(57)【要約】【課題】信頼性の高い光学デバイスを提供する。【解決手段】光学デバイスでは、ベース及び可動部は、第１半導体層、絶縁層及び第２半導体層を所定方向における一方の側からこの順に有する半導体基板によって構成されている。ベースは、第１半導体層、絶縁層及び第２半導体層によって構成されている。可動部は、第２半導体層によって構成された配置部を有している。光学機能部は、配置部における一方の側の表面上に配置されている。ベースを構成する第１半導体層は、ベースを構成する第２半導体層よりも厚い。ベースにおける一方の側の表面は、光学機能部よりも一方の側に位置している。可動部を所定方向に沿って移動可能となるように支持する複数の弾性支持部の各々は、レバーと、レバーとベースとの間に接続された第１捩り支持部と、レバーと可動部との間に接続された第２捩り支持部と、を有する。【選択図】図５
2020129116.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主面を有するベースと、
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と交差する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複数の弾性支持部と、
前記可動部上に配置された光学機能部と、を備え、
前記ベース及び前記可動部は、第１半導体層、絶縁層及び第２半導体層を前記所定方向における一方の側からこの順に有する半導体基板によって構成されており、
前記ベースは、前記第１半導体層、前記絶縁層及び前記第２半導体層によって構成されており、
前記可動部は、前記第２半導体層によって構成された配置部を有し、
前記光学機能部は、前記配置部における前記一方の側の表面上に配置されており、
前記ベースを構成する前記第１半導体層は、前記ベースを構成する前記第２半導体層よりも厚く、
前記ベースにおける前記一方の側の表面は、前記光学機能部よりも前記一方の側に位置しており、
前記複数の弾性支持部の各々は、
レバーと、
前記レバーと前記ベースとの間に接続された第１捩り支持部と、
前記レバーと前記可動部との間に接続された第２捩り支持部と、を有する、光学デバイス。
【請求項２】
前記可動部は、前記光学機能部の周辺に配置された梁部を更に有し、
前記梁部における前記一方の側の端面は、前記光学機能部よりも前記一方の側に位置している、請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
前記梁部は、前記所定方向から見た場合に前記配置部の外縁に沿って延在するように、前記配置部における前記一方の側の前記表面上に配置されている、請求項２に記載の光学デバイス。
【請求項４】
前記梁部を構成する前記第１半導体層は、前記ベースを構成する前記第１半導体層よりも薄い、請求項２又は３に記載の光学デバイス。
【請求項５】
前記可動部は、前記所定方向から見た場合に前記配置部を囲む枠部と、前記配置部と前記枠部とを互いに連結する連結部と、を更に有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学デバイス。
【請求項６】
前記枠部及び前記連結部は、前記第２半導体層によって構成されている、請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
前記可動部は、前記光学機能部の周辺に配置された梁部と、前記所定方向から見た場合に前記配置部を囲む枠部と、前記配置部と前記枠部とを互いに連結する連結部と、を更に有し、
前記梁部は、前記所定方向から見た場合に前記枠部に沿って延在するように、前記枠部における前記一方の側の表面上に配置されている、請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項８】
前記ベースに設けられた電極パッドを更に備え、
前記電極パッドは、前記第２半導体層に至るように前記第１半導体層における前記一方の側の表面に形成された開口内において、前記第２半導体層における前記一方の側の表面上に配置されている、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学デバイス。
【請求項９】
前記電極パッドは、前記開口の底面及び側面にわたって延在している、請求項８に記載の光学デバイス。
【請求項１０】
前記電極パッド及び前記光学機能部の各々は、金属層によって構成されており、
前記電極パッドを構成する金属層は、前記光学機能部を構成する金属層よりも厚い、請求項８又は９に記載の光学デバイス。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学デバイスと、
前記光学デバイスに対して前記所定方向における他方の側に配置された光学機能部材と、
前記光学機能部材に対して前記他方の側に配置された固定ミラーと、を備え、
前記光学機能部は、前記可動部と共に可動ミラーを構成するミラー面である、ミラーユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）技術によってＳＯＩ（Silicon  On  Insulator）基板に干渉光学系が形成された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、高精度な光学配置が実現されたＦＴＩＲ（フーリエ変換型赤外分光分析器）を提供し得るため、注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１２−５２４２９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような光学デバイスでは、干渉光学系を構成する可動ミラーが、ＳＯＩ基板の主面に沿って移動する。これに対し、可動ミラーのミラー面の大型化を図るために、可動ミラーがＳＯＩ基板の主面に垂直な方向に沿って移動する構成を採用することが考えられる。しかし、単にそのような構成を採用しただけでは、ミラー面を十分に保護することができず、デバイスとしての信頼性が低下するおそれがある。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、主面と交差する所定方向に沿って移動可能となるようにベースにおいて支持された可動部と、可動部上に配置された光学機能部と、を備え、ベース及び可動部は、第１半導体層、絶縁層及び第２半導体層を所定方向における一方の側からこの順に有する半導体基板によって構成されており、ベースは、第１半導体層、絶縁層及び第２半導体層によって構成されており、可動部は、第２半導体層によって構成された配置部を有し、光学機能部は、配置部における一方の側の表面上に配置されており、ベースを構成する第１半導体層は、ベースを構成する第２半導体層よりも厚く、ベースにおける一方の側の表面は、光学機能部よりも一方の側に位置している。
【０００７】
この光学デバイスでは、ベースにおける一方の側の表面が、光学機能部よりも一方の側に位置している。これにより、ベースによって光学機能部を保護することができ、例えば、運搬時等における直接的な接触によって光学機能部が損傷す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、ベースを構成する第１半導体層が、ベースを構成する第２半導体層よりも厚い。これにより、光学機能部に対するベースの突出量を確保することができ、ベースによって光学機能部を効果的に保護することができる。よって、この光学デバイスによれば、信頼性を高めることができる。
【０００８】
可動部は、光学機能部の周辺に配置された梁部を更に有し、梁部は、第２半導体層上に配置された第１半導体層及び絶縁層によって構成されており、梁部における一方の側の端面は、光学機能部よりも一方の側に位置していてもよい。この場合、梁部によっても光学機能部を保護することができる。更に、梁部によって可動部の移動中の変形を抑制することもできる。
【０００９】
梁部は、所定方向から見た場合に配置部の外縁に沿って延在するように、配置部における一方の側の表面上に配置されていてもよい。この場合、梁部を光学機能部の近くに配置することができ、光学機能部をより効果的に保護することができる。更に、梁部が配置部上に配置されるため、配置部の変形をより好適に抑制することができる。
【００１０】
可動部は、所定方向から見た場合に配置部を囲む枠部と、配置部と枠部とを互いに連結する連結部と、を更に有し、枠部及び連結部は、第２半導体層によって構成されており、梁部は、所定方向から見た場合に枠部に沿って延在するように、枠部における一方の側の表面上に配置されていてもよい。この場合、梁部によって光学機能部をより一層効果的に保護することができる。更に、梁部によって枠部の変形を抑制することができ、ひいては枠部の変形に起因する配置部の変形を抑制することができる。
【００１１】
梁部を構成する第１半導体層は、ベースを構成する第１半導体層よりも薄くてもよい。この場合、可動部の移動中に梁部がベースから突出するのを抑制することができ、所定方向における可動部の移動量を増加させることが可能となる。
【００１２】
本開示の一側面に係る光学デバイスは、ベースに設けられた電極パッドを更に備え、電極パッドは、第１半導体層における一方の側の表面から第２半導体層に至るようにベースに形成された開口内において、第２半導体層における一方の側の表面上に配置されており、ベースには、第１半導体層における一方の側の表面から第２半導体層に至り、所定方向から見た場合に開口を囲むように延在する溝部が形成されていてもよい。この場合、溝部によって電極パッドの電気的絶縁性を確実化することができ、信頼性を一層高めることができる。
【００１３】
電極パッドは、開口の底面及び側面にわたって延在していてもよい。この場合、電極パッドを大面積化することができる。
【００１４】
電極パッド及び光学機能部の各々は、金属層によって構成されており、電極パッドを構成する金属層は、光学機能部を構成する金属層よりも厚くてもよい。この場合、光学機能部の変形を抑制することができると共に、電極パッドへの電気的接続を確実化することが可能となる。
【００１５】
本開示の一側面に係るミラーユニットは、上記光学デバイスと、光学デバイスに対して所定方向における他方の側に配置された光学機能部材と、光学機能部材に対して他方の側に配置された固定ミラーと、を備え、光学機能部は、可動部と共に可動ミラーを構成するミラー面であり、光学デバイスには、可動ミラー及び固定ミラーと共に干渉光学系を構成するビームスプリッタユニットと固定ミラーとの間の光路の第１部分を構成する第１光通過部が設けられており、光学機能部材には、ビームスプリッタユニットと固定ミラーとの間の光路の第２部分を構成する第２光通過部が設けられており、第２光通過部は、ビームスプリッタユニットと可動ミラーとの間の光路と、ビームスプリッタユニットと固定ミラーとの間の光路と、の間に生じる光路差を補正する。
【００１６】
このミラーユニットでは、上述した理由により、信頼性を高めることができる。また、光学機能部材の第２光通過部によって、ビームスプリッタユニットと可動ミラーとの間の光路と、ビームスプリッタユニットと固定ミラーとの間の光路との間に生じる光路長差を補正することができる。更に、このミラーユニットでは、ミラー面が光学機能部材の近くに配置されている。このような構成は、光学機能部材の第２光通過部によって光路長差を補正する場合に特に有効である。
