JP2012226157A

JP2012226157A - Mirror device and method of manufacturing the same

Info

Publication number: JP2012226157A
Application number: JP2011094234A
Authority: JP
Inventors: Hajime Matsuoka; 元松岡; Osamu Torayashiki; 治寅屋敷
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2012-11-15

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To secure a swing space of a mirror while avoiding collision between a mirror and electrodes even if bringing the electrodes closer to the mirror.SOLUTION: A mirror device 1 includes a swingable mirror 21 and driving electrodes 31 facing the mirror 21. The mirror device 1 further includes: a mirror substrate 2 provided with the mirror 21; an electrode substrate 3 provided with the driving electrodes 31; and a stopper 4 interposed between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3, for restricting swinging of the mirror 21 within a predetermined swing area by abutting against the mirror 21.

Description

本発明は、ミラーと電極とを備えたミラーデバイス及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a mirror device including a mirror and an electrode, and a method for manufacturing the mirror device.

従来より、ミラーと電極とを備えたミラーデバイスが知られている。例えば、特許文献１には、そのようなミラーデバイスの一例として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーが開示されている。このＭＥＭＳミラーは、ミラー基板と電極基板とを重ね合わせて構成されている。ミラー基板は、ミラーと、ミラーの周縁を囲む枠体と、ミラーと枠体とを連結するヒンジとを有している。電極基板は、ミラーを駆動するための電極を有している。電極に駆動電圧を印加することによって、ミラーが静電力により電極に引きつけられ、ミラーが揺動する。 Conventionally, a mirror device including a mirror and an electrode is known. For example, Patent Document 1 discloses a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror as an example of such a mirror device. This MEMS mirror is configured by overlapping a mirror substrate and an electrode substrate. The mirror substrate has a mirror, a frame surrounding the periphery of the mirror, and a hinge connecting the mirror and the frame. The electrode substrate has an electrode for driving the mirror. By applying a driving voltage to the electrode, the mirror is attracted to the electrode by electrostatic force, and the mirror swings.

特開２００１−１３４４３号公報JP 2001-13443 A

ところで、前述のミラーデバイスにおいては、ミラーの応答性を向上させるため、又は、電極へ印加する駆動電力の省電力化のために、電極とミラーとの距離を短くしたいという要求がある。しかしながら、ミラーを電極に近づけすぎると、ミラーが揺動したときに電極に衝突してしまうという問題がある。 By the way, in the above-mentioned mirror device, there is a demand for shortening the distance between the electrode and the mirror in order to improve the response of the mirror or to save the driving power applied to the electrode. However, if the mirror is too close to the electrode, there is a problem that it collides with the electrode when the mirror swings.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電極とミラーとを近接させても、ミラーと電極との衝突を回避しつつミラーの揺動スペースを確保することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to ensure a mirror oscillating space while avoiding a collision between the mirror and the electrode even when the electrode and the mirror are brought close to each other. There is.

本発明は、揺動可能なミラーと該ミラーと対向する電極とを備えたミラーデバイスが対象である。そして、前記ミラーが設けられたミラー基板と、前記電極が設けられたベース部材と、前記ミラー基板と前記ベース部材との間に介設され、前記ミラーと当接することによって該ミラーの揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパとをさらに備えているものとする。 The present invention is directed to a mirror device including a swingable mirror and an electrode facing the mirror. The mirror substrate provided with the mirror, the base member provided with the electrode, and the mirror substrate and the base member are interposed between the mirror substrate and the mirror so as to swing the mirror. It is further assumed that a stopper for limiting to a predetermined swing range is further provided.

また、本発明は、揺動可能なミラーと該ミラーと対向する電極とを備えたミラーデバイスの製造方法が対象である。そして、前記ミラーを有するミラー基板を用意するステップと、前記電極を有するベース部材を用意するステップと、前記ミラーと当接することによって該ミラーの揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパを用意するステップと、前記ミラー基板、ベース部材及びストッパを、該ストッパが該ミラー基板と該ベース部材との間に介設される状態で接合するステップとを含むものとする。 The present invention is also directed to a method for manufacturing a mirror device including a mirror that can be swung and an electrode that faces the mirror. A step of preparing a mirror substrate having the mirror; a step of preparing a base member having the electrode; and a stopper for restricting the swing of the mirror to a predetermined swing range by contacting the mirror And a step of joining the mirror substrate, the base member, and the stopper in a state where the stopper is interposed between the mirror substrate and the base member.

本発明によれば、ミラー基板とベース部材との間にストッパが位置するため、ミラーが電極に当接することを防止することができる。それに加えて、ミラー基板とベース部材との間にストッパを介設させることによって、ミラー基板とベース部材との間に間隔を確保することができるため、ミラーの揺動スペースを確保することができる。 According to the present invention, since the stopper is located between the mirror substrate and the base member, the mirror can be prevented from coming into contact with the electrode. In addition, by providing a stopper between the mirror substrate and the base member, a space can be secured between the mirror substrate and the base member, so that a mirror swing space can be secured. .

実施形態に係るミラーデバイスの平面図である。It is a top view of the mirror device concerning an embodiment. 図１のII−II線における断面図である。It is sectional drawing in the II-II line of FIG. ストッパの斜視図である。It is a perspective view of a stopper. ミラーデバイスの組立前の状態を示す、図２に相当する断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 showing a state before the assembly of the mirror device. その他の実施形態に係るミラーデバイスの、図２に相当する断面図である。It is sectional drawing equivalent to FIG. 2 of the mirror device which concerns on other embodiment.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の例示的な実施形態に係るミラーデバイスの平面図を、図２は、図１のII−II線における断面図を、図３は、ストッパの斜視図を示す。 1 is a plan view of a mirror device according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of a stopper.

ミラーデバイス１は、揺動可能なミラー２１，２１，…を有するミラー基板２と、ミラー２１と対向する電極３１，３１，…を有する電極基板３と、ミラー２１の揺動範囲を制限するストッパ４とを備えている。ミラーデバイス１は、いわゆるＭＥＭＳミラーであって、半導体微細加工技術を応用したマイクロマシニング技術で製造されている。ミラーデバイス１は、ミラー２１とそれに対応する複数の電極３１，３１，…を１セットとして、そのセットが複数設けられたミラーアレイデバイスである。各セットの構成は同じなので、以下では、ミラー２１とそれに対応する複数の電極３１，３１，…で構成される１つのセットについて説明する。 The mirror device 1 includes a mirror substrate 2 having swingable mirrors 21, 21,..., An electrode substrate 3 having electrodes 31, 31... Facing the mirror 21, and a stopper that limits the swing range of the mirror 21. 4 is provided. The mirror device 1 is a so-called MEMS mirror, and is manufactured by a micromachining technique to which a semiconductor fine processing technique is applied. The mirror device 1 is a mirror array device in which a mirror 21 and a plurality of electrodes 31, 31,. Since the configuration of each set is the same, hereinafter, one set including the mirror 21 and a plurality of electrodes 31, 31,.

ミラー基板２は、ミラー２１と、ジンバル２２と、枠体２３と、ミラー２１とジンバル２２とを連結する２つの第１ヒンジ２４，２４と、ジンバル２２と枠体２３とを連結する２つの第２ヒンジ２５，２５とを有している。ミラー基板２は、シリコン基板と、酸化膜と、シリコン基板よりも薄いシリコン薄膜とが積層されたＳＯＩ（Silicon on insulator）基板で構成されている。 The mirror substrate 2 includes a mirror 21, a gimbal 22, a frame body 23, two first hinges 24, 24 that connect the mirror 21 and the gimbal 22, and two first hinges that connect the gimbal 22 and the frame body 23. 2 hinges 25, 25. The mirror substrate 2 is composed of an SOI (Silicon on insulator) substrate in which a silicon substrate, an oxide film, and a silicon thin film thinner than the silicon substrate are stacked.

