JP5319411B2 - ミラー装置およびミラーアレイ - Google Patents
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Description
図1に示すように、本実施の形態に係るミラー装置は、制御装置10と、ミラー素子100とから構成されている。
駆動電圧印加部12は、高電圧アンプやDAコンバータなどの電圧制御用駆動素子または定電圧源からなり、ミラー230を回動させる角度に応じて、電極340c,340dに印加する電圧(以下、「駆動電圧」という)を制御する。なお、駆動電圧印加部12は、駆動電圧を印加する電極毎に設けられる。
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。
本実施の形態に係るミラー装置は、ミラー230を接地し、定電圧印加部11により電極340a,340bに固定電圧を印加し、駆動電圧印加部12により電極340c,340dに駆動電圧を印加して、電極340a〜340d間に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て、ミラー230を任意の方向へ回動させる。
なお、便宜上、以下の説明において、ミラー230の2軸の回動軸のうち、図10,図2に示すx軸回りのみの回動を例に説明する。ここで、図2に示すように、x軸を正の方向から見たとき、時計回り方向の回動を+Rx、反時計回り方向の回動を−Rxと言う。
なお、以下において、Rx方向の回動角度を+θx、−Rx方向の回動角度を−θxと呼ぶ。また、電極340aに印加する駆動電圧をVaと呼ぶ。
Vc=0 ・・・(2)
この線形性の改善方法を図10に示す従来のミラー装置に適用すると、回動軸を挟んで配置された電極340aの駆動電圧Vaおよび電極340cの駆動電圧Vcは、下式(3)、(4)に示すように、基準電圧Vbiasと制御電圧Vxとの差および和で表すことができる。
Vc=Vbias+Vx ・・・(4)
Vc=Vbias+Vx ・・・(6)
Vconstは、制御電圧であるVxが0Vのときにミラー230の回動角度−θxが必要最大角度になるように設定すればよい。なお、このとき、電極340aにも基準電圧Vbiasが印加された状態である。
また、図9Bに示すように、それぞれ大きさが等しい3つの電極から構成されるようにしてもよい。この場合、2つの駆動電極と1つの定電圧電極とから構成されるようにするのが望ましい。このような構成にすることにより、角度制御性の向上や最大駆動電圧の低電圧化を期待することができる。
このように、ミラー素子における電極の数量を3つにした場合においても、そのミラー素子でミラーアレイを構成し、ミラー毎に電極の配置を変えることにより、定電圧電極に印加する電圧を低減させることができる。
Claims (7)
- 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少なくとも1つの定電圧電極と、
前記ミラーから離間して配置された少なくとも1つの駆動電極と、
前記定電圧電極に一定の電圧を印加するとともに、前記駆動電極に前記ミラーの回動角に応じた電圧を印加する制御手段と
を備え、
前記定電圧電極および前記駆動電極に印加する電圧は、ミラーの回動角に依存しないバイアス電圧を含む
ことを特徴とするミラー装置。 - 前記定電圧電極は、1つ設けられ、
前記駆動電極は、2つ設けられる
ことを特徴とする請求項1記載のミラー装置。 - 前記定電圧電極および前記駆動電極は、それぞれ2つ設けられる
ことを特徴とする請求項1記載のミラー装置。 - 前記一定の電圧は、前記定電圧電極のみに電圧を印加して前記ミラーを回動させたときに、当該ミラーがその回動方向に必要とされている最大の回動角度以上に回動する値である
ことを特徴とする請求項1−3の何れか1項に記載のミラー装置。 - 前記定電圧電極と前記駆動電極は、平面視したとき、前記ミラーの回動軸に対して略線対称に配置されている
ことを特徴とする請求項1−4の何れか1項に記載のミラー装置。 - 複数のミラー装置を2次元的に配列したミラーアレイであって、
前記ミラー装置は、請求項1−5の何れか1項に記載にされたミラー装置であり、
各ミラー装置の各定電圧電極には、同一の電圧供給源から電圧が印加される
ことを特徴とするミラーアレイ。 - 前記駆動電極は、前記2次元の平面上における前記ミラーの回動軸に対して、より大きな回動角度が必要な側に配設される
ことを特徴とする請求項6記載のミラーアレイ。
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