【発明の効果】
【００１７】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、一実施形態の光モジュールの断面図である。
【図２】図２は、図１に示されるミラーユニットの平面図である。
【図３】図３は、図２に示されるIII−III線に沿ってのミラーユニットの断面図である。
【図４】図４は、図２に示されるIV−IV線に沿ってのミラーユニットの断面図である。
【図５】図５は、図２に示されるV−V線に沿ってのミラーデバイスの模式的な断面図である。
【図６】図６は、図２に示されるミラーデバイスの部分拡大図である。
【図７】図７は、図２に示される光学機能部材の平面図である。
【図８】図８は、図１に示されるVIII−VIII線に沿っての光モジュールの断面図である。
【図９】図９は、図１に示されるIX−IX線に沿っての光モジュールの断面図である。
【図１０】図１０は、図１に示されるミラーユニット及びビームスプリッタユニットの模式的な断面図である。
【図１１】図１１は、図２に示されるXI-XI線に沿ってのミラーデバイスの模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する部分を省略する。
［光モジュールの構成］
【００２０】
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と、ビームスプリッタユニット３と、光入射部４と、第１光検出器６と、第２光源７と、第２光検出器８と、支持体９と、第１支持構造１１と、第２支持構造１２と、を備えている。ミラーユニット２は、Ｚ軸方向（所定方向、第１方向）における支持体９の一方の側に配置されており、例えば接着剤によって、支持体９に取り付けられている。支持体９は、例えば銅タングステンによって形成されており、例えば矩形板状を呈している。ミラーユニット２は、Ｚ軸方向に沿って移動する可動ミラー２２と、位置が固定された固定ミラー１６と、を含んでいる（詳細については後述する）。なお、Ｚ軸方向は、例えば鉛直方向であり、Ｚ軸方向における一方の側は、例えば上側である。
【００２１】
ビームスプリッタユニット３は、Ｚ軸方向におけるミラーユニット２の一方の側に配置されており、第１支持構造１１によって支持されている。第１支持構造１１は、例えば接着剤によって、支持体９に取り付けられている。光入射部４は、Ｘ軸方向（第１方向に垂直な第３方向）におけるビームスプリッタユニット３の一方の側に配置されており、第２支持構造１２によって支持されている。第１光検出器６、第２光源７及び第２光検出器８は、Ｚ軸方向におけるビームスプリッタユニット３の一方の側に配置されており、第２支持構造１２によって支持されている。第２支持構造１２は、例えばボルトによって、支持体９に取り付けられている。
【００２２】
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２２及び固定ミラー１６によって、測定光Ｌ０及びレーザ光Ｌ１０のそれぞれについて干渉光学系が構成される。測定光Ｌ０及びレーザ光Ｌ１０のそれぞれについて構成される干渉光学系は、例えばマイケルソン干渉光学系である。
【００２３】
測定光Ｌ０については、次のように、測定光の干渉光Ｌ１が検出される。すなわち、第１光源（図示省略）から測定対象（図示省略）を介して入射した測定光Ｌ０又は測定対象から発せられた測定光Ｌ０（例えば、測定対象自体の発光等）が、光入射部４からビームスプリッタユニット３に入射すると、当該測定光Ｌ０は、ビームスプリッタユニット３において一部及び残部に分割される。そして、測定光Ｌ０の一部は、Ｚ軸方向に沿って往復移動する可動ミラー２２で反射されてビームスプリッタユニット３に戻る。一方、測定光Ｌ０の残部は、固定ミラー１６で反射されてビームスプリッタユニット３に戻る。ビームスプリッタユニット３に戻った測定光Ｌ０の一部及び残部は、干渉光Ｌ１としてビームスプリッタユニット３から出射され、当該測定光の干渉光Ｌ１が第１光検出器６によって検出される。
【００２４】
レーザ光Ｌ１０については、次のように、レーザ光の干渉光Ｌ１１が検出される。すなわち、第２光源７から出射されたレーザ光Ｌ１０がビームスプリッタユニット３に入射すると、当該レーザ光Ｌ１０は、ビームスプリッタユニット３において一部及び残部に分割される。そして、レーザ光Ｌ１０の一部は、Ｚ軸方向に沿って往復移動する可動ミラー２２で反射されてビームスプリッタユニット３に戻る。一方、レーザ光Ｌ１０の残部は、固定ミラー１６で反射されてビームスプリッタユニット３に戻る。ビームスプリッタユニット３に戻ったレーザ光Ｌ１０の一部及び残部は、干渉光Ｌ１１としてビームスプリッタユニット３から出射され、当該レーザ光の干渉光Ｌ１１が第２光検出器８によって検出される。
【００２５】
光モジュール１によれば、レーザ光の干渉光Ｌ１１の検出結果に基づいて、Ｚ軸方向における可動ミラー２２の位置の計測が可能となり、その位置の計測結果、及び測定光の干渉光Ｌ１の検出結果に基づいて、測定対象についての分光分析が可能となる。
［ミラーユニットの構成］
【００２６】
図２、図３及び図４に示されるように、ミラーユニット２は、ミラーデバイス（光学デバイス）２０と、光学機能部材１３と、固定ミラー１６と、応力緩和基板１７と、を有している。ミラーデバイス２０は、ベース２１と、可動ミラー２２と、駆動部２３と、を含んでいる。
【００２７】
ベース２１は、第１表面２１ａ（Ｚ軸方向における一方の側の表面）、及び第１表面２１ａとは反対側の第２表面２１ｂを有している。第１表面２１ａ及び第２表面２１ｂの各々は、ベース２１の主面である。ベース２１は、例えば矩形板状を呈しており、例えば１０ｍｍ×１５ｍｍ×０．３５ｍｍ（厚さ）程度のサイズを有している。可動ミラー２２は、ミラー面（光学機能部）２２ａと、ミラー面２２ａが配置された可動部２２ｂと、を有している。可動ミラー２２（可動部２２ｂ）は、第１表面２１ａに垂直なＺ軸方向（第１表面に垂直な所定方向）に沿って移動可能となるようにベース２１において支持されている。駆動部２３は、Ｚ軸方向に沿って可動ミラー２２を移動させる。
【００２８】
ミラーデバイス２０には、一対の光通過開口２４，２５が設けられている。一対の光通過開口２４，２５は、Ｘ軸方向における可動ミラー２２の両側に配置されている。光通過開口（第１光通過部）２４は、ビームスプリッタユニット３と固定ミラー１６との間の光路の第１部分を構成している。なお、本実施形態では、光通過開口２５は、光通過開口として機能していない。
【００２９】
ここで、ミラーデバイス２０の構成について、図２、図５及び図６を参照して詳細に説明する。なお、図５は、図３に示されるミラーデバイス２０の模式的な断面図であり、図５には、例えば、Ｚ軸方向における寸法が実際よりも拡大された状態でミラーデバイス２０が模式的に示されている。
【００３０】
ベース２１、可動ミラー２２の可動部２２ｂ、及び駆動部２３は、ＳＯＩ（Silicon  On  Insulator）基板（半導体基板）１００によって構成されている。つまり、ミラーデバイス２０は、ＳＯＩ基板１００によって構成されている。ミラーデバイス２０は、例えば、矩形板状に形成されている。ＳＯＩ基板１００は、支持層１０１、デバイス層１０２及び中間層１０３を有している。支持層１０１は、第１シリコン層（第１半導体層）である。デバイス層１０２は、第２シリコン層（第２半導体層）である。中間層１０３は、支持層１０１とデバイス層１０２との間に配置された絶縁層である。ＳＯＩ基板１００は、支持層１０１、中間層１０３及びデバイス層１０２を、Ｚ軸方向における一方の側からこの順に有している。
【００３１】
ベース２１は、支持層１０１、デバイス層１０２及び中間層１０３の一部によって構成されている。ベース２１の第１表面２１ａは、支持層１０１における中間層１０３とは反対側の表面である。ベース２１の第２表面２１ｂは、デバイス層１０２における中間層１０３とは反対側の表面である。ベース２１を構成する支持層１０１は、ベース２１を構成するデバイス層１０２よりも厚い。ベース２１を構成する支持層１０１の厚さは、例えば、ベース２１を構成するデバイス層１０２の厚さの４倍程度である。ミラーユニット２では、後述するように、ベース２１の第２表面２１ｂと光学機能部材１３の第３表面１３ａとが互いに接合されている（図３及び図４参照）。
【００３２】
可動ミラー２２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、Ｙ軸方向（第１方向及び第３方向に垂直な第２方向）に延在する直線である。Ｚ軸方向から見た場合に、ミラーデバイス２０のうち、後述するベース２１の第６表面２１ｄと重なる部分以外の部分は、軸線Ｒ１及び軸線Ｒ２の各々に関して線対称な形状を呈している。
【００３３】
可動ミラー２２（可動部２２ｂ）は、配置部２２１、枠部２２２、一対の連結部２２３、及び梁部２２４を有している。配置部２２１、枠部２２２及び一対の連結部２２３は、デバイス層１０２の一部によって構成されている。配置部２２１は、Ｚ軸方向から見た場合に円形状を呈している。配置部２２１は、中央部２２１ａ及び外縁部２２１ｂを有している。中央部２２１ａにおけるＺ軸方向の一方の側の表面２２１ａｓ上には、例えば、金属膜（金属層）が形成されることで、ミラー面２２ａが設けられている。ミラー面２２ａは、Ｚ軸方向に垂直に延在し、円形状を呈している。中央部２２１ａの表面２２１ａｓは、デバイス層１０２における中間層１０３側の表面である。ミラー面２２ａは、ベース２１の第１表面２１ａよりもＺ軸方向における他方の側に位置している。換言すれば、第１表面２１ａは、ミラー面２２ａよりもＺ軸方向における一方の側に位置している。外縁部２２１ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に中央部２２１ａを囲んでいる。
【００３４】
枠部２２２は、Ｚ軸方向から見た場合に、配置部２２１から所定の間隔を空けて配置部２２１を囲むように、環状に延在している。枠部２２２は、例えば、Ｚ軸方向から見た場合に円環状を呈している。一対の連結部２２３の各々は、配置部２２１と枠部２２２とを互いに連結している。一対の連結部２２３は、Ｙ軸方向における配置部２２１の両側に配置されている。
【００３５】
梁部２２４は、デバイス層１０２上に配置された支持層１０１及び中間層１０３によって構成されている。梁部２２４は、ミラー面２２ａの周辺に配置されている。梁部２２４は、内側梁部２２４ａ、外側梁部２２４ｂ及び一対の連結梁部２２４ｃを有している。内側梁部２２４ａは、外縁部２２１ｂにおけるＺ軸方向の一方の側の表面上に配置されている。内側梁部２２４ａは、Ｚ軸方向から見た場合にミラー面２２ａを囲んでいる。例えば、内側梁部２２４ａの外縁は、Ｚ軸方向から見た場合に、配置部２２１の外縁から所定の間隔を空けて、配置部２２１の外縁に沿って延在している。内側梁部２２４ａの内縁は、Ｚ軸方向から見た場合に、ミラー面２２ａの外縁から所定の間隔を空けて、ミラー面２２ａの外縁に沿って延在している。内側梁部２２４ａにおけるＺ軸方向の一方の側の端面２２４ａｓは、ミラー面２２ａよりもＺ軸方向における一方の側に位置している。
【００３６】