ミラー２１は、略円形状の平板で構成されている。ミラー２１は、電極基板３とは反対側の面が鏡面となっており、該ミラー２１に入射する光を反射するように構成されている。ジンバル２２は、ミラー２１の周縁を囲む略円環状の平板で構成されている。そして、２つの第１ヒンジ２４，２４は、ミラー２１における、中心Ｃを挟んで相対向する位置に設けられている。すなわち、第１ヒンジ２４，２４は、ミラー２１の中心Ｃを通る直線（以下、この直線をＸ軸という）上に配置されている。各第１ヒンジ２４は、つづら折り形状に形成されており、一端がミラー２１に、他端がジンバル２２に連結されている。こうして、ミラー２１は、第１ヒンジ２４，２４を介してジンバル２２に連結され、Ｘ軸回りに揺動可能となっている。 The mirror 21 is composed of a substantially circular flat plate. The mirror 21 has a mirror surface on the side opposite to the electrode substrate 3 and is configured to reflect light incident on the mirror 21. The gimbal 22 is configured by a substantially annular flat plate surrounding the periphery of the mirror 21. The two first hinges 24 and 24 are provided at positions facing each other across the center C in the mirror 21. That is, the first hinges 24 and 24 are arranged on a straight line passing through the center C of the mirror 21 (hereinafter, this straight line is referred to as the X axis). Each first hinge 24 is formed in a zigzag shape, with one end connected to the mirror 21 and the other end connected to the gimbal 22. Thus, the mirror 21 is connected to the gimbal 22 via the first hinges 24 and 24 and can swing around the X axis.

枠体２３は、略方形の枠を形成する縦壁２３ａと、縦壁２３ａの一端に積層されて前記ジンバル２２及びミラー２１を囲む板状の外周部２３ｂとを有している。外周部２３ｂには、第２ヒンジ２５，２５を介してジンバル２２が連結されている。第２ヒンジ２５，２５は、ミラー２１の中心Ｃを通り且つＸ軸と直交する直線（以下、この直線をＹ軸という）上に配置されている。各第２ヒンジ２５は、つづら折り形状に形成されており、一端がジンバル２２に、他端が外周部２３ｂに連結されている。こうして、ジンバル２２は、第２ヒンジ２５，２５を介して、Ｙ軸回りに揺動可能となっている。ジンバル２２にはミラー２１が連結されているため、ミラー２１も、ジンバル２２に合わせてＹ軸回りに揺動可能となっている。 The frame body 23 includes a vertical wall 23 a that forms a substantially rectangular frame, and a plate-shaped outer peripheral portion 23 b that is stacked on one end of the vertical wall 23 a and surrounds the gimbal 22 and the mirror 21. The gimbal 22 is connected to the outer peripheral portion 23b via the second hinges 25 and 25. The second hinges 25 and 25 are disposed on a straight line that passes through the center C of the mirror 21 and is orthogonal to the X axis (hereinafter, this straight line is referred to as the Y axis). Each second hinge 25 is formed in a zigzag folded shape, and one end is connected to the gimbal 22 and the other end is connected to the outer peripheral portion 23b. Thus, the gimbal 22 can swing around the Y axis via the second hinges 25 and 25. Since the mirror 21 is coupled to the gimbal 22, the mirror 21 can also swing around the Y axis in accordance with the gimbal 22.

ミラー２１には、その周縁から外方に突出する４つのタブ２６，２６，…が設けられている。詳しくは、各第１ヒンジ２４から時計回りに６０°だけずれた位置と、反時計回りに６０°だけずれた位置とにそれぞれタブ２６，２６が設けられている。すなわち、ミラー２１の周縁には、第１ヒンジ２４、タブ２６、タブ２６、第１ヒンジ２４、タブ２６、タブ２６がこの順で周方向に６０°の間隔を空けて並んでいる。タブ２６は、ミラー２１の半径方向に延びている。詳しくは後述するが、タブ２６は、ミラー２１が揺動したときに、ストッパ４と当接する部材である。 The mirror 21 is provided with four tabs 26, 26,... Specifically, tabs 26 and 26 are provided at positions shifted by 60 ° clockwise from the first hinges 24 and at positions shifted by 60 ° counterclockwise, respectively. That is, on the periphery of the mirror 21, the first hinge 24, the tab 26, the tab 26, the first hinge 24, the tab 26, and the tab 26 are arranged in this order at an interval of 60 ° in the circumferential direction. The tab 26 extends in the radial direction of the mirror 21. As will be described in detail later, the tab 26 is a member that contacts the stopper 4 when the mirror 21 swings.

ジンバル２２のうち、前記第１ヒンジ２４，２４に相当する部分２２ａ，２２ａ及びタブ２６，２６，…に相当する部分２２ｂ，２２ｂ，…は、それらとの干渉を避けるために外方に膨らんでいる。尚、第１ヒンジ２４及びジンバル２２のうち第１ヒンジ２４を囲む部分（以下、膨出部ともいう）２２ａは、後述するように、ストッパ４と当接して、タブ２６と同様の機能を果たす。 Of the gimbal 22, the portions 22a, 22a corresponding to the first hinges 24, 24 and the portions 22b, 22b,... Corresponding to the tabs 26, 26,. Yes. In addition, the part (henceforth bulging part) 22a surrounding the 1st hinge 24 among the 1st hinge 24 and the gimbal 22 contact | abuts with the stopper 4 so that it may perform the function similar to the tab 26 so that it may mention later. .

このように構成されるミラー基板２は、例えば、ＳＯＩ（Silicon on insulator）基板をエッチングすることによって製造される。ＳＯＩ基板は、例えば、シリコン基板と、酸化膜と、シリコン基板よりも薄いシリコン薄膜とが積層されて構成されている。ミラー２１、ジンバル２２、外周部２３ｂ、第１ヒンジ２４，２４及び第２ヒンジ２５，２５は、シリコン薄膜で構成されている。縦壁２３ａは、シリコン基板及び酸化膜で構成されている。つまり、ミラー２１は、ミラー基板２の厚み方向中央よりも片側に偏った位置に形成されている。具体的には、ミラー２１は、ミラー基板２の一方の主面（ミラー２１等を加工前の基板において最も大きな面積を有する面）に形成されている。換言すれば、ミラー２１は、枠体２３の一端面（即ち、枠体２３のうち外周部２３ｂ）と面一に形成されている。 The mirror substrate 2 configured as described above is manufactured, for example, by etching an SOI (Silicon on insulator) substrate. The SOI substrate is configured, for example, by laminating a silicon substrate, an oxide film, and a silicon thin film thinner than the silicon substrate. The mirror 21, the gimbal 22, the outer peripheral portion 23b, the first hinges 24 and 24, and the second hinges 25 and 25 are made of a silicon thin film. The vertical wall 23a is composed of a silicon substrate and an oxide film. That is, the mirror 21 is formed at a position deviated to one side from the center of the mirror substrate 2 in the thickness direction. Specifically, the mirror 21 is formed on one main surface of the mirror substrate 2 (the surface having the largest area in the substrate before processing the mirror 21 and the like). In other words, the mirror 21 is formed flush with one end surface of the frame body 23 (that is, the outer peripheral portion 23b of the frame body 23).

