(57)【要約】【課題】フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする光モジュール、信号処理システム及び信号処理方法を提供する。【解決手段】光モジュール１Ａの信号処理部２００は、可動ミラー２２を共振動作させるための周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されるように、電圧信号を制御する電圧信号制御部２０１と、強度取得処理を実施する強度取得部２０２と、を有する。強度取得処理は、電圧信号において連続するＰ周期のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、電圧信号の周波数に基づく第１時間間隔でＭ回、測定光の干渉光の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の測定光強度の加算値を取得すると共に、当該複数の周期のそれぞれにおいて、電圧信号の周波数に基づく第２時間間隔でＮ回、レーザ光の干渉光のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回のレーザ光強度の加算値を取得する処理である。【選択図】図１１
2020122695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース、ミラー面を含む可動ミラー、前記ベースと前記可動ミラーとの間に接続され、前記ミラー面と交差する方向に沿って前記可動ミラーが移動可能となるように前記可動ミラーを支持する弾性支持部、前記ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を含む第１櫛歯電極、並びに、前記可動ミラー及び前記弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、前記複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を含む第２櫛歯電極を有するミラーデバイスと、
少なくとも１つの固定ミラーと、
前記可動ミラー及び前記少なくとも１つの固定ミラーと共に干渉光学系を構成する少なくとも１つのビームスプリッタと、
前記干渉光学系から出射された測定光の干渉光を検出する第１光検出器と、
前記干渉光学系から出射されたレーザ光の干渉光を検出する第２光検出器と、
前記ミラーデバイス、前記第１光検出器及び前記第２光検出器のそれぞれと電気的に接続された信号処理部と、を備え、
前記信号処理部は、
前記ミラーデバイスにおいて前記可動ミラーを共振動作させるための周波数を有する電圧信号が、前記第１櫛歯電極と前記第２櫛歯電極との間に印加されるように、電圧信号を制御する電圧信号制御部と、
前記電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：２以上の整数）のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、前記周波数に基づく第１時間間隔でＭ回（Ｍ：２以上の整数）、前記測定光の干渉光の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記測定光強度の加算値を取得すると共に、前記複数の周期のそれぞれにおいて、前記周波数に基づく第２時間間隔でＮ回（Ｎ：２以上の整数）、前記レーザ光の干渉光のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記レーザ光強度の加算値を取得する強度取得処理を実施する強度取得部と、を有する、光モジュール。
【請求項２】
前記強度取得部は、前記強度取得処理として、第１強度取得処理及び第２強度取得処理の少なくとも一方を実施し、
前記第１強度取得処理は、前記電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて、前記第１時間間隔で前記Ｍ回、前記測定光強度として第１測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記第１測定光強度の加算値を取得すると共に、前記奇数番目の周期のそれぞれにおいて、前記第２時間間隔で前記Ｎ回、前記レーザ光強度として第１レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記第１レーザ光強度の加算値を取得する処理であり、
前記第２強度取得処理は、前記Ｐ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて、前記第１時間間隔で前記Ｍ回、前記測定光強度として第２測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記第２測定光強度の加算値を取得すると共に、前記偶数番目の周期のそれぞれにおいて、前記第２時間間隔で前記Ｎ回、前記レーザ光強度として第２レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記第２レーザ光強度の加算値を取得する処理である、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
第１記憶領域及び第２記憶領域の少なくとも一方を有する記憶部を更に備え、
前記第１記憶領域は、前記第１強度取得処理が実施される場合に、前記奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された前記第１測定光強度及び前記第１レーザ光強度のそれぞれを１周期ごとに積算して又は平均化して記憶する領域であり、
前記第２記憶領域は、前記第２強度取得処理が実施される場合に、前記偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された前記第２測定光強度及び前記第２レーザ光強度のそれぞれを１周期ごとに積算して又は平均化して記憶する領域である、請求項２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記記憶部は、第３記憶領域を更に有し、