外側梁部２２４ｂは、枠部２２２におけるＺ軸方向の一方の側の表面上に配置されている。外側梁部２２４ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に内側梁部２２４ａを囲んでおり、ひいてはミラー面２２ａを囲んでいる。例えば、外側梁部２２４ｂの外縁は、Ｚ軸方向から見た場合に、枠部２２２の外縁から所定の間隔を空けて、枠部２２２の外縁に沿って延在している。外側梁部２２４ｂの内縁は、Ｚ軸方向から見た場合に、枠部２２２の内縁から所定の間隔を空けて、枠部２２２の内縁に沿って延在している。外側梁部２２４ｂにおけるＺ軸方向の一方の側の端面２２４ｂｓは、ミラー面２２ａよりもＺ軸方向における一方の側に位置している。
【００３７】
一対の連結梁部２２４ｃは、一対の連結部２２３におけるＺ軸方向の一方の側の表面上にそれぞれ配置されている。各連結梁部２２４ｃは、内側梁部２２４ａと外側梁部２２４ｂとを互いに連結している。連結梁部２２４ｃにおけるＺ軸方向における一方の側の端面２２４ｃｓは、ミラー面２２ａよりもＺ軸方向における一方の側に位置している。
【００３８】
Ｚ軸方向における内側梁部２２４ａ、外側梁部２２４ｂ及び各連結梁部２２４ｃの厚さは、互いに等しい。つまり、内側梁部２２４ａ、外側梁部２２４ｂ及び各連結梁部２２４ｃを構成する支持層１０１の厚さは、互いに等しい。内側梁部２２４ａの端面２２４ａｓ、外側梁部２２４ｂの端面２２４ｂｓ、及び各連結梁部２２４ｃの端面２２４ｃｓは、Ｚ軸方向に垂直な同一の平面上に位置している。内側梁部２２４ａ、外側梁部２２４ｂ及び各連結梁部２２４ｃを構成する支持層１０１は、ベース２１を構成する支持層１０１よりも薄い。これにより、端面２２４ａｓ，２２４ｂｓ，２２４ｃｓは、ベース２１の第１表面２１ａよりもＺ軸方向における一方の側に位置している。換言すれば、第１表面２１ａは、端面２２４ａｓ，２２４ｂｓ，２２４ｃｓよりもＺ軸方向の他方の側に位置している。
【００３９】
Ｚ軸方向から見た場合に、外側梁部２２４ｂの幅は、内側梁部２２４ａの幅よりも広い。Ｚ軸方向から見た場合における内側梁部２２４ａの幅とは、内側梁部２２４ａの延在方向に垂直な方向における内側梁部２２４ａの長さであり、本実施形態では、内側梁部２２４ａの半径方向における内側梁部２２４ａの長さである。この点は、Ｚ軸方向から見た場合における外側梁部２２４ｂの幅についても同様である。各連結梁部２２４ｃの幅は、内側梁部２２４ａ及び外側梁部２２４ｂのそれぞれの幅よりも大きい。各連結梁部２２４ｃの幅とは、内側梁部２２４ａの延在方向に沿っての各連結梁部２２４ｃの長さである。
【００４０】
駆動部２３は、第１弾性支持部２６、第２弾性支持部２７及びアクチュエータ部２８を有している。第１弾性支持部２６、第２弾性支持部２７及びアクチュエータ部２８は、デバイス層１０２の一部によって構成されている。
【００４１】
第１弾性支持部２６及び第２弾性支持部２７の各々は、ベース２１と可動ミラー２２との間に接続されている。第１弾性支持部２６及び第２弾性支持部２７は、可動ミラー２２（可動部２２ｂ）がＺ軸方向に沿って移動可能となるように可動ミラー２２を支持している。
【００４２】
第１弾性支持部２６は、一対のレバー２６１、第１リンク部材２６２、第２リンク部材２６３、一対の梁部材２６４、中間部材２６５、一対の第１トーションバー（第１捩り支持部）２６６、一対の第２トーションバー（第２捩り支持部）２６７、一対の非線形性緩和バネ２６８、及び複数の電極支持部２６９を有している。
【００４３】
一対のレバー２６１は、Ｙ軸方向における光通過開口２４の両側に配置され、Ｙ軸方向において互いに向かい合っている。各レバー２６１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。各レバー２６１は、第１部分２６１ａと、第１部分２６１ａに対して可動ミラー２２とは反対側に配置された第２部分２６１ｂと、第１部分２６１ａ及び第２部分２６１ｂに接続された第３部分２６１ｃと、を有している。第１部分２６１ａ及び第２部分２６１ｂは、Ｘ軸方向に沿って延在している。Ｘ軸方向における第１部分２６１ａの長さは、Ｘ軸方向における第２部分２６１ｂの長さよりも短い。一対のレバー２６１の第３部分２６１ｃは、可動ミラー２２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。
【００４４】
第１リンク部材２６２は、一対のレバー２６１における可動ミラー２２とは反対側の第１端部２６１ｄ間に掛け渡されている。第１リンク部材２６２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。第２リンク部材２６３は、一対のレバー２６１における可動ミラー２２側の第２端部２６１ｅ間に掛け渡されている。第２リンク部材２６３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。Ｘ軸方向における第２リンク部材２６３の幅は、Ｘ軸方向における第１リンク部材２６２の幅よりも狭い。Ｙ軸方向における第２リンク部材２６３の長さは、Ｙ軸方向における第１リンク部材２６２の長さよりも短い。
【００４５】
一対の梁部材２６４は、一対のレバー２６１の第２部分２６１ｂと、第１リンク部材２６２との間にそれぞれ掛け渡されている。各梁部材２６４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。一対の梁部材２６４は、可動ミラー２２から遠ざかるほど互いに近付くように傾斜して延在している。一対のレバー２６１、第１リンク部材２６２、第２リンク部材２６３及び一対の梁部材２６４は、光通過開口２４を画定している。光通過開口２４は、Ｚ軸方向から見た場合に多角形状を呈している。光通過開口２４は、例えば空洞（孔）である。或いは、光通過開口２４内には、測定光Ｌ０及びレーザ光Ｌ１０に対して光透過性を有する材料が配置されてもよい。
【００４６】
中間部材２６５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。中間部材２６５は、可動ミラー２２と第２リンク部材２６３との間（換言すれば、可動ミラー２２と光通過開口２４との間）に配置されている。中間部材２６５は、後述するように、非線形性緩和バネ２６８を介して可動ミラー２２に接続されている。
【００４７】
一対の第１トーションバー２６６は、それぞれ、一方のレバー２６１の第１端部２６１ｄとベース２１との間、及び、他方のレバー２６１の第１端部２６１ｄとベース２１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２６６は、一対のレバー２６１とベース２１との間にそれぞれ接続されている。各第１トーションバー２６６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２６６は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。本実施形態では、各第１トーションバー２６６の中心線と第１リンク部材２６２の中心線とは、同一の直線上に位置している。各レバー２６１の第１端部２６１ｄには、Ｙ軸方向における外側に突出した突出部２６１ｆが設けられており、各第１トーションバー２６６は、突出部２６１ｆに接続されている。
【００４８】
一対の第２トーションバー２６７は、それぞれ、一方のレバー２６１の第２端部２６１ｅと中間部材２６５の一端との間、及び、他方のレバー２６１の第２端部２６１ｅと中間部材２６５の他端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２６７は、一対のレバー２６１と可動ミラー２２との間にそれぞれ接続されている。各第２トーションバー２６７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２６７は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
【００４９】
一対の非線形性緩和バネ２６８は、可動ミラー２２と中間部材２６５との間に接続されている。つまり、一対の非線形性緩和バネ２６８は、可動ミラー２２と第２トーションバー２６７との間に接続されている。各非線形性緩和バネ２６８は、Ｚ軸方向から見た場合に蛇行して延在する蛇行部２６８ａを有している。蛇行部２６８ａは、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に並ぶ複数の直線状部分２６８ｂと、複数の直線状部分２６８ｂの両端を交互に連結する複数の折り返し部分２６８ｃと、を含んでいる。蛇行部２６８ａの一端は中間部材２６５に接続され、蛇行部２６８ａの他端は枠部２２２に接続されている。蛇行部２６８ａにおける枠部２２２側の部分は、枠部２２２の外縁に沿った形状を呈している。
【００５０】
非線形性緩和バネ２６８は、可動ミラー２２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バネ２６８の変形量がＹ軸方向周りにおける第１トーションバー２６６及び第２トーションバー２６７の各々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バネ２６８の変形量がＸ軸方向における第１トーションバー２６６及び第２トーションバー２６７の各々の変形量よりも大きくなるように、構成されている。これにより、第１トーションバー２６６及び第２トーションバー２６７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、当該非線形性に起因する可動ミラー２２の制御特性の低下を抑制することができる。なお、Ｙ軸方向周りにおける第１トーションバー２６６、第２トーションバー２６７及び非線形性緩和バネ２６８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２６６、第２トーションバー２６７及び非線形性緩和バネ２６８の変形量とは、例えば、撓み量の絶対値を意味する。Ｙ軸方向周りにおける或る部材の変形量とは、当該部材の中心を通り且つＹ軸に平行な軸線を中心とする円の周方向における当該部材の変形量を意味する。これらの点は、後述する第１トーションバー２７６、第２トーションバー２７７及び非線形性緩和バネ２７８についても同様である。
【００５１】
複数の電極支持部２６９は、一対の第１電極支持部２６９ａ、一対の第２電極支持部２６９ｂ、及び一対の第３電極支持部２６９ｃを含んでいる。各電極支持部２６９ａ，２６９ｂ，２６９ｃ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。各電極支持部２６９ａ，２６９ｂ，２６９ｃは、レバー２６１の第２部分２６１ｂから、光通過開口２４とは反対側に向かって延びている。一対の第１電極支持部２６９ａ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電極支持部２６９ｂ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３電極支持部２６９ｃは、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。Ｘ軸方向において、第１電極支持部２６９ａ、第２電極支持部２６９ｂ及び第３電極支持部２６９ｃは、可動ミラー２２側からこの順に並んで配置されている。