電極基板３は、シリコン基板で構成されている。電極基板３は、ミラー２１と対向する３つの駆動電極３１，３１，…と、駆動電極３１，３１，…を囲む枠体３２とを有している。この電極基板３がベース部材を構成し、駆動電極３１が電極を構成する。 The electrode substrate 3 is composed of a silicon substrate. The electrode substrate 3 includes three drive electrodes 31, 31,... Facing the mirror 21, and a frame 32 surrounding the drive electrodes 31, 31,. The electrode substrate 3 constitutes a base member, and the drive electrode 31 constitutes an electrode.

３つの駆動電極３１，３１，…は、１つの円柱を、略扇形の横断面を有する柱状体に３等分した形状をしている。すなわち、各駆動電極３１の扇形の中心角は、略１２０°となっている。ミラー２１の中心Ｃから半径方向に延びて一方の第２ヒンジ２５を通る半直線と、該半直線を時計回りに１２０°、反時計回りに１２０°ずらした２つの半直線とでミラー２１を３等分したときの各領域に、各駆動電極３１が配置されている。また、駆動電極３１，３１，…の先端は、３つの駆動電極３１，３１，…で形成される円柱の軸心部が最も高くなり、周縁部が最も低くなるような段差形状になっている。 The three drive electrodes 31, 31,... Have a shape in which one cylinder is divided into three equal parts into columnar bodies having a substantially fan-shaped cross section. That is, the sector-shaped central angle of each drive electrode 31 is approximately 120 °. The mirror 21 is made up of a half line extending in the radial direction from the center C of the mirror 21 and passing through the second hinge 25, and two half lines shifted by 120 ° clockwise and 120 ° counterclockwise. Each drive electrode 31 is arranged in each region when divided into three equal parts. Further, the tips of the drive electrodes 31, 31,... Are stepped so that the axial center part of the cylinder formed by the three drive electrodes 31, 31,. .

３つの駆動電極３１，３１，…のそれぞれ、及び３つの駆動電極３１，３１，…と枠体３２とは、絶縁部３３を介して絶縁されている。絶縁部３３は、電極基板３の表面側（ミラー基板２側）から彫り込まれた絶縁溝３４と、電極基板３の裏面側から埋め込まれた絶縁部材３５とで構成されている。絶縁部材３５は酸化シリコン（ＳｉＯ_２）である。絶縁部材３５の一端は、絶縁溝３４の底面から絶縁溝３４内へ突出している。 The three drive electrodes 31, 31,..., And the three drive electrodes 31, 31,. The insulating portion 33 includes an insulating groove 34 carved from the front surface side (mirror substrate 2 side) of the electrode substrate 3 and an insulating member 35 embedded from the back surface side of the electrode substrate 3. The insulating member 35 is silicon oxide (SiO ₂ ). One end of the insulating member 35 protrudes from the bottom surface of the insulating groove 34 into the insulating groove 34.

各駆動電極３１は、電極基板３の厚み方向に導通するようになっている。また、各駆動電極３１の裏面には、電極パッド（図示省略）が設けられている。電極パッドを介して駆動電極３１に電圧を印加することによって、ミラー２１が静電力により揺動する。 Each drive electrode 31 is electrically connected in the thickness direction of the electrode substrate 3. An electrode pad (not shown) is provided on the back surface of each drive electrode 31. By applying a voltage to the drive electrode 31 through the electrode pad, the mirror 21 is swung by an electrostatic force.

枠体３２は、ミラー基板２の枠体２３（具体的には、外周部２３ｂ）と概ね同様の枠状に形成されている。 The frame body 32 is formed in a frame shape substantially similar to the frame body 23 (specifically, the outer peripheral portion 23b) of the mirror substrate 2.

このように構成された電極基板３は、例えば、シリコン基板をエッチングすることによって製造される。例えば、シリコン基板の表面側からマスキングとエッチングを繰り返しながら、絶縁溝３４及び駆動電極３１の段差を削り込んでいく。本実施形態では、枠体３２の先端面と駆動電極３１，３１，…の先端面とは、加工前のシリコン基板の表面が維持されている。すなわち、枠体３２の先端面と駆動電極３１，３１，…の先端面とは、同じ高さになっている。 The electrode substrate 3 configured in this way is manufactured, for example, by etching a silicon substrate. For example, the steps of the insulating groove 34 and the drive electrode 31 are etched while repeating masking and etching from the surface side of the silicon substrate. In the present embodiment, the front surface of the frame 32 and the front surfaces of the drive electrodes 31, 31,... Maintain the surface of the silicon substrate before processing. That is, the front end surface of the frame 32 and the front end surfaces of the drive electrodes 31, 31,...

ストッパ４は、枠状のスペーサ部４１と、スペーサ部４１に設けられた当接部４２，４２，…とを有している。ストッパ４は、ミラー基板２と電極基板３との間に介設される。ストッパ４は、ミラー２１と当接することによって該ミラー２１の揺動を所定の揺動範囲に制限する。ストッパ４は、シリコン基板で構成されている。 The stopper 4 has a frame-shaped spacer portion 41 and contact portions 42, 42,... Provided on the spacer portion 41. The stopper 4 is interposed between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3. The stopper 4 limits the swing of the mirror 21 to a predetermined swing range by contacting the mirror 21. The stopper 4 is composed of a silicon substrate.

スペーサ部４１は、ミラー基板２の枠体２３（具体的には、外周部２３ｂ）及び電極基板３の枠体３２と概ね同様の枠状に形成されている。スペーサ部４１は、ミラー基板２の枠体２３と電極基板３の枠体３２とに挟持されている。スペーサ部４１は、所定の厚みを有している。スペーサ部４１は、ミラー基板２と電極基板３との間隔を確保するための部材である。スペーサ部４１の厚みを変更することによって、ミラー基板２と電極基板３との間隔を調整することもできる。 The spacer portion 41 is formed in a frame shape substantially similar to the frame body 23 (specifically, the outer peripheral portion 23 b) of the mirror substrate 2 and the frame body 32 of the electrode substrate 3. The spacer portion 41 is sandwiched between the frame body 23 of the mirror substrate 2 and the frame body 32 of the electrode substrate 3. The spacer portion 41 has a predetermined thickness. The spacer portion 41 is a member for ensuring a space between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3. The interval between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3 can be adjusted by changing the thickness of the spacer portion 41.