前記第３記憶領域は、前記第１強度取得処理が実施される場合に、前記Ｐ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの最新の１周期において取得された前記第１測定光強度及び前記第１レーザ光強度のそれぞれを、前記第１記憶領域に転送するまで記憶し、前記第２強度取得処理が実施される場合に、前記Ｐ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの最新の１周期において取得された前記第２測定光強度及び前記第２レーザ光強度のそれぞれを、前記第２記憶領域に転送するまで記憶する領域である、請求項３に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記測定光の干渉光を生じさせる前記可動ミラー側の光路長が前記測定光の干渉光を生じさせる前記少なくとも１つの固定ミラー側の光路長と等しくなる前記可動ミラーの光路差ゼロ位置は、前記可動ミラーの共振動作の中心位置からずれており、
前記強度取得部は、
前記第１強度取得処理として、前記奇数番目の周期のそれぞれにおける前半又は後半において、互いに対応する同一回の前記第１測定光強度の前記加算値を取得すると共に、互いに対応する同一回の前記第１レーザ光強度の前記加算値を取得する処理を実施し、
前記第２強度取得処理として、前記偶数番目の周期のそれぞれにおける前半又は後半において、互いに対応する同一回の前記第２測定光強度の前記加算値を取得すると共に、互いに対応する同一回の前記第２レーザ光強度の前記加算値を取得する処理を実施する、請求項２〜４のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔は、同一の時間間隔である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記電圧信号制御部は、前記第１櫛歯電極と前記第２櫛歯電極との間に生じる容量の時間変化に基づいて、前記電圧信号の前記周波数を調整する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項８】
光モジュールと、前記光モジュールと電気的に接続された信号処理装置と、を備え、
前記光モジュールは、
ベース、ミラー面を含む可動ミラー、前記ベースと前記可動ミラーとの間に接続され、前記ミラー面と交差する方向に沿って前記可動ミラーが移動可能となるように前記可動ミラーを支持する弾性支持部、前記ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を含む第１櫛歯電極、並びに、前記可動ミラー及び前記弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、前記複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を含む第２櫛歯電極を有するミラーデバイスと、
少なくとも１つの固定ミラーと、
前記可動ミラー及び前記少なくとも１つの固定ミラーと共に干渉光学系を構成する少なくとも１つのビームスプリッタと、
前記干渉光学系から出射された測定光の干渉光を検出する第１光検出器と、
前記干渉光学系から出射されたレーザ光の干渉光を検出する第２光検出器と、を有し、
信号処理装置は、
前記ミラーデバイスにおいて前記可動ミラーを共振動作させるための周波数を有する電圧信号が、前記第１櫛歯電極と前記第２櫛歯電極との間に印加されるように、電圧信号を制御する電圧信号制御部と、
前記電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：２以上の整数）のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、前記周波数に基づく第１時間間隔でＭ回（Ｍ：２以上の整数）、前記測定光の干渉光の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記測定光強度の加算値を取得すると共に、前記複数の周期のそれぞれにおいて、前記周波数に基づく第２時間間隔でＮ回（Ｎ：２以上の整数）、前記レーザ光の干渉光のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記レーザ光強度の加算値を取得する強度取得処理を実施する強度取得部と、を有する、信号処理システム。
【請求項９】
ベース、ミラー面を含む可動ミラー、前記ベースと前記可動ミラーとの間に接続され、前記ミラー面と交差する方向に沿って前記可動ミラーが移動可能となるように前記可動ミラーを支持する弾性支持部、前記ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を含む第１櫛歯電極、並びに、前記可動ミラー及び前記弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、前記複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を含む第２櫛歯電極を有するミラーデバイスと、少なくとも１つの固定ミラーと、少なくとも１つのビームスプリッタと、によって構成された干渉光学系において、前記干渉光学系から出射された測定光の干渉光を検出すると共に、前記干渉光学系から出射されたレーザ光の干渉光を検出する場合に実施される信号処理方法であって、
前記ミラーデバイスにおいて前記可動ミラーを共振動作させるための周波数を有する電圧信号が、前記第１櫛歯電極と前記第２櫛歯電極との間に印加されるように、電圧信号を制御する工程と、
前記電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：２以上の整数）のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、前記周波数に基づく第１時間間隔でＭ回（Ｍ：２以上の整数）、前記測定光の干渉光の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記測定光強度の加算値を取得すると共に、前記複数の周期のそれぞれにおいて、前記周波数に基づく第２時間間隔でＮ回（Ｎ：２以上の整数）、前記レーザ光の干渉光のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記レーザ光強度の加算値を取得する強度取得処理を実施する工程と、を備える、信号処理方法。
