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WO2019097818A1 - 光学デバイス - Google Patents

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Publication number
WO2019097818A1
WO2019097818A1 PCT/JP2018/032760 JP2018032760W WO2019097818A1 WO 2019097818 A1 WO2019097818 A1 WO 2019097818A1 JP 2018032760 W JP2018032760 W JP 2018032760W WO 2019097818 A1 WO2019097818 A1 WO 2019097818A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
movable
comb electrode
torsion bar
main body
movable comb
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/032760
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
達哉 杉本
智史 鈴木
恭輔 港谷
Original Assignee
浜松ホトニクス株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 浜松ホトニクス株式会社 filed Critical 浜松ホトニクス株式会社
Priority to JP2019503583A priority Critical patent/JP6506891B1/ja
Priority to CN201880073424.7A priority patent/CN111344623A/zh
Priority to US16/762,174 priority patent/US11693230B2/en
Priority to KR1020207014658A priority patent/KR102591487B1/ko
Priority to EP18879883.9A priority patent/EP3712674A4/en
Publication of WO2019097818A1 publication Critical patent/WO2019097818A1/ja

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    • B81C2201/0198—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems in or on a substrate for making a masking layer

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
  • a base a movable part having an optical function part, a pair of torsion bars each connected to the base and the movable part on both sides of the movable part, a movable comb electrode having a plurality of movable combs, and a plurality of movable combs 2.
  • An optical device which comprises: a fixed comb electrode having a plurality of fixed comb teeth alternately arranged with teeth.
  • a movable comb electrode is provided on a support portion extending from the movable portion along the torsion bar.
  • 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, the movable comb electrode and the fixed comb electrode are arranged to swing the movable portion with a predetermined axis as the center line. A voltage is applied.
  • a movable comb electrode and a fixed comb electrode are used as electrodes for monitoring, in order to grasp the position (swing angle) of the movable portion swinging about a predetermined axis, the movable comb The capacitance between the tooth electrode and the stationary comb electrode is detected.
  • the movable comb electrode When the movable comb electrode and the fixed comb electrode are used in any of the applications, the movable comb electrode is integrally oscillated with the movable part when the movable part is oscillated, and movable adjacent to each other Preferably, the distance between the comb teeth and the fixed comb teeth is maintained constant.
  • the support portion provided with the movable comb electrode extends from the movable portion along the torsion bar, the movable comb is movable when the movable portion is swung. The electrodes may be distorted, which may reduce the reliability of the device.
  • the present disclosure aims to provide a reliable optical device.
  • An optical device includes a base, a movable portion having an optical function portion, and a first torsion bar disposed on one side of the movable portion in the first direction and connected to the base and the movable portion.
  • a second torsion bar disposed on the other side of the movable part in the first direction and connected to the base and the movable part, and disposed on one side of the first torsion bar in a second direction perpendicular to the first direction;
  • One of the first support part connected to the movable part, the second support part arranged on the other side of the first torsion bar in the second direction and connected to the movable part, and one of the second torsion bar in the second direction A third support connected to the movable part, and a fourth support connected to the movable part, the fourth support connected to the movable part, and the third support connected to the movable part;
  • a third movable comb electrode having a fourth movable portion, a fourth movable comb electrode having a plurality of fourth movable combs, and a base provided alternately with a plurality of first movable combs.
  • a first fixed comb electrode having a plurality of first fixed comb teeth arranged, and a second fix having a plurality of second fixed comb teeth provided on the base and arranged alternately with a plurality of second movable comb teeth
  • a fourth fixed comb electrode having a plurality of fourth fixed comb teeth alternately arranged with the comb teeth
  • the first movable comb and the first fixed comb are opposed to each other in the first direction, and the second movable comb and the second fixed comb
  • the third movable comb and the third fixed comb are opposed to each other in the first direction, and the fourth movable comb and the fourth fixed comb adjacent to each other are opposed to each other in the first direction.
  • the comb electrode is disposed between the first support portion and the first end on one side of the movable portion in the second direction when viewed from the first direction, and the second movable comb electrode is When viewed from the first direction, the third movable comb electrode is disposed between the second support portion and the second end of the other side of the movable portion in the second direction, and the third movable comb electrode is disposed in the first direction.
  • the fourth movable comb electrode is disposed between the third support portion and the first end of the movable portion.
  • the first support portion is a third direction perpendicular to the first direction and the second direction.
  • the first support portion in the first direction is greater than the thickness of the first torsion bar in the third direction
  • the second support portion has a second support in the third direction.
  • a second beam portion formed such that the thickness of the portion is larger than the thickness of the first torsion bar in the third direction
  • the third support portion has a thickness of the third support portion in the third direction
  • the third beam portion is formed to be larger than the thickness of the second torsion bar in the third direction
  • the fourth support portion has a fourth support portion in the third direction that has a third thickness in the third direction.
  • a fourth beam portion is formed to be larger than the thickness of the torsion bar.
  • the first and third movable comb electrodes are closer to the first and second torsion bars than the first end on one side of the movable portion in the second direction.
  • the second and fourth movable comb electrodes when viewed from the first direction, the first and second torsion bars than the second end of the other side of the movable portion in the second direction. Located on the side.
  • the thickness of each of the first and second support portions in the third direction is greater than the thickness of the first torsion bar in the third direction.
  • the third and fourth beam portions are formed so that the thickness of each of the third and fourth support portions in the third direction is greater than the thickness of the second torsion bar in the third direction. It is getting bigger. Thereby, it is possible to suppress the distortion of the first, second, third and fourth support portions when the movable portion is swinging. Therefore, the first, second, third, and fourth movable comb electrodes can be swung integrally with the movable portion, and fluctuation in the distance between the movable comb and the fixed comb adjacent to each other can be suppressed. can do. Thus, a highly reliable optical device can be obtained.
  • the first support further includes a first main body provided with a first movable comb electrode
  • the second support is provided with a second movable comb electrode
  • the third support further includes a third main body provided with a third movable comb electrode
  • the fourth support includes a fourth movable comb electrode.
  • the first torsion bar, the first and second main bodies, and the second torsion bar, the third main body and the fourth main body extend along the first direction. It may exist. Thereby, each part can be arrange
  • the first support further includes a first connecting portion connected to the first main body and the movable portion, and the first connecting portion is separated from the first torsion bar.
  • the second support portion further includes a second connection portion connected to the second main body portion and the movable portion, and the second connection portion is bent to be separated from the first torsion bar.
  • the third support portion further includes a third connection portion connected to the third main body portion and the movable portion, and the third connection portion has a shape bent to be separated from the second torsion bar.
  • the fourth support portion further includes a fourth connection portion connected to the fourth main body portion and the movable portion, and the fourth connection portion has a shape bent away from the second torsion bar.
  • first and second body portions can be brought closer to the first torsion bar, and the third and fourth body portions can be brought closer to the second torsion bar. Therefore, even if the movable portion is largely oscillated with an axis parallel to the first direction as a center line, it is possible to suppress the whole movable comb from deviating from the region between the fixed comb teeth adjacent to each other.
  • the first torsion bar is connected to the movable portion such that the curvatures of the outer edge of the first torsion bar and the outer edge of the movable portion are continuous when viewed from the third direction.
  • the second torsion bar may be connected to the movable portion such that the curvatures of the outer edge of the second torsion bar and the outer edge of the movable portion are continuous when viewed from the third direction.
  • the optical device is provided at a portion including the first end of the movable portion, and includes a fifth movable comb electrode having a plurality of fifth movable comb teeth and a second end of the movable portion A sixth movable comb electrode having a plurality of sixth movable comb teeth, and a plurality of fifth fixed comb teeth provided on the base and arranged alternately with the plurality of fifth movable comb teeth And a sixth fixed comb electrode having a plurality of sixth fixed comb teeth provided on the base and alternately arranged with the plurality of sixth movable comb teeth, and adjacent to each other.
  • the fifth movable comb and the fifth fixed comb may face each other in the first direction, and the adjacent sixth movable comb and the sixth fixed comb may face each other in the first direction.
  • these electrodes can be used.
  • the fifth movable comb electrode becomes larger than the first movable comb electrode and the third movable comb electrode, and the second movable comb
  • the sixth movable comb electrode is larger than the tooth electrode and the fourth movable comb electrode.
  • the magnitude of the electrostatic force generated in the drive electrode that is, the magnitude of the voltage applied to the drive electrode
  • a torque necessary for swinging the movable portion is obtained.
  • the third movable comb electrode and the third fixed comb electrode These electrodes can be used as electrodes for monitoring by detecting the respective capacitances during and between the fourth movable comb electrode and the fourth fixed comb electrode.
  • the movable comb electrode may not be provided in the movable portion.
  • the third movable comb electrode and the third fixed comb electrode These electrodes can be used as driving electrodes by applying a voltage between each of the fourth movable comb electrode and the fourth movable comb electrode, respectively. At this time, even if the movable portion is swung to a large extent, it is possible to suppress that the entire movable comb teeth are separated from the region between the fixed comb teeth adjacent to each other.
  • the controllability of the setting of the drive signal such as the magnitude and the cycle of the voltage to be applied, can be improved.
  • the third movable comb electrode and the third fixed comb electrode These electrodes can also be used as monitoring electrodes by detecting the respective capacitances during and between the fourth movable comb electrode and the fourth fixed comb electrode. At this time, even if the movable portion is swung to a large extent, it is possible to suppress that the entire movable comb teeth are separated from the region between the fixed comb teeth adjacent to each other. Therefore, the position (swing angle) of the movable portion can be grasped in the entire range in which the movable portion swings.
  • the movable portion includes the fifth main portion provided with the optical function portion, the frame surrounding the fifth main portion when viewed from the third direction, the fifth main portion, and the frame A plurality of fifth connection portions connected to each other, a main body beam portion provided in the fifth main body portion, and a frame beam portion extending along the frame, the first beam portion and the second beam
  • the part, the third beam part and the fourth beam part may be connected to the frame beam part.
  • the movable portion may further include a connection beam connected to the main body beam and the frame beam at each of the plurality of fifth connection portions. Thereby, distortion of the optical function part and the first, second, third and fourth support parts can be suppressed more reliably.
  • the plurality of fifth connection portions may be disposed at positions corresponding to the first end and the second end of the movable portion.
  • the optical function unit may be a mirror.
  • laser light can be suitably scanned in a predetermined region.
  • FIG. 1 is a plan view of an optical device according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a bottom view of the optical device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the optical device along the line III-III shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the optical device along the line IV-IV shown in FIG.
  • FIG. 5 is a plan view of a modified optical device.
  • FIG. 6 is a plan view of a modified optical device.
  • the optical device 1 includes a base 5, a movable portion 7, a first torsion bar 11, and a second torsion bar 12.
  • the optical device 1 is configured as a MEMS device by an SOI (Silicon On Insulator) substrate 9.
  • SOI Silicon On Insulator
  • the optical device 1 has, for example, a rectangular plate shape.
  • the optical device 1 has, for example, a size of about 9 mm ⁇ 7 mm ⁇ 0.4 mm (thickness).
  • the base 5 is formed of a handle layer 91 constituting the SOI substrate 9, a device layer 92 and a part of the intermediate layer 93.
  • the handle layer 91 is a first silicon layer.
  • the device layer 92 is a second silicon layer.
  • the middle layer 93 is an insulating layer disposed between the handle layer 91 and the device layer 92.
  • the movable portion 7 is disposed with the intersection of the axis L1 and the axis L2 as a center position (center of gravity).
  • the axis L1 is a straight line extending in the X-axis direction (a direction parallel to the X-axis, a first direction).
  • the axis L2 is a straight line extending in the Y-axis direction (a direction parallel to the Y-axis, a second direction perpendicular to the first direction).
  • the movable portion 7 is axisymmetric with respect to the axis L1 and axisymmetric with respect to the axis L2 when viewed from the Z-axis direction (the direction parallel to the Z-axis, the first direction and the third direction perpendicular to the second direction) It has a shape.
  • the movable portion 7 includes an optical function portion 71, a fifth main body portion 72, a frame 73, a plurality of fifth connection portions 74, a main body beam portion 75, a frame beam portion 76, and a plurality of connection beam portions 77. ,have.
  • the optical function unit 71 is provided in the fifth main unit 72.
  • the optical function unit 71 is a mirror formed on the surface 92 a of the device layer 92 constituting the fifth main unit 72 opposite to the handle layer 91. Such a mirror is obtained, for example, by forming a metal film on the surface 92 a of the device layer 92 constituting the fifth main body 72 by vapor deposition.
  • the fifth main body portion 72 is formed by a part of the device layer 92.
  • the fifth main body portion 72 has, for example, a circular shape when viewed in the Z-axis direction.
  • the frame 73 surrounds the fifth main body 72 when viewed in the Z-axis direction.
  • the frame 73 is formed by a part of the device layer 92.
  • the frame 73 has, for example, an octagonal annular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the plurality of fifth connection portions 74 are disposed on both sides of the fifth main body 72 on the axis L1 and on both sides of the fifth main body 72 on the axis L2.
  • the plurality of fifth connection portions 74 respectively correspond to the positions corresponding to the first end 7a (positions between the first end 7a and the central position of the movable portion 7), and the second end 7b. (The position between the second end 7 b and the center position of the movable portion 7), the position on the extension of the first torsion bar 11, and the position on the extension of the second torsion bar 12 There is.
  • Each fifth connection portion 74 is connected to the fifth main portion 72 and the frame 73.
  • Each fifth connection portion 74 is bridged between the fifth main body portion 72 and the frame 73.
  • Each fifth connection portion 74 is formed by a part of the device layer 92.
