JP5082983B2 - 光スイッチ及び光スイッチの制御方法、ｍｅｍｓデバイスの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いて製作したＭＥＭＳデバイスの制御方法、該ＭＥＭＳデバイスとしての反射型ミラー（以下「ＭＥＭＳミラー」という）を用いた光スイッチ及び光スイッチの制御方法に関する。

近年、ＭＥＭＳデバイスの開発が活発に行われており、このようなＭＥＭＳデバイスは光スイッチなどの光学部品にも利用されている。
ＭＥＭＳデバイスとしてのＭＥＭＳミラーを用いた光スイッチに関する技術として、次のようなものがある。すなわち、駆動電圧を印加することで生じる静電力によってＭＥＭＳミラーの角度を制御して入力光信号を所定の出力位置へと導く構成において、ＭＥＭＳミラーで反射した光信号の分岐光についての位置情報又は出力した光信号のパワーに基づいてＭＥＭＳミラーの角度ズレを補正するものである。
特開２００２−２３６２６４号公報

ところで、上記ＭＥＭＳデバイスの中には、例えば駆動電圧の印加による放電（二次電子の発生）を抑制するため、電極の表面が絶縁膜で被覆（コーティング）されているものがある。このような構成のＭＥＭＳミラーを用いた光スイッチでは、駆動電圧の印加によって絶縁膜に分極が発生するため、駆動電圧に対するＭＥＭＳミラーの変位（角度）にズレが生じることがある。また、絶縁膜の分極量は駆動電圧の履歴によっても変化する。

上記従来の技術は、ＭＥＭＳミラーで反射した光信号の分岐光や出力した光信号のパワーに基づいてＭＥＭＳミラーの角度ズレを調整しており、絶縁膜の分極によって生じる、駆動電圧に対するＭＥＭＳミラーの変位（角度）のズレについてもある程度対応することが可能である。

しかしながら、上記従来の技術では、光信号の一部を分岐し又は出力された光信号のパワーを検出しているため、その分、光スイッチによる挿入損失の増加を招くことになる。挿入損失は光スイッチの重要な特性の一つであり、光スイッチにおいては、その挿入損失をできるだけ抑制することが望まれる。

また、分岐光についての位置情報や光信号のパワーを検出する装置（センサ等）を設ける必要があり、コスト面でも課題が残る。
なお、絶縁膜の分極によって駆動電圧に対する可動体の変位量にズレが生じることは、上記ＭＥＭＳミラーに限らず、静電力によって可動体を駆動するＭＥＭＳデバイスであって電極が絶縁膜によって被覆されているものに共通する課題でもある。

本発明は、このような課題に着目してなされたものであり、新たな装置を追加することなく、絶縁膜の分極によって生じる、駆動電圧に対する可動体の変位量のズレを抑制し、可動体を高精度で制御することを目的とする。また、ＭＥＭＳミラーを用いた光スイッチにおいて、ＭＥＭＳミラーの制御精度を向上し、光スイッチの挿入損失の増加を抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明はその一態様として光スイッチを提供する。この光スイッチは、少なくとも一つのＭＥＭＳミラーと、該ＭＥＭＳミラーの光反射面の角度を調整して入力光信号を所定の出力位置へと導く制御部とを有する。前記ＭＥＭＳミラーは、前記光反射面を有する可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記光反射面の角度が変化するものである。そして、前記制御部は、前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリと、所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して前記分極量メモリ内の絶縁膜の分極量に関する情報を更新する分極量算出部と、前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定する駆動電圧設定部と、設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する駆動部と、を備える。

また、本発明は他の態様として少なくとも一つのＭＥＭＳミラーを有し、該ＭＥＭＳミラーの光反射面の角度を調整して入力光信号を所定の出力位置へと導く光スイッチの制御方法を提供する。前記ＭＥＭＳミラーは、前記光反射面を有する可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記光反射面の角度が変化するものである。そして、この光スイッチの制御方法は、所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して、前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリ内の絶縁膜の分極量に関する情報を更新し、前記分極量メモリ内から前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定し、設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する。

また、本発明は更に他の態様として可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に所定の駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記可動体が動作するＭＥＭＳデバイスの制御方法を提供する。このＭＥＭＳデバイスの制御方法は、所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して、前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリ内の絶縁膜の分極量に関する情報を更新し、前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定し、設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する。

上記光スイッチ及び上記光スイッチの制御方法では、所定時間毎に絶縁膜の分極量に関する情報が算出されて分極量メモリに格納されている絶縁膜の分極量に関する情報が更新される。また、駆動電圧を印加する際には分極量メモリから絶縁膜の分極量に関する情報が読み出され、この読み出された絶縁膜の分極量に関する情報に応じて駆動電圧が補正される。これにより、刻々と変化する絶縁膜の分極量に対して、その時点における最新の絶縁膜の分極量に応じて駆動電圧を調整することができるので、ＭＥＭＳミラーの制御精度を向上できる。また、光スイッチの挿入損失の増加を抑制することができる。

また、上記ＭＥＭＳデバイスの制御方法においても、刻々と変化する絶縁膜の最新の分極量に応じて駆動電圧を調整できるので、可動体の制御精度を向上できる。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態による光スイッチとしての波長選択スイッチ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｗｉｔｃｈ：ＷＳＳ）を示している。図１に示すように、本実施形態による波長選択スイッチ１は、ファイバコリメータアレイ２と、回折格子３と、レンズ４と、ミラーアレイ５と、ミラーアレイ５の各ミラーの角度を制御する制御部６と、を備える。