【請求項１０】
前記強度取得処理を実施する工程においては、前記強度取得処理として、第１強度取得処理及び第２強度取得処理の少なくとも一方が実施され、
前記第１強度取得処理は、前記電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて、前記第１時間間隔で前記Ｍ回、前記測定光強度として第１測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記第１測定光強度の加算値を取得すると共に、前記奇数番目の周期のそれぞれにおいて、前記第２時間間隔で前記Ｎ回、前記レーザ光強度として第１レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記第１レーザ光強度の加算値を取得する処理であり、
前記第２強度取得処理は、前記Ｐ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて、前記第１時間間隔で前記Ｍ回、前記測定光強度として第２測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記第２測定光強度の加算値を取得すると共に、前記偶数番目の周期のそれぞれにおいて、前記第２時間間隔で前記Ｎ回、前記レーザ光強度として第２レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の前記第２レーザ光強度の加算値を取得する処理である、請求項９に記載の信号処理方法。
【請求項１１】
前記測定光の干渉光を生じさせる前記可動ミラー側の光路長が前記測定光の干渉光を生じさせる前記少なくとも１つの固定ミラー側の光路長と等しくなる前記可動ミラーの光路差ゼロ位置は、前記可動ミラーの共振動作の中心位置からずれており、
前記強度取得処理を実施する工程においては、
前記第１強度取得処理として、前記奇数番目の周期のそれぞれにおける前半又は後半において、互いに対応する同一回の前記第１測定光強度の前記加算値を取得すると共に、互いに対応する同一回の前記第１レーザ光強度の前記加算値を取得する処理が実施され、
前記第２強度取得処理として、前記偶数番目の周期のそれぞれにおける前半又は後半において、互いに対応する同一回の前記第２測定光強度の前記加算値を取得すると共に、互いに対応する同一回の前記第２レーザ光強度の前記加算値を取得する処理が実施される、請求項１０に記載の信号処理方法。
【請求項１２】
前記第１時間間隔及び前記第２時間間隔は、同一の時間間隔である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載の信号処理方法。
【請求項１３】
前記電圧信号を制御する工程においては、前記第１櫛歯電極と前記第２櫛歯電極との間に生じる容量の時間変化に基づいて、前記電圧信号の前記周波数が調整される、請求項９〜１２のいずれか一項に記載の信号処理方法。
【請求項１４】
前記測定光強度の前記加算値の時間変化から、前記レーザ光強度の前記加算値の時間変化に極大値及び極小値の少なくとも一方が出現したタイミングでの強度値を取得し、前記レーザ光の波長に基づいて、光路差と前記強度値との関係を取得し、フーリエ変換によって、前記測定光のスペクトラムを取得するスペクトラム取得処理を実施する工程を更に備える、請求項９〜１３のいずれか一項に記載の信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光モジュール、信号処理システム及び信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フーリエ変換型分光分析用の信号処理方法として、特許文献１には、干渉計で生成された単色光の干渉光の強度を示す信号が基準電圧と交差するタイミングで、干渉計で生成された被測定光の干渉光の強度を示す信号から複数の測定データを取得し、当該複数の測定データによる複数のインターフェログラムを、センターバーストの位置で位置合わせを行いつつ、積算する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２５０１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された信号処理方法では、複数のインターフェログラムを積算するために、センターバーストの位置で位置合わせを行うことが必要であるため、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することが困難である。
【０００５】
本発明は、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする光モジュール、信号処理システム及び信号処理方法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】
本発明の光モジュールは、ベース、ミラー面を含む可動ミラー、ベースと可動ミラーとの間に接続され、ミラー面と交差する方向に沿って可動ミラーが移動可能となるように可動ミラーを支持する弾性支持部、ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を含む第１櫛歯電極、並びに、可動ミラー及び弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を含む第２櫛歯電極を有するミラーデバイスと、少なくとも１つの固定ミラーと、可動ミラー及び少なくとも１つの固定ミラーと共に干渉光学系を構成する少なくとも１つのビームスプリッタと、干渉光学系から出射された測定光の干渉光を検出する第１光検出器と、干渉光学系から出射されたレーザ光の干渉光を検出する第２光検出器と、ミラーデバイス、第１光検出器及び第２光検出器のそれぞれと電気的に接続された信号処理部と、を備え、信号処