スペーサ部４１の内周面からは、スペーサ部４１よりも薄い平板４３がスペーサ部４１の内方へ向かって突出している。この平板４３は、全体として環状に形成されている。平板４３の内径は、ミラー２１（タブ２６，２６を除くミラー本体）の外径よりも大きくなっている。平板４３のうち、ミラー２１の４つのタブ２６，２６，…及び第１ヒンジ２４，２４と対向する６箇所には、当接部４２ａ，…，４２ｂ，…が設けられている。ミラー２１が揺動した際に、当接部４２ａ，４２ａ，…にはタブ２６，２６，…が当接し、当接部４２ｂ，４２ｂには、第１ヒンジ２４及びジンバル２２の膨出部２２ａが当接する。当接部４２ａ，…，４２ｂ，…のそれぞれには、方形状の貫通孔４２ｃが厚み方向に貫通形成されている。尚、貫通孔４２ｃの方形状を形成する４辺のうちの対向する一対の辺は、ミラー２１の半径方向と直交している。当接部４２ａの貫通孔４２ｃは、タブ２６が当接部４２ａに当接するときには、タブ２６の先端部が貫通孔４２ｃ内に入り込み、タブ２６の中間部分が当接部４２ａに当接することになる。また、当接部４２ｂの貫通孔４２ｃは、第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａが当接部４２ｂに当接するときには、膨出部２２ａの先端部が貫通孔４２ｃ内に入り込み、第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａの中間部分（先端部と基端部との間の部分）が当接部４２ｂに当接することになる。タブ２６の先端部を当接部４２ａに当接させる構成では、タブ２６の先端部が矩形状ではなく、丸くなっている場合にタブ２６と当接部４２ａとが点接触してしまう。その結果、タブ２６に大きな衝撃が加わってしまう。それに対して、タブ２６の中間部分を当接部４２ａに当接させる構成では、当接部４２ａのうち貫通孔４２ｃの周縁部とタブ２６とを線接触させることができる。これにより、タブ２６に作用する衝撃力を分散させることができる。これは、第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａについても同様である。つまり、膨出部２２ａの外側の端部のみが当接部４２ｂに当接することを防止し、第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａを当接部４２ｂのうち貫通孔４２ｃの周縁部に線接触させることができる。これにより、膨出部２２ａに作用する衝撃力を分散させることができる。以下、当接部４２ａと当接部４２ｂとを区別しない場合、例えば、当接部４２ａ，４２ｂに共通の事項を説明する場合には、単に「当接部４２」と称する。 A flat plate 43 thinner than the spacer portion 41 protrudes inward from the inner peripheral surface of the spacer portion 41. The flat plate 43 is formed in an annular shape as a whole. The inner diameter of the flat plate 43 is larger than the outer diameter of the mirror 21 (mirror body excluding the tabs 26 and 26). In the flat plate 43, contact portions 42a,..., 42b,... Are provided at six locations facing the four tabs 26, 26,. When the mirror 21 swings, the tabs 26, 26,... Contact the contact portions 42a, 42a,..., And the first hinge 24 and the bulging portion 22a of the gimbal 22 contact the contact portions 42b, 42b. Abut. In each of the contact portions 42a, ..., 42b, ..., a rectangular through hole 42c is formed penetrating in the thickness direction. Note that a pair of opposing sides among the four sides forming the square shape of the through hole 42 c is orthogonal to the radial direction of the mirror 21. The through hole 42c of the contact portion 42a is such that when the tab 26 contacts the contact portion 42a, the tip end portion of the tab 26 enters the through hole 42c, and the intermediate portion of the tab 26 contacts the contact portion 42a. Become. Further, when the first hinge 24 and the bulging portion 22a come into contact with the contact portion 42b, the tip portion of the bulging portion 22a enters the through hole 42c so that the first hinge 24 And the intermediate part (part between a front-end | tip part and a base end part) of the bulging part 22a contact | abuts to the contact part 42b. In the configuration in which the tip portion of the tab 26 is brought into contact with the contact portion 42a, the tab 26 and the contact portion 42a come into point contact when the tip portion of the tab 26 is not rectangular but round. As a result, a large impact is applied to the tab 26. On the other hand, in the configuration in which the intermediate portion of the tab 26 is brought into contact with the contact portion 42a, the peripheral portion of the through hole 42c and the tab 26 can be brought into line contact with each other. Thereby, the impact force acting on the tab 26 can be dispersed. The same applies to the first hinge 24 and the bulging portion 22a. That is, only the outer end of the bulging portion 22a is prevented from coming into contact with the contact portion 42b, and the first hinge 24 and the bulging portion 22a are in line contact with the peripheral portion of the through hole 42c in the contact portion 42b. Can be made. Thereby, the impact force which acts on the bulging part 22a can be disperse | distributed. Hereinafter, when the contact part 42a and the contact part 42b are not distinguished from each other, for example, when a matter common to the contact parts 42a and 42b is described, the contact part 42a and the contact part 42b are simply referred to as the “contact part 42”.

尚、この当接部４２及び平板４３は、駆動電極３１，３１，…とも対向している。そして、駆動電極３１，３１，…のうち、当接部４２及び平板４３と対向する部分は、段差状の最も低くなった部分である。そのため、駆動電極３１と当接部４２及び平板４３とが干渉しない。さらには、駆動電極３１と当接部４２及び平板４３との間に十分な間隔が確保されている。 The abutting portion 42 and the flat plate 43 are also opposed to the drive electrodes 31, 31,. And the part which opposes the contact part 42 and the flat plate 43 among drive electrodes 31, 31, ... is the lowest part of the step shape. Therefore, the drive electrode 31, the contact portion 42, and the flat plate 43 do not interfere with each other. Furthermore, a sufficient space is secured between the drive electrode 31 and the contact portion 42 and the flat plate 43.

このように構成されたミラーデバイス１は、図４に示すように、それぞれ、エッチング等により加工したミラー基板２、ストッパ４、電極基板３をこの並びで接合することで製造される。一例としては、前述の如く、ＳＯＩ基板をエッチングすることによりミラー基板２を形成する。そして、ミラー基板２の枠体２３のうち外周部２３ｂ（ストッパ４に接合される面）に金を蒸着させる。また、シリコン基板をエッチングすることによりストッパ４を形成する。そして、ストッパ４のスペーサ部４１の両端面（ミラー基板２及び電極基板３に接合される面）に金を蒸着させる。また、シリコン基板をエッチングすることにより電極基板３を形成する。そして、電極基板３の枠体３２の先端面（ストッパ４に接合される面）に金を蒸着させる。その後、ミラー基板２とストッパ４とを金の蒸着面が互いに接触するように配置し、熱プレスを行うことによって金を溶融させて、ミラー基板２とストッパ４とを接合する。この際には、接着のための膜厚を確保するために金ペーストや金メッキを介在させておいてもよい。同様に、ストッパ４と電極基板３とを金の蒸着面が互いに接触するように配置し、熱プレスを行うことによって金を溶融させて、ストッパ４と電極基板３とを接合する。こうして、ミラーデバイス１が製造される。尚、この製造方法は一例であって、ミラーデバイス１の製造方法はこれに限定されるものではない。 As shown in FIG. 4, the mirror device 1 configured as described above is manufactured by joining the mirror substrate 2, the stopper 4 and the electrode substrate 3 processed by etching or the like in this arrangement. As an example, as described above, the mirror substrate 2 is formed by etching the SOI substrate. Then, gold is vapor-deposited on the outer peripheral portion 23 b (surface joined to the stopper 4) of the frame body 23 of the mirror substrate 2. Further, the stopper 4 is formed by etching the silicon substrate. Then, gold is vapor-deposited on both end surfaces of the spacer portion 41 of the stopper 4 (surfaces bonded to the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3). Further, the electrode substrate 3 is formed by etching the silicon substrate. Then, gold is vapor-deposited on the front end surface of the frame body 32 of the electrode substrate 3 (surface joined to the stopper 4). Thereafter, the mirror substrate 2 and the stopper 4 are arranged so that the gold vapor deposition surfaces are in contact with each other, and the gold is melted by hot pressing to bond the mirror substrate 2 and the stopper 4 together. In this case, a gold paste or gold plating may be interposed in order to ensure a film thickness for adhesion. Similarly, the stopper 4 and the electrode substrate 3 are arranged so that the gold vapor deposition surfaces are in contact with each other, and the gold is melted by hot pressing to join the stopper 4 and the electrode substrate 3 together. Thus, the mirror device 1 is manufactured. In addition, this manufacturing method is an example, Comprising: The manufacturing method of the mirror device 1 is not limited to this.