  • the main body beam portion 75 extends along the outer edge of the fifth main body portion 72.
  • the main body beam portion 75 is formed by the handle layer 91 and a part of the intermediate layer 93.
  • the main body beam portion 75 is formed on the surface 92 b on the handle layer 91 side in the device layer 92 constituting the fifth main body portion 72.
  • the main body beam portion 75 has, for example, a circular ring shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the frame beam 76 extends along the frame 73.
  • the frame beam 76 is formed by the handle layer 91 and part of the intermediate layer 93.
  • the frame beam portion 76 is formed on the surface 92 b of the device layer 92 constituting the frame 73.
  • the frame beam portion 76 has, for example, an octagonal annular shape when viewed from the Z-axis direction.
  • the plurality of connection beam portions 77 are disposed in the plurality of fifth connection portions 74, respectively.
  • Each connection beam 77 is connected to the main body beam 75 and the frame beam 76.
  • Each connection beam 77 is bridged between the main body beam 75 and the frame beam 76.
  • Each connection beam 77 is formed of a portion of the handle layer 91 and the intermediate layer 93.
  • Each connection beam portion 77 is formed on the surface 92 b of the device layer 92 that constitutes each fifth connection portion 74.
  • the first torsion bar 11 is disposed on one side of the movable portion 7 in the X-axis direction.
  • the first torsion bar 11 extends along the X-axis direction on the axis L1.
  • the first torsion bar 11 is formed by a part of the device layer 92.
  • the first torsion bar 11 is connected to the base 5 and the movable portion 7.
  • the first torsion bar 11 is bridged between the base 5 and the movable portion 7 (the frame 73 in the optical device 1).
  • the first torsion bar 11 has a movable portion 7 so that the curvatures of the outer edge of the first torsion bar 11 and the outer edge of the movable portion 7 (the outer edge of the frame 73 in the optical device 1) are continuous when viewed from the Z-axis direction. It is connected to the. Specifically, in the portion of the first torsion bar 11 connected to the movable portion 7, both side surfaces of the portion are curved in a concave manner so that the width of the portion in the Y-axis direction becomes larger as the movable portion 7 approaches.
  • both sides of the portion have a concavely curved shape so that the width of the portion in the Y-axis direction becomes larger as it approaches the base 5.
  • the second torsion bar 12 is disposed on the other side of the movable portion 7 in the X-axis direction.
  • the second torsion bar 12 extends along the X-axis direction on the axis L1.
  • the second torsion bar 12 is formed by a part of the device layer 92.
  • the second torsion bar 12 is connected to the base 5 and the movable portion 7.
  • the second torsion bar 12 is bridged between the base 5 and the movable portion 7 (the frame 73 in the optical device 1).
  • the second torsion bar 12 has the movable portion 7 so that the curvatures of the outer edge of the second torsion bar 12 and the outer edge of the movable portion 7 (the outer edge of the frame 73 in the optical device 1) are continuous when viewed in the Z-axis direction. It is connected to the. Specifically, in the portion of the second torsion bar 12 connected to the movable portion 7, both side surfaces of the portion are curved in a concave manner so that the width of the portion in the Y-axis direction becomes larger as the movable portion 7 gets closer.
  • a portion of the second torsion bar 12 connected to the base 5 exhibits a concavely curved shape on both sides of the portion so that the width of the portion in the Y-axis direction becomes larger as it approaches the base 5 There is.
  • the optical device 1 further includes a first support 21, a second support 22, a third support 23, and a fourth support 24.
  • the first support portion 21 is disposed on one side of the first torsion bar 11 in the Y-axis direction, and is connected to the movable portion 7.
  • the second support portion 22 is disposed on the other side of the first torsion bar 11 in the Y-axis direction, and is connected to the movable portion 7.
  • the third support portion 23 is disposed on one side of the second torsion bar 12 in the Y-axis direction, and is connected to the movable portion 7.
  • the fourth support portion 24 is disposed on the other side of the second torsion bar 12 in the Y-axis direction, and the fourth support portion 24 is connected to the movable portion 7.
  • the first support portion 21 includes a first main body portion 21 a, a first connection portion 21 b, and a first beam portion 21 c.
  • the first main body portion 21 a extends in the X-axis direction in a state where a gap is formed between the first main body portion 21 a and the first torsion bar 11.
  • the first main portion 21 a is formed of a part of the device layer 92.
  • the first connection portion 21 b is connected to the first main portion 21 a and the movable portion 7.
  • the first connection portion 21b is bridged between the first main portion 21a and the movable portion 7 (the frame 73 in the optical device 1).
  • the first connection portion 21 b is formed by a part of the device layer 92.
  • the first connection portion 21 b has a bent shape so as to be separated from a portion of the first torsion bar 11 connected to the movable portion 7.
  • the first beam portion 21c is formed on the first main portion 21a and the first connection portion 21b such that the thickness of the first support portion 21 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first torsion bar 11 in the Z-axis direction. It is formed.
  • the first beam portion 21 c extends over the first main portion 21 a and the first connection portion 21 b and is connected to the frame beam portion 76.
  • the first beam portion 21 c is formed of the handle layer 91 and a part of the intermediate layer 93.
  • the width of the first beam portion 21c in the Y-axis direction is smaller than the width of the first main portion 21a in the Y-axis direction.
  • the first beam portion 21c is formed on the surface 92b of the device layer 92 that constitutes the first main portion 21a and the first connection portion 21b.
  • the first beam portion 21 c is a portion that protrudes from the surface 92 b of the device layer 92 that constitutes the first and second torsion bars 11 and 12 in the Z-axis direction.
  • the second support 22 includes a second body 22 a, a second connection 22 b, and a second beam 22 c.
  • the second main body 22 a extends in the X-axis direction with a gap formed between the second main body 22 a and the first torsion bar 11.
  • the second main body 22 a is formed by a part of the device layer 92.
  • the second connection portion 22 b is connected to the second main portion 22 a and the movable portion 7.
  • the second connection portion 22 b is bridged between the second main portion 22 a and the movable portion 7 (the frame 73 in the optical device 1).
  • the second connection portion 22 b is formed by a part of the device layer 92.
  • the second connection portion 22 b has a shape bent away from a portion of the first torsion bar 11 connected to the movable portion 7.
  • the second beam portion 22c is formed on the second main portion 22a and the second connection portion 22b such that the thickness of the second support portion 22 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the first torsion bar 11 in the Z-axis direction. It is formed.
  • the second beam portion 22 c extends across the second main portion 22 a and the second connection portion 22 b and is connected to the frame beam portion 76.
  • the second beam portion 22 c is formed of the handle layer 91 and a part of the intermediate layer 93.
  • the width of the second beam portion 22c in the Y-axis direction is smaller than the width of the second main portion 22a in the Y-axis direction.
  • the second beam portion 22c is formed on the surface 92b of the device layer 92 constituting the second main portion 22a and the second connection portion 22b.
  • the second beam portion 22 c is a portion protruding from the surface 92 b of the device layer 92 that constitutes the first and second torsion bars 11 and 12 in the Z-axis direction.
  • the third support portion 23 includes a third main body portion 23a, a third connection portion 23b, and a third beam portion 23c.
  • the third body portion 23 a extends in the X-axis direction with a gap formed between the third body portion 23 a and the second torsion bar 12.
  • the third body portion 23 a is formed of a part of the device layer 92.
  • the third connection portion 23 b is connected to the third main portion 23 a and the movable portion 7.
  • the third connection portion 23 b is bridged between the third main portion 23 a and the movable portion 7 (the frame 73 in the optical device 1).
  • the third connection portion 23 b is formed of a part of the device layer 92.
  • the third connection portion 23 b has a bent shape so as to be separated from a portion of the second torsion bar 12 connected to the movable portion 7.
  • the third beam portion 23c is formed on the third main portion 23a and the third connection portion 23b such that the thickness of the third support portion 23 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the second torsion bar 12 in the Z-axis direction. It is formed.
  • the third beam portion 23 c extends across the third main portion 23 a and the third connection portion 23 b and is connected to the frame beam portion 76.
  • the third beam portion 23 c is formed of the handle layer 91 and a part of the intermediate layer 93.
  • the width of the third beam portion 23c in the Y-axis direction is smaller than the width of the third main portion 23a in the Y-axis direction.
  • the third beam portion 23c is formed on the surface 92b of the device layer 92 that constitutes the third main portion 23a and the third connection portion 23b.
  • the third beam portion 23 c is a portion that protrudes from the surface 92 b of the device layer 92 that constitutes the first and second torsion bars 11 and 12 in the Z-axis direction.
  • the fourth support portion 24 includes a fourth main body portion 24 a, a fourth connection portion 24 b, and a fourth beam portion 24 c.
  • the fourth main body portion 24 a extends in the X-axis direction with a gap formed between the fourth main body portion 24 a and the second torsion bar 12.
  • the fourth body portion 24 a is formed of a part of the device layer 92.
  • the fourth connection portion 24 b is connected to the fourth main portion 24 a and the movable portion 7.
  • the fourth connection portion 24 b is bridged between the fourth main body portion 24 a and the movable portion 7 (the frame 73 in the optical device 1).
  • the fourth connection portion 24 b is formed by a part of the device layer 92.
  • the fourth connection portion 24 b has a bent shape apart from a portion of the second torsion bar 12 connected to the movable portion 7.
  • the fourth beam portion 24c is formed on the fourth main portion 24a and the fourth connection portion 24b such that the thickness of the fourth support portion 24 in the Z-axis direction is larger than the thickness of the second torsion bar 12 in the Z-axis direction. It is formed.
  • the fourth beam portion 24 c extends over the fourth main portion 24 a and the fourth connection portion 24 b and is connected to the frame beam portion 76.
  • the fourth beam portion 24 c is formed of the handle layer 91 and a part of the intermediate layer 93.
  • the width of the fourth beam portion 24c in the Y-axis direction is smaller than the width of the fourth main portion 24a in the Y-axis direction.
  • the fourth beam portion 24 c is formed on the surface 92 b of the device layer 92 constituting the fourth main portion 24 a and the fourth connection portion 24 b.
  • the fourth beam portion 24 c is a portion that protrudes from the surface 92 b of the device layer 92 that constitutes the first and second torsion bars 11 and 12 in the Z-axis direction.
  • the optical device 1 includes a first movable comb electrode 31, a second movable comb electrode 32, a third movable comb electrode 33, a fourth movable comb electrode 34, and a fifth movable comb electrode 35. And a sixth movable comb electrode 36.
  • the first movable comb electrode 31 is provided in the first main portion 21 a of the first support portion 21.
  • the second movable comb electrode 32 is provided on the second main body 22 a of the second support 22.
  • the third movable comb electrode 33 is provided in the third main portion 23 a of the third support portion 23.
  • the fourth movable comb electrode 34 is provided in the fourth main portion 24 a of the fourth support portion 24.
  • the fifth movable comb electrode 35 is provided at a portion of the movable portion 7 including the first end 7 a.
  • the first end 7 a is an end on one side of the movable portion 7 in the Y-axis direction.
  • a portion of the frame 73 between the first connection portion 21 b of the first support portion 21 and the third connection portion 23 b of the third support portion 23 and including the first end portion 7 a A fifth movable comb electrode 35 is provided.
  • the sixth movable comb electrode 36 is provided in a portion of the movable portion 7 including the second end 7 b.
  • the second end 7 b is the other end of the movable portion 7 in the Y-axis direction.
  • a sixth movable comb electrode 36 is provided.
  • the first movable comb electrode 31 is formed of a part of the device layer 92.
  • the first movable comb electrode 31 is disposed between the first main portion 21 a of the first support portion 21 and the first end 7 a of the movable portion 7 when viewed in the X-axis direction.
  • the first movable comb electrode 31 has a plurality of first movable combs 31 a.
  • Each of the first movable comb teeth 31 a is provided on the side surface of the first main portion 21 a of the first support portion 21 opposite to the first torsion bar 11.
  • Each of the first movable comb teeth 31 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of first movable comb teeth 31a are arranged such that the distance between the first movable comb teeth 31a adjacent to each other in the X-axis direction is constant.
  • the second movable comb electrode 32 is formed of a part of the device layer 92.
  • the second movable comb electrode 32 is disposed between the second main body portion 22 a of the second support portion 22 and the second end 7 b of the movable portion 7 when viewed in the X-axis direction.
  • the second movable comb electrode 32 has a plurality of second movable comb teeth 32 a.
  • the second movable comb teeth 32 a are provided on the side surface of the second main body 22 a of the second support 22 opposite to the first torsion bar 11.
  • Each second movable comb 32a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of second movable comb teeth 32a are arranged such that the distance between the second movable comb teeth 32a adjacent to each other in the X-axis direction is constant.
  • the third movable comb electrode 33 is formed of a part of the device layer 92.
  • the third movable comb electrode 33 is disposed between the third main body portion 23 a of the third support portion 23 and the first end 7 a of the movable portion 7 when viewed in the X-axis direction.
  • the third movable comb electrode 33 has a plurality of third movable combs 33 a.
  • the third movable comb teeth 33 a are provided on the side surface of the third main body 23 a of the third support 23 opposite to the second torsion bar 12.
  • Each third movable comb 33a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of third movable comb teeth 33a are arranged such that the distance between the third movable comb teeth 33a adjacent to each other in the X-axis direction is constant.
  • the fourth movable comb electrode 34 is formed of a part of the device layer 92.
  • the fourth movable comb electrode 34 is disposed between the fourth main portion 24 a of the fourth support portion 24 and the second end 7 b of the movable portion 7 when viewed in the X-axis direction.