理部は、ミラーデバイスにおいて可動ミラーを共振動作させるための周波数を有する電圧信号が、第１櫛歯電極と第２櫛歯電極との間に印加されるように、電圧信号を制御する電圧信号制御部と、電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：２以上の整数）のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、周波数に基づく第１時間間隔でＭ回（Ｍ：２以上の整数）、測定光の干渉光の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の測定光強度の加算値を取得すると共に、複数の周期のそれぞれにおいて、周波数に基づく第２時間間隔でＮ回（Ｎ：２以上の整数）、レーザ光の干渉光のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回のレーザ光強度の加算値を取得する強度取得処理を実施する強度取得部と、を有する。
【０００７】
この光モジュールでは、ミラーデバイスにおいて可動ミラーを共振動作させるための周波数を有する電圧信号が、第１櫛歯電極と第２櫛歯電極との間に印加されるように、電圧信号が制御される。当該電圧信号の周波数は、理想的には、可動ミラーの共振周波数の２倍の値となる。そのため、電圧信号において連続するＰ周期のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、電圧信号の周波数に基づく第１時間間隔でＭ回、測定光の干渉光の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の測定光強度の加算値を取得することで、可動ミラーが移動する場合の同一位置ごとに測定光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。同様に、当該複数の周期のそれぞれにおいて、電圧信号の周波数に基づく第２時間間隔でＮ回、レーザ光の干渉光のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回のレーザ光強度の加算値を取得することで、可動ミラーが移動する場合の同一位置ごとにレーザ光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。よって、この光モジュールは、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする。
【０００８】
本発明の光モジュールでは、強度取得部は、強度取得処理として、第１強度取得処理及び第２強度取得処理の少なくとも一方を実施し、第１強度取得処理は、電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光強度として第１測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の第１測定光強度の加算値を取得すると共に、奇数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光強度として第１レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度の加算値を取得する処理であり、第２強度取得処理は、Ｐ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光強度として第２測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の第２測定光強度の加算値を取得すると共に、偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光強度として第２レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度の加算値を取得する処理であってもよい。これにより、電圧信号において連続するＰ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光強度として第１測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の第１測定光強度の加算値を取得することで、可動ミラーが往復方向のうちの一方向に移動する場合の同一位置ごとに第１測定光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。同様に、当該奇数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光強度として第１レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度の加算値を取得することで、可動ミラーが往復方向のうちの一方向に移動する場合の同一位置ごとに第１レーザ光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。また、電圧信号において連続するＰ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光強度として第２測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の第２測定光強度の加算値を取得することで、可動ミラーが往復方向のうちの他方向に移動する場合の同一位置ごとに第２測定光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。同様に、当該偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光強度として第２レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度の加算値を取得することで、可動ミラーが往復方向のうちの他方向に移動する場合の同一位置ごとに第２レーザ光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。よって、この光モジュールは、より高精度なフーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする。