このように構成されたミラーデバイス１の駆動について説明する。 The driving of the mirror device 1 configured as described above will be described.

電極基板３においては、枠体３２がグランドに接続される一方、駆動電極３１，３１，…に駆動電圧が印加される。このとき、ミラー基板２及びストッパ４もグランドに接続されることになる。駆動電極３１に駆動電圧が印加されると、駆動電極３１とミラー２１との間に静電力が生じ、ミラー２１が駆動電極３１の方へ引き寄せられる。その結果、ミラー２１は、Ｘ軸及びＹ軸回りに揺動する。３つの駆動電極３１，３１，…に印加する電極を調整することによって、ミラー２１をその法線方向が所望の方向を向くように揺動させることができる。 In the electrode substrate 3, the frame 32 is connected to the ground, while a drive voltage is applied to the drive electrodes 31, 31,. At this time, the mirror substrate 2 and the stopper 4 are also connected to the ground. When a drive voltage is applied to the drive electrode 31, an electrostatic force is generated between the drive electrode 31 and the mirror 21, and the mirror 21 is drawn toward the drive electrode 31. As a result, the mirror 21 swings around the X axis and the Y axis. By adjusting the electrodes to be applied to the three drive electrodes 31, 31,..., The mirror 21 can be swung so that the normal direction thereof is in a desired direction.

ここで、ミラー２１がある程度、揺動すると、タブ２６又は第１ヒンジ２４及び膨出部２２ａがストッパ４の当接部４２ａ又は当接部４２ｂに当接する。これにより、ミラー２１の揺動が制限される。 Here, when the mirror 21 swings to some extent, the tab 26 or the first hinge 24 and the bulging portion 22a come into contact with the contact portion 42a or the contact portion 42b of the stopper 4. Thereby, the swing of the mirror 21 is limited.

また、場合によっては、ミラー２１は、揺動するだけでなく、駆動電極３１の方へ全体的に沈み込む可能性もある。例えば、３つの駆動電極３１，３１，…に同じ大きさの駆動電圧を印加した場合等である。このような場合、タブ２６，２６，…並びに第１ヒンジ２４，２４及び膨出部２２ａ，２２ａがストッパ４の当接部４２ａ，…，４２ｂ，…に当接して、ミラー２１の沈み込みを制限する。 In some cases, the mirror 21 may not only oscillate but may sink toward the drive electrode 31 as a whole. For example, this is the case when the same drive voltage is applied to the three drive electrodes 31, 31,. In such a case, the tabs 26, 26,... And the first hinges 24, 24 and the bulging portions 22 a, 22 a abut against the abutting portions 42 a,. Restrict.

このように、ストッパ４がミラー２１の揺動や沈み込みを制限することによって、ミラー２１の駆動電極３１への衝突が防止される。 As described above, the stopper 4 restricts the swinging and sinking of the mirror 21 to prevent the mirror 21 from colliding with the drive electrode 31.

したがって、本実施形態によれば、ミラー２１が厚み方向中央よりも片側に偏った位置に設けられたミラー基板２を、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に近接する向きで配置することによって、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…の距離を短くすることができる。これにより、ミラー２１の応答性を向上させることができると共に、駆動電力を小さくすることができる。このとき、ミラー基板２と電極基板３との間にストッパ４を介設させることによって、前述の如く、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とを近接させた構成であっても、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との間に、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に当接することなく揺動できるスペースを確保することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the mirror substrate 2 provided at a position where the mirror 21 is biased to one side with respect to the center in the thickness direction is arranged in a direction in which the mirror 21 is close to the drive electrodes 31, 31,. The distance between the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,. Thereby, the response of the mirror 21 can be improved, and the driving power can be reduced. At this time, by providing the stopper 4 between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3, as described above, the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,. , And the drive electrodes 31, 31,... Can be secured with a space where the mirror 21 can swing without contacting the drive electrodes 31, 31,.

つまり、ミラー２１が厚み方向中央よりも片側に偏った位置に設けられたミラー基板２を電極基板３に直接接合する構成では、ミラー基板２をミラー２１が駆動電極３１，３１，…に近接する向きで配置すると、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とが近くなり過ぎ、ミラー基板２をミラー２１が駆動電極３１，３１，…から離間する向きで配置すると、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とが遠くなり過ぎる。この問題は、本実施形態のように、ミラー２１がミラー基板２の一方の主面に形成される、即ち、ミラー２１が枠体２３の一端面と面一となっている構成の場合に、特に顕著になる。ここで、ミラー基板２をミラー２１が駆動電極３１，３１，…から離間する向きで配置する構成においてミラー２１と駆動電極３１，３１，…との距離を縮めるために、ミラー基板２の厚みを薄くすることが考えられる。しかし、ミラー基板２は、ミラー２１、ジンバル２２、第１及び第２ヒンジ２４，２５等を含む複雑な形状をしているため、ＳＯＩ基板のように或る程度の厚みを有する基板を用いて形成することが好ましく、ミラー基板２を薄くすることは難しい。したがって、ミラー２１の応答性が低下することよりもミラー２１が損傷することの方が重大であるため、後者を優先して、ミラー基板２をミラー２１が駆動電極３１，３１，…から離間する向きで配置せざるを得ない。 That is, in a configuration in which the mirror substrate 2 provided at a position deviated to one side of the center in the thickness direction is directly bonded to the electrode substrate 3, the mirror 21 is close to the drive electrodes 31, 31,. If the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,... Are arranged too close to each other and the mirror substrate 2 is arranged in a direction away from the drive electrodes 31, 31,. 31, ... are too far away. This problem occurs when the mirror 21 is formed on one main surface of the mirror substrate 2 as in the present embodiment, that is, when the mirror 21 is flush with one end surface of the frame body 23. Especially noticeable. Here, in order to reduce the distance between the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,... In the configuration in which the mirror substrate 2 is arranged in a direction away from the drive electrodes 31, 31,. It is possible to make it thinner. However, since the mirror substrate 2 has a complicated shape including the mirror 21, the gimbal 22, the first and second hinges 24, 25, etc., a substrate having a certain thickness such as an SOI substrate is used. It is preferable to form, and it is difficult to make the mirror substrate 2 thin. Therefore, it is more important that the mirror 21 is damaged than the response of the mirror 21 is lowered. Therefore, the mirror 21 is separated from the drive electrodes 31, 31,. It must be arranged in the direction.

それに対して、本実施形態によれば、ミラー基板２と電極基板３との間にストッパ４を介設させることによって、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とを近接させることと、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を防止することとを両立させることができる。 On the other hand, according to the present embodiment, by providing the stopper 4 between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3, the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,. And preventing the collision with the drive electrodes 31, 31,.