ファイバコリメータアレイ２は、（Ｎ＋１）本のファイバコリメータが一方向に配列されて構成され、一つの入力ポート２_INと、複数の出力ポート２_OUT（＃１）〜２_OUT（＃Ｎ）とを有する。回折格子３は、入力ポート２_INから入力された波長多重光を波長に応じて異なる角度方向に分離する。回折格子３によって分離された各波長の光信号ｃｈ１〜ｃｈＮ（以下「波長チャネルｃｈ１〜ｃｈＮ」という）は、レンズ４によってそれぞれ異なる位置に集光される。ミラーアレイ５は、各波長チャネルｃｈ１〜ｃｈＮの集光位置に配設された複数のミラー（＃１〜＃Ｎ）を有する。各ミラーはＭＥＭＳ技術を用いて製作されたＭＥＭＳミラーである。

ミラーアレイ５に到達した各波長チャネルは、対応するＭＥＭＳミラーでそれぞれ反射されて所定の方向に折り返される。制御部６は、各ＭＥＭＳミラーを各波長チャネルの出力先として設定された出力ポートの位置に対応する角度に制御する。これにより、各ＭＥＭＳミラーで折り返された波長チャネルは、レンズ４及び回折格子３を順に通って所望の出力ポートへとそれぞれ導かれる。

図２は、ＭＥＭＳミラーの概略構成を示している。図２に示すように、本実施形態におけるＭＥＭＳミラー50は、略矩形状に形成された可動体51と、該可動体51を支持する一対のトーションバー52，52と、可動体51のトーションバー52，52に平行な両側面に対向配置された一対の駆動電極53，53と、を備える。

可動体51は、その表面が光を反射するミラー（光反射面）となっており、トーションバー52，52によって該トーションバー52，52を中心に揺動可能に支持されている。可動体51のトーションバー52，52に平行な両側面（図では左右側面）にはそれぞれ櫛歯状に成形された一対の電極部（可動電極）51ａ，51ａが設けられ、これに対応して一対の駆動電極（固定電極）53，53も櫛歯状に形成されている。ここでは、可動体51側の電極51ａ、51ａが接地され、駆動電極53、53に可動体11を動作させるための駆動電圧（信号）が供給されることによって可動電極と固定電極との間に駆動電圧が印加されるものとする。

駆動電極53，53は絶縁膜によって被覆（コーティング）されている。本実施形態では、高分子（パリレンＣ）からなる絶縁膜を用いている。なお、駆動電極53，53に代えて可動体51側の電極51ａ，51ａが絶縁膜によって被覆されてもよいし、駆動電極53，53及び可動体側51側の電極51a，51ａが絶縁膜によって被覆されていてもよい。

このような構成において、制御部６によって駆動電極（固定電極）53，53と可動体51側の電極（可動電極）51ａ，51ａとの間に駆動電圧が印加されると、この印加された駆動電圧に応じた静電力が両電極間に発生し、この静電力によって可動体51が揺動してミラー（光反射面）が所定角度に保持される。

次に、制御部６によるＭＥＭＳミラーの制御について説明する。
上述したように、本実施形態のＭＥＭＳミラー50においては駆動電極53，53が絶縁膜によって被覆されており、駆動電圧の印加に伴って絶縁膜に分極が起こる。この分極によって電圧（分極電圧）が発生するため、駆動電圧に対する可動体51（すなわち、光反射面）の角度ズレが生じる。光反射面の角度ズレが生じると、光信号の減衰量の増加を招き、また、光信号に所望の減衰を与えることができなくなる。

そのため、制御部６は、絶縁膜の分極を考慮してＭＥＭＳミラー50に供給する駆動電圧を設定する。すなわち、絶縁膜の分極量に関する情報を算出し、算出した絶縁膜の分極量に関する情報に基づいて駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定し、この新たな駆動電圧を両電極間に印加する。

具体的には、制御部６は、所定時間毎に絶縁膜の分極量に関する情報を算出し、絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリ内の絶縁膜の分極量に関する情報を更新する。一方、ＭＥＭＳミラー50の制御においては、所定時間毎に分極量メモリから絶縁膜の分極量に関する情報を読み出すと共に、設定された出力ポートの位置、及び／又は、減衰量に対応する駆動電圧の初期値（テーブル値）を読み出す。そして、読み出した駆動電圧の初期値を読み出した分極量に関する情報に応じて補正して新たな駆動電圧を算出し、この新たな駆動電圧を駆動電極（固定電極）53，53と可動体51側の電極（可動電極）51ａ，51ａとの間に印加する。

ここにおいて、前記絶縁膜の分極量に関する情報には、絶縁膜の分極量はもちろん、絶縁膜の分極量と相関のある値（例えば、分極によって発生する分極電圧や分極によって変化する絶縁膜の（実効）誘電率）を含む。また、前記絶縁膜の分極量に関する情報の算出及び更新処理と、前記新たな駆動電圧の算出処理とは同期させて行うのが好ましい。最新の絶縁膜の分極量に関する情報を用いて新たな駆動電圧を設定できるからである。

特に、本実施形態では所定時間毎に該所定時間後における絶縁膜の分極量に関する情報を算出（予測）し、この予測した絶縁膜の分極量に関する情報に基づいて駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定しており、駆動電圧をフィードフォワードで制御（補正）するようにしている。以下、詳細に説明するが、かかる説明においては、分極量計算モデル（後述する）に基づき算出される絶縁膜の分極量を前記絶縁膜の分極量に関する情報としている。

図３は、制御部６の構成を示すブロック図である。
図３に示すように、制御部６は、ＭＥＭＳミラー50の制御に必要な各種情報を格納するメモリ部61と、ＭＥＭＳミラー50を駆動する駆動部62と、駆動部62によるＭＥＭＳミラー50の駆動状態（光反射面の角度）を制御するための制御信号を生成する制御信号生成部63と、を備える。