  • the fourth movable comb electrode 34 has a plurality of fourth movable combs 34 a.
  • the fourth movable comb teeth 34 a are provided on the side surface of the fourth main body 24 a of the fourth support portion 24 opposite to the second torsion bar 12.
  • Each fourth movable comb 34 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of fourth movable comb teeth 34a are arranged such that the distance between the fourth movable comb teeth 34a adjacent to each other in the X-axis direction is constant.
  • the fifth movable comb electrode 35 is formed of part of the device layer 92.
  • the fifth movable comb electrode 35 has a plurality of fifth movable combs 35 a.
  • the fifth movable comb teeth 35 a are provided on the side of the frame 73 including the first end 7 a on the side opposite to the fifth main body 72.
  • Each fifth movable comb 35 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of fifth movable comb teeth 35a are arranged such that the distance between the fifth movable comb teeth 35a adjacent to each other in the X-axis direction is constant.
  • the sixth movable comb electrode 36 is formed of part of the device layer 92.
  • the sixth movable comb electrode 36 has a plurality of sixth movable combs 36 a.
  • Each sixth movable comb 36 a is provided on the side of the frame 73 including the second end 7 b on the side opposite to the fifth main body 72.
  • Each sixth movable comb 36 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of sixth movable comb teeth 36 a are arranged such that the distance between the sixth movable comb teeth 36 a adjacent to each other in the X-axis direction is constant.
  • the optical device 1 includes a first fixed comb electrode 41, a second fixed comb electrode 42, a third fixed comb electrode 43, a fourth fixed comb electrode 44, and a fifth fixed comb electrode 45. And a sixth fixed comb electrode 46.
  • the first fixed comb electrode 41, the second fixed comb electrode 42, the third fixed comb electrode 43, the fourth fixed comb electrode 44, the fifth fixed comb electrode 45, and the sixth fixed comb electrode 46 have bases It is provided in 5.
  • the first fixed comb electrode 41 is formed of a part of the device layer 92.
  • the first fixed comb electrode 41 has a plurality of first fixed comb teeth 41 a.
  • Each of the first fixed comb teeth 41 a is provided on the side surface of the base 5 that faces the side surface of the first main portion 21 a provided with the plurality of first movable comb teeth 31 a.
  • Each first fixed comb tooth 41 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of first fixed comb teeth 41a are arranged such that the distance between the first fixed comb teeth 41a adjacent to each other in the X-axis direction is constant, and are alternately arranged with the plurality of first movable comb teeth 31a. ing.
  • the adjacent first movable comb teeth 31 a and the first fixed comb teeth 41 a face each other in the X-axis direction.
  • the distance between the adjacent first movable comb teeth 31 a and the first fixed comb teeth 41 a is, for example, about several ⁇ m.
  • the second fixed comb electrode 42 is formed of a part of the device layer 92.
  • the second fixed comb electrode 42 has a plurality of second fixed comb teeth 42 a.
  • Each second fixed comb tooth 42 a is provided on the side surface of the base 5 that faces the side surface of the second main body 22 a provided with the plurality of second movable comb teeth 32 a.
  • Each second fixed comb tooth 42 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of second fixed comb teeth 42a are arranged such that the distance between the second fixed comb teeth 42a adjacent to each other in the X-axis direction is constant, and are alternately arranged with the plurality of second movable comb teeth 32a. ing.
  • the adjacent second movable comb teeth 32 a and the second fixed comb teeth 42 a face each other in the X-axis direction.
  • the distance between the adjacent second movable comb teeth 32 a and the second fixed comb teeth 42 a is, for example, about several ⁇ m.
  • the third fixed comb electrode 43 is formed of a part of the device layer 92.
  • the third fixed comb electrode 43 has a plurality of third fixed comb teeth 43a.
  • Each third fixed comb tooth 43a is provided on the side surface of the base 5 opposite to the side surface of the third main body 23a provided with the plurality of third movable comb teeth 33a.
  • Each third fixed comb tooth 43a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of third fixed comb teeth 43a are arranged such that the distance between the third fixed comb teeth 43a adjacent to each other in the X-axis direction is constant, and are alternately arranged with the plurality of third movable comb teeth 33a. ing.
  • the third movable comb teeth 33a and the third fixed comb teeth 43a adjacent to each other face each other in the X-axis direction.
  • the distance between the adjacent third movable comb teeth 33a and the third fixed comb teeth 43a is, for example, about several ⁇ m.
  • the fourth fixed comb electrode 44 is formed of a part of the device layer 92.
  • the fourth fixed comb electrode 44 has a plurality of fourth fixed comb teeth 44 a.
  • Each fourth fixed comb tooth 44 a is provided on the side surface of the base 5 opposite to the side surface of the fourth main body 24 a provided with the plurality of fourth movable comb teeth 34 a.
  • Each fourth fixed comb tooth 44 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of fourth fixed comb teeth 44a are arranged such that the distance between the fourth fixed comb teeth 44a adjacent to each other in the X-axis direction is constant, and are alternately arranged with the plurality of fourth movable comb teeth 34a. ing.
  • the fourth movable comb teeth 34a and the fourth fixed comb teeth 44a adjacent to each other face each other in the X-axis direction.
  • the distance between the adjacent fourth movable comb teeth 34 a and the fourth fixed comb teeth 44 a is, for example, about several ⁇ m.
  • the fifth fixed comb electrode 45 is formed of a part of the device layer 92.
  • the fifth fixed comb electrode 45 has a plurality of fifth fixed comb teeth 45 a.
  • Each fifth fixed comb tooth 45 a is provided on the side surface of the base 5 that faces the side surface of the frame 73 provided with the plurality of fifth movable comb teeth 35 a.
  • Each fifth fixed comb tooth 45 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of fifth fixed comb teeth 45 a are arranged such that the distance between the fifth fixed comb teeth 45 a adjacent to each other in the X-axis direction is constant, and are alternately arranged with the plurality of fifth movable comb teeth 35 a ing.
  • the adjacent fifth movable comb teeth 35a and the fifth fixed comb teeth 45a face each other in the X-axis direction.
  • the distance between the adjacent fifth movable comb teeth 35a and the fifth fixed comb teeth 45a is, for example, about several ⁇ m.
  • the sixth fixed comb electrode 46 is formed of a part of the device layer 92.
  • the sixth fixed comb electrode 46 has a plurality of sixth fixed comb teeth 46 a.
  • Each sixth fixed comb tooth 46 a is provided on the side surface of the base 5 that faces the side surface of the frame 73 provided with the plurality of sixth movable comb teeth 36 a.
  • Each sixth fixed comb tooth 46 a extends along a plane perpendicular to the X-axis direction.
  • the plurality of sixth fixed comb teeth 46a are arranged such that the distance between the sixth fixed comb teeth 46a adjacent to each other in the X-axis direction is constant, and are alternately arranged with the plurality of sixth movable comb teeth 36a ing.
  • the sixth movable comb teeth 36a and the sixth fixed comb teeth 46a adjacent to each other face each other in the X-axis direction.
  • the distance between the adjacent sixth movable comb teeth 36 a and the sixth fixed comb teeth 46 a is, for example, about several ⁇ m.
  • a plurality of electrode pads 2, 3, 4 are provided on the surface 92 a of the device layer 92 constituting the base 5.
  • a plurality of wiring portions 51, 52, 53 are formed in the device layer 92 constituting the base 5 by a part of which is defined by a groove.
  • Each electrode pad 2 includes a first movable comb electrode 31, a second movable comb electrode 32, a third movable comb electrode 33, a fourth movable comb electrode 34, and a fifth movable comb via the wiring portions 51. It is electrically connected to the tooth electrode 35 and the sixth movable comb electrode 36.
  • the electrode pad 3 located in the vicinity of the fifth fixed comb electrode 45 is electrically connected to the fifth fixed comb electrode 45 via the wiring portion 52 located in the vicinity of the fifth fixed comb electrode 45.
  • the electrode pad 3 located in the vicinity of the sixth fixed comb electrode 46 is electrically connected to the sixth fixed comb electrode 46 via the wiring portion 52 located in the vicinity of the sixth fixed comb electrode 46.
  • the electrode pad 4 located in the vicinity of the first fixed comb electrode 41 is electrically connected to the first fixed comb electrode 41 via the wiring portion 53 located in the vicinity of the first fixed comb electrode 41.
  • the electrode pad 4 positioned in the vicinity of the second fixed comb electrode 42 is electrically connected to the second fixed comb electrode 42 via the wiring portion 53 positioned in the vicinity of the second fixed comb electrode 42.
  • the electrode pad 4 located in the vicinity of the third fixed comb electrode 43 is electrically connected to the third fixed comb electrode 43 via the wiring portion 53 located in the vicinity of the third fixed comb electrode 43.
  • the electrode pad 4 positioned in the vicinity of the fourth fixed comb electrode 44 is electrically connected to the fourth fixed comb electrode 44 via the wiring portion 53 positioned in the vicinity of the fourth fixed comb electrode 44.
  • FIG. 3 and FIG. 4 the illustration of the plurality of electrode pads 2, 3 and 4 is omitted.
  • the fifth movable comb electrode 35 and the fifth fixed comb electrode 45, and the sixth movable comb electrode 36 and the sixth fixed comb electrode 46 are used as driving electrodes. Specifically, the fifth movable comb electrode 35 and the fifth fixed comb electrode 45 and the sixth movable comb electrode 36 and the sixth fixed comb electrode are interposed between the plurality of electrode pads 2 and 3. A voltage is applied periodically between each of the two. As a result, electrostatic force is generated between the fifth movable comb electrode 35 and the fifth fixed comb electrode 45 and between the sixth movable comb electrode 36 and the sixth fixed comb electrode 46, respectively. The cooperation of the electrostatic force and the repulsive force generated in the first torsion bar 11 and the second torsion bar 12 causes the movable portion 7 to swing about the axis L1 (that is, the optical function portion 71 swings). To do).
  • a first movable comb electrode 31 and a first fixed comb electrode 41, a second movable comb electrode 32 and a second fixed comb electrode 42, a third movable comb electrode 33 and a third fixed comb electrode 43, and The fourth movable comb electrode 34 and the fourth fixed comb electrode 44 are used as electrodes for monitoring. Specifically, between the first movable comb electrode 31 and the first fixed comb electrode 41, the second movable comb electrode 32 and the second fixed comb electrode 42 via the plurality of electrode pads 2 and 4. Between the third movable comb electrode 33 and the third fixed comb electrode 43 and between the fourth movable comb electrode 34 and the fourth fixed comb electrode 44 Be done.
  • the capacitance changes in accordance with the swing angle of the movable portion 7 (that is, the swing angle of the optical function portion 71). Therefore, by adjusting the drive signal (the magnitude of the voltage to be applied, the period, etc.) according to the detected capacitance, the swing angle of the movable portion 7 (that is, the swing angle of the optical function portion 71) is Feedback can be controlled.
  • parts excluding the optical function part 71 and the plurality of electrode pads 3 and 4 are integrally formed on the SOI substrate 9 by MEMS technology (patterning and etching).
  • MEMS technology patterning and etching
  • at least a portion integrally formed in the SOI substrate 9 exhibits a shape that is line symmetrical with respect to the axis L1 and line symmetrical with respect to the axis L2 when viewed from the Z-axis direction.
  • the first and second movable ends 7 a of the movable portion 7 are the first and second
  • the second and fourth movable comb electrodes 32, 34 are located on the torsion bars 11, 12, and when viewed from the X-axis direction, the first and the fourth movable comb electrodes 32 and 34 are closer to the first and second ends 7b of the movable portion 7. (2) It is located on the side of the torsion bars 11 and 12.
  • the fixed comb teeth (the first fixed comb teeth 41a, the second fixed comb teeth 42a, the third fixed comb teeth 43a and the third fixed comb teeth 41a) are mutually adjacent
  • the entire movable comb (each of the first movable comb 31a, the second movable comb 32a, the third movable comb 33a, and the fourth movable comb 34a) is separated from the region between the four fixed combs 44a) Can be suppressed.
  • the thickness of each of the first and second support portions 21 and 22 in the Z-axis direction is the first in the Z-axis direction.
  • the thickness of each of the third and fourth support portions 23 and 24 in the Z-axis direction is greater than the thickness of the torsion bar 11 and the third and fourth beam portions 23c and 24c are formed.
  • the thickness of the second torsion bar 12 in the Z-axis direction is possible to suppress the distortion of the first, second, third and fourth support portions 21, 22, 23, 24 when the movable portion 7 is swinging.
  • the first, second, third and fourth movable comb electrodes 31, 32, 33 and 34 can be integrally rocked with the movable portion 7, and the movable comb and the fixed comb adjacent to each other are It is possible to suppress the variation of the interval between Thus, the optical device 1 with high reliability can be obtained.
  • first, second, third, and fourth support portions 21 in the Y-axis direction are used to suppress the distortion of the first, second, third, and fourth support portions 21, 22, 23, 24.
  • the thickness of the first, second, third, and fourth support portions 21, 22, 23, 24 in the Z-axis direction is larger than the width of the fourth support portions 21, 22, 23, 24 as compared to the increase in width. This is more effective in suppressing the deformation.
  • the first one in the Y-axis direction When the widths of the second, third and fourth supports 21, 22, 23 and 24 are increased, the mass of the first, second, third and fourth supports 21, 22, 23 and 24 is increased, and resonance is caused. It is disadvantageous for swinging the movable part 7 at the frequency level. Further, the distance from the first and second torsion bars 11 and 12 to the first, second, third and fourth movable comb electrodes 31, 32, 33 and 34 in the Y axis direction is the distance in the Y axis direction.
