WO2019009396A1 - 光学デバイス - Google Patents

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WO2019009396A1
WO2019009396A1 PCT/JP2018/025638 JP2018025638W WO2019009396A1 WO 2019009396 A1 WO2019009396 A1 WO 2019009396A1 JP 2018025638 W JP2018025638 W JP 2018025638W WO 2019009396 A1 WO2019009396 A1 WO 2019009396A1
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movable
axis direction
electrode
lever
pair
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PCT/JP2018/025638
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達哉 杉本
智史 鈴木
恭輔 港谷
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浜松ホトニクス株式会社
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    • B81B3/0035Constitution or structural means for controlling the movement of the flexible or deformable elements
    • B81B3/0059Constitution or structural means for controlling the movement not provided for in groups B81B3/0037 - B81B3/0056
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    • B81B3/0013Structures dimensioned for mechanical prevention of stiction, e.g. spring with increased stiffness
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    • B81B2203/0145Flexible holders
    • B81B2203/0163Spring holders

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical device configured as, for example, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) device.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • Such an optical device may include a movable comb electrode having a plurality of movable comb teeth, and a fixed comb electrode having a plurality of fixed comb teeth arranged alternately with the plurality of movable comb teeth.
  • the movable comb electrode and the fixed comb electrode as described above are used as a driving electrode, a monitoring electrode, or a driving and monitoring electrode.
  • a movable comb electrode and a fixed comb electrode are used as electrodes for driving, a voltage is applied between the movable comb electrode and the fixed comb electrode to move the movable part along the moving direction. Be done.
  • a movable comb electrode and a fixed comb electrode are used as electrodes for monitoring, in order to grasp the position of the movable part moving along the moving direction, the movable comb electrode and the fixed comb electrode are used. Capacitance is detected.
  • the movable comb electrode and the fixed comb electrode When the movable comb electrode and the fixed comb electrode are used in any of the applications, the movable comb electrode moves integrally with the movable portion while the movable portion moves along the moving direction, It is preferable that the distance between the adjacent movable comb teeth and the fixed comb teeth be maintained constant. However, simply providing the movable comb electrode and the fixed comb electrode may distort the movable comb electrode when the movable part is moving along the moving direction, and the reliability as a device may be lowered. .
  • An aspect of the present disclosure is to provide a highly reliable optical device.
  • An optical device is connected between a base having a main surface, a movable portion having an optical function portion, and the base and the movable portion, and the movable portion extends in a predetermined direction perpendicular to the main surface.
  • an elastic support portion for supporting the movable portion so as to be movable, a fixed comb electrode provided on the base and having a plurality of fixed comb teeth, and at least one of the movable portion and the elastic support portion;
  • a movable comb electrode having a plurality of movable comb teeth alternately arranged with a fixed comb tooth, and at least one of the movable portion and the elastic support portion has an electrode support portion for supporting the movable comb electrode;
  • the electrode support portion has a beam portion formed such that the thickness of the electrode support portion in the predetermined direction is larger than the thickness of the movable comb in the predetermined direction.
  • the thickness of the electrode support in the predetermined direction is larger than the thickness of the movable comb in the predetermined direction, and the movable comb electrode is supported by the electrode support. It is done.
  • the movable part is moving along the predetermined direction, it is possible to suppress distortion of the electrode support part supporting the movable comb electrode. Therefore, the movable comb electrode can be moved integrally with the movable portion, and fluctuation of the distance between the movable comb and the fixed comb adjacent to each other can be suppressed. As a result, the reliability can be improved.
  • the resilient support may comprise a lever and the electrode support may extend from the lever. In this case, distortion of the movable comb electrode can be suppressed by the electrode support portion extending from the lever.
  • the movable comb electrode may be located on the opposite side of the movable portion with respect to the center of the lever in the extending direction of the lever. In this case, even if the movable portion moves largely along the predetermined direction, the movable comb teeth do not easily come out of the area between the adjacent fixed comb teeth. Therefore, when the fixed comb electrode and the movable comb electrode are used as electrodes for driving, an electrostatic force is generated between the fixed comb electrode and the movable comb electrode over the entire movable range of the movable portion. Can.
  • the movable comb electrode may be located on the movable portion side with respect to the center of the lever in the extending direction of the lever. In this case, the distance from the connection position to the base in the elastic support portion to the movable comb electrode can be secured. Therefore, when the fixed comb electrode and the movable comb electrode are used as electrodes for driving, the electrostatic force generated between the fixed comb electrode and the movable comb electrode is efficiently used as the driving force of the movable portion. Can.
  • the fixed comb electrode and the movable comb electrode are used as electrodes for monitoring, the change in capacitance between the fixed comb electrode and the movable comb electrode is large, so the position of the movable portion is easy And can be detected reliably.
  • the lever may have a beam portion formed so that the thickness of the lever in the predetermined direction is larger than the thickness of the movable comb in the predetermined direction. In this case, it is possible to more reliably suppress fluctuations in the distance between the movable comb teeth and the fixed comb teeth that are adjacent to each other, and it is possible to further improve the reliability.
  • the elastic support includes a plurality of electrode supports extending from the lever, and the plurality of electrode supports are arranged side by side along the extending direction of the lever. It is also good.
  • a driving force can be secured when the fixed comb electrode and the movable comb electrode are used as electrodes for driving.
  • the fixed comb electrode and the movable comb electrode are used as electrodes for monitoring, the position of the movable portion can be detected easily and reliably.
  • distortion of the electrode supporting portion supporting the movable comb electrode is suppressed by increasing the thickness, not the width of the electrode supporting portion. It can be arranged to line up along the
  • the thickness T1 of the electrode support in the predetermined direction and the thickness T2 of the movable comb in the predetermined direction may satisfy the following formula (1).
  • W1 width of the electrode support when viewed from a predetermined direction
  • C1 length of the electrode support when viewed from a predetermined direction
  • N number of movable combs
  • W2 predetermined direction
  • C2 the length of the movable comb when viewed from the predetermined direction.
  • distortion of the movable comb electrode can be suppressed more reliably.
  • the electrode support may be provided on the movable portion so as to be disposed along the outer edge of the movable portion.
  • the distance from the connection position to the base in the elastic support portion to the movable comb electrode can be secured. Therefore, when the fixed comb electrode and the movable comb electrode are used as electrodes for driving, the electrostatic force generated between the fixed comb electrode and the movable comb electrode is efficiently used as the driving force of the movable portion. Can.
  • the fixed comb electrode and the movable comb electrode are used as electrodes for monitoring, the change in capacitance between the fixed comb electrode and the movable comb electrode is large, so the position of the movable portion is easy And can be detected reliably.
  • the movable portion includes a main body portion provided with the optical function portion and a frame portion surrounding the main body portion when viewed from a predetermined direction, and the electrode support portion You may be comprised by the frame part.
  • the frame portion surrounding the main body portion can suppress variation in the distance between the movable comb teeth and the fixed comb teeth adjacent to each other.
  • the movable portion includes a central portion provided with the optical function portion and an outer edge portion thicker in the predetermined direction than the central portion, and the electrode support portion It may be constituted by the outer edge. In this case, it is possible to suppress variation in the distance between the movable comb teeth and the fixed comb teeth adjacent to each other due to the outer edge thicker in the predetermined direction than the central portion.
  • the elastic support may include a pair of levers and a link suspended between the pair of levers, and the electrode support may be configured by the link.
  • the link between the pair of levers can suppress variation in the distance between the movable comb and the fixed comb adjacent to each other.
  • the elastic support includes the pair of levers and the link suspended between the pair of levers
  • the electrode support includes the pair of lever and the link.
  • the movable comb electrode may be disposed over a pair of levers and links.
  • the pair of levers and the link can suppress variation in the distance between the movable comb teeth and the fixed comb teeth adjacent to each other.
  • the elastic support includes the lever and the extension extending between the lever and the movable portion when viewed from the predetermined direction
  • the electrode support includes , And may be configured by an extending portion.
  • the extending portion extending between the lever and the movable portion suppresses the fluctuation of the distance between the movable comb and the fixed comb which are adjacent to each other. it can.
  • the elastic support includes a torsion support extending along a second direction perpendicular to the predetermined direction, and a non-linearity connected between the torsion support and the movable portion.
  • the non-linearity relaxation spring has a deformation amount of the non-linearity relaxation spring around the second direction from a deformation amount of the torsional support portion around the second direction when the movable portion moves in the predetermined direction.
  • And may be configured such that the amount of deformation of the non-linearity relaxation spring in the third direction perpendicular to the predetermined direction and the second direction is larger than the amount of deformation of the torsion support in the third direction.
  • a highly reliable optical device can be provided.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an optical module provided with an optical device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a plan view of the optical device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing a part of FIG. 2 in an enlarged manner.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG.
  • FIG. 7 is a plan view showing an optical device according to a first modification.
  • FIG. 8 is a plan view showing an optical device according to a second modification.
  • FIG. 9 is a plan view showing an optical device according to a third modification.
  • FIG. 10 is a plan view showing an optical device according to a fourth modification.
  • FIG. 11 is a plan view showing an optical device according to a fifth modification.
  • the optical module 1 includes a mirror unit 2 and a beam splitter unit 3.
  • the mirror unit 2 has an optical device 10 and a fixed mirror 21.
  • the optical device 10 includes a movable mirror (movable portion) 11.
  • the beam splitter unit 3, the movable mirror 11 and the fixed mirror 21 form an interference optical system for the measurement light L 0.
  • the interference optical system here is a Michelson interference optical system.
  • the optical device 10 includes, in addition to the movable mirror 11, a base 12, a drive unit 13, a first optical function unit 17, and a second optical function unit 18.
  • the base 12 has a major surface 12 a.
  • the movable mirror 11 has a mirror surface (optical function portion) 11a along a plane parallel to the major surface 12a.
  • the movable mirror 11 is supported by the base 12 so as to be movable along a Z-axis direction (a direction parallel to the Z-axis, a predetermined direction) perpendicular to the major surface 12 a.
  • the drive unit 13 moves the movable mirror 11 along the Z-axis direction.
  • the first optical function unit 17 is disposed on one side of the movable mirror 11 in the X-axis direction (a direction parallel to the X-axis, a third direction) perpendicular to the Z-axis direction when viewed from the Z-axis direction There is.
  • the second optical function unit 18 is disposed on the other side of the movable mirror 11 in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • Each of the first optical function unit 17 and the second optical function unit 18 is a light passing opening provided in the base 12 and is open on one side and the other side in the Z-axis direction. In the optical module 1, the second optical function unit 18 is not used as a light passing aperture.
  • At least one of the first optical function unit 17 and the second optical function unit 18 may be used as an optical function unit, or the first optical function unit 17 and the second optical function unit 18 may be used. Both of the optical function units 18 may not be used as optical function units.
  • the fixed mirror 21 has a mirror surface 21a extending along a plane parallel to the major surface 12a (a plane perpendicular to the Z-axis direction). The position of the fixed mirror 21 with respect to the base 12 is fixed.
  • the mirror surface 11a of the movable mirror 11 and the mirror surface 21a of the fixed mirror 21 face one side (the beam splitter unit 3 side) in the Z-axis direction.
  • the mirror unit 2 has a support 22, a submount 23 and a package 24.
  • the package 24 accommodates the optical device 10, the fixed mirror 21, the support 22 and the submount 23.
  • the package 24 includes a bottom wall 241, side walls 242 and a top wall 243.
  • the package 24 is formed in, for example, a rectangular box shape.
  • the package 24 has, for example, a size of about 30 ⁇ 25 ⁇ 10 (thickness) mm.
  • the bottom wall 241 and the side wall 242 are integrally formed with each other.
  • the top wall 243 faces the bottom wall 241 in the Z-axis direction, and is fixed to the side wall 242.
  • the top wall 243 is light transmissive to the measurement light L0.
  • a space S is formed by the package 24.
  • the space S is opened to the outside of the mirror unit 2 through, for example, a vent or a gap provided in the package 24.
  • the space S may be an airtight space in which a high degree of vacuum is maintained, or an airtight space filled with an inert gas such as nitrogen.
  • the support 22 is fixed to the inner surface of the bottom wall 241 via the submount 23.
  • the support 22 is formed, for example, in a rectangular plate shape.
  • the support 22 is light transmissive to the measurement light L0.
  • the base 12 of the optical device 10 is fixed to the surface 22 a of the support 22 opposite to the submount 23. That is, the base 12 is supported by the support 22.
  • a recess 22 b is formed on the surface 22 a of the support 22, and a gap (a part of the space S) is formed between the optical device 10 and the top wall 243.
  • An opening 23 a is formed in the submount 23.
  • the fixed mirror 21 is disposed on the surface 22c of the support 22 on the submount 23 side so as to be located in the opening 23a. That is, the fixed mirror 21 is disposed on the surface 22 c of the support 22 opposite to the base 12.
  • the fixed mirror 21 is disposed on one side of the movable mirror 11 in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the fixed mirror 21 overlaps the first optical function unit 17 of the optical device 10 when viewed in the Z-axis direction.
  • the mirror unit 2 further includes a plurality of lead pins 25 and a plurality of wires 26.
  • Each lead pin 25 is fixed to the bottom wall 241 in a state of penetrating the bottom wall 241.
  • Each lead pin 25 is electrically connected to the drive unit 13 via the wire 26.
  • an electrical signal for moving the movable mirror 11 along the Z-axis direction is applied to the drive unit 13 via the plurality of lead pins 25 and the plurality of wires 26.
  • the beam splitter unit 3 is supported by the top wall 243 of the package 24. Specifically, the beam splitter unit 3 is fixed to the surface 243 a of the top wall 243 opposite to the optical device 10 by the optical resin 4.
  • the optical resin 4 is light transmissive to the measurement light L0.
  • the beam splitter unit 3 has a half mirror surface 31, a total reflection mirror surface 32, and a plurality of optical surfaces 33a, 33b, 33c, and 33d.
  • the beam splitter unit 3 is configured by bonding a plurality of optical blocks.
  • the half mirror surface 31 is formed of, for example, a dielectric multilayer film.
  • the total reflection mirror surface 32 is formed of, for example, a metal film.
  • the optical surface 33a is, for example, a surface perpendicular to the Z-axis direction, and overlaps the first optical function portion 17 of the optical device 10 and the mirror surface 21a of the fixed mirror 21 when viewed from the Z-axis direction.
  • the optical surface 33a transmits the measurement light L0 incident along the Z-axis direction.
  • the half mirror surface 31 is, for example, a surface inclined 45 degrees with respect to the optical surface 33a, and overlaps the first optical function portion 17 of the optical device 10 and the mirror surface 21a of the fixed mirror 21 when viewed from the Z-axis direction. ing.
  • the half mirror surface 31 reflects a part of the measurement light L0 incident on the optical surface 33a along the Z-axis direction along the X-axis direction, and the remaining part of the measurement light L0 along the Z-axis direction. Permeate to the side.
  • the total reflection mirror surface 32 is a surface parallel to the half mirror surface 31.
  • the total reflection mirror surface 32 overlaps the mirror surface 11a of the movable mirror 11 when viewed from the Z axis direction and when viewed from the X axis direction. And overlap.
  • the total reflection mirror surface 32 reflects a part of the measurement light L0 reflected by the half mirror surface 31 toward the movable mirror 11 along the Z-axis direction.
  • the optical surface 33 b is a surface parallel to the optical surface 33 a and overlaps the mirror surface 11 a of the movable mirror 11 when viewed in the Z-axis direction.
  • the optical surface 33b transmits a part of the measurement light L0 reflected by the total reflection mirror surface 32 to the movable mirror 11 side along the Z-axis direction.
  • the optical surface 33c is a surface parallel to the optical surface 33a, and overlaps the mirror surface 21a of the fixed mirror 21 when viewed from the Z-axis direction.
  • the optical surface 33 c transmits the remaining portion of the measurement light L 0 transmitted through the half mirror surface 31 to the fixed mirror 21 side along the Z-axis direction.
  • the optical surface 33 d is, for example, a surface perpendicular to the X-axis direction, and overlaps the half mirror surface 31 and the total reflection mirror surface 32 when viewed from the X-axis direction.
  • the optical surface 33d transmits the measurement light L1 along the X-axis direction.
  • the measurement light L1 is sequentially reflected by the mirror surface 11a of the movable mirror 11 and the total reflection mirror surface 32 and transmitted through the half mirror surface 31.
  • a part of the measurement light L0 and the mirror surface 21a of the fixed mirror 21 and the half mirror surface This is interference light with the remaining part of the measurement light L0 sequentially reflected by 31.
  • the optical module 1 configured as described above, when the measurement light L0 is incident on the beam splitter unit 3 from the outside of the optical module 1 via the optical surface 33a, a part of the measurement light L0 has the half mirror surface 31 and all The light is reflected sequentially by the reflection mirror surface 32 and travels toward the mirror surface 11 a of the movable mirror 11. Then, a part of the measurement light L0 is reflected by the mirror surface 11a of the movable mirror 11, travels in the opposite direction on the same optical path (optical path P1 described later), and passes through the half mirror surface 31 of the beam splitter unit 3. Do.
  • the remaining part of the measurement light L 0 passes through the half mirror surface 31 of the beam splitter unit 3, passes through the first optical function unit 17, passes through the support 22, and passes through the mirror surface 21 a of the fixed mirror 21. Progress towards The remaining portion of the measurement light L0 is reflected by the mirror surface 21a of the fixed mirror 21, travels in the opposite direction on the same optical path (optical path P2 described later), and is reflected by the half mirror surface 31 of the beam splitter unit 3. Ru.
  • the measurement light L1 is emitted from the beam splitter unit 3 to the outside of the optical module 1 via the optical surface 33d.
  • FTIR Fastier transform infrared spectrometer
  • the support 22 corrects the optical path difference between the optical path P 1 between the beam splitter unit 3 and the movable mirror 11 and the optical path P 2 between the beam splitter unit 3 and the fixed mirror 21.
  • the optical path P1 is an optical path from the half mirror surface 31 to the mirror surface 11a of the movable mirror 11 located at the reference position through the total reflection mirror surface 32 and the optical surface 33b sequentially It is a light path along which a part of the light L0 travels.
  • the optical path P2 is an optical path from the half mirror surface 31 to the mirror surface 21a of the fixed mirror 21 sequentially through the optical surface 33c and the first optical function unit 17, and is an optical path through which the remaining portion of the measurement light L0 travels. is there.
  • the support 22 has an optical path length of the optical path P1 (optical path length considering the refractive index of each medium through which the optical path P1 passes) and an optical path length of the optical path P2 (optical path length considering the refractive index of each medium through which the optical path P2 passes).
  • the optical path difference between the optical path P1 and the optical path P2 is corrected so that the difference becomes smaller (for example, eliminated).
  • the support 22 can be made of, for example, the same light transmitting material as each optical block constituting the beam splitter unit 3. In that case, the thickness (length in the Z-axis direction) of the support 22 can be made equal to the distance between the half mirror surface 31 and the total reflection mirror surface 32 in the X-axis direction.
  • the portion of the movable mirror 11 other than the mirror surface 11 a, the base 12, the drive unit 13, the first optical function unit 17, and the second optical function unit 18 are SOI (Silicon On Insulator). ) Is configured by the substrate 50. That is, the optical device 10 is configured of the SOI substrate 50.
  • the optical device 10 is formed, for example, in a rectangular plate shape.
  • the optical device 10 has, for example, a size of about 15 ⁇ 10 ⁇ 0.3 (thickness) mm.
  • the SOI substrate 50 has a support layer 51, a device layer 52 and an intermediate layer 53.
  • the support layer 51 is a first silicon layer.
  • the device layer 52 is a second silicon layer.
  • the intermediate layer 53 is an insulating layer disposed between the support layer 51 and the device layer 52.
  • the base 12 is formed by the support layer 51, the device layer 52 and part of the intermediate layer 53.
  • the major surface 12 a of the base 12 is the surface of the device layer 52 opposite to the intermediate layer 53.
  • the main surface 12 b of the base 12 opposite to the main surface 12 a is a surface of the support layer 51 opposite to the intermediate layer 53.
  • the main surface 12a of the base 12 and the surface 22a of the support 22 are bonded to each other (see FIG. 1).
  • the movable mirror 11 is disposed with a point of intersection of the axis R1 and the axis R2 as a center position (center of gravity).
  • the axis R1 is a straight line extending in the X-axis direction.
  • the axis R2 is a straight line extending in a Y-axis direction (a direction parallel to the Y-axis, a second direction) perpendicular to the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • the optical device 10 When viewed in the Z-axis direction, the optical device 10 exhibits a shape that is line-symmetrical about the axis R1 and line-symmetrical about the axis R2.