【００５２】
第２弾性支持部２７は、一対のレバー２７１、第１リンク部材２７２、第２リンク部材２７３、一対の梁部材２７４、中間部材２７５、一対の第１トーションバー（第１捩り支持部）２７６、一対の第２トーションバー（第２捩り支持部）２７７、一対の非線形性緩和バネ２７８、及び複数の電極支持部２７９を有している。
【００５３】
一対のレバー２７１は、Ｙ軸方向における光通過開口２５の両側に配置され、Ｙ軸方向において互いに向かい合っている。各レバー２７１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。各レバー２７１は、第１部分２７１ａと、第１部分２７１ａに対して可動ミラー２２とは反対側に配置された第２部分２７１ｂと、第１部分２７１ａ及び第２部分２７１ｂに接続された第３部分２７１ｃと、を有している。第１部分２７１ａ及び第２部分２７１ｂは、Ｘ軸方向に沿って延在している。Ｘ軸方向における第１部分２７１ａの長さは、Ｘ軸方向における第２部分２７１ｂの長さよりも短い。一対のレバー２７１の第３部分２７１ｃは、可動ミラー２２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。
【００５４】
第１リンク部材２７２は、一対のレバー２７１における可動ミラー２２とは反対側の第１端部２７１ｄ間に掛け渡されている。第１リンク部材２７２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。第２リンク部材２７３は、一対のレバー２７１における可動ミラー２２側の第２端部２７１ｅ間に掛け渡されている。第２リンク部材２７３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。Ｘ軸方向における第２リンク部材２７３の幅は、Ｘ軸方向における第１リンク部材２７２の幅よりも狭い。Ｙ軸方向における第２リンク部材２７３の長さは、Ｙ軸方向における第１リンク部材２７２の長さよりも短い。
【００５５】
一対の梁部材２７４は、一対のレバー２７１の第２部分２７１ｂと、第１リンク部材２７２との間にそれぞれ掛け渡されている。各梁部材２７４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。一対の梁部材２７４は、可動ミラー２２から遠ざかるほど互いに近付くように傾斜して延在している。一対のレバー２７１、第１リンク部材２７２、第２リンク部材２７３及び一対の梁部材２７４は、光通過開口２５を画定している。光通過開口２５は、Ｚ軸方向から見た場合に多角形状を呈している。光通過開口２５は、例えば空洞（孔）である。或いは、光通過開口２５内には、測定光Ｌ０及びレーザ光Ｌ１０に対して光透過性を有する材料が配置されてもよい。
【００５６】
中間部材２７５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。中間部材２７５は、可動ミラー２２と第２リンク部材２７３との間（換言すれば、可動ミラー２２と光通過開口２５との間）に配置されている。中間部材２７５は、後述するように、非線形性緩和バネ２７８を介して可動ミラー２２に接続されている。
【００５７】
一対の第１トーションバー２７６は、それぞれ、一方のレバー２７１の第１端部２７１ｄとベース２１との間、及び、他方のレバー２７１の第１端部２７１ｄとベース２１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２７６は、一対のレバー２７１とベース２１との間にそれぞれ接続されている。各第１トーションバー２７６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２７６は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。本実施形態では、各第１トーションバー２７６の中心線と第１リンク部材２７２の中心線とは、同一の直線上に位置している。各レバー２７１の第１端部２７１ｄには、Ｙ軸方向における外側に突出した突出部２７１ｆが設けられており、各第１トーションバー２７６は、突出部２７１ｆに接続されている。
【００５８】
一対の第２トーションバー２７７は、それぞれ、一方のレバー２７１の第２端部２７１ｅと中間部材２７５の一端との間、及び、他方のレバー２７１の第２端部２７１ｅと中間部材２７５の他端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２７７は、一対のレバー２７１と可動ミラー２２との間にそれぞれ接続されている。各第２トーションバー２７７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２７７は、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。
【００５９】
一対の非線形性緩和バネ２７８は、可動ミラー２２と中間部材２７５との間に接続されている。つまり、一対の非線形性緩和バネ２７８は、可動ミラー２２と第２トーションバー２７７との間に接続されている。各非線形性緩和バネ２７８は、Ｚ軸方向から見た場合に蛇行して延在する蛇行部２７８ａを有している。蛇行部２７８ａは、Ｙ軸方向に延在し、Ｘ軸方向に並ぶ複数の直線状部分２７８ｂと、複数の直線状部分２７８ｂの両端を交互に連結する複数の折り返し部分２７８ｃと、を含んでいる。蛇行部２７８ａの一端は中間部材２７５に接続され、蛇行部２７８ａの他端は枠部２２２に接続されている。蛇行部２７８ａにおける枠部２２２側の部分は、枠部２２２の外縁に沿った形状を呈している。
【００６０】
非線形性緩和バネ２７８は、可動ミラー２２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バネ２７８の変形量がＹ軸方向周りにおける第１トーションバー２７６及び第２トーションバー２７７の各々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バネ２７８の変形量がＸ軸方向における第１トーションバー２７６及び第２トーションバー２７７の各々の変形量よりも大きくなるように、構成されている。これにより、第１トーションバー２７６及び第２トーションバー２７７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、当該非線形性に起因する可動ミラー２２の制御特性の低下を抑制することができる。
【００６１】
複数の電極支持部２７９は、一対の第１電極支持部２７９ａ、一対の第２電極支持部２７９ｂ、及び一対の第３電極支持部２７９ｃを含んでいる。各電極支持部２７９ａ，２７９ｂ，２７９ｃ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。各電極支持部２７９ａ，２７９ｂ，２７９ｃは、レバー２７１の第２部分２７１ｂから、光通過開口２５とは反対側に向かって延びている。一対の第１電極支持部２７９ａ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電極支持部２７９ｂ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３電極支持部２７９ｃは、Ｙ軸方向に平行な同一の中心線上に配置されている。Ｘ軸方向において、第１電極支持部２７９ａ、第２電極支持部２７９ｂ及び第３電極支持部２７９ｃは、可動ミラー２２側からこの順に並んで配置されている。
【００６２】
アクチュエータ部２８は、Ｚ軸方向に沿って可動ミラー２２を移動させる。アクチュエータ部２８は、固定櫛歯電極２８１、可動櫛歯電極２８２、固定櫛歯電極２８３及び可動櫛歯電極２８４を有している。固定櫛歯電極２８１，２８３の位置は、固定されている。可動櫛歯電極２８２，２８４は、可動ミラー２２の移動に伴って移動する。
【００６３】
固定櫛歯電極２８１は、ベース２１のデバイス層１０２における電極支持部２６９と向かい合う表面の一部に設けられている。固定櫛歯電極２８１は、Ｙ軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の固定櫛歯２８１ａを有している。これらの固定櫛歯２８１ａ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。
【００６４】
可動櫛歯電極２８２は、各第１電極支持部２６９ａにおける可動ミラー２２側の表面、各第２電極支持部２６９ｂにおけるＸ軸方向の両側の表面、及び、各第３電極支持部２６９ｃにおける可動ミラー２２側の表面に設けられている。可動櫛歯電極２８２は、Ｙ軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の可動櫛歯２８２ａを有している。これらの可動櫛歯２８２ａ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。
【００６５】
固定櫛歯電極２８１及び可動櫛歯電極２８２においては、複数の固定櫛歯２８１ａと複数の可動櫛歯２８２ａとが互い違いに配置されている。つまり、固定櫛歯電極２８１の各固定櫛歯２８１ａが可動櫛歯電極２８２の可動櫛歯２８２ａ間に位置している。隣り合う固定櫛歯２８１ａと可動櫛歯２８２ａとは、Ｙ軸方向において互いに向かい合っている。隣り合う固定櫛歯２８１ａと可動櫛歯２８２ａとの間の距離は、例えば数μｍ程度である。
【００６６】
固定櫛歯電極２８３は、ベース２１のデバイス層１０２における電極支持部２７９と向かい合う表面の一部に設けられている。固定櫛歯電極２８３は、Ｙ軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の固定櫛歯２８３ａを有している。これらの固定櫛歯２８３ａ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。
【００６７】
可動櫛歯電極２８４は、各第１電極支持部２７９ａにおける可動ミラー２２側の表面、各第２電極支持部２７９ｂにおけるＸ軸方向の両側の表面、及び、各第３電極支持部２７９ｃにおける可動ミラー２２側の表面に設けられている。可動櫛歯電極２８４は、Ｙ軸方向に垂直な平面に沿って延在する複数の可動櫛歯２８４ａを有している。これらの可動櫛歯２８４ａ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。
【００６８】
固定櫛歯電極２８３及び可動櫛歯電極２８４においては、複数の固定櫛歯２８３ａと複数の可動櫛歯２８４ａとが互い違いに配置されている。つまり、固定櫛歯電極２８３の各固定櫛歯２８３ａが可動櫛歯電極２８４の可動櫛歯２８４ａ間に位置している。隣り合う固定櫛歯２８３ａと可動櫛歯２８４ａとは、Ｙ軸方向において互いに向かい合っている。隣り合う固定櫛歯２８３ａと可動櫛歯２８４ａとの間の距離は、例えば数μｍ程度である。
【００６９】