  • At least a portion integrally formed on the SOI substrate 9 and excluding the plurality of electrode pads 3 and 4 is line symmetrical with respect to the axis L1 when viewed from the Z-axis direction. And has a shape that is line symmetrical with respect to the axis L2.
  • the movable portion 7 can be rocked in a well-balanced manner with the axis L1 as a center line.
  • the third main body portion 23a and the fourth main body portion 24a of the fourth support portion 24 extend along the X-axis direction. Thereby, each part can be arrange
  • the first connection portion 21 b of the first support portion 21 has a shape bent so as to be separated from the first torsion bar 11, and the second connection portion 22 b of the second support portion 22 is
  • the third connecting portion 23b of the third support portion 23 has a bent shape so as to be separated from the second torsion bar 12.
  • the fourth connection portion 24 b of the portion 24 has a bent shape so as to be separated from the second torsion bar 12.
  • first and second main body portions 21a and 22a can be brought closer to the first torsion bar 11, and the third and fourth main body portions 23a and 24a can be brought closer to the second torsion bar 12. Therefore, even if the movable portion 7 is largely oscillated with the axis L1 as the center line, it is possible to suppress the entire movable comb from being deviated from the region between the fixed comb teeth adjacent to each other.
  • the first torsion bar 11 is connected to the movable portion 7 so that the curvatures of the outer edge of the first torsion bar 11 and the outer edge of the movable portion 7 are continuous when viewed in the Z-axis direction
  • the second torsion bar 12 is connected to the movable portion 7 so that the curvatures of the outer edge of the second torsion bar 12 and the outer edge of the movable portion 7 are continuous when viewed in the Z-axis direction.
  • the optical device 1 voltages are respectively applied between the fifth movable comb electrode 35 and the fifth fixed comb electrode 45 and between the sixth movable comb electrode 36 and the sixth fixed comb electrode 46. By applying these electrodes, these electrodes can be used as driving electrodes.
  • the fifth movable comb electrode 35 is larger in distance from the first and second torsion bars 11 and 12 in the Y-axis direction than the first movable comb electrode 31 and the third movable comb electrode 33.
  • the sixth movable comb electrode 36 is larger than the second movable comb electrode 32 and the fourth movable comb electrode 34.
  • the connection beam 77 connected to the portion 76 is provided in the movable portion 7, and the first, second, third, and fourth supporting portions 21, 22, 23, 24 have the first, second, and the fourth, respectively.
  • the third and fourth beam portions 21 c, 22 c, 23 c and 24 c are connected to the frame beam portion 76.
  • the movable portion 7 and the first, second, third and fourth supporting portions 21, 22, 23, 24 are not easily distorted as one, the distance between the movable comb and the fixed comb which are adjacent to each other fluctuates. Can be suppressed more reliably.
  • the plurality of fifth connection portions 74 respectively correspond to the first end 7a (position between the first end 7a and the central position of the movable portion 7), the second end The position corresponding to the portion 7 b (the position between the second end 7 b and the center position of the movable portion 7), the position on the extension of the first torsion bar 11, and the position on the extension of the second torsion bar 12 It is done.
  • the difference between the resonant frequency of the swing of the movable portion 7 and the resonant frequency of the other mode is increased, and the swing of the movable portion 7 is It is possible to prevent the mode from being superimposed.
  • the optical function unit 71 is a mirror. Thereby, for example, laser light can be suitably scanned in a predetermined region.
  • the widths of the first, second, third and fourth beam portions 21c, 22c, 23c and 24c in the Y axis direction are respectively the first, second, third and fourth body portions in the Y axis direction. It may be the same as the width of 21a, 22a, 23a, 24a.
  • the first, second, third and fourth beam portions 21c, 22c, 23c and 24c may extend obliquely to the X-axis direction or in a zigzag shape. .
  • the first, second, third, and fourth beam portions 21c, 22c, 23c, and 24c are in the Z-axis direction from the viewpoint of swinging the movable portion 7 in a balanced manner with the axis L1 as the center line
  • the plurality of fifth connection portions 74 respectively correspond to the positions corresponding to the first end portion 7 a (the first end portion 7 a and the center position of the movable portion 7). And a position corresponding to the second end 7 b (a position between the second end 7 b and the center position of the movable portion 7), and a position on the extension of the first torsion bar 11. , And may not be disposed on the extension of the second torsion bar 12. In this case, the influence of the twisting of the first and second torsion bars 11 and 12 is further difficult to be transmitted to the optical function unit 71, so that distortion of the optical function unit 71 can be suppressed more reliably.
  • the optical device 1 may not have the fifth and sixth movable comb electrodes 35 and 36 and the fifth and sixth fixed comb electrodes 45 and 46. . That is, the movable comb electrode may not be provided on the movable portion 7. In this case, between the first movable comb electrode 31 and the first fixed comb electrode 41, between the second movable comb electrode 32 and the second fixed comb electrode 42, and the third movable comb electrode 33 and the third By applying a voltage between each of the third fixed comb electrode 43 and the fourth movable comb electrode 34 and the fourth fixed comb electrode 44, these electrodes are used as driving electrodes. Can.
  • the movable portion 7 can be grasped in the entire range in which the movable portion 7 swings. Further, in this case, the structure of the movable portion 7 can be simplified. Furthermore, weight reduction of the movable portion 7 and extension of the resonance frequency of the oscillation of the movable portion 7 can be achieved, and the movable portion 7 can be oscillated at a higher speed.
  • the optical function unit 71 may be other than a mirror, and for example, an optical element such as a lens may be disposed.
  • the main body beam portion 75 is not limited to one extending along the outer edge of the fifth main body portion 72, and may extend, for example, across the fifth main body portion 72.
  • the movable portion 7 may not have the connection beam portion 77 connected to the main body beam portion 75 and the frame beam portion 76 in each fifth connection portion 74. Also in this case, distortion of the optical function unit 71 and the first, second, third, and fourth supporting units 21, 22, 23, 24 can be reliably suppressed.
  • first movable comb teeth 31a and the first fixed comb teeth 41a adjacent to each other face each other in the X-axis direction
  • first movable comb teeth 31a and the first fixed comb teeth 41a are perpendicular to the X-axis direction. It does not have to extend along a flat plane.
  • the first movable comb teeth 31a and the first fixed comb teeth 41a may extend with respect to a plane perpendicular to the X-axis direction, or when viewed from the Z-axis direction It may have an arcuately curved shape.
  • the side surfaces of the first movable comb teeth 31a facing each other and the side surfaces of the first fixed comb teeth 41a may face each other in the X-axis direction.