  • the movable mirror 11 includes a main body portion 111, a frame portion 112 (electrode support portion), and a pair of connecting portions 113.
  • the main body portion 111 has a circular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the main body portion 111 has a central portion 114 and an outer edge portion 115.
  • a metal film is formed on the surface of the central portion 114 on the main surface 12 b side, and a circular mirror surface 11 a is provided.
  • the central portion 114 is formed by a portion of the device layer 52.
  • the outer edge portion 115 surrounds the central portion 114 when viewed in the Z-axis direction.
  • the outer edge portion 115 has a first main body portion 115 a and a first beam portion 115 b.
  • the first main body portion 115 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the first beam portion 115 b is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the first beam portion 115 b is provided on the surface of the first main portion 115 a on the main surface 12 b side.
  • the first beam portion 115 b is formed such that the thickness of the outer edge portion 115 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the central portion 114 in the Z-axis direction.
  • the first beam portion 115b When viewed in the Z-axis direction, has an annular shape and surrounds the mirror surface 11a.
  • the first beam portion 115 b extends along the outer edge of the main body portion 111 when viewed in the Z-axis direction.
  • the outer edge of the first beam portion 115 b extends along the outer edge of the main body portion 111 at a predetermined distance from the outer edge of the main body portion 111 when viewed in the Z-axis direction.
  • the inner edge of the first beam portion 115b extends along the outer edge of the mirror surface 11a at a predetermined distance from the outer edge of the mirror surface 11a when viewed in the Z-axis direction.
  • the frame portion 112 surrounds the main body portion 111 at a predetermined distance from the main body portion 111 when viewed from the Z-axis direction.
  • the frame portion 112 has an annular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the frame portion 112 is disposed along the outer edge of the movable mirror 11 (to form the outer edge of the movable mirror 11).
  • the frame 112 has a second main body 112a and a second beam 112b.
  • the second main body 112 a is formed by a part of the device layer 52.
  • the second beam portion 112 b is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the second beam portion 112 b is provided on the surface of the second main portion 112 a on the main surface 12 b side.
  • the second beam portion 112 b is formed such that the thickness of the frame portion 112 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the central portion 114 in the Z-axis direction.
  • the second beam portion 112 b has an annular shape when viewed in the Z-axis direction.
  • the outer edge of the second beam 112 b extends along the outer edge of the frame 112 at a predetermined distance from the outer edge of the frame 112 when viewed in the Z-axis direction.
  • the inner edge of the second beam portion 112 b extends along the inner edge of the frame portion 112 at a predetermined distance from the inner edge of the frame portion 112 when viewed in the Z-axis direction.
  • the thickness of the second beam portion 112b in the Z-axis direction is equal to the thickness of the first beam portion 115b in the Z-axis direction.
  • the width of the second beam portion 112 b is wider than the width of the first beam portion 115 b.
  • the width of the first beam portion 115b when viewed from the Z-axis direction is the length of the first beam portion 115b in the direction perpendicular to the extending direction of the first beam portion 115b, and in the present embodiment, The length of the first beam portion 115 b in the radial direction of the first beam portion 115 b. The same applies to the width of the second beam portion 112 b when viewed in the Z-axis direction.
  • Each of the pair of connecting portions 113 connects the main body portion 111 and the frame portion 112 to each other.
  • the pair of connecting portions 113 is disposed on one side and the other side in the Y-axis direction with respect to the main body portion 111.
  • Each connecting portion 113 has a third main portion 113a and a third beam portion 113b.
  • the third main body portion 113 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the third main body portion 113a is connected to the first main body portion 115a and the second main body portion 112a.
  • the third beam portion 113 b is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the third beam portion 113 b is connected to the first beam portion 115 b and the second beam portion 112 b.
  • the third beam portion 113 b is provided on the surface of the third main portion 113 a on the main surface 12 b side.
  • the third beam portion 113 b is formed such that the thickness of the connection portion 113 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the central portion 114 in the Z-axis direction.
  • the thickness of the third beam portion 113b in the Z-axis direction is equal to the thickness of each of the first beam portion 115b and the second beam portion 112b in the Z-axis direction.
  • the width of the third beam portion 113b is larger than the width of each of the first beam portion 115b and the second beam portion 112b.
  • the width of the third beam portion 113b is the length of the third beam portion 113b in the extending direction of the first beam portion 115b.
  • the movable mirror 11 further includes a pair of brackets 116 and a pair of brackets 117.
  • Each bracket 116 and each bracket 117 are formed by a part of the device layer 52.
  • Each bracket 116 extends along the Y-axis direction, and has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • One bracket 116 protrudes from one side of the frame 112 toward one side in the Y-axis direction, and the other bracket 116 protrudes from the side of the frame 112 toward the other side in the Y-axis direction.
  • the pair of brackets 116 is disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction.
  • Each bracket 116 is disposed on the side of the first optical function unit 17 with respect to the center of the main body 111.
  • Each bracket 117 extends along the Y-axis direction, and has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • One bracket 117 protrudes from one side of the frame 112 toward one side in the Y-axis direction, and the other bracket 117 protrudes from the side of the frame 112 toward the other side in the Y-axis direction.
  • the pair of brackets 117 is disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction.
  • Each bracket 117 is disposed on the second optical function portion 18 side with respect to the center of the main body portion 111.
  • the drive unit 13 has a first elastic support 14, a second elastic support 15, and an actuator 16.
  • first elastic support portion 14, the second elastic support portion 15, and the actuator portion 16 portions other than the fourth beam portion 141e, the fifth beam portion 147b, the sixth beam portion 151e, and the seventh beam portion 157b described later are It is formed by a part of the device layer 52.
  • Each of the first elastic support portion 14 and the second elastic support portion 15 is connected between the base 12 and the movable mirror 11.
  • the first elastic support portion 14 and the second elastic support portion 15 support the movable mirror 11 so that the movable mirror 11 can move along the Z-axis direction.
  • the first elastic support portion 14 includes a pair of levers 141, a link 142, a link 143, a pair of first torsion bars (torsion support portions) 145, a pair of second torsion bars (torsion support portions) 146, and a pair of electrode supports It has a part 147.
  • the pair of levers 141 is disposed on both sides of the first optical function portion 17 in the Y-axis direction.
  • Each lever 141 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction. In the present embodiment, each lever 141 extends along the X-axis direction.
  • the link 142 is bridged between the ends 141 a of the pair of levers 141 on the movable mirror 11 side.
  • the link 142 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction. Both ends of the link 142 extend along the Y-axis direction.
  • the middle portion of the link 142 extends along the frame portion 112 and is convexly curved toward the opposite side to the movable mirror 11.
  • the link 143 is bridged between the end 141 b of the pair of levers 141 opposite to the movable mirror 11.
  • the link 143 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction, and extends along the Y-axis direction.
  • the first optical function portion 17 is an opening defined by the pair of levers 141, the link 142 and the link 143.
  • the first optical function unit 17 has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the first optical function unit 17 is, for example, a cavity.
  • a material having optical transparency to the measurement light L0 may be disposed in the opening forming the first optical function unit 17.
  • the pair of first torsion bars 145 is stretched between the tip of one bracket 116 and one end 141 a and between the tip of the other bracket 116 and the other end 141 a. ing. That is, the pair of first torsion bars 145 is connected between the pair of levers 141 and the movable mirror 11 respectively. Each first torsion bar 145 extends along the Y-axis direction. The pair of first torsion bars 145 are disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction.
  • the pair of second torsion bars 146 is respectively disposed between the end portion 141 b of the one lever 141 opposite to the movable mirror 11 and the base 12 and the other end of the other lever 141 opposite to the movable mirror 11. It is bridged between the section 141 b and the base 12. That is, the pair of second torsion bars 146 is connected between the pair of levers 141 and the base 12 respectively.
  • Each second torsion bar 146 extends along the Y-axis direction.
  • the pair of second torsion bars 146 are disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction.
  • the end 141 b of each lever 141 is provided with a projecting portion 141 c that protrudes outward in the Y-axis direction, and the second torsion bar 146 is connected to the projecting portion 141 c.
  • Each electrode support portion 147 extends along the Y-axis direction, and has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • One electrode support portion 147 extends from the middle portion of one lever 141 toward the opposite side to the first optical function portion 17.
  • the other electrode support part 147 protrudes from the middle part of the other lever 141 to the opposite side to the first optical function part 17.
  • the pair of electrode support portions 147 is disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the second elastic support 15 includes a pair of levers 151, a link 152, a link 153, a pair of first torsion bars (torsion support) 155, a pair of second torsion bars (torsion support) 156, and a pair of electrodes It has a part 157.
  • the pair of levers 151 is disposed on both sides of the second optical function portion 18 in the Y-axis direction.
  • Each lever 151 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction. In the present embodiment, each lever 151 extends along the X-axis direction.
  • the link 152 is bridged between the ends 151 a of the pair of levers 151 on the movable mirror 11 side.
  • the link 152 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction. Both ends of the link 152 extend along the Y-axis direction.
  • the middle portion of the link 152 extends along the frame portion 112 and is convexly curved toward the opposite side to the movable mirror 11.
  • the link 153 is bridged between the end 151 b of the pair of levers 151 opposite to the movable mirror 11.
  • the link 153 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction, and extends along the Y-axis direction.
  • the second optical function portion 18 is an opening defined by the pair of levers 151, the link 152 and the link 153.
  • the second optical function unit 18 has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the second optical function unit 18 is, for example, a cavity.
  • a material having optical transparency to the measurement light L0 may be disposed in the opening forming the second optical function unit 18.
  • the pair of first torsion bars 155 is stretched between the end of one bracket 117 and one end 151a, and between the end of the other bracket 117 and the other end 151a. ing. That is, the pair of first torsion bars 155 is connected between the pair of levers 151 and the movable mirror 11 respectively. Each first torsion bar 155 extends along the Y-axis direction. The pair of first torsion bars 155 is disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction.
  • the pair of second torsion bars 156 are respectively disposed between the end 151 b of the one lever 151 opposite to the movable mirror 11 and the base 12 and the other end of the other lever 151 opposite to the movable mirror 11. It is bridged between the unit 151 b and the base 12. That is, the pair of second torsion bars 156 are respectively connected between the pair of levers 151 and the base 12. Each second torsion bar 156 extends along the Y-axis direction. The pair of second torsion bars 156 is disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction.
  • the end 151b of each lever 151 is provided with a protrusion 151c that protrudes outward in the Y-axis direction, and the second torsion bar 156 is connected to the protrusion 151c.
  • Each electrode support portion 157 extends along the Y-axis direction, and has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • One electrode support portion 157 extends from the middle portion of one lever 151 toward the opposite side to the second optical function portion 18.
  • the other electrode support portion 157 protrudes from the middle portion of the other lever 151 to the opposite side to the second optical function portion 18.
  • the pair of electrode support portions 157 is disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • the actuator unit 16 moves the movable mirror 11 along the Z-axis direction.
  • the actuator unit 16 includes a pair of first fixed comb electrodes 161, a pair of first movable comb electrodes 162, a pair of first fixed comb electrodes 163, a pair of first movable comb electrodes 164, and a pair of second fixes A comb electrode 165 and a pair of second movable comb electrodes 166 are provided.
  • the positions of the first fixed comb electrodes 161 and 163 and the second fixed comb electrode 165 are fixed.
  • the first movable comb electrodes 162 and 164 and the second movable comb electrode 166 move with the movement of the movable mirror 11.
  • One first fixed comb electrode 161 is provided on the surface of the device layer 52 of the base 12 facing the one electrode support portion 147.
  • the other first fixed comb electrode 161 is provided on the surface of the device layer 52 facing the other electrode support 147.
  • Each first fixed comb electrode 161 has a plurality of first fixed comb teeth 161 a extending along a plane perpendicular to the Y-axis direction. These first fixed comb teeth 161a are arranged side by side at predetermined intervals in the Y-axis direction.
  • One first movable comb electrode 162 is provided on the surface of the other side (the electrode support 157 side) of the one electrode support 147 in the X-axis direction.
  • the other first movable comb electrode 162 is provided on the other surface of the other electrode support portion 147 in the X-axis direction. That is, the pair of first movable comb electrodes 162 is supported by the pair of electrode support portions 147, respectively.
  • Each first movable comb electrode 162 has a plurality of first movable combs 162 a extending along a plane perpendicular to the Y-axis direction. These first movable comb teeth 162a are arranged side by side at predetermined intervals in the Y-axis direction.
  • first fixed comb electrode 161 and one first movable comb electrode 162 a plurality of first fixed comb teeth 161a and a plurality of first movable comb teeth 162a are alternately arranged. That is, the respective first fixed comb teeth 161 a of the one first fixed comb electrode 161 are located between the first movable comb teeth 162 a of the one first movable comb electrode 162. In the other first fixed comb electrode 161 and the other first movable comb electrode 162, the plurality of first fixed comb teeth 161a and the plurality of first movable comb teeth 162a are alternately arranged.
  • first fixed comb teeth 161 a of the other first fixed comb electrode 161 are located between the first movable comb teeth 162 a of the other first movable comb electrode 162.
  • adjacent first fixed comb teeth 161a and first movable comb teeth 162a face each other in the Y-axis direction.
  • the distance between the adjacent first fixed comb teeth 161a and the first movable comb teeth 162a is, for example, about several ⁇ m.
  • One first fixed comb electrode 163 is provided on the surface of the device layer 52 of the base 12 facing the one electrode support portion 157.
  • the other first fixed comb electrode 163 is provided on the surface of the device layer 52 facing the other electrode support portion 157.
  • Each first fixed comb electrode 163 has a plurality of first fixed comb teeth 163 a extending along a plane perpendicular to the Y-axis direction. These first fixed comb teeth 163a are arranged side by side at a predetermined interval in the Y-axis direction.
  • One first movable comb electrode 164 is provided on the surface of one side (the electrode support 147 side) of the one electrode support 157 in the X-axis direction.
  • the other first movable comb electrode 164 is provided on the surface on one side in the X-axis direction of the other electrode support portion 157. That is, the pair of first movable comb electrodes 164 is supported by the pair of electrode support portions 157, respectively.
  • Each first movable comb electrode 164 has a plurality of first movable comb teeth 164 a extending along a plane perpendicular to the Y-axis direction. These first movable comb teeth 164a are arranged side by side at a predetermined interval in the Y-axis direction.
  • first fixed comb electrode 163 and one first movable comb electrode 164 a plurality of first fixed comb teeth 163a and a plurality of first movable comb teeth 164a are alternately arranged. That is, the respective first fixed comb teeth 163 a of the one first fixed comb electrode 163 are located between the first movable comb teeth 164 a of the one first movable comb electrode 164. In the other first fixed comb electrode 163 and the other first movable comb electrode 164, a plurality of first fixed comb teeth 163a and a plurality of first movable comb teeth 164a are alternately arranged.
  • first fixed comb teeth 163 a of the other first fixed comb electrode 163 are located between the first movable comb teeth 164 a of the other first movable comb electrode 164.
  • adjacent first fixed comb teeth 163a and first movable comb teeth 164a face each other in the Y-axis direction.
  • the distance between the first fixed comb teeth 163a and the first movable comb teeth 164a adjacent to each other is, for example, about several ⁇ m.
  • the pair of second fixed comb electrodes 165 is disposed along the outer edge of the movable mirror 11.
  • the pair of second fixed comb electrodes 165 is provided on the surface of the device layer 52 of the base 12 facing the outer surface in the Y-axis direction of the frame 112.
  • Each second fixed comb electrode 165 has a plurality of second fixed comb teeth 165 a extending along a plane perpendicular to the X-axis direction. These second fixed comb teeth 165a are arranged side by side at a predetermined interval in the X-axis direction.
  • the pair of second movable comb electrodes 166 is disposed along the outer edge of the movable mirror 11.
  • the pair of second movable comb electrodes 166 is provided on the outer surface in the Y-axis direction of the frame 112. That is, the frame portion 112 constitutes an electrode support portion for supporting the second movable comb electrodes 166.
  • Each second movable comb electrode 166 has a plurality of second movable comb teeth 166 a extending along a plane perpendicular to the X-axis direction. These second movable comb teeth 166a are arranged side by side at a predetermined interval in the X-axis direction.
  • a plurality of second fixed comb teeth 165a and a plurality of second movable comb teeth 166a are alternately arranged. That is, the respective second fixed comb teeth 165 a of the one second fixed comb electrode 165 are located between the second movable comb teeth 166 a of the one second movable comb electrode 166. In the other second fixed comb electrode 165 and the other second movable comb electrode 166, a plurality of second fixed comb teeth 165a and a plurality of second movable comb teeth 166a are alternately arranged.
  • the respective second fixed comb teeth 165 a of the other second fixed comb electrode 165 are located between the second movable comb teeth 166 a of the other second movable comb electrode 166.
  • adjacent second fixed comb teeth 165a and second movable comb teeth 166a face each other in the X-axis direction.
  • the distance between the adjacent second fixed comb teeth 165a and the second movable comb teeth 166a is, for example, about several ⁇ m.
  • the base 12 is provided with a plurality of electrode pads 121 and 122.
  • Each of the electrode pads 121 and 122 is formed on the surface of the device layer 52 in an opening 12 c formed on the main surface 12 b of the base 12 so as to reach the device layer 52.
  • Each electrode pad 121 is electrically connected to the first fixed comb electrode 161, the first fixed comb electrode 163, or the second fixed comb electrode 165 through the device layer 52.
  • Some of the electrode pads 122 are electrically connected to the first movable comb electrode 162 or the first movable comb electrode 164 via the first elastic support 14 or the second elastic support 15.
  • Another electrode pad 122 is a second movable comb via the first elastic support 14 and the frame 112 of the movable mirror 11 or the second elastic support 15 and the frame 112 of the movable mirror 11. It is electrically connected to the electrode 166.
  • the wires 26 are stretched between the electrode pads 121 and 122 and the lead pins 25.
  • the first fixed comb electrodes 161 and 163 and the first movable comb electrodes 162 and 164 are used as driving electrodes. Specifically, when a voltage is applied between the plurality of electrode pads 121 and the plurality of electrode pads 122 via the plurality of lead pins 25 and the plurality of wires 26, for example, the movable member can move to one side in the Z-axis direction.
  • the Z-axis is provided by applying a periodic electrical signal to the first fixed comb electrode 161, 163 and the first movable comb electrode 162, 164 via the plurality of lead pins 25 and the plurality of wires 26.
  • the movable mirror 11 can be reciprocated at its resonant frequency level along the direction.
  • the drive unit 13 functions as an electrostatic actuator.
  • the second fixed comb electrode 165 and the second movable comb electrode 166 are used as electrodes for monitoring. Specifically, between the second fixed comb electrode 165 and the second movable comb electrode 166 via the plurality of lead pins 25 and the plurality of wires 26 and the plurality of electrode pads 121 and the plurality of electrode pads 122. Capacitance is detected. The said electrostatic capacitance changes according to the position of the movable mirror 11 in Z-axis direction. Therefore, the position of the movable mirror 11 can be feedback-controlled by adjusting the driving vibration (the magnitude of the voltage to be applied, the period, and the like) according to the detected capacitance. [Detailed configuration of each part]
  • the frame portion 112 constitutes an electrode support portion for supporting the second movable comb electrodes 166.
  • the frame portion 112 includes the second beam portion 112 b formed so that the thickness of the frame portion 112 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the central portion 114 in the Z-axis direction.
  • the thickness of the frame portion 112 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the second movable comb teeth 166a in the Z-axis direction (see FIG. 5). That is, the second beam portion 112 b is formed such that the thickness of the frame portion 112 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the second movable comb teeth 166 a in the Z-axis direction.
  • Each lever 141 has a fourth main body portion 141 d and a fourth beam portion 141 e.
  • the fourth main body portion 141 d is formed of a part of the device layer 52.
  • the fourth beam portion 141 e is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the fourth beam portion 141 e is provided on the surface of the fourth main portion 141 d on the main surface 12 b side.
  • the fourth beam portion 141 e has a long rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the fourth beam portion 141 e is formed as follows in each lever 141.
  • the fourth beam portion 141 e is formed such that the thickness of the lever 141 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the first movable comb teeth 162 a in the Z-axis direction.
  • the fourth beam portion 141 e extends along the X-axis direction between both end portions 141 a and 141 b of the lever 141. That is, in the lever 141, the fourth beam portion 141 e extends between the connection position with the first torsion bar 145 and the connection position with the link 143.
  • the outer edge in the Y-axis direction of the fourth beam portion 141e (the edge on the opposite side to the first optical function portion 17) is spaced a predetermined distance from the outer edge in the Y-axis direction of the lever 141 when viewed from the Z-axis direction. And extends along the outer edge.