メモリ部61は、初期値メモリ611、分極量メモリ612及びＤＡＣ出力値メモリ613を有する。初期値メモリ611には各ＭＥＭＳミラー50の角度及び駆動電圧に関する情報が予め格納されている。ここでは、波長チャネル番号（ｃｈ１〜ｃｈＮ）、出力ポート番号（＃１〜＃Ｎ）、減衰量Ａ及び駆動電圧（初期値）が対応付けられたテーブルが格納されているものとする。ＭＥＭＳミラーの角度が変化するとカップリング効率が変化して減衰量も変化する。そこで、本実施形態では、例えば各ＭＥＭＳミラー（＃１〜＃Ｎ）の角度と、該角度における実際の減衰量との関係を実験または計算によって予め求め、これらのデータを上記テーブルに記憶させている。このようなテーブルを用いることにより、波長チャネル毎に強度レベルを調整することができ、可変減衰機能を実現できることになる。したがって、各波長チャネルの出力ポート及び減衰量についての設定指令が入力されると、このテーブルを参照して該入力された設定指令に対応する駆動電圧の初期値が読み出される。

但し、これに限るものではなく、上記テーブルに代えて、波長チャネル番号、出力ポート番号及び駆動電圧（初期値）が対応付けられたテーブルとしてもよい。この場合には、各波長チャネルの出力ポートの設定指令が入力されると、設定された出力ポートに対応する駆動電圧の初期値が読み出されることになる。また、各波長チャネルの出力ポートが決まっているような場合には、各波長チャネル番号、減衰量及び駆動電圧（初期値）が対応付けられたテーブルとしてもよい。この場合には、各波長チャネルの出力ポートが予め設定されているので、減衰量の設定指令が入力されると、設定された減衰量に対応する駆動電圧の初期値が読み出されることになる。

分極量メモリ612は、後述する分極量算出部631によって算出された絶縁膜の分極量（後述する各グループの分極量）を格納する。換言すると、分極量算出部631によって絶縁膜の分極量に関する情報が新たに算出されると、この新たに算出された分極量によって分極量メモリ612に格納されている分極量が更新される。なお、出荷時などの初期状態においては、分極量メモリ612には絶縁膜の分極量の初期値として「０」が格納されている。

ＤＡＣ出力値メモリ613は、後述するＤＡコンバータ621に制御信号出力部63から出力された制御信号（ＤＡＣ出力値、すなわち、駆動電圧）を格納する。したがって、ＤＡＣ出力値メモリ613には、駆動電極（固定電極）53，53と可動体51側の電極（可動電極）51ａ，51ａとの間に印加されている現在の駆動電圧が格納されることになる。

駆動部62は、ＤＡコンバータ621と駆動回路622とを有する。ＤＡコンバータ621は制御信号生成部63から出力された制御信号（駆動電圧）をデジタルからアナログに変化して駆動回路622に出力する。駆動回路622は、ＤＡコンバータ621から出力されたアナログ信号に応じた駆動電圧を該当するＭＥＭＳミラーに供給する。

制御信号生成部63は、分極量算出部631と駆動電圧設定部632とを有する。分極量算出部631は、所定時間毎に該所定時間後における絶縁膜の分極量の変化量を算出して前記分極量メモリ612内の絶縁膜の分極量を更新する。駆動電圧設定部632は、所定時間毎に前記分極量メモリ612から絶縁膜の分極量を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に応じて駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定する。

分極量算出部631は、分極変化量算出部631ａと分極量更新部631ｂとを有している。分極変化量算出部631ａは、絶縁膜の分極の応答速度に応じて時定数の異なる複数のグループを有し、各グループの前記所定時間後における分極量の変化量（差分）を算出する。

分極量更新部631ｂは、算出された各グループの所定時間後における分極量の変化量を現在の各グループの分極量に加算して新たな各グループの分極量を算出し、分極量メモリ612の所定位置に格納された各グループの分極量を更新する。また、算出された各グループの分極量の総和を所定時間後における絶縁膜の分極量として算出し、分極量メモリ612の前記所定位置とは異なる位置に格納された絶縁膜の分極量を更新する。

ここで、分極量算出部631による絶縁膜の分極量の算出について具体的に説明する。
分極には、電子（雲）の変位による電子分極、物質内部の原子位置の偏りによるイオン分極、分子の持つ双極子モーメントの回転（配向）による配向分極、及び、電荷が誘電体の中を移動して双極子を生じる空間電荷分極がある。そのうちの電子分極及びイオン分極は比較的高周波で誘起されるものであり、通常、これらが誘起される周波数よりも低い周波数で動作するＭＥＭＳミラーでは特に配向分極及び空間電荷分極が問題となる。

ここで、本実施形態で用いるような高分子絶縁膜（パリレンＣ絶縁膜）は分子構造が不規則であることから、駆動電圧の印加（すなわち、電界Ｅの生成）に伴う各分子の双極子モーメントの回転（配向）速度、すなわち、配向分極の応答速度が異なると考えられる。また、空間電荷分極は電界を十分に長い時間かけたときに生じるものである。つまり、高分子絶縁膜においては、分極の応答特性に、複数の時定数、例えば各双極子モーメントの回転し易さ（配向し易さ）によって異なる複数の時定数が存在すると考えられる。

図４は、本実施形態で絶縁膜として用いたパリレンＣの物性を示す図である。図４に示すように、パリレンＣは周波数によって誘電率が変化しており、このことからも分極の応答速度に差があることが理解できる。

そこで、本実施形態では、分極の応答速度に応じて複数のグループに分け、それぞれの時定数（ｔ１，ｔ２，…ｔｎ）を用いた分極量計算モデルを設定する。そして、所定時間Δｔ毎に、該所定時間Δｔ後における絶縁膜の分極量の変化量を算出し、この算出した変化量を前回値に加算していくことによって新たな絶縁膜の分極量を算出（更新）する。かかる分極量計算モデルは以下のようにして設定する。