  • These points are the second movable comb 32a and the second fixed comb 42a, the third movable comb 33a and the third fixed comb 43a, the fourth movable comb 34a and the fourth fixed comb 44a, and the fifth movable
  • Third support portion 23a third main body portion 23b: third connection portion 23c: third beam portion 24: fourth support portion 24a: fourth main body portion 24b: fourth connection portion 24c: fourth portion 4 beam portion 31 first movable comb electrode 31 a first movable comb 32 second movable comb electrode 32 a second movable comb, 33 third movable comb electrode 33 a third 3 movable comb, 34 ... fourth movable comb electrode 34a ... fourth movable comb, 35 ... fifth movable comb electrode 35a ...
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Abstract

光学デバイスでは、第１、第２、第３及び第４可動櫛歯電極は、それぞれ、第１方向から見た場合に、第１支持部と第２方向における可動部の一方の側の第１端部との間、第２支持部と第２方向における可動部の他方の側の第２端部との間、第３支持部と可動部の第１端部との間、及び第４支持部と可動部の第２端部との間に配置されている。第１及び第２支持部は、それぞれ、その厚さが第１トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第１梁部及び第２梁部を有する。第３及び第４支持部は、それぞれ、その厚さが第２トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第３梁部及び第４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た光学デバイスに関する。
　ベースと、光学機能部を有する可動部と、可動部の両側においてそれぞれがベース及び可動部に接続された一対のトーションバーと、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、を備える光学デバイスが知られている。特許文献１に記載のデバイスでは、可動部からトーションバーに沿って延在する支持部に可動櫛歯電極が設けられている。
米国特許出願公開第２００５／０１９４６５０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、所定の軸線を中心線として可動部を揺動させるために、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、所定の軸線を中心線として揺動している可動部の位置（揺動角度）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、可動部が揺動している際に、可動櫛歯電極が可動部と一体的に揺動し、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯と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、特許文献１に記載のデバイスでは、可動櫛歯電極が設けられた支持部が可動部からトーションバーに沿って延在しているため、可動部が揺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。
　本開示の一側面の光学デバイスは、ベースと、光学機能部を有する可動部と、第１方向において可動部の一方の側に配置され、ベース及び可動部に接続された第１トーションバーと、第１方向において可動部の他方の側に配置され、ベース及び可動部に接続された第２トーションバーと、第１方向に垂直な第２方向において第１トーションバーの一方の側に配置され、可動部に接続された第１支持部と、第２方向において第１トーションバーの他方の側に配置され、可動部に接続された第２支持部と、第２方向において第２トーションバーの一方の側に配置され、可動部に接続された第３支持部と、第２方向において第２トーションバーの他方の側に配置され、可動部に接続された第４支持部と、第１支持部に設けられ、複数の第１可動櫛歯を有する第１可動櫛歯電極と、第２支持部に設けられ、複数の第２可動櫛歯を有する第２可動櫛歯電極と、第３支持部に設けられ、複数の第３可動櫛歯を有する第３可動櫛歯電極と、第４支持部に設けられ、複数の第４可動櫛歯を有する第４可動櫛歯電極と、ベースに設けられ、複数の第１可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第１固定櫛歯を有する第１固定櫛歯電極と、ベースに設けられ、複数の第２可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第２固定櫛歯を有する第２固定櫛歯電極と、ベースに設けられ、複数の第３可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第３固定櫛歯を有する第３固定櫛歯電極と、ベースに設けられ、複数の第４可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第４固定櫛歯を有する第４固定櫛歯電極と、を備え、隣り合う第１可動櫛歯と第１固定櫛歯とは、第１方向において互いに向かい合っており、隣り合う第２可動櫛歯と第２固定櫛歯とは、第１方向において互いに向かい合っており、隣り合う第３可動櫛歯と第３固定櫛歯とは、第１方向において互いに向かい合っており、隣り合う第４可動櫛歯と第４固定櫛歯とは、第１方向において互いに向かい合っており、第１可動櫛歯電極は、第１方向から見た場合に、第１支持部と第２方向における可動部の一方の側の第１端部との間に配置されており、第２可動櫛歯電極は、第１方向から見た場合に、第２支持部と第２方向における可動部の他方の側の第２端部との間に配置されており、第３可動櫛歯電極は、第１方向から見た場合に、第３支持部と可動部の第１端部との間に配置されており、第４可動櫛歯電極は、第１方向から見た場合に、第４支持部と可動部の第２端部との間に配置されており、第１支持部は、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向における第１支持部の厚さが第３方向における第１トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第１梁部を有し、第２支持部は、第３方向における第２支持部の厚さが第３方向における第１トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第２梁部を有し、第３支持部は、第３方向における第３支持部の厚さが第３方向における第２トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第３梁部を有し、第４支持部は、第３方向における第４支持部の厚さが第３方向における第２トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第４梁部を有する。
　この光学デバイスでは、第１及び第３可動櫛歯電極が、第１方向から見た場合に、第２方向における可動部の一方の側の第１端部よりも第１及び第２トーションバー側に位置しており、第２及び第４可動櫛歯電極が、第１方向から見た場合に、第２方向における可動部の他方の側の第２端部よりも第１及び第２トーションバー側に位置している。これにより、第１方向に平行な軸線を中心線として可動部を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れるのを抑制することができる。更に、この光学デバイスでは、第１及び第２梁部が形成されることで、第３方向における第１及び第２支持部のそれぞれの厚さが、第３方向における第１トーションバーの厚さよりも大きくなっており、第３及び第４梁部が形成されることで、第３方向における第３及び第４支持部のそれぞれの厚さが、第３方向における第２トーションバーの厚さよりも大きくなっている。これにより、可動部が揺動している際に、第１、第２、第３及び第４支持部が歪むのを抑制することができる。したがって、第１、第２、第３、第４可動櫛歯電極を可動部と一体的に揺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隔が変動するのを抑制することができる。以上により、信頼性の高い光学デバイスが得られる。
　本開示の一側面の光学デバイスでは、第１支持部は、第１可動櫛歯電極が設けられた第１本体部を更に有し、第２支持部は、第２可動櫛歯電極が設けられた第２本体部を更に有し、第３支持部は、第３可動櫛歯電極が設けられた第３本体部を更に有し、第４支持部は、第４可動櫛歯電極が設けられた第４本体部を更に有し、第１トーションバー、第１本体部及び第２本体部、並びに、第２トーションバー、第３本体部及び第４本体部は、第１方向に沿って延在していてもよい。これにより、構造の単純化を図りつつ、各部を効率良く配置することができる。
　本開示の一側面の光学デバイスでは、第１支持部は、第１本体部及び可動部に接続された第１接続部を更に有し、第１接続部は、第１トーションバーから離れるように屈曲した形状を呈しており、第２支持部は、第２本体部及び可動部に接続された第２接続部を更に有し、第２接続部は、第１トーションバーから離れるように屈曲した形状を呈しており、第３支持部は、第３本体部及び可動部に接続された第３接続部を更に有し、第３接続部は、第２トーションバーから離れるように屈曲した形状を呈しており、第４支持部は、第４本体部及び可動部に接続された第４接続部を更に有し、第４接続部は、第２トーションバーから離れるように屈曲した形状を呈していてもよい。これにより、第１及び第２トーションバーのそれぞれが可動部に接続される部分の設計の自由度を向上させることができる。更に、第１及び第２本体部を第１トーションバーに近付けることができると共に、第３及び第４本体部を第２トーションバーに近付けることができる。そのため、第１方向に平行な軸線を中心線として可動部を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れるのを抑制することができる。
　本開示の一側面の光学デバイスでは、第１トーションバーは、第３方向から見た場合に第１トーションバーの外縁及び可動部の外縁の曲率が連続するように、可動部に接続されており、第２トーションバーは、第３方向から見た場合に第２トーションバーの外縁及び可動部の外縁の曲率が連続するように、可動部に接続されていてもよい。これにより、第１及び第２トーションバーのそれぞれが可動部に接続される部分において応力集中が起こり難くなるため、第１及び第２トーションバーが破損するのを抑制することができる。
　本開示の一側面の光学デバイスは、可動部のうち第１端部を含む部分に設けられ、複数の第５可動櫛歯を有する第５可動櫛歯電極と、可動部のうち第２端部を含む部分に設けられ、複数の第６可動櫛歯を有する第６可動櫛歯電極と、ベースに設けられ、複数の第５可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第５固定櫛歯を有する第５固定櫛歯電極と、ベースに設けられ、複数の第６可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第６固定櫛歯を有する第６固定櫛歯電極と、を更に備え、隣り合う第５可動櫛歯と第５固定櫛歯とは、第１方向において互いに向かい合っており、隣り合う第６可動櫛歯と第６固定櫛歯とは、第１方向において互いに向かい合っていてもよい。この場合、第５可動櫛歯電極と第５固定櫛歯電極との間、及び第６可動櫛歯電極と第６固定櫛歯電極との間のそれぞれに電圧を印加することで、これらの電極を駆動用の電極として用いることができる。このとき、第２方向における第１及び第２トーションバーからの距離については、第１可動櫛歯電極及び第３可動櫛歯電極よりも第５可動櫛歯電極のほうが大きくなり、第２可動櫛歯電極及び第４可動櫛歯電極よりも第６可動櫛歯電極のほうが大きくなる。そのため、駆動用の電極に発生させる静電気力の大きさ（すなわち、駆動用の電極に印加する電圧の大きさ）を大きくしなくても、可動部を揺動させるために必要なトルクを得ることができる。更に、第１可動櫛歯電極と第１固定櫛歯電極との間、第２可動櫛歯電極と第２固定櫛歯電極との間、第３可動櫛歯電極と第３固定櫛歯電極との間、及び第４可動櫛歯電極と第４固定櫛歯電極との間のそれぞれの静電容量を検出することで、これらの電極をモニタ用の電極として用いることができる。このとき、可動部を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れることが抑制される。そのため、可動部が揺動する範囲の全体において可動部の位置（揺動角度）を把握することができる。
　本開示の一側面の光学デバイスでは、可動部には、可動櫛歯電極が設けられていなくてもよい。この場合、第１可動櫛歯電極と第１固定櫛歯電極との間、第２可動櫛歯電極と第２固定櫛歯電極との間、第３可動櫛歯電極と第３固定櫛歯電極との間、及び第４可動櫛歯電極と第４固定櫛歯電極との間のそれぞれに電圧を印加することで、これらの電極を駆動用の電極として用いることができる。このとき、可動部を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れることが抑制される。そのため、印加する電圧の大きさ、周期等、駆動信号の設定の制御性を向上させることができる。更に、第１可動櫛歯電極と第１固定櫛歯電極との間、第２可動櫛歯電極と第２固定櫛歯電極との間、第３可動櫛歯電極と第３固定櫛歯電極との間、及び第４可動櫛歯電極と第４固定櫛歯電極との間のそれぞれの静電容量を検出することで、これらの電極をモニタ用の電極としても用いることができる。このとき、可動部を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れることが抑制される。そのため、可動部が揺動する範囲の全体において可動部の位置（揺動角度）を把握することができる。
　本開示の一側面の光学デバイスでは、可動部は、光学機能部が設けられた第５本体部と、第３方向から見た場合に第５本体部を囲むフレームと、第５本体部及びフレームに接続された複数の第５接続部と、第５本体部に設けられた本体梁部と、フレームに沿って延在するフレーム梁部と、を更に有し、第１梁部、第２梁部、第３梁部及び第４梁部は、フレーム梁部に接続されていてもよい。これにより、第１及び第２トーションバーの捩れの影響が光学機能部に伝わり難くなるため、光学機能部が歪むのを抑制することができる。更に、可動部並びに第１、第２、第３及び第４支持部が一体として歪み難くなるため、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間隔が変動するのをより確実に抑制することができる。本開示の一側面の光学デバイスでは、可動部は、複数の第５接続部のそれぞれにおいて本体梁部及びフレーム梁部に接続された接続梁部を更に有してもよい。これにより、光学機能部、並びに、第１、第２、第３及び第４支持部が歪むのをより確実に抑制することができる。
　本開示の一側面の光学デバイスでは、複数の第５接続部は、可動部の第１端部及び第２端部に対応する位置に配置されていてもよい。これにより、第１及び第２トーションバーの捩れの影響が光学機能部に更に伝わり難くなるため、光学機能部が歪むのをより確実に抑制することができる。
　本開示の一側面の光学デバイスでは、光学機能部は、ミラーであってもよい。これにより、例えばレーザ光を所定の領域に好適に走査することができる。
　本開示によれば、信頼性の高い光学デバイスを提供することが可能となる。
図１は、一実施形態の光学デバイスの平面図である。 図２は、図１に示される光学デバイスの底面図である。 図３は、図１に示されるIII－III線に沿っての光学デバイスの断面図である。 図４は、図１に示されるIV－IV線に沿っての光学デバイスの断面図である。 図５は、変形例の光学デバイスの平面図である。 図６は、変形例の光学デバイスの平面図である。
　以下、本開示の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する部分を省略する。
　図１、図２、図３及び図４に示されるように、光学デバイス１は、ベース５と、可動部７と、第１トーションバー１１と、第２トーションバー１２と、を備えている。光学デバイス１は、ＳＯＩ（Silicon　On　Insulator）基板９によって、ＭＥＭＳデバイスとして構成されている。光学デバイス１は、例えば、矩形板状を呈している。光学デバイス１は、例えば、９ｍｍ×７ｍｍ×０．４ｍｍ（厚さ）程度のサイズを有している。
　ベース５は、ＳＯＩ基板９を構成するハンドル層９１、デバイス層９２及び中間層９３の一部によって形成されている。ハンドル層９１は、第１シリコン層である。デバイス層９２は、第２シリコン層である。中間層９３は、ハンドル層９１とデバイス層９２との間に配置された絶縁層である。