ベース２１には、複数の電極パッド２１１が設けられている。各電極パッド２１１は、デバイス層１０２に至るようにベース２１の第１表面２１ａに形成された開口２１３内において、デバイス層１０２の表面上に配置されている。複数の電極パッド２１１のうちの幾つかは、デバイス層１０２を介して、固定櫛歯電極２８１又は固定櫛歯電極２８３と電気的に接続されている。複数の電極パッド２１１のうちの他の幾つかは、第１弾性支持部２６又は第２弾性支持部２７を介して、可動櫛歯電極２８２又は可動櫛歯電極２８４と電気的に接続されている。また、ベース２１には、グランド電極として用いられる一対の電極パッド２１２が設けられている。一対の電極パッド２１２は、Ｙ軸方向における可動ミラー２２の両側に位置するように、第１表面２１ａ上に配置されている。
【００７０】
図１１を参照しつつ、電極パッド２１１の周辺の構成について更に説明する。以下、一の電極パッド２１１を参照して説明するが、他の電極パッド２１１についても同様に構成されている。図１１に示されるように、各電極パッド２１１は、デバイス層１０２に至るように支持層１０１におけるＺ軸方向の一方の側の表面１０１ａに形成された開口２１３内において、デバイス層１０２におけるＺ軸方向の一方の側の表面１０２ａ上に配置されている。
【００７１】
開口２１３は、表面１０２ａによって構成された底面２１４と、支持層１０１及び中間層１０３によって構成された側面２１５と、を有している。底面２１４は、例えば矩形状を呈している。側面２１５は、底面２１４に連続して底面２１４と略垂直に延在する第１面２１５ａと、第１面２１５ａに連続して底面２１４と略平行に延在する段差面２１５ｂと、段差面２１５ｂに連続して底面２１４と略垂直に延在する第２面２１５ｃと、を有している。段差面２１５ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に、開口２１３の縁に沿って環状に延在している。
【００７２】
電極パッド２１１は、底面２１４の全面にわたって配置されている。また、電極パッド２１１は、底面２１４及び側面２１５にわたって延在している。より具体的には、電極パッド２１１は、側面２１５の第１面２１５ａに至り、段差面２１５ｂには至らないように形成されている。電極パッド２１１は、例えば、金属膜（金属層）によって構成されている。この金属膜は、例えば、ハードマスクを用いたスパッタリングにより形成される。電極パッド２１１を構成する金属膜は、ミラー面２２ａを構成する金属膜よりも厚い。
【００７３】
ベース２１は、デバイス層１０２に至るように支持層１０１の表面１０１ａに形成された溝部２１６を有している。溝部２１６は、Ｚ軸方向から見た場合に開口２１３を囲むように、環状に延在している。溝部２１６は、例えば、Ｚ軸方向から見た場合に矩形環状を呈している。溝部２１６が設けられていることにより、電極パッド２１１同士を確実に電気的に絶縁することができる。すなわち、本実施形態のように、電極パッド２１１を構成する金属膜が側面２１５に至るように形成され、電極パッド２１１が支持層１０１に接触している場合、電極パッド２１１同士が支持層１０１を介して電気的に接続されてしまうおそれがある。これに対し、ミラーデバイス２０では、溝部２１６が設けられていることにより、そのような場合でも、電極パッド２１１同士を確実に電気的に絶縁することができる。
【００７４】
以上のように構成されたミラーデバイス２０では、後述するリードピン１１３及びワイヤ（図示省略）を介して、Ｚ軸方向に沿って可動ミラー２２を移動させるための電気信号が駆動部２３に入力される。これにより、例えば、Ｚ軸方向における一方の側に可動ミラー２２が移動するように、互いに向かい合う固定櫛歯電極２８１と可動櫛歯電極２８２との間、及び、互いに向かい合う固定櫛歯電極２８３と可動櫛歯電極２８４との間に静電気力が生じる。このとき、第１弾性支持部２６及び第２弾性支持部２７において第１トーションバー２６６，２７６、第２トーションバー２６７，２７７が捩れて、第１弾性支持部２６及び第２弾性支持部２７に弾性力が生じる。ミラーデバイス２０では、駆動部２３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２２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２３は、静電アクチュエータとして機能する。
［ミラーユニットの他の構成］
【００７５】
図２、図３、図４及び図７に示されるように、光学機能部材１３は、ベース２１の第２表面２１ｂと対向する第３表面１３ａ（Ｚ軸方向における一方の側の表面）、及び第３表面１３ａとは反対側の第４表面１３ｂを有している。光学機能部材１３は、ミラーデバイス２０に対してＺ軸方向における他方の側に配置されている。Ｚ軸方向から見た場合に、光学機能部材１３の外縁１３ｃは、ベース２１の外縁２１ｃの外側に位置している。つまり、Ｚ軸方向から見た場合に、光学機能部材１３の外縁１３ｃは、ベース２１の外縁２１ｃを包囲している。光学機能部材１３は、測定光Ｌ０及びレーザ光Ｌ１０に対して透過性を有する材料によって一体的に形成されている。光学機能部材１３は、例えばガラスによって矩形板状に形成されており、例えば１５ｍｍ×２０ｍｍ×４ｍｍ（厚さ）程度のサイズを有している。なお、光学機能部材１３の材料は、例えば、光モジュール１の感度波長が近赤外領域である場合にはガラス、光モジュール１の感度波長が中赤外領域である場合にはシリコンというように、光モジュール１の感度波長によって選択される。
【００７６】
光学機能部材１３には、一対の光透過部１４，１５が設けられている。光透過部１４は、光学機能部材１３のうち、Ｚ軸方向においてミラーデバイス２０の光通過開口２４と対向する部分である。光透過部１５は、光学機能部材１３のうち、Ｚ軸方向においてミラーデバイス２０の光通過開口２５と対向する部分である。光透過部１４におけるミラーデバイス２０側の表面１４ａ、及び光透過部１５におけるミラーデバイス２０側の表面１５ａは、第３表面１３ａと同一平面上に位置している。光透過部（第２光通過部）１４は、ビームスプリッタユニット３と固定ミラー１６との間の光路の第２部分（一部分）を構成している。光透過部１４は、ビームスプリッタユニット３と可動ミラー２２との間の光路と、ビームスプリッタユニット３と固定ミラー１６との間の光路と、の間に生じる光路差を補正する部分である。なお、本実施形態では、光透過部１５は、光透過部として機能していない。
【００７７】
光学機能部材１３は、ミラーデバイス２０の可動ミラー２２及び駆動部２３と対向する第５表面１３ｄを有している。第５表面１３ｄは、第３表面１３ａよりも第４表面１３ｂ側に位置している。第５表面１３ｄは、Ｚ軸方向から見た場合に光学機能部材１３の外縁１３ｃまで延在している。本実施形態では、第５表面１３ｄは、各光透過部１４，１５におけるミラーデバイス２０側の端部を包囲しつつ、光学機能部材１３の外縁１３ｃのうち、Ｙ軸方向に延在する一対の対辺のそれぞれまで、延在している。
【００７８】
光学機能部材１３の第３表面１３ａは、ダイレクトボンディング（例えば、プラズマ活性化接合（Plasma  Activation  Bonding）、表面活性化接合（ＳＡＢ：Surface-activated  Room-temperature  Bonding）、原子拡散接合（ＡＤＢ：Atomic  Diffusion  Bonding）、陽極接合（Anodic  Bonding）、フュージョンボンディング（Fusion  Bonding）、親水化接合（Hydrophilic  Bonding）等）によってベース２１の第２表面２１ｂと接合されている。本実施形態では、第３表面１３ａは、Ｙ軸方向における第５表面１３ｄの両側において、ベース２１に設けられた複数の電極パッド２１１，２１２と対向するように延在している。ここで、第５表面１３ｄは、第３表面１３ａよりも第４表面１３ｂ側に位置しているため、第５表面１３ｄは、可動ミラー２２及び駆動部２３と対向する領域においてミラーデバイス２０から離れることになる。また、光透過部１４の表面１４ａ、及び光透過部１５の表面１５ａは、それぞれ、ミラーデバイス２０の光通過開口２４，２５と対向している。これにより、ミラーユニット２では、可動ミラー２２がＺ軸方向に沿って往復移動した際に、可動ミラー２２及び駆動部２３が光学機能部材１３に接触することが防止されている。
【００７９】
なお、ミラーデバイス２０のベース２１には、光学機能部材１３の第３表面１３ａとベース２１の第２表面２１ｂとが互いに接合された状態で光学機能部材１３から離れた第６表面２１ｄが設けられている。第６表面２１ｄは、Ｚ軸方向から見た場合におけるベース２１の外縁の少なくとも一部を含む領域において光学機能部材１３から離れている。本実施形態では、第６表面２１ｄは、ベース２１の外縁のうちＹ軸方向に延在する一辺に沿ってデバイス層１０２及び中間層１０３がエッチングによって除去されることで、形成されている。また、光学機能部材１３の第３表面１３ａには、複数の基準孔１３ｅが形成されている。本実施形態では、複数の基準孔１３ｅは、ベース２１が有する複数の角部にそれぞれ対応するように、第３表面１３ａに形成されている。光学機能部材１３の第３表面１３ａとベース２１の第２表面２１ｂとが互いに接合される際には、ベース２１のうち第６表面２１ｄに対応する部分が把持されることでミラーデバイス２０のハンドリングが実施され、第３表面１３ａに形成された複数の基準孔１３ｅを基準として、Ｘ軸方向及びＹ軸方向におけるミラーデバイス２０の位置、及びＺ軸方向に垂直平行な平面内でのミラーデバイス２０の角度が調整される。
【００８０】
図３及び図４に示されるように、固定ミラー１６は、光学機能部材１３に対してＺ軸方向における他方の側（ミラーデバイス２０とは反対側）に配置されており、ミラーデバイス２０のベース２１に対する位置が固定されている。固定ミラー１６は、例えば蒸着によって、光学機能部材１３の第４表面１３ｂに形成されている。固定ミラー１６は、Ｚ軸方向に垂直なミラー面１６ａを有している。本実施形態では、可動ミラー２２のミラー面２２ａ及び固定ミラー１６のミラー面１６ａ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）に向いている。なお、固定ミラー１６は、光学機能部材１３の各光透過部１４，１５を透過する光を反射するように、光学機能部材１３の第４表面１３ｂに連続的に形成されているが、光透過部１４を透過する光を反射する固定ミラーと、光透過部１５を透過する光を反射する固定ミラーとが別々に設けられていてもよい。
【００８１】
応力緩和基板１７は、固定ミラー１６を介して光学機能部材１３の第４表面１３ｂに取り付けられている。応力緩和基板１７は、例えば接着剤によって、固定ミラー１６に取り付けられている。Ｚ軸方向から見た場合に、応力緩和基板１７の外縁は、光学機能部材１３の外縁１３ｃの外側に位置している。つまり、Ｚ軸方向から見た場合に、応力緩和基板１７の外縁は、光学機能部材１３の外縁１３ｃを包囲している。応力緩和基板１７の熱膨張係数は、光学機能部材１３の熱膨張係数よりもミラーデバイス２０のベース２１の熱膨張係数（より具体的には、支持層１０１の熱膨張係数）に近い。また、応力緩和基板１７の厚さは、光学機能部材１３の厚さよりもミラーデバイス２０のベース２１の厚さに近い。応力緩和基板１７は、例えばシリコンによって矩形板状に形成されており、例えば１６ｍｍ×２１ｍｍ×０．６５ｍｍ（厚さ）程度のサイズを有している。
【００８２】