まず、各グループの時間（ｔ）における分極量Ｐｉ（ｔ）を、図５に示すように、所定の駆動電圧Ｖを十分に長い時間印加したときの絶縁膜の分極量（以下「最終分極量」という）をＰｖとして各時定数（ｔｉ）の緩和曲線で近似できるものとする。すなわち、各グループの分極量Ｐｉ（ｔ）は、駆動電圧の印加によって最終分極量Ｐｖに向けて時定数（ｔｉ）をもって漸近する時系列変化であるとする。これを式で表すと次式（１）となる。

ε：（駆動電圧の周波数における）絶縁膜の誘電率、εγ：絶縁膜の比誘電率、ε₀：真空中の誘電率、Ｅ：印加電界（＝駆動電圧Ｖ／電極間距離ｒ）、χ_e：絶縁膜の電気的感受率である。

ここで、時間ｔから所定時間Δｔ後の分極量をＰｉ（ｔ＋Δｔ）とすると、所定時間（Δｔ）後における分極量の変化量ΔＰｉ（＝Ｐｉ（ｔ＋Δｔ）−Ｐｉ（ｔ））は、次式（２）となる。

上記式（２）の右辺の｛Ｐｖ×ｅｘｐ（−ｔ／ｔｉ）｝は、図５の矢印部分｛Ｐｖ−Ｐｉ（ｔ）]に相当するので、上記式（２）は次式（３）で表すことができる。

よって、所定時間（Δｔ）後の分極量Ｐｉ（ｔ＋Δｔ）は次式（４）となる。

本実施形態では、上記式（３）及び（４）を分極量計算モデルとして設定する。
最終分極量Ｐｖは現在の駆動電圧Ｖが分かれば求められるから、上記式（４）は、現在の駆動電圧Ｖと現在の分極量Ｐｉ（ｔ）とが分かれば、所定時間Δｔ後の分極量Ｐｉ（ｔ＋Δｔ）を算出できることを示している。そして、所定時間Δｔ毎に分極量を算出し更新する構成において、現在の絶縁膜の分極量は所定時間Δｔ前に算出された絶縁膜の分極量、すなわち、分極量メモリ612に格納されている絶縁膜の分極量となる。

そこで、分極変化量算出部631ａは、所定時間Δｔ毎に分極量メモリ612から各グループの分極量を読み出すと共にＤＡＣ出力メモリ613から現在印加されている駆動電圧を読み出す。そして、上記式（３）によって所定時間Δｔ後における各グループの分極量の変化量ΔＰｉを算出する。ここで、現在印加されている駆動電圧には、駆動電圧が０（すなわち、駆動電圧の印加が一時的に停止されている場合）も含まれる。

分極量更新部631ｂは、算出された各グループの分極量の差分ΔＰｉを、読み出した各グループの分極量Ｐｉ（ｔ）に加算して新たな分極量を算出し、この新たな分極量を分極値メモリ612の所定位置に格納する（各グループの分極量を更新する）。また、分極量更新部631bは、下記式（５）に示すように、算出した各グループの新たな分極量Ｐｉ（ｔ＋Δｔ）の総和をΔｔ後の絶縁膜の分極量Ｐ（ｔ＋Δｔ）として算出し、算出された分極量メモリ612の前記所定位置とは異なる位置に格納する（絶縁膜の分極量を更新する）。

ところで、上記式（１）により現在の分極量Ｐ（ｔ）を算出することも考えられる。しかし、上記式（１）には経過時間ｔ（変数）が含まれるため、駆動電圧の切り替え毎に時間計測を行う必要がある。この点、上記（３）、（４）式によって分極量を算出すれば、このような時間計測を行う必要がないことから適用が容易であり、また、Δｔ後の分極量Ｐ（ｔ＋Δｔ）を算出（予測）できる、という利点がある。

図６は、上記分極量計算モデルの概念的に示した図である。分極の時定数毎にｎ個の分極計算モデルがある。図６において、「Ａ」は各グループの時定数に相当し、「Ｂ」は上記式（３）で算出される各グループの所定時間Δｔ後における分極量の差分ΔＰｉ（ｔ）に相当し、「Ｃ」は現在の分極量Ｐｉ（ｔ）に相当し、「Ｂ＋Ｃ」がΔｔ後の分極量（更新値）Ｐｉ（ｔ＋Δｔ）に相当する。

なお、各グループの時定数は、実験等によって予め求めておくものであるが、各グループの分極への寄与が略等しくなるように調整する。また、図６において、隣り合うグループの時定数の比が「ｅｘｐ（ａ）」、すなわち、自然対数の定数乗（ａ乗）となるようにする。ここで、「ａ」は調整値であり、絶縁膜の種類、膜厚、堆積条件などによって変化するので、これらを考慮した上で個別に調整して最適値を設定する。

図３に戻って、駆動電圧設定部632は、駆動電圧の初期値を設定する初期値設定部632ａと、駆動電圧の初期値を補正するための補正値を算出する補正値算出部632ｂと、算出された補正値によって駆動電圧の初期値を補正する駆動電圧補正部632ｃとを有する。

初期値設定部632ａは、外部から各波長チャネルの出力ポート（出力位置）や減衰量についての設定指令が入力されると、該入力された設定指令に応じて該当するＭＥＭＳミラーの駆動電圧（初期値）Ｖ_refを設定する。例えば、波長チャネル番号、出力先の出力ポート番号及び設定減衰量などの情報が入力されると、初期値メモリ611内のテーブルを参照して該当するＭＥＭＳミラーの駆動電圧Ｖ_refを読み出す。

一方、補正値算出部632ｂは、所定時間Δｔ毎に分極量メモリ612から絶縁膜の分極量を読み出し、この読み出した分極量に基づいて駆動電圧の補正値を算出する。
なお、分極値メモリ612からの絶縁膜の分極量の読み出しは設定指令の入力から所定時間Δｔ毎に行えばよいが、ここでは、分極量算出部631による分極量の算出及び分極量メモリ612内の分極量の更新に同期して、分極量メモリ612から絶縁膜の分極量を読み出すものとする。