　可動部７は、軸線Ｌ１と軸線Ｌ２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Ｌ１は、Ｘ軸方向（Ｘ軸に平行な方向、第１方向）に延在する直線である。軸線Ｌ２は、Ｙ軸方向（Ｙ軸に平行な方向、第１方向に垂直な第２方向）に延在する直線である。可動部７は、Ｚ軸方向（Ｚ軸に平行な方向、第１方向及び第２方向に垂直な第３方向）から見た場合に、軸線Ｌ１に関して線対称となり且つ軸線Ｌ２に関して線対称となる形状を呈している。
　可動部７は、光学機能部７１と、第５本体部７２と、フレーム７３と、複数の第５接続部７４と、本体梁部７５と、フレーム梁部７６と、複数の接続梁部７７と、を有している。光学機能部７１は、第５本体部７２に設けられている。光学機能部７１は、第５本体部７２を構成するデバイス層９２におけるハンドル層９１とは反対側の表面９２ａに形成されたミラーである。このようなミラーは、例えば、第５本体部７２を構成するデバイス層９２の表面９２ａに蒸着によって金属膜を形成することで得られる。
　第５本体部７２は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第５本体部７２は、例えば、Ｚ軸方向から見た場合に円形状を呈している。フレーム７３は、Ｚ軸方向から見た場合に第５本体部７２を囲んでいる。フレーム７３は、デバイス層９２の一部によって形成されている。フレーム７３は、例えば、Ｚ軸方向から見た場合に八角形環状を呈している。複数の第５接続部７４は、軸線Ｌ１上における第５本体部７２の両側、及び軸線Ｌ２上における第５本体部７２の両側にそれぞれ配置されている。具体的には、複数の第５接続部７４は、それぞれ、第１端部７ａに対応する位置（第１端部７ａと可動部７の中心位置との間の位置）、第２端部７ｂに対応する位置（第２端部７ｂと可動部７の中心位置との間の位置）、第１トーションバー１１の延長線上の位置、及び第２トーションバー１２の延長線上の位置に配置されている。各第５接続部７４は、第５本体部７２及びフレーム７３に接続されている。各第５接続部７４は、第５本体部７２とフレーム７３との間に架け渡されている。各第５接続部７４は、デバイス層９２の一部によって形成されている。
　本体梁部７５は、第５本体部７２の外縁に沿って延在している。本体梁部７５は、ハンドル層９１及び中間層９３の一部によって形成されている。本体梁部７５は、第５本体部７２を構成するデバイス層９２におけるハンドル層９１側の表面９２ｂに形成されている。本体梁部７５は、例えば、Ｚ軸方向から見た場合に円形環状を呈している。フレーム梁部７６は、フレーム７３に沿って延在している。フレーム梁部７６は、ハンドル層９１及び中間層９３の一部によって形成されている。フレーム梁部７６は、フレーム７３を構成するデバイス層９２の表面９２ｂに形成されている。フレーム梁部７６は、例えば、Ｚ軸方向から見た場合に八角形環状を呈している。複数の接続梁部７７は、複数の第５接続部７４にそれぞれ配置されている。各接続梁部７７は、本体梁部７５及びフレーム梁部７６に接続されている。各接続梁部７７は、本体梁部７５とフレーム梁部７６との間に架け渡されている。各接続梁部７７は、ハンドル層９１及び中間層９３の一部によって形成されている。各接続梁部７７は、各第５接続部７４を構成するデバイス層９２の表面９２ｂに形成されている。
　第１トーションバー１１は、Ｘ軸方向において可動部７の一方の側に配置されている。第１トーションバー１１は、軸線Ｌ１上においてＸ軸方向に沿って延在している。第１トーションバー１１は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第１トーションバー１１は、ベース５及び可動部７に接続されている。第１トーションバー１１は、ベース５と可動部７（光学デバイス１では、フレーム７３）との間に架け渡されている。第１トーションバー１１は、Ｚ軸方向から見た場合に第１トーションバー１１の外縁及び可動部７の外縁（光学デバイス１では、フレーム７３の外縁）の曲率が連続するように、可動部７に接続されている。具体的には、第１トーションバー１１のうち可動部７に接続される部分は、Ｙ軸方向における当該部分の幅が可動部７に近付くほど大きくなるように当該部分の両側面が凹状に湾曲した形状を呈している。第１トーションバー１１のうちベース５に接続される部分も同様に、Ｙ軸方向における当該部分の幅がベース５に近付くほど大きくなるように当該部分の両側面が凹状に湾曲した形状を呈している。
　第２トーションバー１２は、Ｘ軸方向において可動部７の他方の側に配置されている。第２トーションバー１２は、軸線Ｌ１上においてＸ軸方向に沿って延在している。第２トーションバー１２は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第２トーションバー１２は、ベース５及び可動部７に接続されている。第２トーションバー１２は、ベース５と可動部７（光学デバイス１では、フレーム７３）との間に架け渡されている。第２トーションバー１２は、Ｚ軸方向から見た場合に第２トーションバー１２の外縁及び可動部７の外縁（光学デバイス１では、フレーム７３の外縁）の曲率が連続するように、可動部７に接続されている。具体的には、第２トーションバー１２のうち可動部７に接続される部分は、Ｙ軸方向における当該部分の幅が可動部７に近付くほど大きくなるように当該部分の両側面が凹状に湾曲した形状を呈している。第２トーションバー１２のうちベース５に接続される部分も同様に、Ｙ軸方向における当該部分の幅がベース５に近付くほど大きくなるように当該部分の両側面が凹状に湾曲した形状を呈している。
　光学デバイス１は、第１支持部２１と、第２支持部２２と、第３支持部２３と、第４支持部２４と、を更に備えている。第１支持部２１は、Ｙ軸方向において第１トーションバー１１の一方の側に配置されており、可動部７に接続されている。第２支持部２２は、Ｙ軸方向において第１トーションバー１１の他方の側に配置されており、可動部７に接続されている。第３支持部２３は、Ｙ軸方向において第２トーションバー１２の一方の側に配置されており、可動部７に接続されている。第４支持部２４は、Ｙ軸方向において第２トーションバー１２の他方の側に配置されており、第４支持部２４は、可動部７に接続されている。
　第１支持部２１は、第１本体部２１ａと、第１接続部２１ｂと、第１梁部２１ｃと、を有している。第１本体部２１ａは、第１本体部２１ａと第１トーションバー１１との間に隙間が形成された状態で、Ｘ軸方向に沿って延在している。第１本体部２１ａは、デバイス層９２の一部によって形成されている。第１接続部２１ｂは、第１本体部２１ａ及び可動部７に接続されている。第１接続部２１ｂは、第１本体部２１ａと可動部７（光学デバイス１では、フレーム７３）との間に架け渡されている。第１接続部２１ｂは、デバイス層９２の一部によって形成されている。第１接続部２１ｂは、第１トーションバー１１のうち可動部７に接続される部分から離れるように屈曲した形状を呈している。第１梁部２１ｃは、Ｚ軸方向における第１支持部２１の厚さがＺ軸方向における第１トーションバー１１の厚さよりも大きくなるように、第１本体部２１ａ及び第１接続部２１ｂに形成されている。第１梁部２１ｃは、第１本体部２１ａと第１接続部２１ｂとに渡って延在しており、フレーム梁部７６に接続されている。第１梁部２１ｃは、ハンドル層９１及び中間層９３の一部によって形成されている。Ｙ軸方向における第１梁部２１ｃの幅は、Ｙ軸方向における第１本体部２１ａの幅よりも小さい。第１梁部２１ｃは、第１本体部２１ａ及び第１接続部２１ｂを構成するデバイス層９２の表面９２ｂに形成されている。光学デバイス１では、第１梁部２１ｃは、Ｚ軸方向において、第１及び第２トーションバー１１，１２を構成するデバイス層９２の表面９２ｂから突出した部分である。
　第２支持部２２は、第２本体部２２ａと、第２接続部２２ｂと、第２梁部２２ｃと、を有している。第２本体部２２ａは、第２本体部２２ａと第１トーションバー１１との間に隙間が形成された状態で、Ｘ軸方向に沿って延在している。第２本体部２２ａは、デバイス層９２の一部によって形成されている。第２接続部２２ｂは、第２本体部２２ａ及び可動部７に接続されている。第２接続部２２ｂは、第２本体部２２ａと可動部７（光学デバイス１では、フレーム７３）との間に架け渡されている。第２接続部２２ｂは、デバイス層９２の一部によって形成されている。第２接続部２２ｂは、第１トーションバー１１のうち可動部７に接続される部分から離れるように屈曲した形状を呈している。第２梁部２２ｃは、Ｚ軸方向における第２支持部２２の厚さがＺ軸方向における第１トーションバー１１の厚さよりも大きくなるように、第２本体部２２ａ及び第２接続部２２ｂに形成されている。第２梁部２２ｃは、第２本体部２２ａと第２接続部２２ｂとに渡って延在しており、フレーム梁部７６に接続されている。第２梁部２２ｃは、ハンドル層９１及び中間層９３の一部によって形成されている。Ｙ軸方向における第２梁部２２ｃの幅は、Ｙ軸方向における第２本体部２２ａの幅よりも小さい。第２梁部２２ｃは、第２本体部２２ａ及び第２接続部２２ｂを構成するデバイス層９２の表面９２ｂに形成されている。光学デバイス１では、第２梁部２２ｃは、Ｚ軸方向において、第１及び第２トーションバー１１，１２を構成するデバイス層９２の表面９２ｂから突出した部分である。
　第３支持部２３は、第３本体部２３ａと、第３接続部２３ｂと、第３梁部２３ｃと、を有している。第３本体部２３ａは、第３本体部２３ａと第２トーションバー１２との間に隙間が形成された状態で、Ｘ軸方向に沿って延在している。第３本体部２３ａは、デバイス層９２の一部によって形成されている。第３接続部２３ｂは、第３本体部２３ａ及び可動部７に接続されている。第３接続部２３ｂは、第３本体部２３ａと可動部７（光学デバイス１では、フレーム７３）との間に架け渡されている。第３接続部２３ｂは、デバイス層９２の一部によって形成されている。第３接続部２３ｂは、第２トーションバー１２のうち可動部７に接続される部分から離れるように屈曲した形状を呈している。第３梁部２３ｃは、Ｚ軸方向における第３支持部２３の厚さがＺ軸方向における第２トーションバー１２の厚さよりも大きくなるように、第３本体部２３ａ及び第３接続部２３ｂに形成されている。第３梁部２３ｃは、第３本体部２３ａと第３接続部２３ｂとに渡って延在しており、フレーム梁部７６に接続されている。第３梁部２３ｃは、ハンドル層９１及び中間層９３の一部によって形成されている。Ｙ軸方向における第３梁部２３ｃの幅は、Ｙ軸方向における第３本体部２３ａの幅よりも小さい。第３梁部２３ｃは、第３本体部２３ａ及び第３接続部２３ｂを構成するデバイス層９２の表面９２ｂに形成されている。光学デバイス１では、第３梁部２３ｃは、Ｚ軸方向において、第１及び第２トーションバー１１，１２を構成するデバイス層９２の表面９２ｂから突出した部分である。
　第４支持部２４は、第４本体部２４ａと、第４接続部２４ｂと、第４梁部２４ｃと、を有している。第４本体部２４ａは、第４本体部２４ａと第２トーションバー１２との間に隙間が形成された状態で、Ｘ軸方向に沿って延在している。第４本体部２４ａは、デバイス層９２の一部によって形成されている。第４接続部２４ｂは、第４本体部２４ａ及び可動部７に接続されている。第４接続部２４ｂは、第４本体部２４ａと可動部７（光学デバイス１では、フレーム７３）との間に架け渡されている。第４接続部２４ｂは、デバイス層９２の一部によって形成されている。第４接続部２４ｂは、第２トーションバー１２のうち可動部７に接続される部分から離れるように屈曲した形状を呈している。第４梁部２４ｃは、Ｚ軸方向における第４支持部２４の厚さがＺ軸方向における第２トーションバー１２の厚さよりも大きくなるように、第４本体部２４ａ及び第４接続部２４ｂに形成されている。第４梁部２４ｃは、第４本体部２４ａと第４接続部２４ｂとに渡って延在しており、フレーム梁部７６に接続されている。第４梁部２４ｃは、ハンドル層９１及び中間層９３の一部によって形成されている。Ｙ軸方向における第４梁部２４ｃの幅は、Ｙ軸方向における第４本体部２４ａの幅よりも小さい。第４梁部２４ｃは、第４本体部２４ａ及び第４接続部２４ｂを構成するデバイス層９２の表面９２ｂに形成されている。光学デバイス１では、第４梁部２４ｃは、Ｚ軸方向において、第１及び第２トーションバー１１，１２を構成するデバイス層９２の表面９２ｂから突出した部分である。
　光学デバイス１は、第１可動櫛歯電極３１と、第２可動櫛歯電極３２と、第３可動櫛歯電極３３と、第４可動櫛歯電極３４と、第５可動櫛歯電極３５と、第６可動櫛歯電極３６と、を更に備えている。第１可動櫛歯電極３１は、第１支持部２１の第１本体部２１ａに設けられている。第２可動櫛歯電極３２は、第２支持部２２の第２本体部２２ａに設けられている。第３可動櫛歯電極３３は、第３支持部２３の第３本体部２３ａに設けられている。第４可動櫛歯電極３４は、第４支持部２４の第４本体部２４ａに設けられている。第５可動櫛歯電極３５は、可動部７のうち第１端部７ａを含む部分に設けられている。第１端部７ａは、Ｙ軸方向における可動部７の一方の側の端部である。光学デバイス１では、フレーム７３のうち、第１支持部２１の第１接続部２１ｂと第３支持部２３の第３接続部２３ｂとの間の部分であって、第１端部７ａを含む部分に、第５可動櫛歯電極３５が設けられている。第６可動櫛歯電極３６は、可動部７のうち第２端部７ｂを含む部分に設けられている。第２端部７ｂは、Ｙ軸方向における可動部７の他方の側の端部である。光学デバイス１では、フレーム７３のうち、第２支持部２２の第２接続部２２ｂと第４支持部２４の第４接続部２４ｂとの間の部分であって、第２端部７ｂを含む部分に、第６可動櫛歯電極３６が設けられている。
　第１可動櫛歯電極３１は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第１可動櫛歯電極３１は、Ｘ軸方向から見た場合に、第１支持部２１の第１本体部２１ａと可動部７の第１端部７ａとの間に配置されている。第１可動櫛歯電極３１は、複数の第１可動櫛歯３１ａを有している。各第１可動櫛歯３１ａは、第１支持部２１の第１本体部２１ａにおける第１トーションバー１１とは反対側の側面に設けられている。各第１可動櫛歯３１ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第１可動櫛歯３１ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第１可動櫛歯３１ａ間の間隔が一定となるように配列されている。
　第２可動櫛歯電極３２は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第２可動櫛歯電極３２は、Ｘ軸方向から見た場合に、第２支持部２２の第２本体部２２ａと可動部７の第２端部７ｂとの間に配置されている。第２可動櫛歯電極３２は、複数の第２可動櫛歯３２ａを有している。各第２可動櫛歯３２ａは、第２支持部２２の第２本体部２２ａにおける第１トーションバー１１とは反対側の側面に設けられている。各第２可動櫛歯３２ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第２可動櫛歯３２ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第２可動櫛歯３２ａ間の間隔が一定となるように配列されている。
　第３可動櫛歯電極３３は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第３可動櫛歯電極３３は、Ｘ軸方向から見た場合に、第３支持部２３の第３本体部２３ａと可動部７の第１端部７ａとの間に配置されている。第３可動櫛歯電極３３は、複数の第３可動櫛歯３３ａを有している。各第３可動櫛歯３３ａは、第３支持部２３の第３本体部２３ａにおける第２トーションバー１２とは反対側の側面に設けられている。各第３可動櫛歯３３ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第３可動櫛歯３３ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第３可動櫛歯３３ａ間の間隔が一定となるように配列されている。
　第４可動櫛歯電極３４は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第４可動櫛歯電極３４は、Ｘ軸方向から見た場合に、第４支持部２４の第４本体部２４ａと可動部７の第２端部７ｂとの間に配置されている。第４可動櫛歯電極３４は、複数の第４可動櫛歯３４ａを有している。各第４可動櫛歯３４ａは、第４支持部２４の第４本体部２４ａにおける第２トーションバー１２とは反対側の側面に設けられている。各第４可動櫛歯３４ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第４可動櫛歯３４ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第４可動櫛歯３４ａ間の間隔が一定となるように配列されている。
　第５可動櫛歯電極３５は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第５可動櫛歯電極３５は、複数の第５可動櫛歯３５ａを有している。各第５可動櫛歯３５ａは、フレーム７３のうち第１端部７ａを含む部分における第５本体部７２とは反対側の側面に設けられている。各第５可動櫛歯３５ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第５可動櫛歯３５ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第５可動櫛歯３５ａ間の間隔が一定となるように配列されている。