以上のように構成されたミラーユニット２は、図１に示されるように、応力緩和基板１７における光学機能部材１３とは反対側の表面が例えば接着剤によって支持体９の表面９ａ（Ｚ軸方向における一方の側の表面）に固定されることで、支持体９に取り付けられている。ミラーユニット２が支持体９に取り付けられる際には、図８に示されるように、支持体９に形成された基準孔９ｂを基準として、Ｘ軸方向及びＹ軸方向におけるミラーデバイス２０の位置、及びＺ軸方向に垂直平行な平面内でのミラーデバイス２０の角度が調整される。なお、図８では、第２支持構造１２の図示が省略されている。
［第１支持構造及びビームスプリッタユニットの構成］
【００８３】
図１及び図８に示されるように、第１支持構造１１は、枠体１１１と、光透過部材１１２と、複数のリードピン１１３と、を有している。枠体１１１は、Ｚ軸方向から見た場合にミラーユニット２を包囲するように形成されており、例えば銀ロウ等の接着剤によって、支持体９の表面９ａに取り付けられている。枠体１１１は、例えばセラミックによって形成されており、例えば矩形枠状を呈している。枠体１１１における支持体９とは反対側の端面１１１ａは、ミラーデバイス２０のベース２１の第１表面２１ａよりも支持体９とは反対側に位置している。
【００８４】
光透過部材１１２は、枠体１１１の開口を塞ぐように形成されており、例えば接着剤によって、枠体１１１の端面１１１ａに取り付けられている。光透過部材１１２は、測定光Ｌ０及びレーザ光Ｌ１０に対して透過性を有する材料によって形成されており、例えば矩形板状を呈している。ここで、枠体１１１の端面１１１ａは、ミラーデバイス２０のベース２１の第１表面２１ａよりも支持体９とは反対側に位置しているため、光透過部材１１２は、ミラーデバイス２０から離れることになる。これにより、光モジュール１では、可動ミラー２２がＺ軸方向に沿って往復移動した際に、可動ミラー２２及び駆動部２３が光透過部材１１２に接触することが防止されている。なお、光モジュール１では、支持体９、枠体１１１及び光透過部材１１２によって、ミラーユニット２を収容するパッケージが構成されている。
【００８５】
各リードピン１１３は、一端部１１３ａが枠体１１１の内側に位置し且つ他端部（図示省略）が枠体１１１の外側に位置するように、枠体１１１に設けられている。リードピン１１３の一端部１１３ａは、ミラーデバイス２０において当該リードピン１１３に対応する電極パッド２１１，２１２とワイヤ（図示省略）によって電気的に接続されている。光モジュール１では、Ｚ軸方向に沿って可動ミラー２２を移動させるための電気信号が、複数のリードピン１１３を介して駆動部２３に入力される。本実施形態では、Ｙ軸方向における光学機能部材１３の両側においてＸ軸方向に延在する段差面１１１ｂが枠体１１１に形成されており、各リードピン１１３の一端部１１３ａは、段差面１１１ｂに配置されている。各リードピン１１３は、Ｙ軸方向における支持体９の両側においてＺ軸方向に延在しており、各リードピン１１３の他端部は、支持体９よりもＺ軸方向における他方の側に位置している。
【００８６】
図１０に示されるように、ビームスプリッタユニット３は、例えば屈折率整合剤を兼ねた光学接着剤によって、光透過部材１１２におけるミラーデバイス２０とは反対側の表面１１２ａに取り付けられている。ビームスプリッタユニット３は、第１ミラー面３１、第２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３４，３５が接合されることで構成されている。各光学ブロック３４，３５は、光学機能部材１３と屈折率が同一又は類似の材料によって形成されている。なお、図１０は、図１に示されるミラーユニット２及びビームスプリッタユニット３の模式的な断面図であり、図１０には、例えば、Ｚ軸方向における寸法が実際よりも拡大された状態でミラーデバイス２０が模式的に示されている。
【００８７】
第１ミラー面３１は、Ｚ軸方向に対して傾斜したミラー面（例えば、ハーフミラー面）であり、光学ブロック３４と光学ブロック３５との間に形成されている。本実施形態では、第１ミラー面３１は、Ｙ軸方向に平行な面であり、且つＺ軸方向と４５°の角度を成す面であって、ミラーデバイス２０に近付くほど光入射部４から離れるように傾斜した面である。第１ミラー面３１は、測定光Ｌ０の一部を反射し且つ測定光Ｌ０の残部を透過させる機能、及びレーザ光Ｌ１０の一部を反射し且つレーザ光Ｌ１０の残部を透過させる機能を有している。第１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。第１ミラー面３１は、Ｚ軸方向から見た場合に、ミラーデバイス２０の光通過開口２４、光学機能部材１３の光透過部１４、及び固定ミラー１６のミラー面１６ａと重なっており、且つＸ軸方向から見た場合に光入射部４と重なっている（図１参照）。つまり、第１ミラー面３１は、Ｚ軸方向において固定ミラー１６と対向しており、且つＸ軸方向において光入射部４と対向している。
【００８８】
第２ミラー面３２は、第１ミラー面３１に平行なミラー面（例えば、全反射ミラー面）であり、第１ミラー面３１に対して光入射部４とは反対側に位置するように光学ブロック３５に形成されている。第２ミラー面３２は、測定光Ｌ０を反射する機能、及びレーザ光Ｌ１０を反射する機能を有している。第２ミラー面３２は、例えば金属膜によって形成されている。第２ミラー面３２は、Ｚ軸方向から見た場合にミラーデバイス２０の可動ミラー２２のミラー面２２ａと重なっており、且つＸ軸方向から見た場合に第１ミラー面３１と重なっている。つまり、第２ミラー面３２は、Ｚ軸方向において可動ミラー２２と対向しており、且つＸ軸方向において第１ミラー面３１と対向している。
【００８９】
光学面３３ａは、Ｚ軸方向に垂直な面であり、第１ミラー面３１に対してミラーデバイス２０とは反対側に位置するように光学ブロック３５に形成されている。光学面３３ｂは、Ｚ軸方向に垂直な面であり、第２ミラー面３２に対してミラーデバイス２０側に位置するように光学ブロック３５に形成されている。光学面３３ｃは、Ｚ軸方向に垂直な面であり、第１ミラー面３１に対してミラーデバイス２０側に位置するように光学ブロック３４に形成されている。光学面３３ｂ及び光学面３３ｃは、同一平面上に位置している。光学面３３ｄは、Ｘ軸方向に垂直な面であり、第１ミラー面３１に対して光入射部４側に位置するように光学ブロック３４に形成されている。各光学面３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄは、測定光Ｌ０を透過させる機能、及びレーザ光Ｌ１０を透過させる機能を有している。
【００９０】
以上のように構成されたビームスプリッタユニット３は、同一平面上に位置する光学面３３ｂ及び光学面３３ｃが例えば光学接着剤によって光透過部材１１２の表面１１２ａに固定されることで、光透過部材１１２に取り付けられている。ビームスプリッタユニット３が光透過部材１１２に取り付けられる際には、図９に示されるように、支持体９に形成された基準孔９ｂを基準として、Ｘ軸方向及びＹ軸方向におけるビームスプリッタユニット３の位置、及びＺ軸方向に垂直平行な平面内でのビームスプリッタユニット３の角度が調整される。なお、図９では、第２支持構造１２の図示が省略されている。
【００９１】
ここで、ミラーユニット２及びビームスプリッタユニット３における測定光Ｌ０の光路及びレーザ光Ｌ１０の光路について、図１０を参照して詳細に説明する。
【００９２】
図１０に示されるように、光学面３３ｄを介してビームスプリッタユニット３にＸ軸方向に沿って測定光Ｌ０が入射すると、測定光Ｌ０の一部は、第１ミラー面３１を透過して第２ミラー面３２で反射され、光学面３３ｂ及び光透過部材１１２を介して可動ミラー２２のミラー面２２ａに至る。当該測定光Ｌ０の一部は、可動ミラー２２のミラー面２２ａで反射され、同一の光路Ｐ１上を逆方向に進行して第１ミラー面３１で反射される。測定光Ｌ０の残部は、第１ミラー面３１で反射され、光学面３３ｃ、光透過部材１１２、ミラーデバイス２０の光通過開口２４、及び光学機能部材１３の光透過部１４を介して、固定ミラー１６のミラー面１６ａに至る。当該測定光Ｌ０の残部は、固定ミラー１６のミラー面１６ａで反射され、同一の光路Ｐ２上を逆方向に進行して第１ミラー面３１を透過する。第１ミラー面３１で反射された測定光Ｌ０の一部と、第１ミラー面３１を透過した測定光Ｌ０の残部とは、干渉光Ｌ１となり、当該測定光の干渉光Ｌ１は、光学面３３ａを介してビームスプリッタユニット３からＺ軸方向に沿って出射される。
【００９３】
一方、光学面３３ａを介してビームスプリッタユニット３にＺ軸方向に沿ってレーザ光Ｌ１０が入射すると、レーザ光Ｌ１０の一部は、第１ミラー面３１及び第２ミラー面３２で反射され、光学面３３ｂ及び光透過部材１１２を介して可動ミラー２２のミラー面２２ａに至る。当該レーザ光Ｌ１０の一部は、可動ミラー２２のミラー面２２ａで反射され、同一の光路Ｐ３上を逆方向に進行して第１ミラー面３１で反射される。レーザ光Ｌ１０の残部は、第１ミラー面３１を透過し、光学面３３ｃ、光透過部材１１２、ミラーデバイス２０の光通過開口２４、及び光学機能部材１３の光透過部１４を介して、固定ミラー１６のミラー面１６ａに至る。当該レーザ光Ｌ１０の残部は、固定ミラー１６のミラー面１６ａで反射され、同一の光路Ｐ４上を逆方向に進行して第１ミラー面３１を透過する。第１ミラー面３１で反射されたレーザ光Ｌ１０の一部と、第１ミラー面３１を透過したレーザ光Ｌ１０の残部とは、干渉光Ｌ１１となり、当該レーザ光の干渉光Ｌ１１は、光学面３３ａを介してビームスプリッタユニット３からＺ軸方向に沿って出射される。
【００９４】
以上のように、ミラーデバイス２０の光通過開口２４は、ビームスプリッタユニット３と固定ミラー１６との間の光路のうち、測定光Ｌ０の光路Ｐ２の第１部分Ｐ２ａ、及びレーザ光Ｌ１０の光路Ｐ４の第１部分Ｐ４ａを構成している。また、光学機能部材１３の光透過部１４は、ビームスプリッタユニット３と固定ミラー１６との間の光路のうち、測定光Ｌ０の光路Ｐ２の第２部分Ｐ２ｂ、及びレーザ光Ｌ１０の光路Ｐ４の第２部分Ｐ４ｂを構成している。
【００９５】
測定光Ｌ０の光路Ｐ２の第２部分Ｐ２ｂが光透過部１４によって構成されることで、測定光Ｌ０の光路Ｐ１の光路長（当該光路が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長）と測定光Ｌ０の光路Ｐ２の光路長との差が小さくなるように、両光路Ｐ１，Ｐ２間の光路差が補正される。同様に、レーザ光Ｌ１０の光路Ｐ４の第２部分Ｐ４ｂが光透過部１４によって構成されることで、レーザ光Ｌ１０の光路Ｐ３の光路長とレーザ光Ｌ１０の光路Ｐ４の光路長との差が小さくなるように、両光路Ｐ３，Ｐ４間の光路差が補正される。本実施形態では、光透過部１４の屈折率が、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の屈折率と等しく、Ｘ軸方向に沿った第１ミラー面３１と第２ミラー面３２との距離が、Ｚ軸方向に沿った光透過部１４の厚さ（すなわち、Ｚ軸方向に沿った光透過部１４の表面１４ａと光学機能部材１３の第４表面１３ｂとの距離）に等しい。
［第２支持構造及び光入射部等の構成］
【００９６】