  • An inner edge in the Y-axis direction (an edge on the first optical function portion 17 side) in the fourth beam portion 141e is spaced apart from an inner edge in the Y-axis direction in the lever 141 when viewed from the Z-axis direction. It extends along the inner edge.
  • Each electrode support portion 147 has a fifth main body portion 147a and a fifth beam portion 147b.
  • the fifth main body portion 147 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the fifth main body portion 147a is connected to the fourth main body portion 141d.
  • the first movable comb electrode 162 extends from the fifth main body 147a.
  • the fifth beam portion 147 b is formed of the support layer 51 and a part of the intermediate layer 53.
  • the fifth beam portion 147 b is provided on the surface of the fifth main portion 147 a on the main surface 12 b side.
  • the fifth beam portion 147 b is connected to the fourth beam portion 141 e.
  • the fifth beam portion 147 b has a rectangular shape when viewed in the Z-axis direction.
  • the fifth beam portion 147 b is formed as follows in each electrode support portion 147.
  • the fifth beam portion 147 b is formed such that the thickness of the electrode support portion 147 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb 162 a in the Z-axis direction.
  • the fifth beam portion 147 b extends along the Y-axis direction between both ends of the electrode support portion 147.
  • the edge on one side in the X-axis direction of the fifth beam portion 147b is a predetermined distance from the edge on one side in the X-axis direction of the electrode support portion 147 when viewed from the Z-axis direction.
  • the other edge of the fifth beam portion 147b in the X-axis direction is a predetermined distance from the other edge of the electrode support portion 147 in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction, It extends along the
  • the thickness of the fourth beam portion 141 e in the Z-axis direction is equal to the thickness of the first beam portion 115 b in the Z-axis direction.
  • the width (the length in the Y-axis direction) of the fourth beam portion 141 e is wider than the width of the first beam portion 115 b and substantially equal to the width of the second beam portion 112 b.
  • the thickness of the fifth beam portion 147b is substantially equal to the thickness of the fourth beam portion 141e.
  • the width (the length in the X-axis direction) of the fifth beam portion 147b is approximately equal to the width of the fourth beam portion 141e or slightly smaller than the width of the fourth beam portion 141e.
  • each of the first beam portion 115b, the fourth beam portion 141e, and the fifth beam portion 147b in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the first torsion bar 145 and the second torsion bar 146 in the Z-axis direction.
  • the thickness of the electrode support 147 in the Z-axis direction is to suppress distortion of the electrode support 147 that supports the first movable comb electrode 162 when the movable mirror 11 is moving along the Z-axis direction.
  • T1 and the thickness T2 of the first movable comb 162a in the Z-axis direction may satisfy the following formula (2).
  • W1 is the width (length in the X-axis direction) of the electrode support portion 147
  • C1 is the length (length in the Y-axis direction) of the electrode support portion 147
  • N1 is one
  • W is the number of the first movable combs 162a included in the first movable comb electrode 162
  • W2 is the width (length in the Y-axis direction) of the first movable combs 162a
  • C2 is viewed from the Z-axis direction It is a length (length in the X-axis direction) of the first movable comb teeth 162a in the case. This makes it possible to make the electrode support 147 less likely to be distorted compared to the first movable comb electrode 162.
  • Each lever 151 has a sixth body portion 151 d and a sixth beam portion 151 e.
  • the sixth main body portion 151 d is formed of a part of the device layer 52.
  • the sixth beam portion 151 e is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the sixth beam portion 151 e is provided on the surface of the sixth main portion 151 d on the main surface 12 b side.
  • the sixth beam portion 151 e has a long rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the sixth beam portion 151 e is formed as follows in each lever 151.
  • the sixth beam portion 151e is formed such that the thickness of the lever 151 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the first movable comb 164a in the Z-axis direction.
  • the sixth beam portion 151 e extends along the X-axis direction between both ends 151 a and 151 b of the lever 151. That is, the sixth beam 151 e extends in the lever 151 between the connection position with the first torsion bar 155 and the connection position with the link 153.
  • the outer edge of the sixth beam 151e in the Y-axis direction (the edge opposite to the second optical function portion 18) is spaced from the outer edge of the lever 151 in the Y-axis direction by a predetermined distance when viewed from the Z-axis direction. And extends along the outer edge.
  • the inner edge in the Y-axis direction (the edge on the second optical function portion 18 side) in the sixth beam portion 151e is spaced apart from the inner edge in the Y-axis direction in the lever 151 when viewed from the Z-axis direction. It extends along the inner edge.
  • the sixth beam portion 151 e is formed, for example, in the same shape as the fourth beam portion 141 e.
  • Each electrode support portion 157 has a seventh main portion 157a and a seventh beam portion 157b.
  • the seventh main body portion 157 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the seventh main body portion 157a is connected to the sixth main body portion 151d.
  • the first movable comb electrode 164 extends from the seventh main portion 157a.
  • the seventh beam portion 157 b is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the seventh beam portion 157b is provided on the surface of the seventh main portion 157a on the main surface 12b side.
  • the seventh beam portion 157b is connected to the sixth beam portion 151e.
  • the seventh beam portion 157b has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the seventh beam portion 157 b is formed as follows in each electrode support portion 157.
  • the seventh beam portion 157b is formed such that the thickness of the electrode support portion 157 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb 164a in the Z-axis direction.
  • the seventh beam portion 157 b extends in the Y-axis direction across the end portions of the electrode support portion 157.
  • the edge on one side in the X-axis direction of the seventh beam portion 157b is separated from the edge on one side in the X-axis direction of the electrode support portion 157 when viewed from the Z-axis direction, It extends along the
  • the other edge of the seventh beam portion 157b in the X-axis direction is a predetermined distance from the edge of the electrode support portion 157 in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction, It extends along the
  • the seventh beam portion 157b is formed, for example, in the same shape as the fifth beam portion 147b.
  • the thickness of the electrode support portion 157 in the Z-axis direction in order to suppress distortion of the electrode support portion 157 supporting the first movable comb electrode 164 when the movable mirror 11 is moving along the Z-axis direction T3 and the thickness T4 of the first movable comb 164a in the Z-axis direction may satisfy the following expression (3).
  • W3 is the width (length in the X-axis direction) of the electrode support portion 157
  • C1 is the length (length in the Y-axis direction) of the electrode support portion 157
  • N2 is one
  • W4 is the width (length in the Y-axis direction) of the first movable combs 164a
  • C4 is the first movable comb 164a (Length in the X-axis direction).
  • each electrode support portion 157 and each first movable comb electrode 164 are X In the axial direction (the extending direction of the lever 151), the movable mirror 11 is disposed on the opposite side of the center B of the lever 151 (see FIG. 2).
  • the thickness of the electrode support portion 147 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the first movable comb teeth 162a in the Z-axis direction by forming the fifth beam portion 147b.
  • the first movable comb electrode 162 is supported by the electrode support portion 147.
  • the thickness of the electrode support portion 157 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the first movable comb tooth 164a in the Z-axis direction.
  • the first movable comb electrode 164 is supported.
  • the thickness of the frame portion 112 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the second movable comb teeth 166 a in the Z-axis direction.
  • a two movable comb electrode 166 is supported.
  • the first movable comb electrodes 162 and 164 and the second movable comb electrode 166 can be moved integrally with the movable mirror 11, and the first movable comb 162a and the first fixed comb 161a adjacent to each other are , The distance between the first movable comb 164a and the first fixed comb 163a, and the distance between the second movable comb 166a and the second fixed comb 165a. Can be suppressed. As a result, the reliability can be improved.
  • the first movable comb electrode 162, 164 and the first fixed comb electrode 161 are made possible by the electrode support portion 147 extending from the lever 141 and the electrode support portion 157 extending from the lever 151. It is possible to suppress the variation of the distance between 163 and 163.
  • the first movable comb electrode 162 is located on the opposite side of the movable mirror 11 with respect to the center A of the lever 141 in the X-axis direction. As a result, even if the movable mirror 11 largely moves along the Z-axis direction, the first movable comb teeth 162a are less likely to come out of the area between the first fixed comb teeth 161a adjacent to each other. Further, the first movable comb electrode 164 is positioned on the opposite side of the movable mirror 11 with respect to the center B of the lever 151 in the X-axis direction.
  • the first movable comb teeth 164a are less likely to come out of the area between the first fixed comb teeth 163a adjacent to each other. Therefore, between the first fixed comb electrode 161 and the first movable comb electrode 162, and between the first fixed comb electrode 163 and the first movable comb electrode 164 over the entire movable range of the movable mirror 11. An electrostatic force can be generated between them.
  • each electrode support portion 147 and each first movable comb electrode 162 are positioned between points C and C that divides the lever 141 into three equal parts in the X-axis direction. doing. Further, each electrode support portion 157 and each first movable comb electrode 164 are located between points D and D which divides the lever 151 into three equal parts in the X-axis direction. As a result, between the first fixed comb electrode 161 and the first movable comb electrode 162, and the first fixed comb electrode 163 and the first movable comb electrode 164 over the entire movable range of the movable mirror 11. In the above, it is possible to achieve both the generation of electrostatic force and efficient use of the electrostatic force as the driving force of the movable mirror 11.
  • the lever 141 has the fourth beam portion 141e formed such that the thickness of the lever 141 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb 162a in the Z-axis direction.
  • the lever 151 has a sixth beam portion 151e formed such that the thickness of the lever 151 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the first movable comb 164a in the Z-axis direction.
  • the thickness T1 of the electrode support portion 147 in the Z-axis direction and the thickness T2 of the first movable comb teeth 162a in the Z-axis direction satisfy the above-mentioned equation (2).
  • the thickness T3 of the electrode support portion 157 in the Z-axis direction and the thickness T4 of the first movable comb teeth 164a in the Z-axis direction satisfy the above-mentioned equation (3). Accordingly, it is possible to more reliably suppress the change in the distance between the first movable comb electrodes 162 and 164 and the first fixed comb electrodes 161 and 163.
  • the electrode support (frame 112) is provided on the movable mirror 11 so as to be disposed along the outer edge of the movable mirror 11.
  • the distance from the connection position of the first elastic support portion 14 and the second elastic support portion 15 to the base 12 to the second movable comb electrode 166 can be secured.
  • the change in capacitance between the second fixed comb electrode 165 and the second movable comb electrode 166 is large, the position of the movable mirror 11 can be detected easily and reliably.
  • the frame portion 112 constitutes an electrode support portion.
  • the frame portion 112 surrounding the main body portion 111 can suppress variation in the distance between the second movable comb electrode 166 and the second fixed comb electrode 165.
  • the movable mirror 11 is separated from the main body 111 by a predetermined distance from the main body 111 when viewed from the Z-axis direction. And a connecting portion 113 that connects the two.
  • the cross-sectional force (bending moment) from the first torsion bars 145 and 155 is less likely to be transmitted to the main body 111, and the main body 111 is distorted when the movable mirror 11 is moving along the Z-axis direction. It can be suppressed.
  • the thickness of the outer edge portion 115 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the central portion 114 in the Z-axis direction.
  • the thickness of the frame portion 112 in the Z-axis direction is thicker than the thickness of the central portion 114 in the Z-axis direction.
  • each lever 141 is provided with a pair of electrode support portions 147.
  • Each electrode support portion 147 is provided with a first movable comb electrode 162.
  • the pair of electrode support portions 147 is formed in each lever 141 as follows.
  • the pair of electrode support portions 147 is arranged side by side along the X-axis direction.
  • One electrode support portion 147 is disposed at the same position as the electrode support portion 147 of the above embodiment.
  • the other movable electrode support portion 147 and the first movable comb electrode 162 supported by the other electrode support portion 147 are located on the movable mirror 11 side with respect to the center A of the lever 141 in the X-axis direction. . More specifically, the first movable comb electrode 162 supported by the other electrode support portion 147 and the other electrode support portion 147 separates the lever 141 into three equal parts from points C and C in the X-axis direction. Is also located on the movable mirror 11 side.
  • each lever 151 is provided with a pair of electrode support portions 157.
  • Each of the electrode support portions 157 is provided with a first movable comb electrode 164.
  • the pair of electrode support portions 157 is formed as follows in each lever 151.
  • the pair of electrode support portions 157 is arranged side by side along the X-axis direction.
  • One electrode support portion 157 is disposed at the same position as the electrode support portion 157 of the above embodiment.
  • the other electrode support portion 157 and the first movable comb electrode 164 supported by the other electrode support portion 157 are located on the movable mirror 11 side with respect to the center A of the lever 151 in the X-axis direction. .
  • the first movable comb electrode 164 supported by the other electrode support portion 157 and the other electrode support portion 157 separates the lever 151 into three equal parts in the X-axis direction from points D and D. Is also located on the movable mirror 11 side.
  • the other first movable comb electrode 162 is positioned on the movable mirror 11 side with respect to the center A of the lever 141 in the X-axis direction.
  • the other first movable comb electrode 164 is located on the movable mirror 11 side with respect to the center B of the lever 151 in the X-axis direction.
  • the distance from the connection position of the second elastic support portion 15 to the base 12 to the other first movable comb electrode 164 can be secured.
  • the electrostatic force generated between the first fixed comb electrode 161 and the first movable comb electrode 162 and between the first fixed comb electrode 163 and the first movable comb electrode 164 can be used as the movable mirror 11. It can be used efficiently as a driving force for
  • the pair of electrode support portions 147 and the pair of electrode support portions 157 are arranged side by side along the X-axis direction. As a result, since the plurality of electrode support portions 147 and 157 are provided, the driving force can be secured. In the first modification, the distortion of the electrode support portions 147 and 157 supporting the first movable comb electrodes 162 and 164 is suppressed by increasing the thickness of the electrode support portions 147 and 157 instead of the width.
  • the plurality of electrode support portions 147 and 157 can be arranged in line along the X-axis direction. Note that one lever 141 may be provided with three or more electrode support portions. The same applies to the lever 151.
  • the optical device 10 may be configured as a second modification shown in FIG.
  • the first elastic support portion 14 includes a pair of levers 141, a link 142, a link 143, a pair of first torsion bars 145, a pair of second torsion bars 146, a pair of second levers 171, and a link 172. And a pair of third torsion bars 173.
  • Each lever 141 has a shape in which an end portion 141 b is bent toward the first optical function portion 17 side.
  • the pair of second levers 171 is disposed on both sides of the lever 141 in the Y-axis direction.
  • Each second lever 171 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction, and extends along the lever 141.
  • the link 172 is bridged between the ends 171 a of the pair of second levers 171 opposite to the movable mirror 11.
  • the link 172 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction, and extends along the Y-axis direction.
  • the link 172 is disposed on the side opposite to the first optical function unit 17 with respect to the link 143 and extends along the link 143.
  • the pair of second torsion bars 146 are respectively disposed between the end 141 b of one lever 141 and the end 171 a of one second lever 171 and the end 141 b of the other lever 141 and the other second lever It is bridged with the end 171a of 171.
  • the pair of third torsion bars 173 is disposed between the end portion 171 b on the movable mirror 11 side of the one second lever 171 and the base 12 and the end portion 171 b on the movable mirror 11 side of the other second lever 171 and the base It is bridged between 12 and.
  • a first movable comb electrode 162 having a plurality of first movable comb teeth 162 a is provided on the surface of the link 172 opposite to the first optical function unit 17. That is, the link 172 constitutes an electrode support portion for supporting the first movable comb electrode 162.
  • Each link 172 includes an eighth body portion 172a and an eighth beam portion 172b.
  • the eighth main body portion 172 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the first movable comb electrode 162 extends from the eighth main portion 172a.
  • the eighth beam portion 172 b is formed of the support layer 51 and a part of the intermediate layer 53.
  • the eighth beam portion 172 b is provided on the surface of the eighth main portion 172 a on the main surface 12 b side.
  • the eighth beam portion 172 b is formed such that the thickness of the link 172 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb 162 a in the Z-axis direction.
  • the eighth beam portion 172 b extends along the Y-axis direction between both ends of the link 172.
  • the edge on one side in the X-axis direction in the eighth beam portion 172b is spaced along the edge at a predetermined distance from the edge on one side in the X-axis direction in the link 172 when viewed from the Z-axis direction Extend.
  • the other edge of the eighth beam portion 172b in the X-axis direction extends along the edge at a predetermined distance from the other edge of the link 172 in the X-axis direction, as viewed in the Z-axis direction. Extend.
  • the second elastic support portion 15 includes a pair of levers 151, a link 152, a link 153, a pair of first torsion bars 155, a pair of second torsion bars 156, a pair of second levers 181, a link 182, and a pair of first Three torsion bars 183 are provided.
  • Each lever 151 has a shape in which an end 151 b is bent toward the second optical function portion 18 side.
  • the pair of second levers 181 is disposed on both sides of the lever 151 in the Y-axis direction.
  • Each second lever 181 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction, and extends along the lever 151.
  • the link 182 is bridged between the ends 181 a of the pair of second levers 181 opposite to the movable mirror 11.
  • the link 182 has a plate shape extending along a plane perpendicular to the Z-axis direction, and extends along the Y-axis direction.
  • the link 182 is disposed on the side opposite to the second optical function unit 18 with respect to the link 153 and extends along the link 153.
  • the pair of second torsion bars 156 are respectively disposed between the end 151 b of one lever 151 and the end 181 a of one second lever 181 and the end 151 b of the other lever 151 and the other second lever It is bridged between the end 181a and the end 181a.
  • the pair of third torsion bars 183 is disposed between the end 181 b of the one second lever 181 on the movable mirror 11 side and the base 12, and the other end 181 b of the second lever 181 on the movable mirror 11 side and the base It is bridged between 12 and.
  • a first movable comb electrode 164 having a plurality of first movable comb teeth 164 a is provided on the surface of the link 182 opposite to the second optical function unit 18. That is, the link 182 constitutes an electrode support portion that supports the first movable comb electrode 164.
  • Each link 182 has a ninth body portion 182a and a ninth beam portion 182b.
  • the ninth main body portion 182 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the first movable comb electrode 164 extends from the ninth main portion 182a.
  • the ninth beam portion 182 b is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the ninth beam portion 182 b is provided on the surface of the ninth main portion 182 a on the main surface 12 b side.
  • the ninth beam portion 182 b is formed such that the thickness of the link 182 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb 164 a in the Z-axis direction.
  • the ninth beam portion 182 b extends in the Y-axis direction across the ends of the link 182.
  • the edge on one side in the X-axis direction of the ninth beam portion 182b is spaced along the edge at a predetermined distance from the edge on one side in the X-axis direction of the link 182 when viewed from the Z-axis direction Extend.
  • the other edge of the ninth beam portion 182b in the X-axis direction extends along the edge at a predetermined distance from the other edge of the link 182 in the X-axis direction, as viewed in the Z-axis direction. Extend.
  • the first movable comb electrodes 162 and 164, the second movable comb electrode 166, the first fixed comb electrodes 161 and 163, and the second fixed comb teeth The variation of the distance between the electrode 165 and the electrode 165 can be suppressed, and the reliability can be enhanced.
  • the first movable comb electrode 162, 164 is configured by the link 172 bridged between the pair of second levers 171 and the link 182 bridged between the pair of second levers 181. It is possible to suppress the change in the distance between the first fixed comb electrode 161 and the first fixed comb electrode 161, and
  • the optical device 10 may be configured as a third modification shown in FIG.
  • the second fixed comb electrode 165 and the second movable comb electrode 166 are not provided.
  • the frame portion 112 exhibits an octagonal ring shape when viewed from the Z-axis direction
  • the second beam portion 112 b exhibits an octagonal ring shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the movable mirror 11 has one bracket 116 and one bracket 117.
  • the bracket 116 is provided on the surface of the frame portion 112 on the first optical function portion 17 side so as to protrude to the first optical function portion 17 side.
  • the bracket 117 is provided on the surface of the frame portion 112 on the second optical function portion 18 side so as to protrude to the second optical function portion 18 side.
  • the first elastic support portion 14 includes a pair of levers 141, a link 142, a pair of first torsion bars 145, a pair of second torsion bars 146, a pair of brackets 174, a pair of extending portions 175, a pair of brackets 176, and links 177 and a pair of non-linearity relief springs 178.
  • the pair of levers 141 extends from the movable mirror 11 side to both sides of the first optical function portion 17 in the Y-axis direction along a plane perpendicular to the Z-axis direction.
  • Each lever 141 includes a first portion 141 f disposed on the movable mirror 11 side, and a second portion 141 g disposed on the opposite side of the movable mirror 11 with respect to the first portion 141 f.