　第６可動櫛歯電極３６は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第６可動櫛歯電極３６は、複数の第６可動櫛歯３６ａを有している。各第６可動櫛歯３６ａは、フレーム７３のうち第２端部７ｂを含む部分における第５本体部７２とは反対側の側面に設けられている。各第６可動櫛歯３６ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第６可動櫛歯３６ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第６可動櫛歯３６ａ間の間隔が一定となるように配列されている。
　光学デバイス１は、第１固定櫛歯電極４１と、第２固定櫛歯電極４２と、第３固定櫛歯電極４３と、第４固定櫛歯電極４４と、第５固定櫛歯電極４５と、第６固定櫛歯電極４６と、を更に備えている。第１固定櫛歯電極４１、第２固定櫛歯電極４２、第３固定櫛歯電極４３、第４固定櫛歯電極４４、第５固定櫛歯電極４５及び第６固定櫛歯電極４６は、ベース５に設けられている。
　第１固定櫛歯電極４１は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第１固定櫛歯電極４１は、複数の第１固定櫛歯４１ａを有している。各第１固定櫛歯４１ａは、複数の第１可動櫛歯３１ａが設けられた第１本体部２１ａの側面と対向するベース５の側面に設けられている。各第１固定櫛歯４１ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第１固定櫛歯４１ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第１固定櫛歯４１ａ間の間隔が一定となるように配列されており、複数の第１可動櫛歯３１ａと互い違いに配置されている。隣り合う第１可動櫛歯３１ａと第１固定櫛歯４１ａ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１可動櫛歯３１ａと第１固定櫛歯４１ａとの間隔は、例えば、数μｍ程度である。
　第２固定櫛歯電極４２は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第２固定櫛歯電極４２は、複数の第２固定櫛歯４２ａを有している。各第２固定櫛歯４２ａは、複数の第２可動櫛歯３２ａが設けられた第２本体部２２ａの側面と対向するベース５の側面に設けられている。各第２固定櫛歯４２ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第２固定櫛歯４２ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第２固定櫛歯４２ａ間の間隔が一定となるように配列されており、複数の第２可動櫛歯３２ａと互い違いに配置されている。隣り合う第２可動櫛歯３２ａと第２固定櫛歯４２ａ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可動櫛歯３２ａと第２固定櫛歯４２ａとの間隔は、例えば、数μｍ程度である。
　第３固定櫛歯電極４３は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第３固定櫛歯電極４３は、複数の第３固定櫛歯４３ａを有している。各第３固定櫛歯４３ａは、複数の第３可動櫛歯３３ａが設けられた第３本体部２３ａの側面と対向するベース５の側面に設けられている。各第３固定櫛歯４３ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第３固定櫛歯４３ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第３固定櫛歯４３ａ間の間隔が一定となるように配列されており、複数の第３可動櫛歯３３ａと互い違いに配置されている。隣り合う第３可動櫛歯３３ａと第３固定櫛歯４３ａ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３可動櫛歯３３ａと第３固定櫛歯４３ａとの間隔は、例えば、数μｍ程度である。
　第４固定櫛歯電極４４は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第４固定櫛歯電極４４は、複数の第４固定櫛歯４４ａを有している。各第４固定櫛歯４４ａは、複数の第４可動櫛歯３４ａが設けられた第４本体部２４ａの側面と対向するベース５の側面に設けられている。各第４固定櫛歯４４ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第４固定櫛歯４４ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第４固定櫛歯４４ａ間の間隔が一定となるように配列されており、複数の第４可動櫛歯３４ａと互い違いに配置されている。隣り合う第４可動櫛歯３４ａと第４固定櫛歯４４ａ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４可動櫛歯３４ａと第４固定櫛歯４４ａとの間隔は、例えば、数μｍ程度である。
　第５固定櫛歯電極４５は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第５固定櫛歯電極４５は、複数の第５固定櫛歯４５ａを有している。各第５固定櫛歯４５ａは、複数の第５可動櫛歯３５ａが設けられたフレーム７３の側面と対向するベース５の側面に設けられている。各第５固定櫛歯４５ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第５固定櫛歯４５ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第５固定櫛歯４５ａ間の間隔が一定となるように配列されており、複数の第５可動櫛歯３５ａと互い違いに配置されている。隣り合う第５可動櫛歯３５ａと第５固定櫛歯４５ａ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５可動櫛歯３５ａと第５固定櫛歯４５ａとの間隔は、例えば、数μｍ程度である。
　第６固定櫛歯電極４６は、デバイス層９２の一部によって形成されている。第６固定櫛歯電極４６は、複数の第６固定櫛歯４６ａを有している。各第６固定櫛歯４６ａは、複数の第６可動櫛歯３６ａが設けられたフレーム７３の側面と対向するベース５の側面に設けられている。各第６固定櫛歯４６ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在している。複数の第６固定櫛歯４６ａは、Ｘ軸方向において互いに隣り合う第６固定櫛歯４６ａ間の間隔が一定となるように配列されており、複数の第６可動櫛歯３６ａと互い違いに配置されている。隣り合う第６可動櫛歯３６ａと第６固定櫛歯４６ａ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６可動櫛歯３６ａと第６固定櫛歯４６ａとの間隔は、例えば、数μｍ程度である。
　ベース５を構成するデバイス層９２の表面９２ａには、複数の電極パッド２，３，４が設けられている。ベース５を構成するデバイス層９２には、その一部が溝によって画定されることで、複数の配線部５１，５２，５３が形成されている。各電極パッド２は、各配線部５１を介して、第１可動櫛歯電極３１、第２可動櫛歯電極３２、第３可動櫛歯電極３３、第４可動櫛歯電極３４、第５可動櫛歯電極３５及び第６可動櫛歯電極３６と電気的に接続されている。第５固定櫛歯電極４５の近傍に位置する電極パッド３は、第５固定櫛歯電極４５の近傍に位置する配線部５２を介して、第５固定櫛歯電極４５に電気的に接続されている。第６固定櫛歯電極４６の近傍に位置する電極パッド３は、第６固定櫛歯電極４６の近傍に位置する配線部５２を介して、第６固定櫛歯電極４６と電気的に接続されている。第１固定櫛歯電極４１の近傍に位置する電極パッド４は、第１固定櫛歯電極４１の近傍に位置する配線部５３を介して、第１固定櫛歯電極４１と電気的に接続されている。第２固定櫛歯電極４２の近傍に位置する電極パッド４は、第２固定櫛歯電極４２の近傍に位置する配線部５３を介して、第２固定櫛歯電極４２と電気的に接続されている。第３固定櫛歯電極４３の近傍に位置する電極パッド４は、第３固定櫛歯電極４３の近傍に位置する配線部５３を介して、第３固定櫛歯電極４３と電気的に接続されている。第４固定櫛歯電極４４の近傍に位置する電極パッド４は、第４固定櫛歯電極４４の近傍に位置する配線部５３を介して、第４固定櫛歯電極４４と電気的に接続されている。なお、図３及び図４では、複数の電極パッド２，３，４の図示が省略されている。
　第５可動櫛歯電極３５及び第５固定櫛歯電極４５、並びに、第６可動櫛歯電極３６及び第６固定櫛歯電極４６は、駆動用の電極として用いられる。具体的には、複数の電極パッド２，３を介して、第５可動櫛歯電極３５と第５固定櫛歯電極４５との間、及び第６可動櫛歯電極３６と第６固定櫛歯電極４６との間のそれぞれに電圧が周期的に印加される。これにより、第５可動櫛歯電極３５と第５固定櫛歯電極４５との間、及び第６可動櫛歯電極３６と第６固定櫛歯電極４６との間のそれぞれに静電気力が発生し、当該静電気力と、第１トーションバー１１及び第２トーションバー１２に発生する反発力との協働によって、軸線Ｌ１を中心線として可動部７が揺動する（すなわち、光学機能部７１が揺動する）。
　第１可動櫛歯電極３１及び第１固定櫛歯電極４１、第２可動櫛歯電極３２及び第２固定櫛歯電極４２、第３可動櫛歯電極３３及び第３固定櫛歯電極４３、並びに、第４可動櫛歯電極３４及び第４固定櫛歯電極４４は、モニタ用の電極として用いられる。具体的には、複数の電極パッド２，４を介して、第１可動櫛歯電極３１と第１固定櫛歯電極４１との間、第２可動櫛歯電極３２と第２固定櫛歯電極４２との間、第３可動櫛歯電極３３と第３固定櫛歯電極４３との間、及び第４可動櫛歯電極３４と第４固定櫛歯電極４４との間のそれぞれの静電容量が検出される。当該静電容量は、可動部７の揺動角度（すなわち、光学機能部７１の揺動角度）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信号（印加する電圧の大きさ、周期等）を調整することで、可動部７の揺動角度（すなわち、光学機能部７１の揺動角度）をフィードバック制御することができる。
　光学デバイス１では、光学機能部７１及び複数の電極パッド３，４を除く部分が、ＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）によってＳＯＩ基板９において一体的に形成されている。光学デバイス１では、少なくとも、ＳＯＩ基板９において一体的に形成された部分が、Ｚ軸方向から見た場合に、軸線Ｌ１に関して線対称となり且つ軸線Ｌ２に関して線対称となる形状を呈している。
　以上説明したように、光学デバイス１では、第１及び第３可動櫛歯電極３１，３３が、Ｘ軸方向から見た場合に、可動部７の第１端部７ａよりも第１及び第２トーションバー１１，１２側に位置しており、第２及び第４可動櫛歯電極３２，３４が、Ｘ軸方向から見た場合に、可動部７の第２端部７ｂよりも第１及び第２トーションバー１１，１２側に位置している。これにより、軸線Ｌ１を中心線として可動部７を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯（第１固定櫛歯４１ａ、第２固定櫛歯４２ａ、第３固定櫛歯４３ａ及び第４固定櫛歯４４ａのそれぞれ）間の領域から可動櫛歯（第１可動櫛歯３１ａ、第２可動櫛歯３２ａ、第３可動櫛歯３３ａ及び第４可動櫛歯３４ａのそれぞれ）の全体が外れるのを抑制することができる。更に、光学デバイス１では、第１及び第２梁部２１ｃ，２２ｃが形成されることで、Ｚ軸方向における第１及び第２支持部２１，２２のそれぞれの厚さが、Ｚ軸方向における第１トーションバー１１の厚さよりも大きくなっており、第３及び第４梁部２３ｃ，２４ｃが形成されることで、Ｚ軸方向における第３及び第４支持部２３，２４のそれぞれの厚さが、Ｚ軸方向における第２トーションバー１２の厚さよりも大きくなっている。これにより、可動部７が揺動している際に、第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４が歪むのを抑制することができる。したがって、第１、第２、第３、第４可動櫛歯電極３１，３２，３３，３４を可動部７と一体的に揺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隔が変動するのを抑制することができる。以上により、信頼性の高い光学デバイス１が得られる。
　なお、第１、第２、第３、第４支持部２１，２２，２３，２４が歪むのを抑制するために、Ｙ軸方向における第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の幅を大きくすることも考えられるが、Ｙ軸方向における第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の幅を大きくすることには、次のようなデメリットがある。すなわち、可動部７の揺動に起因する第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の変形については、Ｙ軸方向における第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の幅を大きくすることに比べ、Ｚ軸方向における第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の厚さ大きくすることのほうが、当該変形を抑制する上で大きな効果がある。そのため、Ｚ軸方向における第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の厚さ大きくすることと同程度の効果が得られるように、Ｙ軸方向における第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の幅を大きくすると、第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の質量が大きくなり、共振周波数レベルで可動部７を揺動させる上で不利となる。また、Ｙ軸方向において第１及び第２トーションバー１１，１２から第１、第２、第３、第４可動櫛歯電極３１，３２，３３，３４のそれぞれに至る距離は、Ｙ軸方向における第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の幅を大きくした分だけ大きくなる。そのため、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れるのを抑制しようとすると、可動部７の揺動角度が制限されてしまう。光学デバイス１のように、Ｚ軸方向における第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４の厚さ大きくすれば、以上のようなデメリットを回避しつつ、第１、第２、第３、第４支持部２１，２２，２３，２４が歪むのを抑制することができる。
　また、光学デバイス１では、少なくとも、ＳＯＩ基板９において一体的に形成された部分であって、複数の電極パッド３，４を除く部分が、Ｚ軸方向から見た場合に、軸線Ｌ１に関して線対称となり且つ軸線Ｌ２に関して線対称となる形状を呈している。これにより、軸線Ｌ１を中心線として可動部７をバランス良く揺動させることができる。
　また、光学デバイス１では、第１トーションバー１１、第１支持部２１の第１本体部２１ａ及び第２支持部２２の第２本体部２２ａ、並びに、第２トーションバー１２、第３支持部２３の第３本体部２３ａ及び第４支持部２４の第４本体部２４ａが、Ｘ軸方向に沿って延在している。これにより、構造の単純化を図りつつ、各部を効率良く配置することができる。
　また、光学デバイス１では、第１支持部２１の第１接続部２１ｂが、第１トーションバー１１から離れるように屈曲した形状を呈しており、第２支持部２２の第２接続部２２ｂが、第１トーションバー１１から離れるように屈曲した形状を呈しており、第３支持部２３の第３接続部２３ｂが、第２トーションバー１２から離れるように屈曲した形状を呈しており、第４支持部２４の第４接続部２４ｂが、第２トーションバー１２から離れるように屈曲した形状を呈している。これにより、第１及び第２トーションバー１１，１２のそれぞれが可動部７に接続される部分の設計の自由度を向上させることができる。更に、第１及び第２本体部２１ａ，２２ａを第１トーションバー１１に近付けることができると共に、第３及び第４本体部２３ａ，２４ａを第２トーションバー１２に近付けることができる。そのため、軸線Ｌ１を中心線として可動部７を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れるのを抑制することができる。
　また、光学デバイス１では、第１トーションバー１１が、Ｚ軸方向から見た場合に第１トーションバー１１の外縁及び可動部７の外縁の曲率が連続するように、可動部７に接続されており、第２トーションバー１２が、Ｚ軸方向から見た場合に第２トーションバー１２の外縁及び可動部７の外縁の曲率が連続するように、可動部７に接続されている。これにより、第１及び第２トーションバー１１，１２のそれぞれが可動部７に接続される部分において応力集中が起こり難くなるため、第１及び第２トーションバー１１，１２が破損するのを抑制することができる。