図１に示されるように、第２支持構造１２は、連結ユニット１２０を有している。連結ユニット１２０は、本体部１２１と、枠体１２２と、固定プレート１２３と、を含んでいる。本体部１２１は、一対の側壁部１２４，１２５と、天壁部１２６と、を含んでいる。一対の側壁部１２４，１２５は、Ｘ軸方向において互いに対向している。Ｘ軸方向における一方の側の側壁部１２４には、開口１２４ａが形成されている。天壁部１２６は、Ｚ軸方向において支持体９と対向している。天壁部１２６には、開口１２６ａが形成されている。本体部１２１は、例えば金属によって一体的に形成されている。本体部１２１には、複数の位置決めピン１２１ａが設けられている。本体部１２１は、支持体９に形成された基準孔９ｂ及び孔９ｃのそれぞれに位置決めピン１２１ａが嵌められることで、支持体９に対して位置決めされ、その状態で、例えばボルトによって、支持体９に取り付けられている。
【００９７】
枠体１２２は、側壁部１２４におけるビームスプリッタユニット３とは反対側の表面に配置されている。枠体１２２の開口は、側壁部１２４の開口１２４ａを介して、ビームスプリッタユニット３と対向している。枠体１２２には、光入射部４が配置されている。固定プレート１２３は、枠体１２２に配置された光入射部４を本体部１２１に固定するための部材である（詳細については後述する）。
【００９８】
第２支持構造１２は、保持ユニット１３０を更に有している。保持ユニット１３０は、本体部１３１と、枠体１３２と、固定プレート１３３と、を含んでいる。本体部１３１は、天壁部１２６における支持体９とは反対側の表面に取り付けられている。本体部１３１は、複数の位置決めピン１３１ａによって、連結ユニット１２０の本体部１２１に対して位置決めされ、その状態で、例えばボルトによって、天壁部１２６に取り付けられている。本体部１３１における支持体９とは反対側の表面には、凹部１３４が形成されている。凹部１３４の底面には、第１光通過孔１３５、第２光通過孔１３６及び第３光通過孔１３７が形成されている。第１光通過孔１３５は、Ｚ軸方向においてビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１と対向する位置に形成されている。第２光通過孔１３６は、Ｘ軸方向における第１光通過孔１３５の他方の側（すなわち、光入射部４とは反対側）に形成されている。第３光通過孔１３７は、Ｘ軸方向における第２光通過孔１３６の他方の側に形成されている。
【００９９】
枠体１３２は、凹部１３４の底面に配置されている。枠体１３２の開口は、第３光通過孔１３７と対向している。枠体１３２には、第２光源７が配置されている。第１光検出器６は、第１光通過孔１３５と対向した状態で、凹部１３４の底面に配置されている。第２光検出器８は、第２光通過孔１３６と対向した状態で、凹部１３４の底面に配置されている。固定プレート１３３は、凹部１３４の底面に配置された第１光検出器６及び第２光検出器８、並びに、枠体１３２に配置された第２光源７を、本体部１３１に固定するための部材である（詳細については後述する）。
【０１００】
光入射部４は、ホルダ４１と、コリメータレンズ４２と、を有している。ホルダ４１は、コリメータレンズ４２を保持しており、測定光Ｌ０を導光する光ファイバ（図示省略）の接続が可能となるように構成されている。コリメータレンズ４２は、光ファイバから出射された測定光Ｌ０をコリメートする。ホルダ４１に光ファイバが接続された際に、光ファイバの光軸は、コリメータレンズ４２の光軸に一致する。
【０１０１】
ホルダ４１には、フランジ部４１ａが設けられている。フランジ部４１ａは、枠体１２２と固定プレート１２３との間に配置されている。この状態で、固定プレート１２３が例えばボルトによって側壁部１２４に取り付けられることで、枠体１２２に配置された光入射部４が本体部１２１に固定されている。このように、光入射部４は、Ｘ軸方向におけるビームスプリッタユニット３の一方の側に配置されており、第２支持構造１２によって支持されている。光入射部４は、第１光源から測定対象を介して入射した測定光Ｌ０又は測定対象から発せられた測定光Ｌ０（本実施形態では、光ファイバによって導光された測定光Ｌ０）をビームスプリッタユニット３に入射させる。
【０１０２】
枠体１２２には、フィルタ５４が取り付けられている。フィルタ５４は、レーザ光Ｌ１０をカットする機能を有している。フィルタ５４は、光入射部４の光軸に対して傾斜した状態で、側壁部１２４の開口１２４ａ内に配置されている。フィルタ５４は、Ｘ軸方向から見た場合に枠体１２２の開口を塞いでいる。このように、フィルタ５４は、光入射部４とビームスプリッタユニット３との間に配置されており、光入射部４の光軸に対して傾斜した状態で第２支持構造１２によって支持されている。本実施形態では、フィルタ５４の光学面は、Ｚ軸方向に平行な面であり、且つＹ軸方向と１０°〜２０°の角度を成す面である。なお、光入射部４の光軸は、Ｘ軸方向に平行である。
【０１０３】
これにより、レーザ光Ｌ１０と同一の波長帯の光が測定光Ｌ０に含まれていたとしても、当該光がビームスプリッタユニット３に入射することが防止されるため、レーザ光の干渉光Ｌ１１の検出結果に基づいてＺ軸方向における可動ミラー２２の位置を精度良く取得することができる。更に、フィルタ５４が、光入射部４の光軸に対して傾斜しているため、レーザ光Ｌ１０と同一の波長帯の光を干渉光学系外に反射させて、当該光が迷光となるのを確実に防止することができる。本実施形態では、Ｘ軸方向に沿ってビームスプリッタユニット３から出射されたレーザ光Ｌ１０と同一の波長帯の光は、フィルタ５４で反射されて、第２支持構造１２の本体部１２１における一対の側壁部１２４，１２５間から干渉光学系外に出される。これにより、当該光が迷光となるのを確実に防止することができる。
【０１０４】
第１光検出器６は、ホルダ６１と、光検出素子６２と、集光レンズ６３と、を有している。ホルダ６１は、光検出素子６２及び集光レンズ６３を保持している。光検出素子６２は、測定光の干渉光Ｌ１を検出する。光検出素子６２は、例えばＩｎＧａＡｓフォトダイオードである。集光レンズ６３は、光検出素子６２に入射する測定光の干渉光Ｌ１を光検出素子６２に集光する。ホルダ６１において、光検出素子６２の光軸と集光レンズ６３の光軸とは、互いに一致している。
【０１０５】
ホルダ６１には、フランジ部６１ａが設けられている。フランジ部６１ａは、本体部１３１の凹部１３４の底面と固定プレート１３３との間に配置されている。この状態で、固定プレート１３３が例えばボルトによって本体部１３１に取り付けられることで、凹部１３４の底面に配置された第１光検出器６が本体部１３１に固定されている。このように、第１光検出器６は、Ｚ軸方向におけるビームスプリッタユニット３の一方の側に配置されており、第２支持構造１２によって支持されている。第１光検出器６は、Ｚ軸方向においてビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１と対向している。第１光検出器６は、ビームスプリッタユニット３から出射された測定光の干渉光Ｌ１を検出する。
【０１０６】
第２光検出器８は、ホルダ８１と、光検出素子８２と、集光レンズ８３と、を有している。ホルダ８１は、光検出素子８２及び集光レンズ８３を保持している。光検出素子８２は、レーザ光の干渉光Ｌ１１を検出する。光検出素子８２は、例えばＳｉフォトダイオードである。集光レンズ８３は、光検出素子８２に入射するレーザ光の干渉光Ｌ１１を光検出素子８２に集光する。ホルダ８１において、光検出素子８２の光軸と集光レンズ８３の光軸とは、互いに一致している。
【０１０７】
ホルダ８１には、フランジ部８１ａが設けられている。フランジ部８１ａは、本体部１３１の凹部１３４の底面と固定プレート１３３との間に配置されている。この状態で、固定プレート１３３が例えばボルトによって本体部１３１に取り付けられることで、凹部１３４の底面に配置された第２光検出器８が本体部１３１に固定されている。このように、第２光検出器８は、Ｚ軸方向におけるビームスプリッタユニット３の一方の側に配置されており、第２支持構造１２によって支持されている。第２光検出器８は、ビームスプリッタユニット３から出射されたレーザ光の干渉光Ｌ１１を検出する。
【０１０８】
第２光源７は、ホルダ７１と、発光素子７２と、コリメータレンズ７３と、を有している。ホルダ７１は、発光素子７２及びコリメータレンズ７３を保持している。発光素子７２は、レーザ光Ｌ１０を出射する。発光素子７２は、例えばＶＣＳＥＬ等の半導体レーザである。コリメータレンズ７３は、発光素子７２から出射されたレーザ光Ｌ１０をコリメートする。ホルダ７１において、発光素子７２の光軸とコリメータレンズ７３の光軸とは、互いに一致している。
【０１０９】
ホルダ７１には、フランジ部７１ａが設けられている。フランジ部７１ａは、枠体１３２と固定プレート１３３との間に配置されている。この状態で、固定プレート１３３が例えばボルトによって本体部１３１に取り付けられることで、枠体１３２に配置された第２光源７が本体部１３１に固定されている。このように、第２光源７は、Ｚ軸方向におけるビームスプリッタユニット３の一方の側に配置されており、第２支持構造１２によって支持されている。第２光源７は、ビームスプリッタユニット３に入射させるレーザ光Ｌ１０を出射する。
【０１１０】
以上のように、保持ユニット１３０は、第１光検出器（第１光デバイス）６、第２光検出器（第２光デバイス）８及び第２光源（第３光デバイス）７が同一の側を向くように、且つ、第１光検出器６、第２光検出器８、第２光源７の順序で並ぶように、第１光検出器６、第２光検出器８及び第２光源７を保持している。本実施形態では、保持ユニット１３０は、Ｚ軸方向におけるビームスプリッタユニット３の一方の側において、第１光検出器６、第２光検出器８及び第２光源７がＺ軸方向における他方の側（すなわち、ビームスプリッタユニット３側）を向くように、第１光検出器６、第２光検出器８及び第２光源７を保持している。また、保持ユニット１３０は、Ｘ軸方向における一方の側（すなわち、光入射部４側）から第１光検出器６、第２光検出器８、第２光源７の順序で並ぶように、第１光検出器６、第２光検出器８及び第２光源７を保持している。
【０１１１】
保持ユニット１３０の本体部１３１には、第１ミラー５１、第２ミラー５２及び第３ミラー５３が取り付けられている。第１ミラー５１は、第１光通過孔１３５に対して第１光検出器６とは反対側に位置するように、保持ユニット１３０によって保持されている。第２ミラー５２は、第２光通過孔１３６に対して第２光検出器８とは反対側に位置するように、保持ユニット１３０によって保持されている。第３ミラー５３は、第３光通過孔１３７に対して第２光源７とは反対側に位置するように、保持ユニット１３０によって保持されている。
【０１１２】
第１ミラー５１は、測定光Ｌ０を透過させ且つレーザ光Ｌ１０を反射する機能を有し、且つ第１光検出器６の光軸に対して傾斜したダイクロイックミラーである。第１ミラー５１は、ビームスプリッタユニット３と第１光検出器６との間に配置されている。つまり、第１ミラー５１は、ビームスプリッタユニット３及び第１光検出器６と対向するように配置されている。本実施形態では、第１ミラー５１の光学面は、Ｙ軸方向に平行な面であり、且つＺ軸方向と４５°の角度を成す面である。なお、第１光検出器６の光軸は、Ｚ軸方向に平行である。
【０１１３】
第２ミラー５２は、レーザ光Ｌ１０の一部を反射し且つレーザ光Ｌ１０の残部を透過させる機能を有し、且つ第１ミラー５１に平行なミラー（例えば、ハーフミラー）である。第２ミラー５２は、Ｘ軸方向から見た場合に第１ミラー５１と重なるように、且つＺ軸方向から見た場合に第２光検出器８と重なるように、配置されている。つまり、第２ミラー５２は、第１ミラー５１及び第２光検出器８と対向するように配置されている。本実施形態では、第２ミラー５２の光学面は、Ｙ軸方向に平行な面であり、且つＺ軸方向と４５°の角度を成す面である。