まず、ストッパ４がミラー基板２と電極基板３との間に位置するため、ミラー２１が揺動する際に、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することを防止することができる。さらに、ミラー２１が揺動する場合に限らず、ミラー２１が沈み込む場合であっても、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することを防止することができる。例えば、揺動するミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することを防止するためには、ストッパ４をミラー基板２に対して電極基板３と反対側に設けること、即ち、ストッパ４、ミラー基板２、電極基板３の順で並べることも考えられる。かかる構成の場合、揺動するミラー２１の一端部が駆動電極３１，３１，…に当接する前に、ミラー２１の反対側の部分がストッパ４に当接するようにストッパ４を配置しておけば、揺動するミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することを防止することができる。しかし、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…の方に沈み込むように変位する場合には、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を防止することができない。それに対し、本実施形態によれば、ミラー２１が揺動する場合であっても、沈み込む場合であっても、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…と衝突することを防止することができる。 First, since the stopper 4 is located between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3, it is possible to prevent the mirror 21 from colliding with the drive electrodes 31, 31,. Further, not only when the mirror 21 swings but also when the mirror 21 sinks, it is possible to prevent the mirror 21 from colliding with the drive electrodes 31, 31,. For example, in order to prevent the oscillating mirror 21 from colliding with the drive electrodes 31, 31,..., The stopper 4 is provided on the side opposite to the electrode substrate 3 with respect to the mirror substrate 2, that is, the stopper 4, It is also possible to arrange the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3 in this order. In such a configuration, if the stopper 4 is arranged so that the opposite portion of the mirror 21 contacts the stopper 4 before the one end of the oscillating mirror 21 contacts the drive electrodes 31, 31,. , The oscillating mirror 21 can be prevented from colliding with the drive electrodes 31, 31,. However, when the mirror 21 is displaced so as to sink toward the drive electrodes 31, 31,..., The collision between the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,. On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to prevent the mirror 21 from colliding with the drive electrodes 31, 31,. .

次に、ミラー基板２と電極基板３との間にストッパ４を介設させることによって、ミラー基板２と電極基板３との間隔を調整することができる。これにより、ミラー２１を駆動電極３１，３１，…に適度に近接させることができる。つまり、ミラー２１が揺動できるスペースを確保しつつ、ミラー２１を駆動電極３１，３１，…に近接させることができる。 Next, the gap between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3 can be adjusted by interposing the stopper 4 between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3. Thereby, the mirror 21 can be appropriately brought close to the drive electrodes 31, 31,. That is, the mirror 21 can be brought close to the drive electrodes 31, 31,.

また、ストッパ４は、ミラー基板２と電極基板３とに挟持されるスペーサ部４１と、スペーサ部４１から延びて、ミラー２１が揺動したときにミラー２１の周縁部と当接する位置に位置する当接部４２とを有している。ストッパ４をスペーサ部４１と当接部４２とで構成することによって、ミラー基板２と電極基板３との間隔を調整する機能と、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を防止する機能とをそれぞれ分担させることができる。そのため、ミラー基板２と電極基板３との間隔を適切に調整しつつ、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を確実に防止することができる。 The stopper 4 is positioned at a position where the spacer 41 is sandwiched between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3, and extends from the spacer portion 41 so as to contact the peripheral edge of the mirror 21 when the mirror 21 swings. A contact portion 42. By configuring the stopper 4 with the spacer portion 41 and the contact portion 42, the function of adjusting the distance between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3 and the collision between the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,. Each function can be shared. Therefore, collision between the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,... Can be reliably prevented while appropriately adjusting the distance between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3.

さらに、ストッパ４（詳しくは、当接部４２，４２，…）は、駆動電極３１，３１，…の周縁よりも内方に突出して、駆動電極３１，３１，…の一部と対向している。駆動電極３１，３１，…のうち、ストッパ４の当接部４２，４２，…と対向している部分は、当接部４２，４２，…との距離が広くなるように凹んでいる。これにより、駆動電極３１，３１，…から当接部４２，４２，…へ通電してしまうことを防止することができる。ストッパ４をミラー基板２と電極基板３との間に介設させる構成においては、ストッパ４の当接部４２，４２，…が電極基板３の駆動電極３１，３１，…に近接した位置に配置されることになる。当接部４２，４２，…と駆動電極３１，３１，…が近すぎると、駆動電極３１，３１，…から当接部４２，４２，…へ通電してしまう虞がある。そのため、駆動電極３１，３１，…のうち、当接部４２，４２，…と近接する部分を凹ませて、駆動電極３１，３１，…と当接部４２，４２，…との距離を確保している。これにより、駆動電極３１，３１，…から当接部４２，４２，…へ通電を防止することができる。 Further, the stopper 4 (specifically, the contact portions 42, 42,...) Protrudes inward from the peripheral edges of the drive electrodes 31, 31,... And faces a part of the drive electrodes 31, 31,. Yes. In the drive electrodes 31, 31,..., The portions of the stopper 4 facing the contact portions 42, 42,... Are recessed so that the distance from the contact portions 42, 42,. Thereby, it can prevent that it supplies with electricity to the contact parts 42, 42, ... from the drive electrodes 31,31, .... In the configuration in which the stopper 4 is interposed between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3, the contact portions 42, 42,... Of the stopper 4 are arranged at positions close to the drive electrodes 31, 31,. Will be. If the contact portions 42, 42,... Are too close to the drive electrodes 31, 31,. Therefore, of the drive electrodes 31, 31,..., The portions adjacent to the contact portions 42, 42,... Are recessed to ensure the distance between the drive electrodes 31, 31,. is doing. Thereby, it is possible to prevent energization from the drive electrodes 31, 31,... To the contact portions 42, 42,.

尚、ストッパ４の当接部４２は、駆動電極３１，３１，…の周縁よりも内方に突出しているが、駆動電極３１，３１，…の周縁よりも内方に突出していなくてもよい。この場合でも、当接部４２は、駆動電極３１，３１，…の周縁と近接しているため、前述の如く、駆動電極３１，３１，…の周縁部を凹ませることが好ましい。 In addition, although the contact part 42 of the stopper 4 protrudes inward rather than the periphery of drive electrode 31,31, ..., it does not need to protrude inward rather than the periphery of drive electrode 31,31, .... . Even in this case, since the contact portion 42 is close to the periphery of the drive electrodes 31, 31,..., It is preferable that the periphery of the drive electrodes 31, 31,.

また、本実施形態では、当接部４２，４２，…が設けられているのは６箇所だけであるため、ミラー２１のうちタブ２６や第１ヒンジ２４が設けられていない部分が最も下がるようにミラー２１が揺動する場合には、タブ２６や第１ヒンジ２４が当接部４２，４２，…に当接したときには、当該タブ２６や第１ヒンジ２４が設けられていない部分が当接部４２，４２，…よりも駆動電極３１，３１，…側まで移動する。それに対して、駆動電極３１，３１，…は、当接部４２，４２，…と対向する部分だけでなく、ミラー２１の周縁部と対向する環状の部分（即ち、３つの駆動電極３１，３１，…で形成する円柱の周縁部）が全体的に凹んでいるため、当該タブ２６や第１ヒンジ２４が設けられていない部分と駆動電極３１，３１，…とが衝突することを防止することができる。 In this embodiment, the contact portions 42, 42,... Are provided only in six places, so that the portion of the mirror 21 where the tab 26 and the first hinge 24 are not provided is lowest. When the mirror 21 is swung, when the tab 26 or the first hinge 24 abuts against the abutting portions 42, 42,..., The portion where the tab 26 or the first hinge 24 is not provided abuts. It moves to the drive electrode 31, 31, ... side rather than the part 42,42, .... On the other hand, the drive electrodes 31, 31,... Are not only portions facing the contact portions 42, 42,. ,... Are generally recessed, so that the portions where the tab 26 and the first hinge 24 are not provided and the drive electrodes 31, 31,. Can do.