以下、駆動電圧設定部632における処理を具体的に説明する
まず、駆動電圧Ｖ_refを電極53，53に印加してＭＥＭＳミラーを目的とする角度θに保持した場合には次式（６）が成立する。

ｋ：トーションバーのばね定数、ｑ：電荷量、ｒ：固定及び可動電極間の距離である。
次に、駆動電圧Ｖ_refの下で、所定時間Δｔ後に絶縁膜の分極量が変化、すなわち、誘電率がεから（ε＋Δε）に変化してＭＥＭＳミラーの角度がθから（θ＋Δθ）に変化したとすると、次式（７）が成立する。

ここで、電極面積をＳとし、静電容量をＣ（Ｃ＋ΔＣ）とすると、ｑ＝ＣＶ_ref＝（εＳ／ｒ）×Ｖ_ref、（ｑ＋Δｑ）＝（Ｃ＋ΔＣ）Ｖ_ref＝（（ε＋Δε）Ｓ／ｒ）×Ｖ_refと表せる。これにより、絶縁膜の分極（誘電率の変化）によるＭＥＭＳミラーの角度ズレ量Δθは次式（８）となり、誘電率の変化に比例した値となる。つまり、絶縁膜の誘電率の変化が分かればＭＥＭＳミラーの角度ズレ量Δθを算出することができる。

さらに、ＭＥＭＳミラーの角度ズレ量Δθを光信号の減衰量に換算する。入力された設定減衰量に対する誤差を算出するためである。
ガウスビームの近似式（結合効率）により、基準位置から角度がΔθだけずれたときの減衰量ＩＬは次式（９）で表すことができる。

これをθについて微分して、次式（１０）に示すように、ＭＥＭＳミラーの角度ズレに伴う減衰量の変化ΔＩＬとする。

よって、上記式（１０）に上記式（８）により算出したΔθを代入すれば、すなわち、誘電率の変化が分かれば、絶縁膜の分極によって生じるＭＥＭＳミラーの角度ズレに伴う減衰量ΔＩＬを算出できる。

そこで、補正値算出部632ｂは、所定時間Δｔ毎に分極値メモリ612から絶縁膜の分極量、すなわち、所定時間Δｔ後の絶縁膜の分極量Ｐ（ｔ＋Δｔ）を読み出し、これに所定の調整値を乗算してＰ_t+Δ_tとして、次式（１１）によって誘電率の変化に換算する。

Ｄ＝（ε０×Ｅ＋Ｐ）＋Ｐ_t+Δ_t＝ε×Ｅ＋Ｐ_t+Δ_t＝（ε＋Δε）×Ｅ …（１１）
そして、上記式（８）〜（１１）によって、テーブルを参照して読み出した駆動電圧（初期値）Ｖ_refをそのまま印加した場合の減衰量の変化ΔＩＬ（すなわち、制御誤差量）を算出し、この算出した減衰量の変化ΔＩＬに基づいて駆動電圧の初期値を補正する補正値を算出する。例えば、減衰量とＭＥＭＳミラー角度との関係、及び、ＭＥＭＳミラー角度と駆動電圧との関係を予め求めておき、これらに基づいて上記減衰量の変化ΔＩＬに相当する電圧値を補正値として算出する。

駆動電圧補正部632ｃは、初期値設定部632ａで設定された駆動電圧（初期値）Ｖ_refに、補正値算出部632ｂで算出された補正値を加算して（すなわち、駆動電圧を補正して）新たな駆動電圧とし、この新たな駆動電圧に応じた制御信号を駆動部62に出力する。

ここで、減衰量の変化ΔＩＬは所定時間Δｔ後における絶縁膜の分極量に基づいて算出されており、駆動電圧はフィードフォワードで補正されることになる。また、上記補正値算出部632ｂによる補正量の算出及び上記駆動電圧補正部632ｃによる新たな駆動電圧の算出は所定時間Δｔ毎に行われるので、可動電極51ａ，51ａと駆動電極53，53との間に印加される駆動電圧も所定時間（Δｔ）毎に変化する（更新される）ことになる。

図７は、上記式（８）〜（１１）によって算出した減衰量の変化ΔＩＬ（シミュレーション結果）と、実測値との比較した結果を示している。図７に示すように、本実施形態による減衰量の変化ΔＩＬの算出値は、実測値をほぼトレースできることが確認された。特に図７（ｂ）に示すように、駆動電圧の印加を一時的に停止し、その後、再び駆動電圧を印加したような場合にも精度よく対応できることが確認された。

図８は、以上説明した制御のフローチャートを示している。
本制御には、２つの独立したループが存在する。一つは、所定時間毎に、絶縁膜の分極量及びＤＡＣ出力値（駆動電圧）を読み出して所定時間後における分極量の変化量を算出し（Ｓ１）、算出した分極量を前回値（読み出した分極量）に加算して絶縁膜の分極量を更新するループである（Ｓ２）。

もう一つは、各波長チャネルの出力ポートや減衰量についての設定指令が入力されると、該入力された設定指令に対応する駆動電圧（初期値）を読み出す共に（Ｓ１１）、前記絶縁膜の分極量の更新に同期して所定時間毎に絶縁膜の分極量を読み出して補正値を算出し（Ｓ１２）、駆動電圧（初期値）を補正して新たな駆動電圧を設定するループである（Ｓ１３）。