  • the first portions 141f extend so as to be apart from each other as the distance from the movable mirror 11 increases.
  • Each second portion 141 g extends along the X-axis direction.
  • the pair of brackets 174 is provided on the surface of the first portion 141 f on the movable mirror 11 side so as to protrude to the movable mirror 11 side.
  • Each bracket 174 has a shape bent in a crank shape on the same side when viewed from the Z-axis direction.
  • Each extension portion 175 has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • One extending portion 175 extends between one lever 141 and the movable mirror 11 and protrudes outward beyond the movable mirror 11 in the Y-axis direction.
  • the other extension portion 175 extends between the other lever 141 and the movable mirror 11, and protrudes outward beyond the movable mirror 11 in the Y-axis direction.
  • the pair of extension portions 175 are disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • a first movable comb electrode 162 having a plurality of first movable comb teeth 162 a is provided on the surface on both sides in the X axis direction of the extension portion 175. That is, the extension portion 175 constitutes an electrode support portion that supports the first movable comb electrode 162.
  • Each extension portion 175 has a tenth main body portion 175a and a tenth beam portion 175b.
  • the tenth main body portion 175 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the first movable comb electrode 162 extends from the tenth main body portion 175a.
  • the tenth beam portion 175 b is formed of the support layer 51 and a part of the intermediate layer 53.
  • the tenth beam portion 175 b is provided on the surface of the tenth main portion 175 a on the main surface 12 b side.
  • the tenth beam portion 175 b is formed such that the thickness of the extension portion 175 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb 162 a in the Z-axis direction.
  • the tenth beam portion 175 b extends along the Y-axis direction between both ends of the extension portion 175.
  • the edge on one side in the X-axis direction in the tenth beam portion 175b is spaced apart from the edge on one side in the X-axis direction in the extension portion 175 when viewed from the Z-axis direction, It extends along the
  • the other edge of the tenth beam portion 175b in the X-axis direction is a predetermined distance from the edge of the extension portion 175 in the X-axis direction when viewed from the Z-axis direction, It extends along the
  • the pair of brackets 176 is provided on the surface of the extension portion 175 on the side of the first optical function portion 17 so as to protrude to the side of the first optical function portion 17.
  • Each of the brackets 176 has a cranked shape on the same side (but opposite to each bracket 174) when viewed in the Z-axis direction.
  • the tip of one bracket 176 faces the tip of one bracket 174 in the Y-axis direction.
  • the tip of the other bracket 176 faces the tip of the other bracket 174 in the Y-axis direction.
  • the link 177 is bridged between the inner ends of the pair of extensions 175.
  • the link 177 has a substantially U shape opened toward the movable mirror 11 when viewed from the Z-axis direction.
  • the link 177 faces the bracket 116 of the movable mirror 11 in the Y-axis direction. More specifically, the link 177 extends in the X-axis direction and has a pair of side portions 177a facing each other in the Y-axis direction, and the bracket 116 is disposed between the pair of side portions 177a.
  • the pair of first torsion bars 145 are respectively disposed between the tip of one bracket 174 and the tip of one bracket 176 and between the tip of the other bracket 174 and the tip of the other bracket 176. It has been crossed.
  • the pair of second torsion bars 146 is bridged between the end 141 b of the one lever 141 and the base 12 and between the end 141 b of the other lever 141 and the base 12, respectively.
  • a pair of non-linearity relaxation springs 178 are arranged on one side and the other side in the Y-axis direction with respect to the bracket 116.
  • Each non-linearity relaxation spring 178 is connected to the movable mirror 11 via the bracket 116 and to the first torsion bar 145 via the link 177, the extension portion 175 and the bracket 176. That is, each non-linearity relaxation spring 178 is connected between the movable mirror 11 and the first torsion bar 145.
  • Each non-linearity relaxation spring 178 has a pair of plate-like portions 178 a bridged between the bracket 116 and the pair of side portions 177 a of the link 177.
  • Each plate-like portion 178a has a flat plate shape perpendicular to the X-axis direction.
  • the pair of plate-like portions 178a face each other in the X-axis direction.
  • the plate-like portion 178a located on one side in the X-axis direction is disposed along one plane perpendicular to the X-axis direction, and on the other side in the X-axis direction The plate-like portion 178a located is disposed along another plane perpendicular to the X-axis direction.
  • each plate-like portion 178 a is longer than each of the length of the first torsion bar 145 and the length of the second torsion bar 146.
  • the width (length in the X-axis direction) of each plate-like portion 178 a is narrower than each of the width of the first torsion bar 145 and the width of the second torsion bar 146.
  • the deformation of the non-linearity relaxation spring 178 in the X-axis direction is larger than the deformation of the first torsion bar 145 and the second torsion bar 146 in the X-axis direction.
  • the amounts of deformation of the first torsion bar 145, the second torsion bar 146, and the non-linearity relaxation spring 178 around the Y-axis direction mean, for example, the absolute value of the amount of twist (twist angle).
  • the amount of deformation of the first torsion bar 145, the second torsion bar 146, and the non-linearity relaxation spring 178 in the X-axis direction means, for example, the absolute value of the amount of bending.
  • the length of the plate portion 178a is the width
  • the length of the plate-like portion 178a not including the portion means the width of the plate-like portion 178a means the width of the plate-like portion 178a not including the widening portion.
  • the second elastic support portion 15 includes a pair of levers 151, a link 152, a pair of first torsion bars 155, a pair of second torsion bars 156, a pair of brackets 184, a pair of extending portions 185, a pair of brackets 186, and links 187 and a pair of non-linearity relief springs 188.
  • the pair of levers 151 extends from the movable mirror 11 side to both sides of the second optical function portion 18 in the Y-axis direction along a plane perpendicular to the Z-axis direction.
  • Each lever 151 has a first portion 151f disposed on the movable mirror 11 side, and a second portion 151g disposed on the opposite side of the movable mirror 11 with respect to the first portion 151f.
  • the first portions 151f extend so as to be apart from each other as the distance from the movable mirror 11 increases.
  • Each second portion 151g extends along the X-axis direction.
  • the pair of brackets 184 is provided on the surface of the first portion 151 f on the movable mirror 11 side so as to protrude to the movable mirror 11 side.
  • Each of the brackets 184 has a shape bent in a crank shape on the same side (but the side opposite to the respective brackets 174) when viewed from the Z-axis direction.
  • Each extension portion 185 has a rectangular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • One extending portion 185 extends between one lever 151 and the movable mirror 11 and protrudes outward beyond the movable mirror 11 in the Y-axis direction.
  • the other extension portion 185 extends between the other lever 151 and the movable mirror 11 and protrudes outward beyond the movable mirror 11 in the Y-axis direction.
  • the pair of extension portions 185 are disposed on the same center line parallel to the Y-axis direction when viewed from the Z-axis direction.
  • a first movable comb electrode 164 having a plurality of first movable comb teeth 164 a is provided on the surface on both sides in the X axis direction of the extension portion 185.
  • the extension portion 185 constitutes an electrode support portion that supports the first movable comb electrode 164.
  • Each extension portion 185 includes an eleventh main portion 185a and an eleventh beam portion 185b.
  • the eleventh main body portion 185 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the first movable comb electrode 164 extends from the eleventh main body 185 a.
  • the eleventh beam portion 185 b is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the eleventh beam portion 185 b is provided on the surface of the eleventh main portion 185 a on the main surface 12 b side.
  • the eleventh beam portion 185 b is formed such that the thickness of the extension portion 185 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb 164 a in the Z-axis direction.
  • the eleventh beam portion 185 b extends along the Y-axis direction between both ends of the extending portion 185.
  • the edge on one side in the X-axis direction in the eleventh beam portion 185 b is spaced from the edge on one side in the X-axis direction in the extending portion 185 at a predetermined distance when viewed from the Z-axis direction.
  • the edge on the other side in the X-axis direction in the eleventh beam portion 185 b is spaced apart from the edge on the other side in the X-axis direction in the extending portion 185 by a predetermined distance when viewed from the Z-axis direction It extends along the
  • the pair of brackets 186 is provided on the surface of the extension portion 185 on the side of the second optical function portion 18 so as to protrude to the side of the second optical function portion 18.
  • Each of the brackets 186 has a cranked shape on the same side (but opposite to each bracket 184) when viewed from the Z-axis direction.
  • the tip of one bracket 186 faces the tip of one bracket 184 in the Y-axis direction.
  • the tip of the other bracket 186 faces the tip of the other bracket 184 in the Y-axis direction.
  • the link 187 is bridged between the inner ends of the pair of extensions 185.
  • the link 187 has a substantially U shape opened toward the movable mirror 11 when viewed in the Z-axis direction.
  • the link 187 faces the bracket 117 of the movable mirror 11 in the Y-axis direction. More specifically, the link 187 extends in the X-axis direction, and has a pair of side portions 187a facing each other in the Y-axis direction, and the bracket 117 is disposed between the pair of side portions 187a.
  • the pair of first torsion bars 155 is disposed between the end of one bracket 184 and the end of one bracket 186 and between the end of the other bracket 184 and the end of the other bracket 186. It has been crossed.
  • the pair of second torsion bars 156 are respectively bridged between the end 151 b of the one lever 151 and the base 12 and between the end 151 b of the other lever 151 and the base 12.
  • the pair of non-linearity relaxation springs 188 are disposed on one side and the other side in the Y-axis direction with respect to the bracket 117.
  • Each non-linearity relaxation spring 188 is connected to the movable mirror 11 via the bracket 117 and to the first torsion bar 155 via the link 187, the extension portion 185 and the bracket 186. That is, each non-linearity relaxation spring 188 is connected between the movable mirror 11 and the first torsion bar 155.
  • Each non-linearity relief spring 188 has a pair of plate-like portions 188 a bridged between the bracket 117 and the pair of side portions 187 a of the link 187.
  • Each plate-like portion 188a has a flat plate shape perpendicular to the X-axis direction.
  • the pair of plate-like portions 188a face each other in the X-axis direction.
  • the plate-like portion 188a located on one side in the X-axis direction is disposed along one plane perpendicular to the X-axis direction, and on the other side in the X-axis direction.
  • the plate portion 188a located is disposed along another plane perpendicular to the X-axis direction.
  • Each plate-like portion 188a is formed, for example, in the same shape as the plate-like portion 178a.
  • the length of each plate-like portion 188 a is longer than each of the length of the first torsion bar 155 and the length of the second torsion bar 156.
  • the width of each plate-like portion 188a is narrower than the width of the first torsion bar 155 and the width of the second torsion bar 156, respectively.
  • Each of the first optical function unit 17 and the second optical function unit 18 is a light passing aperture formed in the SOI substrate 50.
  • Each of the first optical function unit 17 and the second optical function unit 18 has a circular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the extension portion 175 extending between the lever 141 and the movable mirror 11 when viewed from the Z-axis direction, and the lever 151 and the movable mirror 11 when viewed from the Z-axis direction.
  • the extension portion 185 extending between the first and second movable comb electrodes can suppress variation in the distance between the first movable comb electrodes 162 and 164 and the first fixed comb electrodes 161 and 163.
  • the first elastic support portion 14 has the non-linearity relaxation spring 178 and the second elastic support portion 15 has the non-linearity relaxation spring 188, the first torsion bars 145 and 155 and the second torsion bar 146 , 156 can be prevented from causing non-linearity.
  • the non-linearity relaxation springs 178 and 188 are provided as such, it is possible to suppress variation in the distance between the first movable comb electrodes 162 and 164 and the first fixed comb electrodes 161 and 163. be able to.
  • the optical device 10 may be configured as a fourth modification shown in FIG.
  • the fourth modification is different from the third modification in the following points.
  • the first movable comb electrode 162 is disposed across the first portion 141 f of the pair of levers 141 and the link 142. That is, the pair of levers 141 and the link 142 constitute an electrode support portion for supporting the first movable comb electrode 162.
  • the pair of levers 141 and the link 142 may be referred to as an electrode support portion 179.
  • the first movable comb electrode 164 is disposed across the first portion 151 f of the pair of levers 151 and the link 152. That is, the pair of levers 151 and the link 152 constitute an electrode support portion for supporting the first movable comb electrode 164.
  • the pair of levers 141 and the link 142 may be referred to as an electrode support portion 189.
  • a pair of middle portions 175A is provided instead of the pair of extension portions 175.
  • Each intermediate portion 175A is connected to the lever 141 via the brackets 174 and 176 and the first torsion bar 145, and is connected to the bracket 116 via the link 177 and the non-linearity relaxation spring 178.
  • a pair of intermediate portions 185A is provided instead of the pair of extension portions 185.
  • Each intermediate portion 185A is connected to the lever 151 via the brackets 184 and 186 and the first torsion bar 155, and is connected to the bracket 117 via the link 187 and the non-linearity relaxation spring 188.
  • the first optical function unit 17 When viewed from the Z-axis direction, the first optical function unit 17 is disposed on one side of the movable mirror 11 in the Y-axis direction, and the second optical function unit 18 is the other of the movable mirror 11 in the Y-axis direction. It is arranged on the side.
  • a first movable comb electrode 162 having a plurality of first movable comb teeth 162 a is provided on the surface of the electrode support portion 179 opposite to the movable mirror 11.
  • Each electrode support portion 179 has a twelfth main portion 179a and a twelfth beam portion 179b.
  • the twelfth main body portion 179 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the first movable comb electrode 162 extends from the twelfth main portion 179a.
  • the twelfth beam portion 179 b is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the twelfth beam portion 179 b is provided on the surface of the twelfth main portion 179 a on the main surface 12 b side.
  • the twelfth beam portion 179b is formed such that the thickness of the electrode support portion 179 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb teeth 162a in the Z-axis direction.
  • the twelfth beam portion 179 b extends between both ends of the electrode support portion 179.
  • the edge on one side in the X-axis direction in the twelfth beam portion 179b is separated from the edge on one side in the X-axis direction in the electrode support portion 179 when viewed from the Z-axis direction, It extends along the
  • the edge on the other side in the X-axis direction in the twelfth beam portion 179b is separated from the edge on the other side in the X-axis direction in the electrode support portion 179 by a predetermined distance when viewed from the Z-axis direction It extends along the
  • a first movable comb electrode 164 having a plurality of first movable comb teeth 164 a is provided on the surface of the electrode support portion 189 opposite to the movable mirror 11.
  • Each electrode support portion 189 has a thirteenth main body portion 189a and a thirteenth beam portion 189b.
  • the thirteenth main body portion 189 a is formed of a part of the device layer 52.
  • the first movable comb electrode 164 extends from the thirteenth main body portion 189a.
  • the thirteenth beam portion 189 b is formed of a part of the support layer 51 and the intermediate layer 53.
  • the thirteenth beam portion 189 b is provided on the surface of the thirteenth main portion 189 a on the main surface 12 b side.
  • the thirteenth beam portion 189 b is formed such that the thickness of the electrode support portion 189 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first movable comb 164 a in the Z-axis direction.
  • the thirteenth beam portion 189 b extends between both ends of the electrode support portion 189.
  • the edge on one side in the X-axis direction in the thirteenth beam portion 189b is separated from the edge on one side in the X-axis direction in the electrode support portion 189 when viewed from the Z-axis direction, It extends along the
  • the other edge of the thirteenth beam portion 189b in the X-axis direction is a predetermined distance from the edge of the other side of the X-axis direction of the electrode support portion 189 when viewed from the Z-axis direction. It extends along the
  • the electrode supporting portions 179 and 189 can suppress variation in the distance between the first movable comb electrodes 162 and 164 and the first fixed comb electrodes 161 and 163. .
  • the optical device 10 may be configured as in the fifth modification shown in FIG.
  • the frame portion 112 and the connection portion 113 are not provided, and the brackets 116 and 117 are directly connected to the main body portion 111.
  • the pair of second movable comb electrodes 166 are provided on the outer surface of the outer edge portion 115 of the main body 111 in the Y-axis direction. That is, in the fifth modification, the outer edge portion 115 constitutes an electrode support portion for supporting the respective second movable comb electrodes 166.
  • the outer edge portion 115 has the first beam portion 115 b formed such that the thickness of the outer edge portion 115 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the central portion 114 in the Z-axis direction.
  • the first movable comb electrodes 162 and 164, the second movable comb electrode 166, the first fixed comb electrodes 161 and 163, and the second fixed comb teeth are suppressed, and the reliability can be enhanced.
  • the distance between the second movable comb electrode 166 and the second fixed comb electrode 165 is changed by the outer edge portion 115 which is thicker in the Z-axis direction than the central portion 114. Can be suppressed.
  • the first fixed comb electrode 161, 163 and the first movable comb electrode 162, 164 are used as drive electrodes
  • the second fixed comb is used.
  • the tooth electrode 165 and the second movable comb electrode 166 are used as monitoring electrodes
  • the first electrode is used as a monitoring electrode and the second electrode is for driving. It may be used as an electrode of The second electrode may be omitted and only the first electrode may be provided.
  • the first electrode may be used as a driving electrode, or may be used as a driving and monitoring electrode.
  • the first electrode may be omitted and only the second electrode may be provided.
  • the second electrode may be used as a driving electrode, or may be used as a driving and monitoring electrode.
  • each of the main body portion 111 and the mirror surface 11a may have an arbitrary shape such as a rectangular shape or an octagonal shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the frame portion 112 may have an arbitrary ring shape such as a rectangular ring shape or an octagonal ring shape when viewed from the Z-axis direction.
  • Each of the first beam portion 115b, the second beam portion 112b, the third beam portion 113b, the fourth beam portion 141e, the fifth beam portion 147b, the sixth beam portion 151e, and the seventh beam portion 157b is formed in any shape. May be done.
  • the beam portion may extend obliquely with respect to the X-axis direction or the Y-axis direction, or may extend in a zigzag manner.
  • the arrangement, number, length, width and thickness of each beam may be set arbitrarily. At least one of these beams may be omitted.
  • the first beam portion 115b is provided on the surface of the first main body portion 115a on the main surface 12b side, but the first beam portion 115b is the surface of the first main body portion 115a on the main surface 12a side It may be provided on top.
  • the shape of the first torsion bars 145 and 155 and the second torsion bars 146 and 156 is not limited, and may be any shape such as a bar.
  • Each of the first optical function unit 17 and the second optical function unit 18 may have an arbitrary shape such as a circular shape or an octagonal shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the optical device 10 may include a movable portion provided with another optical function portion other than the mirror surface 11 a instead of the movable mirror 11.
  • a lens etc. are mentioned, for example.
  • the actuator unit 16 is not limited to the electrostatic actuator, and may be, for example, a piezoelectric actuator, an electromagnetic actuator, or the like.
  • the optical module 1 is not limited to that which comprises FTIR, but may comprise another optical system.
  • Extension part 175b ... 10th beam part, 185b ... 11th beam part, 178, 188 ... Non-linearity relaxation spring, 179, 189 ... Electrode support part, 179b ... 12th beam part, 189b ... 13th beam part.