　また、光学デバイス１では、第５可動櫛歯電極３５と第５固定櫛歯電極４５との間、及び第６可動櫛歯電極３６と第６固定櫛歯電極４６との間のそれぞれに電圧を印加することで、これらの電極を駆動用の電極として用いることができる。このとき、Ｙ軸方向における第１及び第２トーションバー１１，１２からの距離については、第１可動櫛歯電極３１及び第３可動櫛歯電極３３よりも第５可動櫛歯電極３５のほうが大きくなり、第２可動櫛歯電極３２及び第４可動櫛歯電極３４よりも第６可動櫛歯電極３６のほうが大きくなる。そのため、駆動用の電極に発生させる静電気力の大きさ（すなわち、駆動用の電極に印加する電圧の大きさ）を大きくしなくても、可動部７を揺動させるために必要なトルクを得ることができる。更に、第１可動櫛歯電極３１と第１固定櫛歯電極４１との間、第２可動櫛歯電極３２と第２固定櫛歯電極４２との間、第３可動櫛歯電極３３と第３固定櫛歯電極４３との間、及び第４可動櫛歯電極３４と第４固定櫛歯電極４４との間のそれぞれの静電容量を検出することで、これらの電極をモニタ用の電極として用いることができる。このとき、可動部７を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れることが抑制される。そのため、可動部７が揺動する範囲の全体において可動部７の位置（揺動角度）を把握することができる。
　また、光学デバイス１では、第５本体部７２に設けられた本体梁部７５、フレーム７３に沿って延在するフレーム梁部７６、並びに、各第５接続部７４において本体梁部７５及びフレーム梁部７６に接続された接続梁部７７が可動部７に設けられており、第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４がそれぞれ有する第１、第２、第３及び第４梁部２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，２４ｃが、フレーム梁部７６に接続されている。これにより、第１及び第２トーションバー１１，１２の捩れの影響が光学機能部７１に伝わり難くなるため、光学機能部７１が歪むのをより確実に抑制することができる。更に、可動部７並びに第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４が一体として歪み難くなるため、互いに隣り合う可動櫛歯と固定櫛歯との間隔が変動するのをより確実に抑制することができる。
　また、光学デバイス１では、複数の第５接続部７４が、それぞれ、第１端部７ａに対応する位置（第１端部７ａと可動部７の中心位置との間の位置）、第２端部７ｂに対応する位置（第２端部７ｂと可動部７の中心位置との間の位置）、第１トーションバー１１の延長線上の位置、及び第２トーションバー１２の延長線上の位置に配置されている。これにより、共振周波数レベルで可動部７を揺動させる際に、可動部７の揺動の共振周波数と他のモードの共振周波数との差を大きくして、可動部７の揺動に他のモードが重畳するのを抑制することができる。
　また、光学デバイス１では、光学機能部７１がミラーである。これにより、例えばレーザ光を所定の領域に好適に走査することができる。
　以上、本開示の一実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されない。例えば、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。一例として、Ｙ軸方向における第１、第２、第３及び第４梁部２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，２４ｃの幅は、それぞれ、Ｙ軸方向における第１、第２、第３及び第４本体部２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａの幅と同じであってもよい。また、第１、第２、第３及び第４梁部２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，２４ｃは、Ｘ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。ただし、その場合にも、軸線Ｌ１を中心線として可動部７をバランス良く揺動させる観点から、第１、第２、第３及び第４梁部２１ｃ，２２ｃ，２３ｃ，２４ｃは、Ｚ軸方向から見た場合に、軸線Ｌ１に関して線対称となり且つ軸線Ｌ２に関して線対称となる形状を呈していることが好ましい。
　また、図５に示されるように、可動部７において、複数の第５接続部７４は、それぞれ、第１端部７ａに対応する位置（第１端部７ａと可動部７の中心位置との間の位置）、及び第２端部７ｂに対応する位置（第２端部７ｂと可動部７の中心位置との間の位置）に配置されており、第１トーションバー１１の延長線上の位置、及び第２トーションバー１２の延長線上の位置に配置されていなくてもよい。この場合、第１及び第２トーションバー１１，１２の捩れの影響が光学機能部７１に更に伝わり難くなるため、光学機能部７１が歪むのをより確実に抑制することができる。
　また、図６に示されるように、光学デバイス１は、第５及び第６可動櫛歯電極３５，３６と、第５及び第６固定櫛歯電極４５，４６と、を備えていなくてもよい。つまり、可動部７に可動櫛歯電極が設けられていなくてもよい。この場合、第１可動櫛歯電極３１と第１固定櫛歯電極４１との間、第２可動櫛歯電極３２と第２固定櫛歯電極４２との間、第３可動櫛歯電極３３と第３固定櫛歯電極４３との間、及び第４可動櫛歯電極３４と第４固定櫛歯電極４４との間のそれぞれに電圧を印加することで、これらの電極を駆動用の電極として用いることができる。このとき、可動部７を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れることが抑制される。そのため、印加する電圧の大きさ、周期等、駆動信号の設定の制御性を向上させることができる。更に、第１可動櫛歯電極３１と第１固定櫛歯電極４１との間、第２可動櫛歯電極３２と第２固定櫛歯電極４２との間、第３可動櫛歯電極３３と第３固定櫛歯電極４３との間、及び第４可動櫛歯電極３４と第４固定櫛歯電極４４との間のそれぞれの静電容量を検出することで、これらの電極をモニタ用の電極としても用いることができる。このとき、可動部７を大きく揺動させたとしても、互いに隣り合う固定櫛歯間の領域から可動櫛歯の全体が外れることが抑制される。そのため、可動部７が揺動する範囲の全体において可動部７の位置（揺動角度）を把握することができる。また、この場合、可動部７の構造の単純化を図ることができる。更に、可動部７の軽量化、延いては、可動部７の揺動の共振周波数の向上を図り、可動部７をより高速で揺動させることができる。
　光学機能部７１は、ミラー以外であってもよく、例えば、レンズ等の光学素子が配置されていてもよい。また、本体梁部７５は、第５本体部７２の外縁に沿って延在するものに限定されず、例えば、第５本体部７２を横切るように延在するものであってもよい。また、可動部７は、各第５接続部７４において本体梁部７５及びフレーム梁部７６に接続された接続梁部７７を有していなくてもよい。その場合にも、光学機能部７１、並びに、第１、第２、第３及び第４支持部２１，２２，２３，２４が歪むのを確実に抑制することができる。また、隣り合う第１可動櫛歯３１ａと第１固定櫛歯４１ａとが、Ｘ軸方向において互いに向かい合っていれば、第１可動櫛歯３１ａ及び第１固定櫛歯４１ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に沿って延在していなくてもよい。一例として、第１可動櫛歯３１ａ及び第１固定櫛歯４１ａは、Ｘ軸方向に垂直な平面に対して傾斜して延在していてもよいし、或いは、Ｚ軸方向から見た場合に弧状に湾曲した形状を呈していてもよい。つまり、互いに向かい合う第１可動櫛歯３１ａの側面と第１固定櫛歯４１ａの側面とが、Ｘ軸方向において互いに向かい合っていればよい。これらの点は、第２可動櫛歯３２ａ及び第２固定櫛歯４２ａ、第３可動櫛歯３３ａ及び第３固定櫛歯４３ａ、第４可動櫛歯３４ａ及び第４固定櫛歯４４ａ、第５可動櫛歯３５ａ及び第５固定櫛歯４５ａ、第５可動櫛歯３５ａ及び第５固定櫛歯４５ａのそれぞれについても同様である。
　１…光学デバイス、５…ベース、７…可動部、７ａ…第１端部、７ｂ…第２端部、１１…第１トーションバー、１２…第２トーションバー、２１…第１支持部、２１ａ…第１本体部、２１ｂ…第１接続部、２１ｃ…第１梁部、２２…第２支持部、２２ａ…第２本体部、２２ｂ…第２接続部、２２ｃ…第２梁部、２３…第３支持部、２３ａ…第３本体部、２３ｂ…第３接続部、２３ｃ…第３梁部、２４…第４支持部、２４ａ…第４本体部、２４ｂ…第４接続部、２４ｃ…第４梁部、３１…第１可動櫛歯電極、３１ａ…第１可動櫛歯、３２…第２可動櫛歯電極、３２ａ…第２可動櫛歯、３３…第３可動櫛歯電極、３３ａ…第３可動櫛歯、３４…第４可動櫛歯電極、３４ａ…第４可動櫛歯、３５…第５可動櫛歯電極、３５ａ…第５可動櫛歯、３６…第６可動櫛歯電極、３６ａ…第６可動櫛歯、４１…第１固定櫛歯電極、４１ａ…第１固定櫛歯、４２…第２固定櫛歯電極、４２ａ…第２固定櫛歯、４３…第３固定櫛歯電極、４３ａ…第３固定櫛歯、４４…第４固定櫛歯電極、４４ａ…第４固定櫛歯、４５…第５固定櫛歯電極、４５ａ…第５固定櫛歯、４６…第６固定櫛歯電極、４６ａ…第６固定櫛歯、７１…光学機能部、７２…第５本体部、７３…フレーム、７４…第５接続部、７５…本体梁部、７６…フレーム梁部、７７…接続梁部。

Claims (10)

  1. 　ベースと、
    　光学機能部を有する可動部と、
    　第１方向において前記可動部の一方の側に配置され、前記ベース及び前記可動部に接続された第１トーションバーと、
    　前記第１方向において前記可動部の他方の側に配置され、前記ベース及び前記可動部に接続された第２トーションバーと、
    　前記第１方向に垂直な第２方向において前記第１トーションバーの一方の側に配置され、前記可動部に接続された第１支持部と、
    　前記第２方向において前記第１トーションバーの他方の側に配置され、前記可動部に接続された第２支持部と、
    　前記第２方向において前記第２トーションバーの前記一方の側に配置され、前記可動部に接続された第３支持部と、
    　前記第２方向において前記第２トーションバーの前記他方の側に配置され、前記可動部に接続された第４支持部と、
    　前記第１支持部に設けられ、複数の第１可動櫛歯を有する第１可動櫛歯電極と、
    　前記第２支持部に設けられ、複数の第２可動櫛歯を有する第２可動櫛歯電極と、
    　前記第３支持部に設けられ、複数の第３可動櫛歯を有する第３可動櫛歯電極と、
    　前記第４支持部に設けられ、複数の第４可動櫛歯を有する第４可動櫛歯電極と、
    　前記ベースに設けられ、前記複数の第１可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第１固定櫛歯を有する第１固定櫛歯電極と、
    　前記ベースに設けられ、前記複数の第２可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第２固定櫛歯を有する第２固定櫛歯電極と、
    　前記ベースに設けられ、前記複数の第３可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第３固定櫛歯を有する第３固定櫛歯電極と、
    　前記ベースに設けられ、前記複数の第４可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第４固定櫛歯を有する第４固定櫛歯電極と、を備え、
    　隣り合う前記第１可動櫛歯と前記第１固定櫛歯とは、前記第１方向において互いに向かい合っており、
    　隣り合う前記第２可動櫛歯と前記第２固定櫛歯とは、前記第１方向において互いに向かい合っており、
    　隣り合う前記第３可動櫛歯と前記第３固定櫛歯とは、前記第１方向において互いに向かい合っており、
    　隣り合う前記第４可動櫛歯と前記第４固定櫛歯とは、前記第１方向において互いに向かい合っており、
    　前記第１可動櫛歯電極は、前記第１方向から見た場合に、前記第１支持部と前記第２方向における前記可動部の前記一方の側の第１端部との間に配置されており、
    　前記第２可動櫛歯電極は、前記第１方向から見た場合に、前記第２支持部と前記第２方向における前記可動部の前記他方の側の第２端部との間に配置されており、
    　前記第３可動櫛歯電極は、前記第１方向から見た場合に、前記第３支持部と前記可動部の前記第１端部との間に配置されており、
    　前記第４可動櫛歯電極は、前記第１方向から見た場合に、前記第４支持部と前記可動部の前記第２端部との間に配置されており、
    　前記第１支持部は、前記第１方向及び前記第２方向に垂直な第３方向における前記第１支持部の厚さが前記第３方向における前記第１トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第１梁部を有し、
    　前記第２支持部は、前記第３方向における前記第２支持部の厚さが前記第３方向における前記第１トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第２梁部を有し、
    　前記第３支持部は、前記第３方向における前記第３支持部の厚さが前記第３方向における前記第２トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第３梁部を有し、
    　前記第４支持部は、前記第３方向における前記第４支持部の厚さが前記第３方向における前記第２トーションバーの厚さよりも大きくなるように形成された第４梁部を有する、光学デバイス。
  2. 　前記第１支持部は、前記第１可動櫛歯電極が設けられた第１本体部を更に有し、
    　前記第２支持部は、前記第２可動櫛歯電極が設けられた第２本体部を更に有し、
    　前記第３支持部は、前記第３可動櫛歯電極が設けられた第３本体部を更に有し、
    　前記第４支持部は、前記第４可動櫛歯電極が設けられた第４本体部を更に有し、
    　前記第１トーションバー、前記第１本体部及び前記第２本体部、並びに、前記第２トーションバー、前記第３本体部及び前記第４本体部は、前記第１方向に沿って延在している、請求項１に記載の光学デバイス。
  3. 　前記第１支持部は、前記第１本体部及び前記可動部に接続された第１接続部を更に有し、前記第１接続部は、前記第１トーションバーから離れるように屈曲した形状を呈しており、
    　前記第２支持部は、前記第２本体部及び前記可動部に接続された第２接続部を更に有し、前記第２接続部は、前記第１トーションバーから離れるように屈曲した形状を呈しており、
    　前記第３支持部は、前記第３本体部及び前記可動部に接続された第３接続部を更に有し、前記第３接続部は、前記第２トーションバーから離れるように屈曲した形状を呈しており、
    　前記第４支持部は、前記第４本体部及び前記可動部に接続された第４接続部を更に有し、前記第４接続部は、前記第２トーションバーから離れるように屈曲した形状を呈している、請求項２に記載の光学デバイス。
  4. 　前記第１トーションバーは、前記第３方向から見た場合に前記第１トーションバーの外縁及び前記可動部の外縁の曲率が連続するように、前記可動部に接続されており、
    　前記第２トーションバーは、前記第３方向から見た場合に前記第２トーションバーの外縁及び前記可動部の外縁の曲率が連続するように、前記可動部に接続されている、請求項１～３のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  5. 　前記可動部のうち前記第１端部を含む部分に設けられ、複数の第５可動櫛歯を有する第５可動櫛歯電極と、
    　前記可動部のうち前記第２端部を含む部分に設けられ、複数の第６可動櫛歯を有する第６可動櫛歯電極と、
    　前記ベースに設けられ、前記複数の第５可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第５固定櫛歯を有する第５固定櫛歯電極と、
    　前記ベースに設けられ、前記複数の第６可動櫛歯と互い違いに配置された複数の第６固定櫛歯を有する第６固定櫛歯電極と、を更に備え、
    　隣り合う前記第５可動櫛歯と前記第５固定櫛歯とは、前記第１方向において互いに向かい合っており、
    　隣り合う前記第６可動櫛歯と前記第６固定櫛歯とは、前記第１方向において互いに向かい合っている、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  6. 　前記可動部には、可動櫛歯電極が設けられていない、請求項１～４のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  7. 　前記可動部は、前記光学機能部が設けられた第５本体部と、前記第３方向から見た場合に前記第５本体部を囲むフレームと、前記第５本体部及び前記フレームに接続された複数の第５接続部と、前記第５本体部に設けられた本体梁部と、前記フレームに沿って延在するフレーム梁部と、を更に有し、
    　前記第１梁部、前記第２梁部、前記第３梁部及び前記第４梁部は、前記フレーム梁部に接続されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の光学デバイス。
  8. 　前記可動部は、前記複数の第５接続部のそれぞれにおいて前記本体梁部及び前記フレーム梁部に接続された接続梁部を更に有する、請求項７に記載の光学デバイス。
  9. 　前記複数の第５接続部は、前記可動部の前記第１端部及び前記第２端部に対応する位置に配置されている、請求項７又は８に記載の光学デバイス。
  10. 　前記光学機能部は、ミラーである、請求項１～９のいずれか一項に記載の光学デバイス。
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