図９は、本実施形態の効果を示す図である。図９に示すように、入力された設定指令対応する駆動電圧（初期値）Ｖ_refをそのまま印加した場合（図中「■（従来）」で示す）には、駆動電圧の印加から約１分後に２（ｄＢ）程度の制御誤差が生じた。これに対し、本実施形態において前記所定時間を０．３（ｓ）とし、０．３（ｓ）毎に絶縁膜の分極量と補正値とを算出して制御を行った場合（図中「●（本実施形態）」で示す）には、約１分後の制御誤差が０．５（ｄＢ）以下に抑えることができることが確認された。

ところで、以上では主として波長選択スイッチの電源がＯＮであるときの制御を説明してきたが、電源投入（再投入）時には、分極量メモリ612に格納されている絶縁膜の分極量が更新されていないので、他の方法によって電源投入時の絶縁膜の分極量を算出することが望ましい。この場合、波長選択スイッチがタイマーと、電源遮断時刻を格納する電源遮断時刻メモリとを備え、例えば次式（１２）によって電源再投入時の各グループの分極量を算出し、その総和を電源投入時の絶縁膜の分極量とすればよい。

Ｐｉ_p-on＝Ｐｉ_p-off×ｅｘｐ（−（ｔ_p-off−ｔ_now）／ｔｉ）…（１２）
但し、Ｐｉ_P-onは電源投入時の絶縁膜の分極量（更新値）、ｔ_P-offは電源遮断時の時刻、Ｐｉ_P-offは電源遮断時の各グループの分極量、ｔ_nowは現在の時刻、である。

図１０は波長選択スイッチの電源遮断時の制御のフローチャートを示し、図１１は波長選択スイッチの電源投入時の制御のフローチャートを示している。
電源遮断時には、図１０に示すように、制御部６は、電源遮断信号を検出すると、電源遮断時の時刻をメモリ部61の電源遮断時刻メモリ部（電源遮断時刻領域）に書き込む（Ｓ２１）。そして、分極量算出部631及び駆動電圧設定部632に演算処理の停止信号を送信し（Ｓ２２）、その後、電源を遮断する（Ｓ２３）。

電源投入時には、図１１に示すように、制御部６は、電源が投入（再投入）されると、メモリ部61内の電源遮断時刻領域（電源遮断時刻メモリ）及び分極量メモリ612から電源遮断時の時刻（ｔ_p-off）、電源遮断時の分極量Ｐｉ_p-offを読み出す（Ｓ３１）。そして、上記式（１２）により電源投入時の絶縁膜の分極量を算出し（Ｓ３２）、分極量メモリ612の格納されている絶縁膜の分極量を更新する（Ｓ３３）。その後、上述した、通常の絶縁膜の算出、更新処理（上記式（３）、（４）等を参照）に移行する（Ｓ３４）。

以上説明したように、本実施形態による波長選択スイッチでは、所定時間毎に絶縁膜の分極量を算出して分極量メモリ612内の絶縁膜の分極量を更新する。一方、各波長チャネルの出力ポートや減衰量についての設定指令が入力されると、該設定指令に対応する駆動電圧（初期値）を初期値メモリ611から読み出し、所定時間毎に分極量メモリ612から（最新の）絶縁膜の分極量を読み出す。そして、読み出した駆動電圧（初期値）及び絶縁膜の分極量に基づいて新たな駆動電圧を設定し、この新たな駆動電圧を可動電極と固定電極との間に印加する。

これにより、絶縁膜の分極量の変化を考慮して駆動電圧を調整できるので、駆動電圧の印加に伴う絶縁膜の分極変化にかかわらず、ＭＥＭＳミラーの角度を高い精度で所望の角度へと制御できる。特に初期値メモリ612の絶縁膜の分極量は現在から所定時間（Δｔ）後の値であり、駆動電圧の補正（調整）をフィードフォワードで行うことができるので、絶縁膜の分極によるＭＥＭＳミラーの角度ズレ及び減衰量の増加（設定減衰量からのズレ）を効果的に抑制できる。

なお、上記実施形態では初期値メモリ611から読み出した駆動電圧（初期値）Ｖ_refをそのまま印加した場合の減衰量の変化ΔＩＬ（すなわち、制御誤差量）を算出し、算出した減衰量の変化ΔＩＬに基づいて補正値を算出しているが、これに限るものではない。

例えば、絶縁膜の分極量が変化して誘電率がεから（ε＋Δε）に変化しても、ＭＥＭＳミラーを角度θのままに保持するための駆動電圧Ｖ′を算出するようにしてもよい。この場合、上記式（７）に代えて下記式（１３）とする。

ここにおいて、（ｑ＋Δｑ）＝（Ｃ＋ΔＣ）×Ｖ′と表せるから、上記式（６）及び（１３）より、ＭＥＭＳミラーを角度θのまま保持するための駆動電圧Ｖ′は次式（１４）のようになる。

この駆動電圧Ｖ′は、絶縁膜の分極量の変化によって生じるＭＥＭＳミラーの角度ズレ量を相殺することのできる駆動電圧に相当し、誘電率の変化が分かれば求めることができる。このようにして、より簡易に駆動電圧を補正するようにしてもよい。

また、上記実施形態は波長選択スイッチを対象としているがこれに限るものではない。本発明は、光反射面を有する可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、可動電極と固定電極との間に駆動電圧が印加されて生じる静電力によって光反射面の角度が変化するＭＥＭＳミラーを用いた光スイッチに対して適用することができる。

さらに、既述したように、絶縁膜の分極によって駆動電圧に対する可動体の変位量にズレが生じることは、ＭＥＭＳミラーに限らず、静電力によって可動体を駆動するＭＥＭＳデバイスに共通する課題であり、本発明はこのようなＭＥＭＳデバイスに適用することができる。具体的には、本発明は、可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、可動電極と固定電極との間に所定の駆動電圧が印加されて生じる静電力によって可動体が動作するＭＥＭＳデバイスに対しても適用することができる。