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Abstract

光学デバイスは、主面を有するベースと、光学機能部を有する可動部と、可動部が主面に垂直な所定方向に沿って移動可能となるように可動部を支持する弾性支持部と、複数の固定櫛歯を有する固定櫛歯電極と、複数の固定櫛歯と互い違いに配置された複数の可動櫛歯を有する可動櫛歯電極と、を備える。可動部及び弾性支持部の少なくとも一方は、可動櫛歯電極を支持する電極支持部を有する。電極支持部は、所定方向における電極支持部の厚さが所定方向における可動櫛歯の厚さよりも厚くなるように形成された梁部を有する。

Description

光学デバイス
 本開示は、例えばMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)デバイスとして構成される光学デバイスに関する。
 MEMSデバイスとして、ベースと、光学機能部を有する可動部と、ベースと可動部との間に接続され、可動部が移動方向に沿って移動可能となるように可動部を支持する弾性支持部と、を備える光学デバイスが知られている(例えば特許文献1参照)。このような光学デバイスは、複数の可動櫛歯を有する可動櫛歯電極と、複数の可動櫛歯と互い違いに配置された複数の固定櫛歯を有する固定櫛歯電極と、を備える場合がある。
米国特許出願公開2008/0284078号明細書
 上述したような可動櫛歯電極及び固定櫛歯電極は、駆動用の電極、モニタ用の電極、又は駆動兼モニタ用の電極として用いられる。駆動用の電極として可動櫛歯電極及び固定櫛歯電極が用いられる場合には、可動部を移動方向に沿って移動させるために、可動櫛歯電極と固定櫛歯電極との間に電圧が印加される。モニタ用の電極として可動櫛歯電極及び固定櫛歯電極が用いられる場合には、移動方向に沿って移動している可動部の位置を把握するために、可動櫛歯電極と固定櫛歯電極との間の静電容量が検出される。
 いずれの用途に可動櫛歯電極及び固定櫛歯電極が用いられる場合にも、可動部が移動方向に沿って移動している際に、可動櫛歯電極が可動部と一体的に移動し、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が一定に維持されることが好ましい。しかしながら、単に可動櫛歯電極及び固定櫛歯電極を設けただけでは、可動部が移動方向に沿って移動している際に可動櫛歯電極が歪み、デバイスとしての信頼性が低下するおそれがある。
 本開示の一側面は、信頼性の高い光学デバイスを提供することを目的とする。
 本開示の一側面に係る光学デバイスは、主面を有するベースと、光学機能部を有する可動部と、ベースと可動部との間に接続され、可動部が主面に垂直な所定方向に沿って移動可能となるように可動部を支持する弾性支持部と、ベースに設けられ、複数の固定櫛歯を有する固定櫛歯電極と、可動部及び弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、複数の固定櫛歯と互い違いに配置された複数の可動櫛歯を有する可動櫛歯電極と、を備え、可動部及び弾性支持部の少なくとも一方は、可動櫛歯電極を支持する電極支持部を有し、電極支持部は、所定方向における電極支持部の厚さが所定方向における可動櫛歯の厚さよりも厚くなるように形成された梁部を有する。
 この光学デバイスでは、梁部が形成されることにより、所定方向における電極支持部の厚さが所定方向における可動櫛歯の厚さよりも厚くなっており、当該電極支持部によって可動櫛歯電極が支持されている。これにより、可動部が所定方向に沿って移動している際に、可動櫛歯電極を支持する電極支持部が歪むのを抑制することができる。したがって、可動櫛歯電極を可動部と一体的に移動させることができ、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が変動するのを抑制することができる。その結果、信頼性を高めることができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、レバーを有し、電極支持部は、レバーから延在していてもよい。この場合、レバーから延在する電極支持部によって可動櫛歯電極の歪みを抑制することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、可動櫛歯電極は、レバーの延在方向において、レバーの中心に対して可動部とは反対側に位置していてもよい。この場合、可動部が所定方向に沿って大きく移動したとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯が外れ難い。したがって、固定櫛歯電極及び可動櫛歯電極が駆動用の電極として用いられる場合に、可動部の可動範囲の全体にわたって、固定櫛歯電極と可動櫛歯電極との間に静電気力を生じさせることができる。また、固定櫛歯電極及び可動櫛歯電極がモニタ用の電極として用いられる場合に、可動部の可動範囲の全体にわたって、固定櫛歯電極と可動櫛歯電極との間の静電容量の変化を検出することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、可動櫛歯電極は、レバーの延在方向において、レバーの中心に対して可動部側に位置していてもよい。この場合、弾性支持部におけるベースに対する接続位置から可動櫛歯電極までの距離を確保することができる。したがって、固定櫛歯電極及び可動櫛歯電極が駆動用の電極として用いられる場合に、固定櫛歯電極と可動櫛歯電極との間に生じる静電気力を可動部の駆動力として効率良く利用することができる。また、固定櫛歯電極及び可動櫛歯電極がモニタ用の電極として用いられる場合に、固定櫛歯電極と可動櫛歯電極との間の静電容量の変化が大きいため、可動部の位置を容易に且つ確実に検出することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、レバーは、所定方向におけるレバーの厚さが所定方向における可動櫛歯の厚さよりも厚くなるように形成された梁部を有していてもよい。この場合、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が変動するのを一層確実に抑制することができ、信頼性を一層高めることができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、レバーから延在する電極支持部を複数有し、複数の電極支持部は、レバーの延在方向に沿って並んで配置されていてもよい。この場合、複数の電極支持部が設けられているため、固定櫛歯電極及び可動櫛歯電極が駆動用の電極として用いられる場合に、駆動力を確保することができる。また、固定櫛歯電極及び可動櫛歯電極がモニタ用の電極として用いられる場合に、可動部の位置を容易に且つ確実に検出することができる。この光学デバイスでは、電極支持部の幅ではなく厚さを増加させることにより、可動櫛歯電極を支持する電極支持部の歪みを抑制しているため、複数の電極支持部をレバーの延在方向に沿って並ぶように配置することが可能となっている。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、所定方向における電極支持部の厚さT1、及び所定方向における可動櫛歯の厚さT2は、下記式(1)を満たしてもよい。
 T1×W1/C1≧N×T2×W2/C2 …(1)
 上記式(1)において、W1:所定方向から見た場合における電極支持部の幅、C1:所定方向から見た場合における電極支持部の長さ、N:可動櫛歯の本数、W2:所定方向から見た場合における可動櫛歯の幅、C2:所定方向から見た場合における可動櫛歯の長さ。この場合、可動櫛歯電極の歪みをより一層確実に抑制することが可能となる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、電極支持部は、可動部の外縁に沿って配置されるように、可動部に設けられていてもよい。この場合、弾性支持部におけるベースに対する接続位置から可動櫛歯電極までの距離を確保することができる。したがって、固定櫛歯電極及び可動櫛歯電極が駆動用の電極として用いられる場合に、固定櫛歯電極と可動櫛歯電極との間に生じる静電気力を可動部の駆動力として効率良く利用することができる。また、固定櫛歯電極及び可動櫛歯電極がモニタ用の電極として用いられる場合に、固定櫛歯電極と可動櫛歯電極との間の静電容量の変化が大きいため、可動部の位置を容易に且つ確実に検出することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、可動部は、光学機能部が設けられた本体部と、所定方向から見た場合に本体部を囲む枠部と、を有し、電極支持部は、枠部によって構成されていてもよい。この場合、本体部を囲む枠部により、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、可動部は、光学機能部が設けられた中央部と、中央部よりも所定方向における厚さが厚い外縁部と、を有し、電極支持部は、外縁部によって構成されていてもよい。この場合、中央部よりも所定方向における厚さが厚い外縁部により、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、一対のレバーと、一対のレバー間に掛け渡されたリンクと、を有し、電極支持部は、リンクによって構成されていてもよい。この場合、一対のレバー間に掛け渡されたリンクにより、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、一対のレバーと、一対のレバー間に掛け渡されたリンクと、を有し、電極支持部は、一対のレバー及びリンクによって構成されており、可動櫛歯電極は、一対のレバー及びリンクにわたって配置されていてもよい。この場合、一対のレバー及びリンクにより、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、レバーと、所定方向から見た場合にレバーと可動部との間に延在する延在部と、を有し、電極支持部は、延在部によって構成されていてもよい。この場合、所定方向から見た場合にレバーと可動部との間に延在する延在部により、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 本開示の一側面に係る光学デバイスでは、弾性支持部は、所定方向に垂直な第2方向に沿って延在する捩り支持部と、捩り支持部と可動部との間に接続された非線形性緩和ばねと、を有し、非線形性緩和ばねは、可動部が所定方向に移動した状態において、第2方向周りにおける非線形性緩和ばねの変形量が第2方向周りにおける捩り支持部の変形量よりも小さくなり、且つ、所定方向及び第2方向に垂直な第3方向における非線形性緩和ばねの変形量が第3方向における捩り支持部の変形量よりも大きくなるように、構成されていてもよい。この場合、捩り支持部の捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制することができる。また、非線形性緩和ばねが設けられた構成において、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 本開示の一側面によれば、信頼性の高い光学デバイスを提供することができる。
図1は、一実施形態に係る光学デバイスを備える光モジュールの縦断面図である。 図2は、図1に示される光学デバイスの平面図である。 図3は、図2の一部を拡大して示す平面図である。 図4は、図2のIV-IV線に沿っての断面図である。 図5は、図2のV-V線に沿っての断面図である。 図6は、図2のVI-VI線に沿っての断面図である。 図7は、第1変形例に係る光学デバイスを示す平面図である。 図8は、第2変形例に係る光学デバイスを示す平面図である。 図9は、第3変形例に係る光学デバイスを示す平面図である。 図10は、第4変形例に係る光学デバイスを示す平面図である。 図11は、第5変形例に係る光学デバイスを示す平面図である。
 以下、本開示の一側面に係る実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
[光モジュールの構成]
 図1に示されるように、光モジュール1は、ミラーユニット2及びビームスプリッタユニット3を備えている。ミラーユニット2は、光学デバイス10及び固定ミラー21を有している。光学デバイス10は、可動ミラー(可動部)11を含んでいる。光モジュール1では、ビームスプリッタユニット3、可動ミラー11及び固定ミラー21によって、測定光L0について干渉光学系が構成されている。干渉光学系は、ここでは、マイケルソン干渉光学系である。
 光学デバイス10は、可動ミラー11に加え、ベース12、駆動部13、第1光学機能部17及び第2光学機能部18を含んでいる。ベース12は、主面12aを有している。可動ミラー11は、主面12aに平行な平面に沿ったミラー面(光学機能部)11aを有している。可動ミラー11は、主面12aに垂直なZ軸方向(Z軸に平行な方向、所定方向)に沿って移動可能となるようにベース12において支持されている。駆動部13は、Z軸方向に沿って可動ミラー11を移動させる。第1光学機能部17は、Z軸方向から見た場合に、Z軸方向に垂直なX軸方向(X軸に平行な方向、第3方向)における可動ミラー11の一方の側に配置されている。第2光学機能部18は、Z軸方向から見た場合に、X軸方向における可動ミラー11の他方の側に配置されている。第1光学機能部17及び第2光学機能部18のそれぞれは、ベース12に設けられた光通過開口部であり、Z軸方向における一方の側及び他方の側に開口している。なお、光モジュール1では、第2光学機能部18は、光通過開口部として用いられていない。光学デバイス10が他の装置に適用される場合、第1光学機能部17及び第2光学機能部18の少なくとも一方が光学機能部として用いられてもよいし、第1光学機能部17及び第2光学機能部18の両方が光学機能部として用いられなくてもよい。
 固定ミラー21は、主面12aに平行な平面(Z軸方向に垂直な平面)に沿って延在するミラー面21aを有している。固定ミラー21のベース12に対する位置は、固定されている。ミラーユニット2においては、可動ミラー11のミラー面11a及び固定ミラー21のミラー面21aが、Z軸方向における一方の側(ビームスプリッタユニット3側)を向いている。
 ミラーユニット2は、光学デバイス10及び固定ミラー21に加え、支持体22、サブマウント23及びパッケージ24を有している。パッケージ24は、光学デバイス10、固定ミラー21、支持体22及びサブマウント23を収容している。パッケージ24は、底壁241、側壁242及び天壁243を含んでいる。パッケージ24は、例えば、直方体箱状に形成されている。パッケージ24は、例えば、30×25×10(厚さ)mm程度のサイズを有している。底壁241及び側壁242は、互いに一体的に形成されている。天壁243は、Z軸方向において底壁241と対向しており、側壁242に固定されている。天壁243は、測定光L0に対して光透過性を有している。ミラーユニット2では、パッケージ24によって空間Sが形成されている。空間Sは、例えば、パッケージ24に設けられた通気孔又は隙間等を介してミラーユニット2の外部に開放されている。このように空間Sが気密な空間でない場合、パッケージ24内に存在する樹脂材料からのアウトガス、又はパッケージ24内に存在する水分等に起因するミラー面11aの汚染又は曇り等を抑制することができる。なお、空間Sは、高い真空度が維持された気密な空間、或いは窒素等の不活性ガスが充填された気密な空間であってもよい。
 底壁241の内面には、サブマウント23を介して支持体22が固定されている。支持体22は、例えば、矩形板状に形成されている。支持体22は、測定光L0に対して光透過性を有している。支持体22におけるサブマウント23とは反対側の表面22aには、光学デバイス10のベース12が固定されている。つまり、ベース12は、支持体22によって支持されている。支持体22の表面22aには、凹部22bが形成されており、光学デバイス10と天壁243との間には、隙間(空間Sの一部)が形成されている。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動させられた際に、可動ミラー11及び駆動部13が支持体22及び天壁243に接触することが防止される。
 サブマウント23には、開口23aが形成されている。固定ミラー21は、開口23a内に位置するように、支持体22におけるサブマウント23側の表面22cに配置されている。つまり、固定ミラー21は、支持体22におけるベース12とは反対側の表面22cに配置されている。固定ミラー21は、Z軸方向から見た場合に、X軸方向における可動ミラー11の一方の側に配置されている。固定ミラー21は、Z軸方向から見た場合に、光学デバイス10の第1光学機能部17と重なっている。
 ミラーユニット2は、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26を更に有している。各リードピン25は、底壁241を貫通した状態で、底壁241に固定されている。各リードピン25は、ワイヤ26を介して駆動部13と電気的に接続されている。ミラーユニット2では、可動ミラー11をZ軸方向に沿って移動させるための電気信号が、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26を介して駆動部13に付与される。
 ビームスプリッタユニット3は、パッケージ24の天壁243によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、天壁243における光学デバイス10とは反対側の表面243aに光学樹脂4によって固定されている。光学樹脂4は、測定光L0に対して光透過性を有している。
 ビームスプリッタユニット3は、ハーフミラー面31、全反射ミラー面32及び複数の光学面33a,33b,33c,33dを有している。ビームスプリッタユニット3は、複数の光学ブロックが接合されることで構成されている。ハーフミラー面31は、例えば誘電体多層膜によって形成されている。全反射ミラー面32は、例えば金属膜によって形成されている。
 光学面33aは、例えばZ軸方向に垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に、光学デバイス10の第1光学機能部17及び固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。光学面33aは、Z軸方向に沿って入射した測定光L0を透過させる。
 ハーフミラー面31は、例えば光学面33aに対して45度傾斜した面であり、Z軸方向から見た場合に、光学デバイス10の第1光学機能部17及び固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。ハーフミラー面31は、Z軸方向に沿って光学面33aに入射した測定光L0の一部をX軸方向に沿って反射し且つ当該測定光L0の残部をZ軸方向に沿って固定ミラー21側に透過させる。
 全反射ミラー面32は、ハーフミラー面31に平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっており且つX軸方向から見た場合にハーフミラー面31と重なっている。全反射ミラー面32は、ハーフミラー面31によって反射された測定光L0の一部をZ軸方向に沿って可動ミラー11側に反射する。
 光学面33bは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっている。光学面33bは、全反射ミラー面32によって反射された測定光L0の一部をZ軸方向に沿って可動ミラー11側に透過させる。
 光学面33cは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。光学面33cは、ハーフミラー面31を透過した測定光L0の残部をZ軸方向に沿って固定ミラー21側に透過させる。
 光学面33dは、例えばX軸方向に垂直な面であり、X軸方向から見た場合にハーフミラー面31及び全反射ミラー面32と重なっている。光学面33dは、測定光L1をX軸方向に沿って透過させる。測定光L1は、可動ミラー11のミラー面11a及び全反射ミラー面32で順次に反射されてハーフミラー面31を透過した測定光L0の一部と、固定ミラー21のミラー面21a及びハーフミラー面31で順次に反射された測定光L0の残部との干渉光である。
 以上のように構成された光モジュール1では、光モジュール1の外部から光学面33aを介してビームスプリッタユニット3に測定光L0が入射すると、測定光L0の一部は、ハーフミラー面31及び全反射ミラー面32で順次に反射されて、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、測定光L0の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(後述する光路P1)上を逆方向に進行し、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過する。
 一方、測定光L0の残部は、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過した後、第1光学機能部17を通過し、更に、支持体22を透過して、固定ミラー21のミラー面21aに向かって進行する。そして、測定光L0の残部は、固定ミラー21のミラー面21aで反射されて、同一の光路(後述する光路P2)上を逆方向に進行し、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31で反射される。
 ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過した測定光L0の一部と、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31で反射された測定光L0の残部とは、干渉光である測定光L1となり、測定光L1は、ビームスプリッタユニット3から光学面33dを介して光モジュール1の外部に出射する。光モジュール1によれば、Z軸方向に沿って可動ミラー11を高速で往復動させることができるので、小型且つ高精度のFTIR(フーリエ変換型赤外分光分析器)を提供することができる。
 支持体22は、ビームスプリッタユニット3と可動ミラー11との間の光路P1と、ビームスプリッタユニット3と固定ミラー21との間の光路P2との間の光路差を補正する。具体的には、光路P1は、ハーフミラー面31から、全反射ミラー面32及び光学面33bを順次に介して、基準位置に位置する可動ミラー11のミラー面11aに至る光路であって、測定光L0の一部が進行する光路である。光路P2は、ハーフミラー面31から、光学面33c及び第1光学機能部17を順次に介して、固定ミラー21のミラー面21aに至る光路であって、測定光L0の残部が進行する光路である。支持体22は、光路P1の光路長(光路P1が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長)と光路P2の光路長(光路P2が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長)との差が小さくなる(例えば無くなる)ように、光路P1と光路P2との間の光路差を補正する。なお、支持体22は、例えば、ビームスプリッタユニット3を構成する各光学ブロックと同一の光透過性材料によって形成することができる。その場合、支持体22の厚さ(Z軸方向における長さ)は、X軸方向におけるハーフミラー面31と全反射ミラー面32との距離と同一とすることができる。
[光学デバイスの構成]
 図2~図6に示されるように、可動ミラー11のうちミラー面11a以外の部分、ベース12、駆動部13、第1光学機能部17及び第2光学機能部18は、SOI(Silicon On Insulator)基板50によって構成されている。つまり、光学デバイス10は、SOI基板50によって構成されている。光学デバイス10は、例えば、矩形板状に形成されている。光学デバイス10は、例えば、15×10×0.3(厚さ)mm程度のサイズを有している。SOI基板50は、支持層51、デバイス層52及び中間層53を有している。支持層51は、第1シリコン層である。デバイス層52は、第2シリコン層である。中間層53は、支持層51とデバイス層52との間に配置された絶縁層である。
 ベース12は、支持層51、デバイス層52及び中間層53の一部によって形成されている。ベース12の主面12aは、デバイス層52における中間層53とは反対側の表面である。ベース12における主面12aとは反対側の主面12bは、支持層51における中間層53とは反対側の表面である。光モジュール1では、ベース12の主面12aと支持体22の表面22aとが互いに接合されている(図1参照)。
 可動ミラー11は、軸線R1と軸線R2との交点を中心位置(重心位置)として配置されている。軸線R1は、X軸方向に延在する直線である。軸線R2は、X軸方向及びZ軸方向に垂直なY軸方向(Y軸に平行な方向、第2方向)に延在する直線である。光学デバイス10は、Z軸方向から見た場合に、軸線R1に関して線対称且つ軸線R2に関して線対称な形状を呈している。
 可動ミラー11は、本体部111、枠部112(電極支持部)及び一対の連結部113を有している。本体部111は、Z軸方向から見た場合に円形状を呈している。本体部111は、中央部114及び外縁部115を有している。中央部114における主面12b側の表面上には、例えば、金属膜が形成されることで、円形状のミラー面11aが設けられている。中央部114は、デバイス層52の一部によって形成されている。外縁部115は、Z軸方向から見た場合に中央部114を囲んでいる。外縁部115は、第1本体部115a及び第1梁部115bを有している。第1本体部115aは、デバイス層52の一部によって形成されている。
 第1梁部115bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第1梁部115bは、第1本体部115aにおける主面12b側の表面上に設けられている。第1梁部115bは、Z軸方向における外縁部115の厚さがZ軸方向における中央部114の厚さよりも厚くなるように形成されている。第1梁部115bは、Z軸方向から見た場合に、円環状を呈し、ミラー面11aを囲んでいる。第1梁部115bは、Z軸方向から見た場合に、本体部111の外縁に沿って延在している。本実施形態では、第1梁部115bの外縁は、Z軸方向から見た場合に、本体部111の外縁から所定の間隔を空けて、本体部111の外縁に沿って延在している。第1梁部115bの内縁は、Z軸方向から見た場合に、ミラー面11aの外縁から所定の間隔を空けて、ミラー面11aの外縁に沿って延在している。
 枠部112は、Z軸方向から見た場合に、本体部111から所定の間隔を空けて本体部111を囲んでいる。枠部112は、Z軸方向から見た場合に円環状を呈している。枠部112は、可動ミラー11の外縁に沿うように(可動ミラー11の外縁を構成するように)配置されている。枠部112は、第2本体部112a及び第2梁部112bを有している。第2本体部112aは、デバイス層52の一部によって形成されている。