さらに、円柱を形成する３つの駆動電極３１，３１，…を、中心部ほど高く、周縁部ほど低く形成することによって、ミラー２１の中心部ほどミラー２１に近接させ、ミラー２１の周縁部ほどミラー２１から離間させることができる。３つの駆動電極３１，３１，…の先端面を平坦に形成すると、ミラー２１が揺動したときに、ミラー２１の周縁部ほど、駆動電極３１，３１，…との距離が短くなって静電力が大きくなる。ミラー２１が当接部４２と当接した状態では、ミラー２１の周縁部は当接部４２からの反力を受ける。ミラー２１への静電力が大きいと、当接部４２からの反力も大きくなり、ミラー２１に歪みが生じてしまう。それに加えて、ミラー２１と駆動電極３１，３１，…とが近接した部分では静電力が局所的に大きくなり過ぎて、制御が難しくなる。それに対し、円柱を形成する３つの駆動電極３１，３１，…を、中心部ほど高く、周縁部ほど低く形成することによって、ミラー２１の周縁部において静電力が大きくなり過ぎることを防止することができる。その結果、ミラー２１の変形を抑制することができ、また、ミラー２１の制御性を向上させることができる。 Further, by forming the three drive electrodes 31, 31,... Forming the cylinder higher in the center and lower in the periphery, the center of the mirror 21 is brought closer to the mirror 21, and the periphery of the mirror 21 is closer to the mirror. 21 can be separated. When the front end surfaces of the three drive electrodes 31, 31,... Are formed flat, when the mirror 21 swings, the distance from the drive electrodes 31, 31,. Becomes larger. When the mirror 21 is in contact with the contact portion 42, the peripheral portion of the mirror 21 receives a reaction force from the contact portion 42. When the electrostatic force to the mirror 21 is large, the reaction force from the abutting portion 42 also increases, and the mirror 21 is distorted. In addition, the electrostatic force is excessively increased locally in the portion where the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,. On the other hand, by forming the three drive electrodes 31, 31,... Forming the cylinder higher at the center and lower at the periphery, it is possible to prevent the electrostatic force from being excessively increased at the periphery of the mirror 21. it can. As a result, deformation of the mirror 21 can be suppressed, and controllability of the mirror 21 can be improved.

また、ストッパ４をミラー基板２と電極基板３との間に配置することによって、ストッパ４がミラー２１の背面側に配置されることになる。そのため、ストッパ４がミラー２１の鏡面に入射する光を遮ることがない。したがって、ストッパ４の形状を任意に設定することができる。 Further, by arranging the stopper 4 between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3, the stopper 4 is arranged on the back side of the mirror 21. Therefore, the stopper 4 does not block the light incident on the mirror surface of the mirror 21. Therefore, the shape of the stopper 4 can be arbitrarily set.

また、本実施形態に係るミラーデバイス１の製造方法は、ミラー２１を有するミラー基板２を用意するステップと、駆動電極３１，３１，…を有する電極基板３を用意するステップと、ミラー２１と当接することによってミラー２１の揺動を所定の揺動範囲に制限するストッパ４を用意するステップと、ミラー基板２、電極基板３及びストッパ４を、ストッパ４がミラー基板２と電極基板３との間に介設される状態で接合するステップとを含んでいる。このように、ミラー基板２、ストッパ４、電極基板３をそれぞれ形成し、それらを互いに接合するという方法でミラーデバイス１を製造することによって、ミラーデバイス１が複雑な構造であっても、容易に製造することができる。 Further, the manufacturing method of the mirror device 1 according to the present embodiment includes a step of preparing a mirror substrate 2 having a mirror 21, a step of preparing an electrode substrate 3 having drive electrodes 31, 31,. A step of preparing a stopper 4 for limiting the swing of the mirror 21 to a predetermined swing range by contacting the mirror 21, the mirror substrate 2, the electrode substrate 3, and the stopper 4, and the stopper 4 between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3. And joining in a state of being interposed. Thus, even if the mirror device 1 has a complicated structure, the mirror substrate 2, the stopper 4, and the electrode substrate 3 are formed, and the mirror device 1 is manufactured by joining them together. Can be manufactured.

さらに、ミラー２１は、ミラー基板２の厚み方向中央よりも片側に偏った位置に形成されており、前記接合するステップでは、ミラー基板２の、ミラー２１が偏っている側を駆動電極３１，３１，…の方に向けた状態でミラー基板２を接合している。こうすることで、ストッパ４によりミラー２１の揺動スペースを確保し且つミラー２１と駆動電極３１，３１，…との衝突を防止しながら、ミラー２１を駆動電極３１，３１，…に近接させることができる。 Further, the mirror 21 is formed at a position deviated to one side from the center of the mirror substrate 2 in the thickness direction. In the joining step, the side of the mirror substrate 2 where the mirror 21 is deviated is connected to the drive electrodes 31, 31. The mirror substrate 2 is bonded in a state directed toward. In this way, the mirror 21 is brought close to the drive electrodes 31, 31,... While ensuring a swinging space of the mirror 21 by the stopper 4 and preventing a collision between the mirror 21 and the drive electrodes 31, 31,. Can do.

また、電極基板３を加工する際に、枠体３２の先端面と、駆動電極３１，３１，…の先端面とが元々のシリコン基板の主面で構成されているため、枠体３２の先端面と、駆動電極３１，３１，…の先端面との高さを高い精度で一致させることができる。その結果、電極基板３の枠体３２にストッパ４及びミラー基板２を積み上げていく構成において、駆動電極３１，３１，…とミラー２１との距離の精度を向上させることができる。 Further, when the electrode substrate 3 is processed, the front end surface of the frame body 32 and the front end surfaces of the drive electrodes 31, 31,... The height of the surface and the tip surface of the drive electrodes 31, 31,... Can be matched with high accuracy. As a result, in the configuration in which the stopper 4 and the mirror substrate 2 are stacked on the frame 32 of the electrode substrate 3, the accuracy of the distance between the drive electrodes 31, 31,.

《その他の実施形態》
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。 << Other Embodiments >>
About the said embodiment, it is good also as following structures.

例えば、ミラー基板２は、前記の構成に限られるものではない。例えば、ミラー２１は、ジンバル２２が設けられておらず、一組のヒンジを介して枠体２３に支持される構造であってもよい。この場合、ミラー２１は、一組のヒンジを通る軸回りに揺動することになる。さらに、ミラー２１は、１つのヒンジを介して枠体２３に支持される構造であってもよい。この場合、ミラー２１は、１つのヒンジを基点として揺動することになる。 For example, the mirror substrate 2 is not limited to the above configuration. For example, the mirror 21 may have a structure in which the gimbal 22 is not provided and the frame 21 is supported by a pair of hinges. In this case, the mirror 21 swings about an axis passing through a pair of hinges. Further, the mirror 21 may be structured to be supported by the frame body 23 via one hinge. In this case, the mirror 21 swings around one hinge.

また、ミラー基板２では、ミラー２１がミラー基板２の一方の主面に形成されているが、これに限られるものではない。すなわち、ミラー２１は、枠体２３の一方の面と面一ではなく、枠体２３の一方の面よりも厚み方向内方へ奥まった位置に設けられていてもよい。 In the mirror substrate 2, the mirror 21 is formed on one main surface of the mirror substrate 2, but is not limited thereto. That is, the mirror 21 may not be flush with one surface of the frame body 23 but may be provided at a position deeper inward in the thickness direction than the one surface of the frame body 23.