この場合には、上記制御部６に相当する構成によって次のようにＭＥＭＳデバイスを制御すればよい。すなわち、所定時間毎に前記絶縁膜の分極量を算出して、前記絶縁膜の分極量を格納する分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量を更新し、前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定し、設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する。

好ましくは、前記可動体の目標動作位置が設定されると、前記可動体の動作位置に対応する駆動電圧が予め格納された初期値メモリから前記目標動作位置に対応する駆動電圧の初期値を読み出すと共に、前記所定時間毎に前記分極量メモリから絶縁膜の分極量を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に応じて前記駆動電圧の初期値を補正して前記新たな駆動電圧を設定する。その他についても上述した波長選択スイッチにおける制御と同様にすればよい。

ここで、以上説明した実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

（付記１） 少なくとも一つのＭＥＭＳミラーと、該ＭＥＭＳミラーの光反射面の角度を調整して入力光信号を所望の出力位置へと導く制御部と、を有する光スイッチであって、
前記ＭＥＭＳミラーは、前記光反射面を有する可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記光反射面の角度が変化するものであり、
前記制御部は、
前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリと、
所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して前記分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報を更新する分極量算出部と、
前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定する駆動電圧設定部と、
設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する駆動部と、
を備えることを特徴とする光スイッチ。

（付記２） 付記１に記載の光スイッチであって、
前記光信号の出力位置及び減衰量の少なくとも一方に対応する前記駆動電圧の初期値が予め格納された初期値メモリを備え、
前記駆動電圧設定部は、前記光信号の出力位置及び減衰量の少なくとも一方についての設定指令が入力されると、該入力された設定指令に対応する駆動電圧の初期値を前記初期値メモリから読み出すと共に、前記所定時間毎に前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧の初期値を補正して新たな駆動電圧を設定することを特徴とする光スイッチ。

（付記３） 付記１又は付記２に記載の光スイッチであって、
前記分極量算出部は、現在の駆動電圧と、前記分極量メモリから読み出した絶縁膜の分極量に関する情報とに基づいて前記所定時間後における前記絶縁膜の分極量を算出することを特徴とする光スイッチ。

（付記４） 付記１〜３のいずれか１つに記載の光スイッチであって、
前記分極量算出部は、前記絶縁膜の分極の応答速度に応じた複数のグループを有し、各グループの分極量に関する情報を算出してその総和に基づいて前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出することを特徴とする光スイッチ。

（付記５） 付記４に記載の光スイッチであって、
前記分極量算出部は、以下の式によって前記各グループの分極量Ｐｉ（ｔ）を算出することを特徴とする光スイッチ。

（付記６） 付記２〜５のいずれか１つに記載の光スイッチであって、
前記駆動電圧設定部は、前記分極量算出部による前記分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報の更新に同期して、前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量を読み出すことを特徴とする光スイッチ。

（付記７） 付記１〜６のいずれか１つに記載の光スイッチであって、
タイマーと、
前記タイマーにより検出した電源遮断時刻を格納する電源遮断時刻メモリと、を備え、
前記分極量算出部は、電源投入時に、前記電源遮断時刻メモリに格納されている電源遮断時刻を読み出すと共に、前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、読み出した電源遮断時刻及び絶縁膜の分極量に関する情報と、現在の時刻とに基づいて電源投入時の絶縁膜の分極量に関する情報を算出して前記分極量メモリ内の絶縁膜の分極量に関する情報を更新することを特徴とする光スイッチ。

（付記８） 少なくとも一つＭＥＭＳミラーを有し、該ＭＥＭＳミラーの光反射面の角度を調整して入力光信号を所望の出力位置へと導く光スイッチの制御方法であって、
前記ＭＥＭＳミラーは、前記光反射面を有する可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記光反射面の角度が変化するものであり、
所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して、前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報を更新し、
前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定し、
設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加することを特徴とする光スイッチの制御方法。

（付記９） 付記８に記載の光スイッチの制御方法であって、
前記光信号の出力位置及び減衰量の少なくとも一方についての設定指令が入力されると、前記光信号の出力位置及び減衰量の少なくとも一方に対応する駆動電圧の初期値が予め格納された初期値メモリから前記入力された設定指令に対応する駆動電圧の初期値を読み出すと共に、前記所定時間毎に前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧の初期値を補正して前記新たな駆動電圧を設定することを特徴とする光スイッチの制御方法。

（付記１０） 付記８又は付記９に記載の光スイッチの制御方法であって、
現在の駆動電圧と、前記分極量メモリから読み出した絶縁膜の分極量に関する情報とに基づいて前記所定時間後における前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して前記分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報を更新することを特徴とする光スイッチの制御方法。

（付記１１） 付記８〜１０のいずれか１つに記載の光スイッチの制御方法であって、
前記分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報の更新に同期して前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定することを特徴とする光スイッチの制御方法。

（付記１２） 可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に所定の駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記可動体が動作するＭＥＭＳデバイスの制御方法であって、
所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して、前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報を更新し、
前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定し、
設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの制御方法。

（付記１３） 付記１２に記載のＭＥＭＳデバイスの制御方法であって、
前記可動体の目標動作状態が設定されると、前記可動体の動作状態に対応する駆動電圧の初期値が予め格納された初期値メモリから前記設定された目標動作状態に対応する駆動電圧の初期値を読み出すと共に、前記所定時間毎に前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧の初期値を補正して前記新たな駆動電圧を設定することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの制御方法。

（付記１４） 付記１２又は付記１３に記載のＭＥＭＳデバイスの制御方法であって、
前記分極量算出部は、現在の駆動電圧と、前記分極量メモリから読み出した絶縁膜の分極量とに基づいて前記所定時間後における前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して前記分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報を更新することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの制御方法。

（付記１５） 付記１２〜１４のいずれか１つに記載のＭＥＭＳデバイスの制御方法であって、
前記分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報の更新に同期して前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの制御方法。