 第2梁部112bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第2梁部112bは、第2本体部112aにおける主面12b側の表面上に設けられている。第2梁部112bは、Z軸方向における枠部112の厚さがZ軸方向における中央部114の厚さよりも厚くなるように形成されている。第2梁部112bは、Z軸方向から見た場合に円環状を呈している。第2梁部112bの外縁は、Z軸方向から見た場合に、枠部112の外縁から所定の間隔を空けて、枠部112の外縁に沿って延在している。第2梁部112bの内縁は、Z軸方向から見た場合に、枠部112の内縁から所定の間隔を空けて、枠部112の内縁に沿って延在している。
 Z軸方向における第2梁部112bの厚さは、Z軸方向における第1梁部115bの厚さと等しい。Z軸方向から見た場合に、第2梁部112bの幅は、第1梁部115bの幅よりも広い。なお、Z軸方向から見た場合における第1梁部115bの幅とは、第1梁部115bの延在方向に垂直な方向における第1梁部115bの長さであり、本実施形態では、第1梁部115bの半径方向における第1梁部115bの長さである。この点は、Z軸方向から見た場合における第2梁部112bの幅についても同様である。
 一対の連結部113のそれぞれは、本体部111と枠部112とを互いに連結している。一対の連結部113は、本体部111に対してY軸方向における一方の側と他方の側とにそれぞれ配置されている。各連結部113は、第3本体部113a及び第3梁部113bを有している。第3本体部113aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第3本体部113aは、第1本体部115a及び第2本体部112aに接続されている。
 第3梁部113bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第3梁部113bは、第1梁部115b及び第2梁部112bに接続されている。第3梁部113bは、第3本体部113aにおける主面12b側の表面上に設けられている。第3梁部113bは、Z軸方向における連結部113の厚さがZ軸方向における中央部114の厚さよりも厚くなるように形成されている。Z軸方向における第3梁部113bの厚さは、Z軸方向における第1梁部115b及び第2梁部112bのそれぞれの厚さと等しい。第3梁部113bの幅は、第1梁部115b及び第2梁部112bのそれぞれの幅よりも大きい。第3梁部113bの幅とは、第1梁部115bの延在方向に沿っての第3梁部113bの長さである。
 可動ミラー11は、一対のブラケット116及び一対のブラケット117を更に有している。各ブラケット116及び各ブラケット117は、デバイス層52の一部によって形成されている。各ブラケット116は、Y軸方向に沿って延在し、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方のブラケット116は、枠部112の側面からY軸方向における一方の側に向かって突出しており、他方のブラケット116は、枠部112の側面からY軸方向における他方の側に向かって突出している。一対のブラケット116は、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。各ブラケット116は、本体部111の中心に対して第1光学機能部17側に配置されている。
 各ブラケット117は、Y軸方向に沿って延在し、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方のブラケット117は、枠部112の側面からY軸方向における一方の側に向かって突出しており、他方のブラケット117は、枠部112の側面からY軸方向における他方の側に向かって突出している。一対のブラケット117は、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。各ブラケット117は、本体部111の中心に対して第2光学機能部18側に配置されている。
 駆動部13は、第1弾性支持部14、第2弾性支持部15及びアクチュエータ部16を有している。第1弾性支持部14、第2弾性支持部15及びアクチュエータ部16のうち、後述する第4梁部141e、第5梁部147b、第6梁部151e及び第7梁部157b以外の部分は、デバイス層52の一部によって形成されている。
 第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15のそれぞれは、ベース12と可動ミラー11との間に接続されている。第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15は、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動可能となるように可動ミラー11を支持している。
 第1弾性支持部14は、一対のレバー141、リンク142、リンク143、一対の第1トーションバー(捩り支持部)145、一対の第2トーションバー(捩り支持部)146、及び一対の電極支持部147を有している。一対のレバー141は、Y軸方向における第1光学機能部17の両側に配置されている。各レバー141は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈している。本実施形態では、各レバー141は、X軸方向に沿って延在している。
 リンク142は、一対のレバー141における可動ミラー11側の端部141a間に掛け渡されている。リンク142は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈している。リンク142の両端部は、Y軸方向に沿って延在している。リンク142の中間部は、枠部112に沿って延在しており、可動ミラー11とは反対側に向かって凸状に湾曲している。リンク143は、一対のレバー141における可動ミラー11とは反対側の端部141b間に掛け渡されている。リンク143は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈し、Y軸方向に沿って延在している。本実施形態では、第1光学機能部17は、一対のレバー141、リンク142及びリンク143によって画定された開口部である。第1光学機能部17は、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。第1光学機能部17は、例えば空洞である。或いは、第1光学機能部17を構成する開口部内には、測定光L0に対して光透過性を有する材料が配置されてもよい。
 一対の第1トーションバー145は、それぞれ、一方のブラケット116の先端部と一方の端部141aとの間、及び、他方のブラケット116の先端部と他方の端部141aとの間に掛け渡されている。つまり、一対の第1トーションバー145は、それぞれ、一対のレバー141と可動ミラー11との間に接続されている。各第1トーションバー145は、Y軸方向に沿って延在している。一対の第1トーションバー145は、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
 一対の第2トーションバー146は、それぞれ、一方のレバー141における可動ミラー11とは反対側の端部141bとベース12との間、及び、他方のレバー141における可動ミラー11とは反対側の端部141bとベース12との間に掛け渡されている。つまり、一対の第2トーションバー146は、それぞれ、一対のレバー141とベース12との間に接続されている。各第2トーションバー146は、Y軸方向に沿って延在している。一対の第2トーションバー146は、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。各レバー141の端部141bには、Y軸方向における外側に突出した突出部141cが設けられており、第2トーションバー146は、突出部141cに接続されている。
 各電極支持部147は、Y軸方向に沿って延在し、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方の電極支持部147は、一方のレバー141の中間部から第1光学機能部17とは反対側に向かって延在している。他方の電極支持部147は、他方のレバー141の中間部から第1光学機能部17とは反対側に突出している。一対の電極支持部147は、Z軸方向から見た場合に、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
 第2弾性支持部15は、一対のレバー151、リンク152、リンク153、一対の第1トーションバー(捩り支持部)155、一対の第2トーションバー(捩り支持部)156、及び一対の電極支持部157を有している。一対のレバー151は、Y軸方向における第2光学機能部18の両側に配置されている。各レバー151は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈している。本実施形態では、各レバー151は、X軸方向に沿って延在している。
 リンク152は、一対のレバー151における可動ミラー11側の端部151a間に掛け渡されている。リンク152は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈している。リンク152の両端部は、Y軸方向に沿って延在している。リンク152の中間部は、枠部112に沿って延在しており、可動ミラー11とは反対側に向かって凸状に湾曲している。リンク153は、一対のレバー151における可動ミラー11とは反対側の端部151b間に掛け渡されている。リンク153は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈し、Y軸方向に沿って延在している。本実施形態では、第2光学機能部18は、一対のレバー151、リンク152及びリンク153によって画定された開口部である。第2光学機能部18は、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。第2光学機能部18は、例えば空洞である。或いは、第2光学機能部18を構成する開口部内には、測定光L0に対して光透過性を有する材料が配置されてもよい。
 一対の第1トーションバー155は、それぞれ、一方のブラケット117の先端部と一方の端部151aとの間、及び、他方のブラケット117の先端部と他方の端部151aとの間に掛け渡されている。つまり、一対の第1トーションバー155は、それぞれ、一対のレバー151と可動ミラー11との間に接続されている。各第1トーションバー155は、Y軸方向に沿って延在している。一対の第1トーションバー155は、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
 一対の第2トーションバー156は、それぞれ、一方のレバー151における可動ミラー11とは反対側の端部151bとベース12との間、及び、他方のレバー151における可動ミラー11とは反対側の端部151bとベース12との間に掛け渡されている。つまり、一対の第2トーションバー156は、それぞれ、一対のレバー151とベース12との間に接続されている。各第2トーションバー156は、Y軸方向に沿って延在している。一対の第2トーションバー156は、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。各レバー151の端部151bには、Y軸方向における外側に突出した突出部151cが設けられており、第2トーションバー156は、突出部151cに接続されている。
 各電極支持部157は、Y軸方向に沿って延在し、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方の電極支持部157は、一方のレバー151の中間部から第2光学機能部18とは反対側に向かって延在している。他方の電極支持部157は、他方のレバー151の中間部から第2光学機能部18とは反対側に突出している。一対の電極支持部157は、Z軸方向から見た場合に、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
 アクチュエータ部16は、Z軸方向に沿って可動ミラー11を移動させる。アクチュエータ部16は、一対の第1固定櫛歯電極161、一対の第1可動櫛歯電極162、一対の第1固定櫛歯電極163、一対の第1可動櫛歯電極164、一対の第2固定櫛歯電極165、及び一対の第2可動櫛歯電極166を有している。第1固定櫛歯電極161,163及び第2固定櫛歯電極165の位置は、固定されている。第1可動櫛歯電極162,164及び第2可動櫛歯電極166は、可動ミラー11の移動に伴って移動する。
 一方の第1固定櫛歯電極161は、ベース12のデバイス層52における一方の電極支持部147と向かい合う表面に設けられている。他方の第1固定櫛歯電極161は、デバイス層52における他方の電極支持部147と向かい合う表面に設けられている。各第1固定櫛歯電極161は、Y軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の第1固定櫛歯161aを有している。これらの第1固定櫛歯161aは、Y軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
 一方の第1可動櫛歯電極162は、一方の電極支持部147におけるX軸方向の他方の側(電極支持部157側)の表面に設けられている。他方の第1可動櫛歯電極162は、他方の電極支持部147におけるX軸方向の他方の側の表面に設けられている。つまり、一対の第1可動櫛歯電極162は、それぞれ、一対の電極支持部147によって支持されている。各第1可動櫛歯電極162は、Y軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の第1可動櫛歯162aを有している。これらの第1可動櫛歯162aは、Y軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
 一方の第1固定櫛歯電極161及び一方の第1可動櫛歯電極162においては、複数の第1固定櫛歯161aと複数の第1可動櫛歯162aとが互い違いに配置されている。つまり、一方の第1固定櫛歯電極161の各第1固定櫛歯161aが一方の第1可動櫛歯電極162の第1可動櫛歯162a間に位置している。他方の第1固定櫛歯電極161及び他方の第1可動櫛歯電極162においては、複数の第1固定櫛歯161aと複数の第1可動櫛歯162aとが互い違いに配置されている。つまり、他方の第1固定櫛歯電極161の各第1固定櫛歯161aが他方の第1可動櫛歯電極162の第1可動櫛歯162a間に位置している。一対の第1固定櫛歯電極161及び一対の第1可動櫛歯電極162において、隣り合う第1固定櫛歯161aと第1可動櫛歯162aとは、Y軸方向において互いに向かい合っている。隣り合う第1固定櫛歯161a及び第1可動櫛歯162a間の距離は、例えば数μm程度である。
 一方の第1固定櫛歯電極163は、ベース12のデバイス層52における一方の電極支持部157と向かい合う表面に設けられている。他方の第1固定櫛歯電極163は、デバイス層52における他方の電極支持部157と向かい合う表面に設けられている。各第1固定櫛歯電極163は、Y軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の第1固定櫛歯163aを有している。これらの第1固定櫛歯163aは、Y軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
 一方の第1可動櫛歯電極164は、一方の電極支持部157におけるX軸方向の一方の側(電極支持部147側)の表面に設けられている。他方の第1可動櫛歯電極164は、他方の電極支持部157におけるX軸方向の一方の側の表面に設けられている。つまり、一対の第1可動櫛歯電極164は、それぞれ、一対の電極支持部157によって支持されている。各第1可動櫛歯電極164は、Y軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の第1可動櫛歯164aを有している。これらの第1可動櫛歯164aは、Y軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
 一方の第1固定櫛歯電極163及び一方の第1可動櫛歯電極164においては、複数の第1固定櫛歯163aと複数の第1可動櫛歯164aとが互い違いに配置されている。つまり、一方の第1固定櫛歯電極163の各第1固定櫛歯163aが一方の第1可動櫛歯電極164の第1可動櫛歯164a間に位置している。他方の第1固定櫛歯電極163及び他方の第1可動櫛歯電極164においては、複数の第1固定櫛歯163aと複数の第1可動櫛歯164aとが互い違いに配置されている。つまり、他方の第1固定櫛歯電極163の各第1固定櫛歯163aが他方の第1可動櫛歯電極164の第1可動櫛歯164a間に位置している。一対の第1固定櫛歯電極163及び一対の第1可動櫛歯電極164において、隣り合う第1固定櫛歯163aと第1可動櫛歯164aとは、Y軸方向において互いに向かい合っている。互いに隣り合う第1固定櫛歯163a及び第1可動櫛歯164a間の距離は、例えば数μm程度である。
 一対の第2固定櫛歯電極165は、可動ミラー11の外縁に沿って配置されている。一対の第2固定櫛歯電極165は、ベース12のデバイス層52において、枠部112におけるY軸方向の外側の表面と向かい合う表面にそれぞれ設けられている。各第2固定櫛歯電極165は、X軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の第2固定櫛歯165aを有している。これらの第2固定櫛歯165aは、X軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
 一対の第2可動櫛歯電極166は、可動ミラー11の外縁に沿って配置されている。一対の第2可動櫛歯電極166は、枠部112におけるY軸方向の外側の表面にそれぞれ設けられている。つまり、枠部112は、各第2可動櫛歯電極166を支持する電極支持部を構成している。各第2可動櫛歯電極166は、X軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の第2可動櫛歯166aを有している。これらの第2可動櫛歯166aは、X軸方向に所定の間隔を空けて並んで配置されている。
 一方の第2固定櫛歯電極165及び一方の第2可動櫛歯電極166においては、複数の第2固定櫛歯165aと複数の第2可動櫛歯166aとが互い違いに配置されている。つまり、一方の第2固定櫛歯電極165の各第2固定櫛歯165aが一方の第2可動櫛歯電極166の第2可動櫛歯166a間に位置している。他方の第2固定櫛歯電極165及び他方の第2可動櫛歯電極166においては、複数の第2固定櫛歯165aと複数の第2可動櫛歯166aとが互い違いに配置されている。つまり、他方の第2固定櫛歯電極165の各第2固定櫛歯165aが他方の第2可動櫛歯電極166の第2可動櫛歯166a間に位置している。一対の第2固定櫛歯電極165及び一対の第2可動櫛歯電極166において、隣り合う第2固定櫛歯165aと第2可動櫛歯166aとは、X軸方向において互いに向かい合っている。隣り合う第2固定櫛歯165a及び第2可動櫛歯166a間の距離は、例えば数μm程度である。
 ベース12には、複数の電極パッド121,122が設けられている。各電極パッド121,122は、デバイス層52に至るようにベース12の主面12bに形成された開口12c内において、デバイス層52の表面に形成されている。各電極パッド121は、デバイス層52を介して、第1固定櫛歯電極161、第1固定櫛歯電極163又は第2固定櫛歯電極165と電気的に接続されている。幾つかの電極パッド122は、第1弾性支持部14又は第2弾性支持部15を介して、第1可動櫛歯電極162又は第1可動櫛歯電極164と電気的に接続されている。他の電極パッド122は、第1弾性支持部14及び可動ミラー11の枠部112を介して、又は、第2弾性支持部15及び可動ミラー11の枠部112を介して、第2可動櫛歯電極166と電気的に接続されている。ワイヤ26は、各電極パッド121,122と各リードピン25との間に掛け渡されている。
 第1固定櫛歯電極161,163及び第1可動櫛歯電極162,164は、駆動用の電極として用いられる。具体的には、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26を介して、複数の電極パッド121と複数の電極パッド122との間に電圧が印加されると、例えばZ軸方向における一方の側に可動ミラー11を移動させるように、互いに対向する第1固定櫛歯電極161と第1可動櫛歯電極162との間、及び、互いに対向する第1固定櫛歯電極163と第1可動櫛歯電極164との間に静電気力が生じる。このとき、第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15において各第1トーションバー145,155及び各第2トーションバー146,156が捩れて、第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15に弾性力が生じる。光学デバイス10では、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26を介して第1固定櫛歯電極161,163及び第1可動櫛歯電極162,164に周期的な電気信号を付与することで、Z軸方向に沿って可動ミラー11をその共振周波数レベルで往復動させることができる。このように、駆動部13は、静電アクチュエータとして機能する。
 第2固定櫛歯電極165及び第2可動櫛歯電極166は、モニタ用の電極として用いられる。具体的には、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26、並びに複数の電極パッド121及び複数の電極パッド122を介して、第2固定櫛歯電極165と第2可動櫛歯電極166との間の静電容量が検出される。当該静電容量は、Z軸方向における可動ミラー11の位置に応じて変化する。したがって、検出された静電容量に応じて駆動振動(印加する電圧の大きさ、周期等)を調整することで、可動ミラー11の位置をフィードバック制御することができる。
[各部の詳細な構成]
 図2~図6を参照しつつ、枠部112、レバー141,151及び電極支持部147,157の構成について更に説明する。
 上述したように、枠部112は、各第2可動櫛歯電極166を支持する電極支持部を構成している。また、上述したように、枠部112は、Z軸方向における枠部112の厚さがZ軸方向における中央部114の厚さよりも厚くなるように形成された第2梁部112bを有している。ここで、Z軸方向における枠部112の厚さは、Z軸方向における第2可動櫛歯166aの厚さよりも厚い(図5参照)。すなわち、第2梁部112bは、Z軸方向における枠部112の厚さがZ軸方向における第2可動櫛歯166aの厚さよりも厚くなるように形成されている。
 各レバー141は、第4本体部141d及び第4梁部141eを有している。第4本体部141dは、デバイス層52の一部によって形成されている。第4梁部141eは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第4梁部141eは、第4本体部141dにおける主面12b側の表面上に設けられている。第4梁部141eは、Z軸方向から見た場合に長尺の矩形状を呈している。
 第4梁部141eは、各レバー141において、次のように形成されている。第4梁部141eは、Z軸方向におけるレバー141の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第4梁部141eは、レバー141における両方の端部141a,141b間にわたって、X軸方向に沿って延在している。すなわち、第4梁部141eは、レバー141において、第1トーションバー145との接続位置と、リンク143との接続位置との間にわたって延在している。第4梁部141eにおけるY軸方向の外縁(第1光学機能部17とは反対側の縁)は、Z軸方向から見た場合に、レバー141におけるY軸方向の外縁から所定の間隔を空けて、当該外縁に沿って延在している。第4梁部141eにおけるY軸方向の内縁(第1光学機能部17側の縁)は、Z軸方向から見た場合に、レバー141におけるY軸方向の内縁から所定の間隔を空けて、当該内縁に沿って延在している。
 各電極支持部147は、第5本体部147a及び第5梁部147bを有している。第5本体部147aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第5本体部147aは、第4本体部141dに接続されている。第1可動櫛歯電極162は、第5本体部147aから延在している。第5梁部147bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第5梁部147bは、第5本体部147aにおける主面12b側の表面上に設けられている。第5梁部147bは、第4梁部141eに接続されている。第5梁部147bは、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。
 第5梁部147bは、各電極支持部147において、次のように形成されている。第5梁部147bは、Z軸方向における電極支持部147の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第5梁部147bは、電極支持部147の両端部間にわたって、Y軸方向に沿って延在している。第5梁部147bにおけるX軸方向の一方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、電極支持部147におけるX軸方向の一方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第5梁部147bにおけるX軸方向の他方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、電極支持部147におけるX軸方向の他方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。
 Z軸方向における第4梁部141eの厚さは、Z軸方向における第1梁部115bの厚さと等しい。第4梁部141eの幅(Y軸方向における長さ)は、第1梁部115bの幅よりも広く、第2梁部112bの幅と略等しい。第5梁部147bの厚さは、第4梁部141eの厚さと略等しい。第5梁部147bの幅(X軸方向における長さ)は、第4梁部141eの幅と略等しい、又は第4梁部141eの幅よりも僅かに小さい。Z軸方向における第1梁部115b、第4梁部141e及び第5梁部147bのそれぞれの厚さは、Z軸方向における第1トーションバー145及び第2トーションバー146の厚さよりも厚い。
 可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動している際における、第1可動櫛歯電極162を支持する電極支持部147の歪みを抑制するために、Z軸方向における電極支持部147の厚さT1、及びZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さT2は、下記式(2)を満たしていてもよい。
 T1×W1/C1≧N1×T2×W2/C2 …(2)