【０１１４】
第３ミラー５３は、レーザ光Ｌ１０を反射する機能を有し、且つ第２ミラー５２に平行なミラー（例えば、全反射ミラー）である。第３ミラー５３は、Ｘ軸方向から見た場合に第２ミラー５２と重なるように、且つＺ軸方向から見た場合に第２光源７と重なるように、配置されている。つまり、第３ミラー５３は、第２ミラー５２及び第２光源７と対向するように配置されている。本実施形態では、第３ミラー５３の光学面は、Ｙ軸方向に平行な面であり、且つＺ軸方向と４５°の角度を成す面である。
【０１１５】
保持ユニット１３０の本体部１３１には、アパーチャ５５が取り付けられている。アパーチャ５５は、第１ミラー５１と第１光検出器６との間に位置するように、保持ユニット１３０によって保持されている。アパーチャ５５は、Ｚ軸方向から見た場合に円形状を呈する開口が形成された部材であり、第１光通過孔１３５内に配置されている。
【０１１６】
ビームスプリッタユニット３からＺ軸方向に沿って出射された測定光の干渉光Ｌ１は、第１ミラー５１を透過して、アパーチャ５５を介して第１光検出器６に入射し、第１光検出器６によって検出される。一方、第２光源７から出射されたレーザ光Ｌ１０は、第３ミラー５３で反射されて第２ミラー５２を透過し、第１ミラー５１で反射されてＺ軸方向に沿ってビームスプリッタユニット３に入射する。ビームスプリッタユニット３からＺ軸方向に沿って出射されたレーザ光の干渉光Ｌ１１は、第１ミラー５１及び第２ミラー５２で反射されて第２光検出器８に入射し、第２光検出器８によって検出される。
［作用及び効果］
【０１１７】
以上説明したミラーデバイス２０では、ベース２１の第１表面２１ａ（Ｚ軸方向における一方の側の表面）が、ミラー面２２ａよりも一方の側に位置している。これにより、ベース２１によってミラー面２２ａを保護することができ、例えば、運搬時等における直接的な接触によってミラー面２２ａが損傷するのを抑制することができる。更に、ミラーデバイス２０では、ベース２１を構成する支持層１０１が、ベース２１を構成するデバイス層１０２よりも厚い。これにより、ミラー面２２ａに対するベース２１の突出量を確保することができ、ベース２１によってミラー面２２ａを効果的に保護することができる。よって、ミラーデバイス２０によれば、信頼性を高めることができる。なお、「ベース２１の第１表面２１ａが、ミラー面２２ａよりも一方の側に位置している」とは、「第１表面２１ａの少なくとも一部が、ミラー面２２ａよりも一方の側に位置している」ことを意味する。ミラーデバイス２０では、第１表面２１ａの全体が、ミラー面２２ａよりもＺ軸方向の一方の側に位置している。換言すれば、ミラー面２２ａの全体が、第１表面２１ａよりもＺ軸方向の他方の側に位置している。「ベースにおけるＺ軸方向の一方の側の表面」は、換言すれば、「ベースにおけるＺ軸方向の一方の側の端面」又は「ベースの表面のうち、Ｚ軸方向において最も一方の側に位置する表面」である。
【０１１８】
梁部２２４におけるＺ軸方向の一方の側の端面（端面２２４ａｓ，２２４ｂｓ，２２４ｃｓ）が、ミラー面２２ａよりも一方の側に位置している。これにより、梁部２２４によってもミラー面２２ａを保護することができる。更に、梁部２２４によって可動部２２ｂの移動中の変形を抑制することもできる。
【０１１９】
梁部２２４が、Ｚ軸方向から見た場合に配置部２２１の外縁に沿って延在するように、配置部２２１における一方の側の表面上に配置された内側梁部２２４ａを有している。これにより、内側梁部２２４ａがミラー面２２ａの近くに配置されるため、ミラー面２２ａをより効果的に保護することができる。更に、内側梁部２２４ａが配置部２２１上に配置されるため、配置部２２１の変形をより好適に抑制することができる。
【０１２０】
梁部２２４が、Ｚ軸方向から見た場合に枠部２２２に沿って延在するように、枠部２２２における一方の側の表面上に配置された外側梁部２２４ｂを有している。これにより、梁部２２４によってミラー面２２ａをより一層効果的に保護することができる。更に、外側梁部２２４ｂによって枠部２２２の変形を抑制することができ、ひいては枠部２２２の変形に起因する配置部２２１の変形を抑制することができる。
【０１２１】
梁部２２４を構成する支持層１０１が、ベース２１を構成する支持層１０１よりも薄い。これにより、可動部２２ｂの移動中に梁部２２４がベース２１から突出するのを抑制することができ、Ｚ軸方向における可動部２２ｂの移動量を増加させることが可能となる。
【０１２２】
ベース２１には、支持層１０１の表面１０１ａ（Ｚ軸方向における一方の側の表面）からデバイス層１０２に至り、Ｚ軸方向から見た場合に開口２１３を囲むように延在する溝部２１６が形成されている。これにより、溝部２１６によって電極パッド２１１の電気的絶縁性を確実化することができ、信頼性を一層高めることができる。
【０１２３】
電極パッド２１１が、開口２１３の底面２１４及び側面２１５にわたって延在している。これにより、電極パッド２１１を大面積化することができる。電極パッド２１１を構成する金属層が、ミラー面２２ａを構成する金属層よりも厚い。この場合、ミラー面２２ａの変形を抑制することができると共に、電極パッド２１１への電気的接続を確実化することが可能となる。すなわち、ミラー面２２ａの反りを抑制するために、ミラー面２２ａを構成する金属層は薄いことが好ましい。電極パッド２１１を構成する金属層が厚いことで、ワイヤーボンディング工程におけるボンディング性能を高めることができる。仮に、電極パッド２１１が薄過ぎると、ワイヤを設けることができなかったり、十分な密着力が得られないことが懸念されるが、ミラーデバイス２０では、そのような事態を抑制することができる。
【０１２４】
ミラーユニット２では、光学機能部材１３の光透過部１４によって、ビームスプリッタユニット３と可動ミラー２２との間の光路と、ビームスプリッタユニット３と固定ミラー１６との間の光路との間に生じる光路長差を補正することができる。「光路長差を補正する」とは、ビームスプリッタユニット３と可動ミラー３３との間の光路の光路長（当該光路が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長）と、ビームスプリッタユニット３と固定ミラー１６との間の光路の光路長と、の差を小さくすることを意味する。更に、ミラーユニット２では、例えば、「ミラー面２２ａが、デバイス層１０２における中間層１０３とは反対側の表面上に配置され、ベース２１が、支持層１０１における中間層１０３とは反対側の表面において光学機能部材１３の第３表面１３ａに接合された構成」に比べて、ミラー面２２ａが光学機能部材１３の近くに配置されている。このような構成は、光透過部１４によって光路長差を補正する場合に特に有効である。すなわち、例えば、可動ミラー２２をＺ軸方向に沿って往復移動させる場合の基準位置を光学機能部材１３の第３表面１３ａに容易に（少ない動作量で）合わせることができる。そのため、Ｚ軸方向に沿った可動ミラー２２の往復移動量を抑えつつ、十分な光干渉信号を取得することができる。
［変形例］
【０１２５】
上記実施形態において、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、配置部２２１及びミラー面２２ａの各々は、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もよい。枠部２２２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もよい。光通過開口２４及び光通過開口２５の各々は、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。ミラーデバイス２０は、光通過開口２４又は光通過開口２５に代えて、ベース２１に形成された孔又は切欠きを第１光通過部として有していてもよい。ミラーデバイス２０を構成する半導体基板は、必ずしもＳＯＩ基板でなくてもよく、第１半導体層、絶縁層及び第２半導体層をＺ軸方向における一方の側からこの順に有する基板であればよい。
【０１２６】
内側梁部２２４ａ、外側梁部２２４ｂ及び連結梁部２２４ｃの各々は、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。例えば、内側梁部２２４ａ、外側梁部２２４ｂ及び連結梁部２２４ｃの厚さは、互いに異なっていてもよい。これらの梁部の少なくとも１つが省略されてもよい。梁部２２４は、Ｚ軸方向から見た場合にミラー面２２ａを囲んでいなくてもよい。梁部２２４を構成する支持層１０１の厚さは、ベース２１を構成する支持層１０１の厚さと同一であってもよい。第１トーションバー２６６，２７６及び第２トーションバー２６７，２７７の形状は限定されず、棒状等の任意の形状であってよい。電極パッド２１１は、開口２１３の底面２１４上のみに配置され、側面２１５に至っていなくてもよい。この場合、溝部２１６は省略されてもよい。ベース２１の第２表面２１ｂと光学機能部材１３の第３表面１３ａとは、ダイレクトボンディング以外の手段（例えば、ＵＶ硬化樹脂等の接着剤等）によって互いに接合されていてもよい。固定ミラー１６は、光学機能部材１３に対してミラーデバイス２０とは反対側に配置されていれば、光学機能部材１３の第４表面１３ｂから離れていてもよい。
【０１２７】
本開示の光学デバイスは、ミラーデバイスに限られず、ミラー面２２ａ以外の他の光学機能部が可動部２２ｂ上に配置された光学デバイスであってもよい。他の光学機能部としては、例えば、レンズ等が挙げられる。ミラーデバイス２０の駆動部２３は、可動ミラー２２を弾性的に支持する３つ以上の弾性支持部を有していてもよい。アクチュエータ部２８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。上記実施形態では、可動部２２ｂの移動方向（所定方向）がベース２１の第１表面２１ａに垂直な方向であったが、移動方向は、第１表面２１ａと交差する方向であればよい。ミラーデバイス２０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。上述した一の実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。
【符号の説明】
【０１２８】
３…ビームスプリッタユニット、１３…光学機能部材、１４…光透過部（第２光通過部）、１６…固定ミラー、２０…ミラーデバイス（光学デバイス）、２１…ベース、２１ａ…第１表面（主面）、２１ｂ…第２表面（主面）、２２ａ…ミラー面（光学機能部）、２２ｂ…可動部、２２１…配置部、２２２…枠部、２２３…連結部、２２４…梁部、２４…光通過開口（第１光通過部）、１００…ＳＯＩ基板（半導体基板）、１０１…支持層（第１半導体層）、１０１ａ…表面、１０２…デバイス層（第２半導体層）、１０２ａ…表面、１０３…中間層（絶縁層）、２１１…電極パッド、２１３…開口、２１４…底面、２１５…側面、２１６…溝部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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