本発明の一実施形態による光スイッチとして波長選択スイッチを示す図である。 上記波長選択スイッチに用いられるＭＥＭＳミラーの概略構成を示す図である。 上記波長選択スイッチの制御部の構成を示すブロック図である。 ＭＥＭＳミラーの電極を被覆する絶縁膜の一例（パリレンＣ）の物性を示した図である。 上記実施形態で用いる分極量計算モデルを説明するための図である。 上記分極量計算モデルを概念的に示した図である。 本実施形態による減衰量の変化（ΔＩＬ）の算出値と実測値とを比較して結果を示す図である。 制御部による制御フローチャートを示す図である。 上記実施形態の効果を説明するための図である。 波長選択スイッチの電源遮断時における制御部による制御フローチャートを示す図である。 波長選択スイッチの電源投入時における制御部による制御フローチャートを示す図である。

符号の説明

１…波長選択スイッチ（光スイッチ）、５…ミラーアレイ、６…制御部、50…ＭＥＭＳミラー、61…メモリ部、62…駆動部、63…制御信号生成部、611…初期値メモリ部、612…分極量メモリ部、613…ＤＡＣ出力値メモリ、621…ＤＡＣコンバータ、622…駆動回路、631…分極量算出部、631ａ…分極変化量算出部、631ｂ…分極量更新部、632…駆動電圧設定部、632ａ…初期値設定部、632ｂ…補正値算出部、632ｃ…駆動電圧補正部

Claims (10)

1. 少なくとも一つのＭＥＭＳミラーと、該ＭＥＭＳミラーの光反射面の角度を調整して入力光信号を所望の出力位置へと導く制御部と、を有する光スイッチであって、
   前記ＭＥＭＳミラーは、前記光反射面を有する可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記光反射面の角度が変化するものであり、
   前記制御部は、
   前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリと、
   所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して前記分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報を更新する分極量算出部と、
   前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定する駆動電圧設定部と、
   設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加する駆動部と、
   を備えることを特徴とする光スイッチ。
2. 請求項１に記載の光スイッチであって、
   前記光信号の出力位置及び減衰量の少なくとも一方に対応する駆動電圧の初期値が予め格納された初期値メモリを備え、
   前記駆動電圧設定部は、前記光信号の出力位置及び減衰量の少なくとも一方についての設定指令が入力されると、該入力された設定指令に対応する駆動電圧の初期値を前記初期値メモリから読み出すと共に、前記所定時間毎に前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧の初期値を補正して新たな駆動電圧を設定することを特徴とする光スイッチ。
3. 請求項１又は請求項２に記載の光スイッチであって、
   前記分極量算出部は、現在の駆動電圧と、前記分極量メモリから読み出した絶縁膜の分極量に関する情報とに基づいて前記所定時間後における前記絶縁膜の分極量を算出することを特徴とする光スイッチ。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の光スイッチであって、
   前記分極量算出部は、前記絶縁膜の分極の応答速度に応じた複数のグループを有し、各グループの分極量に関する情報を算出してその総和に基づいて前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出することを特徴とする光スイッチ。
5. 請求項４に記載の光スイッチであって、
   前記分極量算出部は、以下の式によって前記各グループの分極量Ｐｉ（ｔ）を算出することを特徴とする光スイッチ。
   

   
6. 請求項２〜５のいずれか１つに記載の光スイッチであって、
   前記駆動電圧設定部は、前記分極量算出部による前記分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報の更新に同期して、前記分極量メモリから絶縁膜の分極量に関する情報を読み出すことを特徴とする光スイッチ。
7. 少なくとも一つのＭＥＭＳミラーを有し、該ＭＥＭＳミラーの光反射面の角度を調整して入力光信号を所望の出力位置へと導く光スイッチの制御方法であって、
   前記ＭＥＭＳミラーは、前記光反射面を有する可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記光反射面の角度が変化するものであり、
   所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して、前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報を更新し、
   前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定し、
   設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加することを特徴とする光スイッチの制御方法。
8. 請求項７に記載の光スイッチの制御方法であって、
   前記光信号の出力位置及び減衰量の少なくとも一方についての設定指令が入力されると、前記光信号の出力位置及び減衰量の少なくとも一方に対応する駆動電圧の初期値が予め格納された初期値メモリから前記入力された設定指令に対応する駆動電圧の初期値を読み出すと共に、前記所定時間毎に前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧の初期値を補正して前記新たな駆動電圧を設定することを特徴とする光スイッチの制御方法。
9. 可動体に設けた可動電極及び該可動電極に対向配置した固定電極の少なくとも一方が絶縁膜によって被覆され、前記可動電極と前記固定電極との間に駆動電圧が印加されて生じる静電力によって前記可動体が動作するＭＥＭＳデバイスの制御方法であって、
   所定時間毎に前記絶縁膜の分極量に関する情報を算出して、前記絶縁膜の分極量に関する情報を格納する分極量メモリ内の前記絶縁膜の分極量に関する情報を更新し、
   前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧を補正して新たな駆動電圧を設定し、
   設定された新たな駆動電圧を前記可動電極と前記固定電極との間に印加することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの制御方法。
10. 請求項９に記載のＭＥＭＳデバイスの制御方法であって、
    前記可動体の目標動作状態が設定されると、前記可動体の動作状態に対応する駆動電圧の初期値が予め格納された初期値メモリから前記設定された目標動作状態に対応する駆動電圧の初期値を読み出すと共に、前記所定時間毎に前記分極量メモリから前記絶縁膜の分極量に関する情報を読み出し、この読み出した絶縁膜の分極量に関する情報に応じて前記駆動電圧の初期値を補正して前記新たな駆動電圧を設定することを特徴とするＭＥＭＳデバイスの制御方法。

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