 上記式(1)において、W1は電極支持部147の幅(X軸方向における長さ)であり、C1は電極支持部147の長さ(Y軸方向における長さ)であり、N1は1つの第1可動櫛歯電極162に含まれる第1可動櫛歯162aの本数であり、W2は第1可動櫛歯162aの幅(Y軸方向における長さ)であり、C2はZ軸方向から見た場合における第1可動櫛歯162aの長さ(X軸方向における長さ)である。これにより、電極支持部147を第1可動櫛歯電極162と比べて歪み難くすることが可能となる。
 本実施形態では、第1固定櫛歯電極161及び第1可動櫛歯電極162と可動ミラー11との間の距離を確保するために、各電極支持部147及び各第1可動櫛歯電極162は、X軸方向(レバー141の延在方向)において、レバー141の中心Aに対して可動ミラー11とは反対側に位置するように、配置されている(図2参照)。
 各レバー151は、第6本体部151d及び第6梁部151eを有している。第6本体部151dは、デバイス層52の一部によって形成されている。第6梁部151eは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第6梁部151eは、第6本体部151dにおける主面12b側の表面上に設けられている。第6梁部151eは、Z軸方向から見た場合に長尺の矩形状を呈している。
 第6梁部151eは、各レバー151において、次のように形成されている。第6梁部151eは、Z軸方向におけるレバー151の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第6梁部151eは、レバー151における両方の端部151a,151b間にわたって、X軸方向に沿って延在している。すなわち、第6梁部151eは、レバー151において、第1トーションバー155との接続位置と、リンク153との接続位置との間にわたって延在している。第6梁部151eにおけるY軸方向の外縁(第2光学機能部18とは反対側の縁)は、Z軸方向から見た場合に、レバー151におけるY軸方向の外縁から所定の間隔を空けて、当該外縁に沿って延在している。第6梁部151eにおけるY軸方向の内縁(第2光学機能部18側の縁)は、Z軸方向から見た場合に、レバー151におけるY軸方向の内縁から所定の間隔を空けて、当該内縁に沿って延在している。第6梁部151eは、例えば、第4梁部141eと同一の形状に形成されている。
 各電極支持部157は、第7本体部157a及び第7梁部157bを有している。第7本体部157aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第7本体部157aは、第6本体部151dに接続されている。第1可動櫛歯電極164は、第7本体部157aから延在している。第7梁部157bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第7梁部157bは、第7本体部157aにおける主面12b側の表面上に設けられている。第7梁部157bは、第6梁部151eに接続されている。第7梁部157bは、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。
 第7梁部157bは、各電極支持部157において、次のように形成されている。第7梁部157bは、Z軸方向における電極支持部157の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第7梁部157bは、電極支持部157の両端部間にわたって、Y軸方向に沿って延在している。第7梁部157bにおけるX軸方向の一方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、電極支持部157におけるX軸方向の一方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第7梁部157bにおけるX軸方向の他方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、電極支持部157におけるX軸方向の他方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第7梁部157bは、例えば、第5梁部147bと同一の形状に形成されている。
 可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動している際における、第1可動櫛歯電極164を支持する電極支持部157の歪みを抑制するために、Z軸方向における電極支持部157の厚さT3、及びZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さT4は、下記式(3)を満たしていてもよい。
 T3×W3/C3≧N2×T4×W4/C4 …(3)
 上記式(3)において、W3は電極支持部157の幅(X軸方向における長さ)であり、C1は電極支持部157の長さ(Y軸方向における長さ)であり、N2は1つの第1可動櫛歯電極164に含まれる第1可動櫛歯164aの本数であり、W4は第1可動櫛歯164aの幅(Y軸方向における長さ)であり、C4は第1可動櫛歯164aの長さ(X軸方向における長さ)である。これにより、電極支持部157を第1可動櫛歯電極164と比べて歪み難くすることが可能となる。
 本実施形態では、第1固定櫛歯電極163及び第1可動櫛歯電極164から可動ミラー11までの距離を確保するために、各電極支持部157及び各第1可動櫛歯電極164は、X軸方向(レバー151の延在方向)において、レバー151の中心Bに対して可動ミラー11とは反対側に位置するように、配置されている(図2参照)。
[作用及び効果]
 以上説明した光学デバイス10では、第5梁部147bが形成されることにより、Z軸方向における電極支持部147の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さよりも厚くなっており、当該電極支持部147によって第1可動櫛歯電極162が支持されている。また、第7梁部157bが形成されることにより、Z軸方向における電極支持部157の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さよりも厚くなっており、当該電極支持部157によって第1可動櫛歯電極164が支持されている。また、第2梁部112bが形成されることにより、Z軸方向における枠部112の厚さがZ軸方向における第2可動櫛歯166aの厚さよりも厚くなっており、当該枠部112によって第2可動櫛歯電極166が支持されている。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動している際に、第1可動櫛歯電極162,164及び第2可動櫛歯電極166を支持する電極支持部147,157及び枠部112が歪むのを抑制することができる。したがって、第1可動櫛歯電極162,164及び第2可動櫛歯電極166を可動ミラー11と一体的に移動させることができ、互いに隣り合う第1可動櫛歯162aと第1固定櫛歯161aとの間の間隔、互いに隣り合う第1可動櫛歯164aと第1固定櫛歯163aとの間の間隔、及び、互いに隣り合う第2可動櫛歯166aと第2固定櫛歯165aとの間の間隔が変動するのを抑制することができる。その結果、信頼性を高めることができる。
 また、光学デバイス10では、レバー141から延在する電極支持部147、及び、レバー151から延在する電極支持部157によって、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 また、光学デバイス10では、第1可動櫛歯電極162が、X軸方向において、レバー141の中心Aに対して可動ミラー11とは反対側に位置している。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って大きく移動したとしても、互いに隣り合う第1固定櫛歯161a間の領域から第1可動櫛歯162aが外れ難い。また、第1可動櫛歯電極164が、X軸方向において、レバー151の中心Bに対して可動ミラー11とは反対側に位置している。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って大きく移動したとしても、互いに隣り合う第1固定櫛歯163a間の領域から第1可動櫛歯164aが外れ難い。したがって、可動ミラー11の可動範囲の全体にわたって、第1固定櫛歯電極161と第1可動櫛歯電極162との間、及び、第1固定櫛歯電極163と第1可動櫛歯電極164との間に静電気力を生じさせることができる。
 また、光学デバイス10では、図2に示されるように、各電極支持部147及び各第1可動櫛歯電極162は、X軸方向において、レバー141を3等分する点C,C間に位置している。また、各電極支持部157及び各第1可動櫛歯電極164は、X軸方向において、レバー151を3等分する点D,D間に位置している。これにより、可動ミラー11の可動範囲の全体にわたって、第1固定櫛歯電極161と第1可動櫛歯電極162との間、及び、第1固定櫛歯電極163と第1可動櫛歯電極164との間に静電気力を生じさせることと、当該静電気力を可動ミラー11の駆動力として効率良く利用することの両立を図ることができる。
 また、光学デバイス10では、レバー141が、Z軸方向におけるレバー141の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さよりも厚くなるように形成された第4梁部141eを有している。また、レバー151が、Z軸方向におけるレバー151の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さよりも厚くなるように形成された第6梁部151eを有している。これにより、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのを一層確実に抑制することができ、信頼性を一層高めることができる。
 また、光学デバイス10では、Z軸方向における電極支持部147の厚さT1、及びZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さT2が、上記式(2)を満たしている。また、Z軸方向における電極支持部157の厚さT3、及びZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さT4が、上記式(3)を満たしている。これにより、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのをより一層確実に抑制することが可能となる。
 また、光学デバイス10では、電極支持部(枠部112)が、可動ミラー11の外縁に沿って配置されるように、可動ミラー11に設けられている。これにより、第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15におけるベース12に対する接続位置から第2可動櫛歯電極166までの距離を確保することができる。その結果、第2固定櫛歯電極165と第2可動櫛歯電極166との間の静電容量の変化が大きいため、可動ミラー11の位置を容易に且つ確実に検出することができる。
 また、光学デバイス10では、枠部112によって電極支持部が構成されている。これにより、本体部111を囲む枠部112によって第2可動櫛歯電極166と第2固定櫛歯電極165との間の間隔が変動するのを抑制することができる。また、光学デバイス10では、可動ミラー11が、本体部111と、Z軸方向から見た場合に本体部111から所定の間隔を空けて本体部を囲む枠部112と、本体部111と枠部112とを互いに連結する連結部113と、を有している。これにより、第1トーションバー145,155からの断面力(曲げモーメント)が本体部111に伝わり難くなり、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動している際に本体部111が歪むのを抑制することができる。
 また、光学デバイス10では、第1梁部115bが形成されることにより、Z軸方向における外縁部115の厚さがZ軸方向における中央部114の厚さよりも厚くなっている。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動している際に本体部111が歪むのを抑制することができる。また、第2梁部112bが形成されることにより、Z軸方向における枠部112の厚さがZ軸方向における中央部114の厚さよりも厚くなっている。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動している際に枠部112が歪むのを抑制することができ、ひいては枠部112の歪みに起因する本体部111の歪みを抑制することができる。
[変形例]
 以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限られない。光学デバイス10は、図7に示される第1変形例のように構成されてもよい。第1変形例では、各レバー141に一対の電極支持部147が設けられている。各電極支持部147には、第1可動櫛歯電極162が設けられている。一対の電極支持部147は、各レバー141において、次のように形成されている。一対の電極支持部147は、X軸方向に沿って並んで配置されている。一方の電極支持部147は、上記実施形態の電極支持部147と同一の位置に配置されている。他方の電極支持部147、及び、他方の電極支持部147によって支持された第1可動櫛歯電極162は、X軸方向において、レバー141の中心Aに対して可動ミラー11側に位置している。より詳細には、他方の電極支持部147、及び、他方の電極支持部147によって支持された第1可動櫛歯電極162は、X軸方向において、レバー141を3等分する点C,Cよりも可動ミラー11側に位置している。
 第1変形例では、各レバー151に一対の電極支持部157が設けられている。各電極支持部157には、第1可動櫛歯電極164が設けられている。一対の電極支持部157は、各レバー151において、次のように形成されている。一対の電極支持部157は、X軸方向に沿って並んで配置されている。一方の電極支持部157は、上記実施形態の電極支持部157と同一の位置に配置されている。他方の電極支持部157、及び、他方の電極支持部157によって支持された第1可動櫛歯電極164は、X軸方向において、レバー151の中心Aに対して可動ミラー11側に位置している。より詳細には、他方の電極支持部157、及び、他方の電極支持部157によって支持された第1可動櫛歯電極164は、X軸方向において、レバー151を3等分する点D,Dよりも可動ミラー11側に位置している。
 このような第1変形例によっても、上記実施形態と同様に、第1可動櫛歯電極162,164を支持する電極支持部147,157が歪むのを抑制することができ、信頼性を高めることができる。また、第1変形例では、他方の第1可動櫛歯電極162が、X軸方向において、レバー141の中心Aに対して可動ミラー11側に位置している。これにより、第1弾性支持部14におけるベース12に対する接続位置から他方の第1可動櫛歯電極162までの距離を確保することができる。また、他方の第1可動櫛歯電極164が、X軸方向において、レバー151の中心Bに対して可動ミラー11側に位置している。これにより、第2弾性支持部15におけるベース12に対する接続位置から他方の第1可動櫛歯電極164までの距離を確保することができる。その結果、第1固定櫛歯電極161と第1可動櫛歯電極162との間、及び、第1固定櫛歯電極163と第1可動櫛歯電極164との間に生じる静電気力を可動ミラー11の駆動力として効率良く利用することができる。
 また、第1変形例では、一対の電極支持部147及び一対の電極支持部157がX軸方向に沿って並んで配置されている。これにより、複数の電極支持部147,157が設けられているため、駆動力を確保することができる。第1変形例では、電極支持部147,157の幅ではなく厚さを増加させることにより、第1可動櫛歯電極162,164を支持する電極支持部147,157の歪みを抑制しているため、複数の電極支持部147,157をX軸方向に沿って並ぶように配置することが可能となっている。なお、一のレバー141に3つ以上の電極支持部が設けられてもよい。この点はレバー151についても同様である。
 光学デバイス10は、図8に示される第2変形例のように構成されてもよい。第2変形例では、第1弾性支持部14は、一対のレバー141、リンク142、リンク143、一対の第1トーションバー145、一対の第2トーションバー146、一対の第2レバー171、リンク172、及び、一対の第3トーションバー173を有している。各レバー141は、端部141bが第1光学機能部17側に向かって屈曲した形状を呈している。一対の第2レバー171は、Y軸方向におけるレバー141の両側に配置されている。各第2レバー171は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈し、レバー141に沿って延在している。
 リンク172は、一対の第2レバー171における可動ミラー11とは反対側の端部171a間に掛け渡されている。リンク172は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈し、Y軸方向に沿って延在している。リンク172は、リンク143に対して第1光学機能部17とは反対側に配置され、リンク143に沿って延在している。一対の第2トーションバー146は、それぞれ、一方のレバー141の端部141bと一方の第2レバー171の端部171aとの間、及び、他方のレバー141の端部141bと他方の第2レバー171の端部171aとの間に掛け渡されている。一対の第3トーションバー173は、一方の第2レバー171における可動ミラー11側の端部171bとベース12との間、及び、他方の第2レバー171における可動ミラー11側の端部171bとベース12との間に掛け渡されている。
 リンク172における第1光学機能部17とは反対側の表面には、複数の第1可動櫛歯162aを有する第1可動櫛歯電極162が設けられている。つまり、リンク172は、第1可動櫛歯電極162を支持する電極支持部を構成している。各リンク172は、第8本体部172a及び第8梁部172bを有している。第8本体部172aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第1可動櫛歯電極162は、第8本体部172aから延在している。第8梁部172bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第8梁部172bは、第8本体部172aにおける主面12b側の表面上に設けられている。
 第8梁部172bは、Z軸方向におけるリンク172の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第8梁部172bは、リンク172の両端部間にわたって、Y軸方向に沿って延在している。第8梁部172bにおけるX軸方向の一方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、リンク172におけるX軸方向の一方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第8梁部172bにおけるX軸方向の他方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、リンク172におけるX軸方向の他方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。
 第2弾性支持部15は、一対のレバー151、リンク152、リンク153、一対の第1トーションバー155、一対の第2トーションバー156、一対の第2レバー181、リンク182、及び、一対の第3トーションバー183を有している。各レバー151は、端部151bが第2光学機能部18側に向かって屈曲した形状を呈している。一対の第2レバー181は、Y軸方向におけるレバー151の両側に配置されている。各第2レバー181は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈し、レバー151に沿って延在している。
 リンク182は、一対の第2レバー181における可動ミラー11とは反対側の端部181a間に掛け渡されている。リンク182は、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在する板状を呈し、Y軸方向に沿って延在している。リンク182は、リンク153に対して第2光学機能部18とは反対側に配置され、リンク153に沿って延在している。一対の第2トーションバー156は、それぞれ、一方のレバー151の端部151bと一方の第2レバー181の端部181aとの間、及び、他方のレバー151の端部151bと他方の第2レバー181の端部181aとの間に掛け渡されている。一対の第3トーションバー183は、一方の第2レバー181における可動ミラー11側の端部181bとベース12との間、及び、他方の第2レバー181における可動ミラー11側の端部181bとベース12との間に掛け渡されている。
 リンク182における第2光学機能部18とは反対側の表面には、複数の第1可動櫛歯164aを有する第1可動櫛歯電極164が設けられている。つまり、リンク182は、第1可動櫛歯電極164を支持する電極支持部を構成している。各リンク182は、第9本体部182a及び第9梁部182bを有している。第9本体部182aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第1可動櫛歯電極164は、第9本体部182aから延在している。第9梁部182bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第9梁部182bは、第9本体部182aにおける主面12b側の表面上に設けられている。
 第9梁部182bは、Z軸方向におけるリンク182の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第9梁部182bは、リンク182の両端部間にわたって、Y軸方向に沿って延在している。第9梁部182bにおけるX軸方向の一方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、リンク182におけるX軸方向の一方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第9梁部182bにおけるX軸方向の他方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、リンク182におけるX軸方向の他方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。
 このような第2変形例によっても、上記実施形態と同様に、第1可動櫛歯電極162,164及び第2可動櫛歯電極166と第1固定櫛歯電極161,163及び第2固定櫛歯電極165との間の間隔が変動するのを抑制することができ、信頼性を高めることができる。特に、第2変形例では、一対の第2レバー171間に掛け渡されたリンク172、及び、一対の第2レバー181間に掛け渡されたリンク182によって、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 光学デバイス10は、図9に示される第3変形例のように構成されてもよい。第3変形例では、第2固定櫛歯電極165及び第2可動櫛歯電極166が設けられていない。枠部112が、Z軸方向から見た場合に八角形環状を呈しており、第2梁部112bが、Z軸方向から見た場合に八角形環状を呈している。可動ミラー11は、ブラケット116及びブラケット117を1つずつ有している。ブラケット116は、第1光学機能部17側に突出するように、枠部112における第1光学機能部17側の表面に設けられている。ブラケット117は、第2光学機能部18側に突出するように、枠部112における第2光学機能部18側の表面に設けられている。
 第1弾性支持部14は、一対のレバー141、リンク142、一対の第1トーションバー145、一対の第2トーションバー146、一対のブラケット174、一対の延在部175、一対のブラケット176、リンク177、及び、一対の非線形性緩和ばね178を含んでいる。一対のレバー141は、可動ミラー11側から、Y軸方向における第1光学機能部17の両側に、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在している。
 各レバー141は、可動ミラー11側に配置された第1部分141fと、第1部分141fに対して可動ミラー11とは反対側に配置された第2部分141gと、を有している。一対のレバー141において、第1部分141fは、可動ミラー11から遠ざかるほど互いに離れるように傾斜して延在している。各第2部分141gは、X軸方向に沿って延在している。一対のブラケット174は、可動ミラー11側に突出するように、第1部分141fにおける可動ミラー11側の表面に設けられている。各ブラケット174は、Z軸方向から見た場合に、同一の側にクランク状に屈曲した形状を呈している。
 各延在部175は、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方の延在部175は、一方のレバー141と可動ミラー11との間に延在し、Y軸方向において可動ミラー11よりも外側に突出している。他方の延在部175は、他方のレバー141と可動ミラー11との間に延在し、Y軸方向において可動ミラー11よりも外側に突出している。一対の延在部175は、Z軸方向から見た場合に、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
 延在部175におけるX軸方向の両側の表面には、複数の第1可動櫛歯162aを有する第1可動櫛歯電極162が設けられている。つまり、延在部175は、第1可動櫛歯電極162を支持する電極支持部を構成している。各延在部175は、第10本体部175a及び第10梁部175bを有している。第10本体部175aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第1可動櫛歯電極162は、第10本体部175aから延在している。第10梁部175bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第10梁部175bは、第10本体部175aにおける主面12b側の表面上に設けられている。
 第10梁部175bは、Z軸方向における延在部175の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第10梁部175bは、延在部175の両端部間にわたって、Y軸方向に沿って延在している。第10梁部175bにおけるX軸方向の一方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、延在部175におけるX軸方向の一方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第10梁部175bにおけるX軸方向の他方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、延在部175におけるX軸方向の他方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。