さらに、前記実施形態では、ミラー基板２を、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に近接する向きで配置しているが、これに限られるものではない。ミラー基板２を、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…から離間する向きで配置してもよい。かかる構成であっても、ストッパ４によってミラー基板２と電極基板３との距離を調整しつつ、ミラー２１が駆動電極３１，３１，…に衝突することをストッパ４によって防止することができる。特に、ミラー基板２の枠体２３の厚みが薄い場合には、ストッパ４のスペーサとしての機能が有効となる。 Furthermore, in the said embodiment, although the mirror substrate 2 is arrange | positioned in the direction in which the mirror 21 adjoins the drive electrodes 31, 31, ..., it is not restricted to this. The mirror substrate 2 may be arranged in a direction in which the mirror 21 is separated from the drive electrodes 31, 31,. Even with such a configuration, the stopper 4 can prevent the mirror 21 from colliding with the drive electrodes 31, 31,... While adjusting the distance between the mirror substrate 2 and the electrode substrate 3 by the stopper 4. In particular, when the frame body 23 of the mirror substrate 2 is thin, the function of the stopper 4 as a spacer is effective.

前記実施形態では、タブ２６並びに第１ヒンジ２４及びジンバル２２の膨出部２２ａといった、ミラー２１よりも外方に突出する部材がストッパ４に当接するように構成されているが、これに限られるものではない。例えば、ミラー２１の周縁部がストッパ４に当接する構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the members protruding outward from the mirror 21 such as the tab 26, the first hinge 24, and the bulging portion 22a of the gimbal 22 are configured to come into contact with the stopper 4, but the present invention is not limited thereto. It is not a thing. For example, a configuration in which the peripheral edge of the mirror 21 is in contact with the stopper 4 may be employed.

また、ストッパ４には、ミラー２１の周方向において局所的に当接部４２，４２，…が設けられているが、これに限られるものではない。すなわち、ミラー２１の全周に亘って環状の当接部が設けられていてもよい。 Further, the stopper 4 is provided with contact portions 42, 42,... Locally in the circumferential direction of the mirror 21, but is not limited thereto. That is, an annular contact portion may be provided over the entire circumference of the mirror 21.

なお、前記実施形態では、ストッパ４に環状の平板４３が設けられているが、これに限られるものではない。つまり、平板４３が省略され、当接部４２がスペーサ部４１から直接延びる構成であってもよい。 In the above-described embodiment, the stopper 4 is provided with the annular flat plate 43, but the present invention is not limited to this. That is, the flat plate 43 may be omitted, and the contact portion 42 may extend directly from the spacer portion 41.

また、電極基板３は、前記の構成に限られるものではない。例えば、１つのミラー２１に対して、３つの駆動電極３１，３１，…が設けられているが、これに限られるものではない。駆動電極３１は、ミラー２１に対して１つであっても、２つであっても、４つ以上であってもよい。さらに、絶縁部３３は、前記の構成に限られるものではない。 The electrode substrate 3 is not limited to the above configuration. For example, three drive electrodes 31, 31,... Are provided for one mirror 21, but the present invention is not limited to this. The drive electrode 31 may be one, two, or four or more for the mirror 21. Furthermore, the insulation part 33 is not restricted to the said structure.

また、駆動電極３１の形状も、前記実施形態に限られるものではない。駆動電極３１は、図５に示すように、先端部が平坦面で構成され、ストッパ４の当接部４２及び／又は平板４３と対向する部分だけ凹んだ形状であってもよい。さらには、ストッパ４と駆動電極３１が干渉しない限りにおいては、駆動電極３１の先端部の全てが平坦面で構成されていてもよい。 Further, the shape of the drive electrode 31 is not limited to the above embodiment. As shown in FIG. 5, the drive electrode 31 may have a shape in which a tip portion is formed as a flat surface and only a portion facing the contact portion 42 and / or the flat plate 43 of the stopper 4 is recessed. Furthermore, as long as the stopper 4 and the drive electrode 31 do not interfere with each other, the entire tip of the drive electrode 31 may be configured as a flat surface.

また、駆動電極３１，３１，…は、１つの円柱を形成しているが、これに限られるものではない。例えば、複数の駆動電極３１，３１，…によって、四角柱や三角柱を形成してもよい。 Further, the drive electrodes 31, 31,... Form a single cylinder, but are not limited to this. For example, a quadrangular prism or a triangular prism may be formed by a plurality of drive electrodes 31, 31,.

さらに、電極基板３においては、駆動電極３１，３１，…及び枠体３２が１つのシリコン基板から構成されているが、これに限られるものではない。例えば、或る基板上に、別体の駆動電極と、別体の枠体とが設けられた構成であってもよい。 Further, in the electrode substrate 3, the drive electrodes 31, 31,... And the frame body 32 are composed of one silicon substrate, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which a separate drive electrode and a separate frame are provided on a certain substrate may be employed.

尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。 In addition, the above embodiment is an essentially preferable illustration, Comprising: It does not intend restrict | limiting the range of this invention, its application thing, or its use.

以上説明したように、本発明は、ミラーと電極とを備えたミラーデバイス及びその製造方法について有用である。 As described above, the present invention is useful for a mirror device including a mirror and an electrode and a manufacturing method thereof.

１ミラーデバイス
２ミラー基板
２１ミラー
２３枠体
２４第１ヒンジ
２５第２ヒンジ
３電極基板（ベース部材）
３１駆動電極（電極）
３２枠体
４ストッパ
４１スペーサ部
４２ａ当接部
４２ｂ当接部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mirror device 2 Mirror board | substrate 21 Mirror 23 Frame 24 1st hinge 25 2nd hinge 3 Electrode board (base member)
31 Drive electrode (electrode)
32 Frame body 4 Stopper 41 Spacer part 42a Contact part 42b Contact part

Claims

A mirror device comprising a swingable mirror and an electrode facing the mirror,
A mirror substrate provided with the mirror;
A base member provided with the electrode;
A mirror device further provided with a stopper that is interposed between the mirror substrate and the base member and limits the swinging of the mirror to a predetermined swinging range by contacting the mirror.

The mirror device according to claim 1,
The stopper includes a spacer portion that is sandwiched between the mirror substrate and the base member, and a contact portion that extends from the spacer portion and is located at a position that contacts the peripheral edge of the mirror when the mirror swings. Mirror device having.

The mirror device according to claim 1 or 2,
The stopper faces a part of the electrode;
A mirror device in which a portion of the electrode facing the stopper is recessed so that a distance from the stopper is increased.

A mirror device according to any one of claims 1 to 3,
The mirror substrate includes the mirror, a frame that surrounds the periphery of the mirror, and a hinge that connects the mirror and the frame,
The base member has the electrode and a frame surrounding the electrode,
The stopper is a mirror device sandwiched between a frame body of the mirror substrate and a frame body of the base member.

The mirror device according to claim 4,
The mirror is a mirror device located closer to the electrode than the center in the thickness direction of the mirror substrate.

A method of manufacturing a mirror device comprising a swingable mirror and an electrode facing the mirror,
Providing a mirror substrate having the mirror;
Providing a base member having the electrodes;
Providing a stopper for limiting the swing of the mirror to a predetermined swing range by contacting the mirror;
Joining the mirror substrate, the base member, and the stopper in a state where the stopper is interposed between the mirror substrate and the base member.

In the manufacturing method of the mirror device according to claim 6,
The mirror is formed at a position deviated to one side from the center of the mirror substrate in the thickness direction,
In the step of bonding, the mirror substrate is bonded in a state where the side of the mirror substrate on which the mirror is biased faces the electrode.