 一対のブラケット176は、第1光学機能部17側に突出するように、延在部175における第1光学機能部17側の表面に設けられている。各ブラケット176は、Z軸方向から見た場合に、同一の側(ただし、各ブラケット174とは反対側)にクランク状に屈曲した形状を呈している。一方のブラケット176の先端部は、Y軸方向において一方のブラケット174の先端部と向かい合っている。他方のブラケット176の先端部は、Y軸方向において他方のブラケット174の先端部と向かい合っている。
 リンク177は、一対の延在部175における内側の端部間に掛け渡されている。リンク177は、Z軸方向から見た場合に、可動ミラー11側に向けて開口した略U字状を呈している。リンク177は、Y軸方向において可動ミラー11のブラケット116と向かい合っている。より詳細には、リンク177は、X軸方向に延在し、Y軸方向において互いに向かい合う一対の辺部177aを有しており、ブラケット116は、一対の辺部177a間に配置されている。
 一対の第1トーションバー145は、それぞれ、一方のブラケット174の先端部と一方のブラケット176の先端部との間、及び、他方のブラケット174の先端部と他方のブラケット176の先端部との間に掛け渡されている。一対の第2トーションバー146は、それぞれ、一方のレバー141の端部141bとベース12との間、及び、他方のレバー141の端部141bとベース12との間に掛け渡されている。
 一対の非線形性緩和ばね178は、ブラケット116に対してY軸方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ配置されている。各非線形性緩和ばね178は、ブラケット116を介して可動ミラー11に接続されると共に、リンク177、延在部175及びブラケット176を介して第1トーションバー145に接続されている。つまり、各非線形性緩和ばね178は、可動ミラー11と第1トーションバー145との間に接続されている。各非線形性緩和ばね178は、ブラケット116とリンク177の一対の辺部177aとの間に掛け渡された一対の板状部178aを有している。
 各板状部178aは、X軸方向に垂直な平板状を呈している。一の非線形性緩和ばね178において、一対の板状部178aは、X軸方向において互いに向かい合っている。一対の非線形性緩和ばね178において、X軸方向における一方の側に位置する板状部178aは、X軸方向に垂直な一の平面に沿って配置されており、X軸方向における他方の側に位置する板状部178aは、X軸方向に垂直な他の平面に沿って配置されている。
 各板状部178aの長さ(Y軸方向における長さ)は、第1トーションバー145の長さ及び第2トーションバー146の長さのそれぞれよりも長い。各板状部178aの幅(X軸方向における長さ)は、第1トーションバー145の幅及び第2トーションバー146の幅のそれぞれよりも狭い。非線形性緩和ばね178は、可動ミラー11がZ軸方向に移動した状態において、Y軸方向周りにおける非線形性緩和ばね178の変形量がY軸方向周りにおける第1トーションバー145及び第2トーションバー146のそれぞれの変形量よりも小さくなり、且つ、X軸方向における非線形性緩和ばね178の変形量がX軸方向における第1トーションバー145及び第2トーションバー146のそれぞれの変形量よりも大きくなるように、構成されている。なお、Y軸方向周りにおける第1トーションバー145、第2トーションバー146及び非線形性緩和ばね178の変形量とは、例えば、捩れ量(捩れ角度)の絶対値を意味する。X軸方向における第1トーションバー145、第2トーションバー146及び非線形性緩和ばね178の変形量とは、例えば、撓み量の絶対値を意味する。板状部178aにおけるブラケット116側及び辺部177a側の少なくとも一方の端部に、当該端部に近づくほど幅が広がる拡幅部が設けられている場合、板状部178aの長さとは、当該拡幅部を含めない板状部178aの長さを意味し、板状部178aの幅とは、当該拡幅部を含めない板状部178aの幅を意味する。これらの点は、第1トーションバー145,155及び第2トーションバー146,156、並びに、後述する板状部188aのそれぞれについても同様である。
 第2弾性支持部15は、一対のレバー151、リンク152、一対の第1トーションバー155、一対の第2トーションバー156、一対のブラケット184、一対の延在部185、一対のブラケット186、リンク187、及び、一対の非線形性緩和ばね188を含んでいる。一対のレバー151は、可動ミラー11側から、Y軸方向における第2光学機能部18の両側に、Z軸方向に垂直な平面に沿って延在している。
 各レバー151は、可動ミラー11側に配置された第1部分151fと、第1部分151fに対して可動ミラー11とは反対側に配置された第2部分151gと、を有している。一対のレバー151において、第1部分151fは、可動ミラー11から遠ざかるほど互いに離れるように傾斜して延在している。各第2部分151gは、X軸方向に沿って延在している。一対のブラケット184は、可動ミラー11側に突出するように、第1部分151fにおける可動ミラー11側の表面に設けられている。各ブラケット184は、Z軸方向から見た場合に、同一の側(ただし、各ブラケット174とは反対側)にクランク状に屈曲した形状を呈している。
 各延在部185は、Z軸方向から見た場合に矩形状を呈している。一方の延在部185は、一方のレバー151と可動ミラー11との間に延在し、Y軸方向において可動ミラー11よりも外側に突出している。他方の延在部185は、他方のレバー151と可動ミラー11との間に延在し、Y軸方向において可動ミラー11よりも外側に突出している。一対の延在部185は、Z軸方向から見た場合に、Y軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
 延在部185におけるX軸方向の両側の表面には、複数の第1可動櫛歯164aを有する第1可動櫛歯電極164が設けられている。つまり、延在部185は、第1可動櫛歯電極164を支持する電極支持部を構成している。各延在部185は、第11本体部185a及び第11梁部185bを有している。第11本体部185aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第1可動櫛歯電極164は、第11本体部185aから延在している。第11梁部185bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第11梁部185bは、第11本体部185aにおける主面12b側の表面上に設けられている。
 第11梁部185bは、Z軸方向における延在部185の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第11梁部185bは、延在部185の両端部間にわたって、Y軸方向に沿って延在している。第11梁部185bにおけるX軸方向の一方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、延在部185におけるX軸方向の一方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第11梁部185bにおけるX軸方向の他方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、延在部185におけるX軸方向の他方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。
 一対のブラケット186は、第2光学機能部18側に突出するように、延在部185における第2光学機能部18側の表面に設けられている。各ブラケット186は、Z軸方向から見た場合に、同一の側(ただし、各ブラケット184とは反対側)にクランク状に屈曲した形状を呈している。一方のブラケット186の先端部は、Y軸方向において一方のブラケット184の先端部と向かい合っている。他方のブラケット186の先端部は、Y軸方向において他方のブラケット184の先端部と向かい合っている。
 リンク187は、一対の延在部185における内側の端部間に掛け渡されている。リンク187は、Z軸方向から見た場合に、可動ミラー11側に向けて開口した略U字状を呈している。リンク187は、Y軸方向において可動ミラー11のブラケット117と向かい合っている。より詳細には、リンク187は、X軸方向に延在し、Y軸方向において互いに向かい合う一対の辺部187aを有しており、ブラケット117は、一対の辺部187a間に配置されている。
 一対の第1トーションバー155は、それぞれ、一方のブラケット184の先端部と一方のブラケット186の先端部との間、及び、他方のブラケット184の先端部と他方のブラケット186の先端部との間に掛け渡されている。一対の第2トーションバー156は、それぞれ、一方のレバー151の端部151bとベース12との間、及び、他方のレバー151の端部151bとベース12との間に掛け渡されている。
 一対の非線形性緩和ばね188は、ブラケット117に対してY軸方向の一方の側と他方の側とにそれぞれ配置されている。各非線形性緩和ばね188は、ブラケット117を介して可動ミラー11に接続されると共に、リンク187、延在部185及びブラケット186を介して第1トーションバー155に接続されている。つまり、各非線形性緩和ばね188は、可動ミラー11と第1トーションバー155との間に接続されている。各非線形性緩和ばね188は、ブラケット117とリンク187の一対の辺部187aとの間に掛け渡された一対の板状部188aを有している。
 各板状部188aは、X軸方向に垂直な平板状を呈している。一の非線形性緩和ばね188において、一対の板状部188aは、X軸方向において互いに向かい合っている。一対の非線形性緩和ばね188において、X軸方向における一方の側に位置する板状部188aは、X軸方向に垂直な一の平面に沿って配置されており、X軸方向における他方の側に位置する板状部188aは、X軸方向に垂直な他の平面に沿って配置されている。
 各板状部188aは、例えば、板状部178aと同一の形状に形成されている。各板状部188aの長さは、第1トーションバー155の長さ及び第2トーションバー156の長さのそれぞれよりも長い。各板状部188aの幅は、第1トーションバー155の幅及び第2トーションバー156の幅のそれぞれよりも狭い。非線形性緩和ばね188は、可動ミラー11がZ軸方向に移動した状態において、Y軸方向周りにおける非線形性緩和ばね188の変形量がY軸方向周りにおける第1トーションバー155及び第2トーションバー156のそれぞれの変形量よりも小さくなり、且つ、X軸方向における非線形性緩和ばね188の変形量がX軸方向における第1トーションバー155及び第2トーションバー156のそれぞれの変形量よりも大きくなるように、構成されている。
 第1光学機能部17及び第2光学機能部18のそれぞれは、SOI基板50に形成された光通過開口部である。第1光学機能部17及び第2光学機能部18のそれぞれは、Z軸方向から見た場合に円形状を呈している。
 このような第3変形例によっても、上記実施形態と同様に、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのを抑制することができ、信頼性を高めることができる。特に、第3変形例では、Z軸方向から見た場合にレバー141と可動ミラー11との間に延在する延在部175、及び、Z軸方向から見た場合にレバー151と可動ミラー11との間に延在する延在部185により、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのを抑制することができる。また、第1弾性支持部14が非線形性緩和ばね178を有すると共に、第2弾性支持部15が非線形性緩和ばね188を有しているため、第1トーションバー145,155及び第2トーションバー146,156の捩れ変形に非線形性が生じるのを抑制することができる。また、そのように非線形性緩和ばね178,188が設けられた構成において、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 光学デバイス10は、図10に示される第4変形例のように構成されてもよい。第4変形例は、以下の点において上記第3変形例と相違する。第4変形例では、第1可動櫛歯電極162が、一対のレバー141における第1部分141f、及びリンク142にわたって配置されている。つまり、一対のレバー141及びリンク142が、第1可動櫛歯電極162を支持する電極支持部を構成している。以下、一対のレバー141及びリンク142を電極支持部179と記すことがある。第1可動櫛歯電極164が、一対のレバー151における第1部分151f、及びリンク152にわたって配置されている。つまり、一対のレバー151及びリンク152が、第1可動櫛歯電極164を支持する電極支持部を構成している。以下、一対のレバー141及びリンク142を電極支持部189と記すことがある。
 一対の延在部175に代えて、一対の中間部175Aが設けられている。各中間部175Aは、ブラケット174,176及び第1トーションバー145を介してレバー141に接続されると共に、リンク177及び非線形性緩和ばね178を介してブラケット116に接続されている。一対の延在部185に代えて、一対の中間部185Aが設けられている。各中間部185Aは、ブラケット184,186及び第1トーションバー155を介してレバー151に接続されると共に、リンク187及び非線形性緩和ばね188を介してブラケット117に接続されている。Z軸方向から見た場合に、第1光学機能部17は、Y軸方向における可動ミラー11の一方の側に配置され、第2光学機能部18は、Y軸方向における可動ミラー11の他方の側に配置されている。
 電極支持部179における可動ミラー11とは反対側の表面には、複数の第1可動櫛歯162aを有する第1可動櫛歯電極162が設けられている。各電極支持部179は、第12本体部179a及び第12梁部179bを有している。第12本体部179aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第1可動櫛歯電極162は、第12本体部179aから延在している。第12梁部179bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第12梁部179bは、第12本体部179aにおける主面12b側の表面上に設けられている。
 第12梁部179bは、Z軸方向における電極支持部179の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯162aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第12梁部179bは、電極支持部179の両端部間にわたって延在している。第12梁部179bにおけるX軸方向の一方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、電極支持部179におけるX軸方向の一方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第12梁部179bにおけるX軸方向の他方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、電極支持部179におけるX軸方向の他方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。
 電極支持部189における可動ミラー11とは反対側の表面には、複数の第1可動櫛歯164aを有する第1可動櫛歯電極164が設けられている。各電極支持部189は、第13本体部189a及び第13梁部189bを有している。第13本体部189aは、デバイス層52の一部によって形成されている。第1可動櫛歯電極164は、第13本体部189aから延在している。第13梁部189bは、支持層51及び中間層53の一部によって形成されている。第13梁部189bは、第13本体部189aにおける主面12b側の表面上に設けられている。
 第13梁部189bは、Z軸方向における電極支持部189の厚さがZ軸方向における第1可動櫛歯164aの厚さよりも厚くなるように形成されている。第13梁部189bは、電極支持部189の両端部間にわたって延在している。第13梁部189bにおけるX軸方向の一方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、電極支持部189におけるX軸方向の一方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。第13梁部189bにおけるX軸方向の他方の側の縁は、Z軸方向から見た場合に、電極支持部189におけるX軸方向の他方の側の縁から所定の間隔を空けて、当該縁に沿って延在している。
 このような第4変形例によっても、上記実施形態と同様に、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのを抑制することができ、信頼性を高めることができる。特に、第4変形例では、電極支持部179,189により、第1可動櫛歯電極162,164と第1固定櫛歯電極161,163との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 光学デバイス10は、図11に示される第5変形例のように構成されてもよい。第5変形例では、枠部112及び連結部113が設けられておらず、各ブラケット116,117が本体部111に直接に接続されている。一対の第2可動櫛歯電極166は、本体部111の外縁部115におけるY軸方向の外側の表面にそれぞれ設けられている。つまり、第5変形例では、外縁部115が、各第2可動櫛歯電極166を支持する電極支持部を構成している。上述したように、外縁部115は、Z軸方向における外縁部115の厚さがZ軸方向における中央部114の厚さよりも厚くなるように形成された第1梁部115bを有している。
 このような第5変形例によっても、上記実施形態と同様に、第1可動櫛歯電極162,164及び第2可動櫛歯電極166と第1固定櫛歯電極161,163及び第2固定櫛歯電極165との間の間隔が変動するのを抑制することができ、信頼性を高めることができる。特に、第5変形例では、中央部114よりもZ軸方向における厚さが厚い外縁部115により、第2可動櫛歯電極166と第2固定櫛歯電極165との間の間隔が変動するのを抑制することができる。
 上記実施形態及び各変形例では、第1固定櫛歯電極161,163及び第1可動櫛歯電極162,164(以下、第1電極と記す)が駆動用の電極として用いられ、第2固定櫛歯電極165及び第2可動櫛歯電極166(以下、第2電極と記す)がモニタ用の電極として用いられるとしたが、第1電極がモニタ用の電極として用いられ、第2電極が駆動用の電極として用いられてもよい。第2電極が省略され、第1電極のみが設けられてもよい。この場合、第1電極は、駆動用の電極として用いられてもよいし、或いは駆動兼モニタ用の電極として用いられてもよい。第1電極が省略され、第2電極のみが設けられてもよい。この場合、第2電極は、駆動用の電極として用いられてもよいし、或いは駆動兼モニタ用の電極として用いられてもよい。
 上記実施形態及び各変形例において、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。例えば、本体部111及びミラー面11aのそれぞれは、Z軸方向から見た場合に、矩形状、八角形状等の任意の形状を呈していてよい。枠部112は、Z軸方向から見た場合に、矩形環状、八角形環状等の任意の環形状を呈していてよい。
 第1梁部115b、第2梁部112b、第3梁部113b、第4梁部141e、第5梁部147b、第6梁部151e、第7梁部157bのそれぞれは、任意の形状に形成されてよい。例えば、梁部は、X軸方向又はY軸方向に対して斜めに延在していたり、ジグザグ状に延在していたりしてもよい。各梁部の配置、数、長さ、幅及び厚さは任意に設定されてよい。これらの梁部の少なくとも1つが省略されてもよい。上記実施形態では、第1梁部115bが第1本体部115aにおける主面12b側の表面上に設けられていたが、第1梁部115bは、第1本体部115aにおける主面12a側の表面上に設けられていてもよい。この点は他の梁部についても同様である。第1トーションバー145,155及び第2トーションバー146,156の形状は限定されず、棒状等の任意の形状であってよい。
 第1光学機能部17及び第2光学機能部18のそれぞれは、Z軸方向から見た場合に円形状、八角形状等の任意の形状を有していてもよい。光学デバイス10は、可動ミラー11に代えて、ミラー面11a以外の他の光学機能部が設けられた可動部を備えていてもよい。他の光学機能部としては、例えば、レンズ等が挙げられる。アクチュエータ部16は、静電アクチュエータに限定されず、例えば、圧電式アクチュエータ、電磁式アクチュエータ等であってもよい。光モジュール1は、FTIRを構成するものに限定されず、他の光学系を構成するものであってもよい。
 10…光学デバイス、11…可動ミラー(可動部)、11a…ミラー面(光学機能部)、12…ベース、12a…主面、14…第1弾性支持部、15…第2弾性支持部、111…本体部、112…枠部、112b…第2梁部、113…連結部、114…中央部、115…外縁部、115b…第1梁部、141,151…レバー、141e…第4梁部、151e…第6梁部、145,155…第1トーションバー(捩り支持部)、146,156…第2トーションバー(捩り支持部)、147,157…電極支持部、147b…第5梁部、157b…第7梁部、161,163…第1固定櫛歯電極、161a,163a…第1固定櫛歯、162,164…第1可動櫛歯電極、162a,164a…第1可動櫛歯、165…第2固定櫛歯電極、165a…第2固定櫛歯、166…第2可動櫛歯電極、166a…第2可動櫛歯、171,181…第2レバー、172,182…リンク、172b…第8梁部、182b…第9梁部、175,185…延在部、175b…第10梁部、185b…第11梁部、178,188…非線形性緩和ばね、179,189…電極支持部、179b…第12梁部、189b…第13梁部。

Claims (14)

  1.  主面を有するベースと、
     光学機能部を有する可動部と、
     前記ベースと前記可動部との間に接続され、前記可動部が前記主面に垂直な所定方向に沿って移動可能となるように前記可動部を支持する弾性支持部と、
     前記ベースに設けられ、複数の固定櫛歯を有する固定櫛歯電極と、
     前記可動部及び前記弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、前記複数の固定櫛歯と互い違いに配置された複数の可動櫛歯を有する可動櫛歯電極と、を備え、
     前記可動部及び前記弾性支持部の前記少なくとも一方は、前記可動櫛歯電極を支持する電極支持部を有し、
     前記電極支持部は、前記所定方向における前記電極支持部の厚さが前記所定方向における前記可動櫛歯の厚さよりも厚くなるように形成された梁部を有する、光学デバイス。
  2.  前記弾性支持部は、レバーを有し、
     前記電極支持部は、前記レバーから延在している、請求項1に記載の光学デバイス。
  3.  前記可動櫛歯電極は、前記レバーの延在方向において、前記レバーの中心に対して前記可動部とは反対側に位置している、請求項2に記載の光学デバイス。
  4.  前記可動櫛歯電極は、前記レバーの延在方向において、前記レバーの中心に対して前記可動部側に位置している、請求項2に記載の光学デバイス。
  5.  前記レバーは、前記所定方向における前記レバーの厚さが前記所定方向における前記可動櫛歯の厚さよりも厚くなるように形成された梁部を有する、請求項2~4のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  6.  前記弾性支持部は、前記レバーから延在する前記電極支持部を複数有し、
     前記複数の電極支持部は、前記レバーの延在方向に沿って並んで配置されている、請求項2~5のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  7.  前記所定方向における前記電極支持部の厚さT1、及び前記所定方向における前記可動櫛歯の厚さT2は、下記式(1)を満たす、請求項2~6のいずれか一項に記載の光学デバイス。
     T1×W1/C1≧N×T2×W2/C2 …(1)
     上記式(1)において、
     W1:前記所定方向から見た場合における前記電極支持部の幅、
     C1:前記所定方向から見た場合における前記電極支持部の長さ、
     N:前記可動櫛歯の本数、
     W2:前記所定方向から見た場合における前記可動櫛歯の幅、
     C2:前記所定方向から見た場合における前記可動櫛歯の長さ。
  8.  前記電極支持部は、前記可動部の外縁に沿って配置されるように、前記可動部に設けられている、請求項1に記載の光学デバイス。
  9.  前記可動部は、前記光学機能部が設けられた本体部と、前記所定方向から見た場合に前記本体部を囲む枠部と、前記本体部と前記枠部とを互いに連結する連結部と、を有し、
     前記電極支持部は、前記枠部によって構成されている、請求項8に記載の光学デバイス。
  10.  前記可動部は、前記光学機能部が設けられた中央部と、外縁部と、を含む本体部を有し、
     前記電極支持部は、前記外縁部によって構成されており、
     前記梁部は、前記所定方向における前記外縁部の厚さが前記所定方向における前記中央部の厚さよりも厚くなるように形成されている、請求項8に記載の光学デバイス。
  11.  前記弾性支持部は、一対のレバーと、前記一対のレバー間に掛け渡されたリンクと、を有し、
     前記電極支持部は、前記リンクによって構成されている、請求項1に記載の光学デバイス。
  12.  前記弾性支持部は、一対のレバーと、前記一対のレバー間に掛け渡されたリンクと、を有し、
     前記電極支持部は、前記一対のレバー及び前記リンクによって構成されており、
     前記可動櫛歯電極は、前記一対のレバー及び前記リンクにわたって配置されている、請求項1に記載の光学デバイス。
  13.  前記弾性支持部は、レバーと、前記所定方向から見た場合に前記レバーと前記可動部との間に延在する延在部と、を有し、
     前記電極支持部は、前記延在部によって構成されている、請求項1に記載の光学デバイス。
  14.  前記弾性支持部は、前記所定方向に垂直な第2方向に沿って延在する捩り支持部と、前記捩り支持部と前記可動部との間に接続された非線形性緩和ばねと、を有し、
     前記非線形性緩和ばねは、前記可動部が前記所定方向に移動した状態において、前記第2方向周りにおける前記非線形性緩和ばねの変形量が前記第2方向周りにおける前記捩り支持部の変形量よりも小さくなり、且つ、前記所定方向及び前記第2方向に垂直な第3方向における前記非線形性緩和ばねの変形量が前記第3方向における前記捩り支持部の変形量よりも大きくなるように、構成されている、請求項1~13のいずれか一項に記載の光学デバイス。
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