【０００９】
本発明の光モジュールは、第１記憶領域及び第２記憶領域の少なくとも一方を有する記憶部を更に備え、第１記憶領域は、第１強度取得処理が実施される場合に、奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第１測定光強度及び第１レーザ光強度のそれぞれを１周期ごとに積算して又は平均化して記憶する領域であり、第２記憶領域は、第２強度取得処理が実施される場合に、偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第２測定光強度及び第２レーザ光強度のそれぞれを１周期ごとに積算して又は平均化して記憶する領域であってもよい。これにより、記憶部の記憶容量を抑えつつ、第１強度取得処理及び第２強度取得処理を確実に実施することができる。
【００１０】
本発明の光モジュールでは、記憶部は、第３記憶領域を更に有し、第３記憶領域は、第１強度取得処理が実施される場合に、Ｐ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの最新の１周期において取得された第１測定光強度及び第１レーザ光強度のそれぞれを、第１記憶領域に転送するまで記憶し、第２強度取得処理が実施される場合に、Ｐ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの最新の１周期において取得された第２測定光強度及び第２レーザ光強度のそれぞれを、第２記憶領域に転送するまで記憶する領域であってもよい。これにより、第３記憶領域に各強度データが一時的に記憶されている間に、各強度データが正しいものであるか否かを確認することができる。
【００１１】
本発明の光モジュールでは、測定光の干渉光を生じさせる可動ミラー側の光路長が測定光の干渉光を生じさせる少なくとも１つの固定ミラー側の光路長と等しくなる可動ミラーの光路差ゼロ位置は、可動ミラーの共振動作の中心位置からずれており、強度取得部は、第１強度取得処理として、奇数番目の周期のそれぞれにおける前半又は後半において、互いに対応する同一回の第１測定光強度の加算値を取得すると共に、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度の加算値を取得する処理を実施し、第２強度取得処理として、偶数番目の周期のそれぞれにおける前半又は後半において、互いに対応する同一回の第２測定光強度の加算値を取得すると共に、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度の加算値を取得する処理を実施してもよい。これにより、各強度データの分解能を低下させてＳＮＲ（Signal  to  Noise  Ratio）を向上させることができる。
【００１２】
本発明の光モジュールでは、第１時間間隔及び第２時間間隔は、同一の時間間隔であってもよい。これにより、第１強度取得処理及び第２強度取得処理をより容易に実施することができる。
【００１３】
本発明の光モジュールでは、電圧信号制御部は、第１櫛歯電極と第２櫛歯電極との間に生じる容量の時間変化に基づいて、電圧信号の周波数を調整してもよい。これにより、例えば使用環境の変化に起因して可動ミラーの共振周波数が変化したとしても、可動ミラーの共振周波数の２倍の値となるように電圧信号の周波数を調整することができ、その結果、第１強度取得処理及び第２強度取得処理をより精度良く実施することができる。
【００１４】
本発明の信号処理システムは、光モジュールと、光モジュールと電気的に接続された信号処理装置と、を備え、光モジュールは、ベース、ミラー面を含む可動ミラー、ベースと可動ミラーとの間に接続され、ミラー面と交差する方向に沿って可動ミラーが移動可能となるように可動ミラーを支持する弾性支持部、ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を含む第１櫛歯電極、並びに、可動ミラー及び弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を含む第２櫛歯電極を有するミラーデバイスと、少なくとも１つの固定ミラーと、可動ミラー及び少なくとも１つの固定ミラーと共に干渉光学系を構成する少なくとも１つのビームスプリッタと、干渉光学系から出射された測定光の干渉光を検出する第１光検出器と、干渉光学系から出射されたレーザ光の干渉光を検出する第２光検出器と、を有し、信号処理装置は、ミラーデバイスにおいて可動ミラーを共振動作させるための周波数を有する電圧信号が、第１櫛歯電極と第２櫛歯電極との間に印加されるように、電圧信号を制御する電圧信号制御部と、電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：２以上の整数）のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、周波数に基づく第１時間間隔でＭ回（Ｍ：２以上の整数）、測定光の干渉光の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の測定光強度の加算値を取得すると共に、複数の周期のそれぞれにおいて、周波数に基づく第２時間間隔でＮ回（Ｎ：２以上の整数）、レーザ光の干渉光のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回のレーザ光強度の加算値を取得する強度取得処理を実施する強度取得部と、を有する。
【００１５】
この信号処理システムでは、上述した光モジュールと同様の信号処理が実施される。よって、この信号処理システムは、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする。
【００１６】
本発明の信号処理方法は、ベース、ミラー面を含む可動ミラー、ベースと可動ミラーとの間に接続され、ミラー面と交差する方向に沿って可動ミラーが移動可能となるように可動ミラーを支持する弾性支持部、ベースに設けられ、複数の第１櫛歯を含む第１櫛歯電極、並びに、可動ミラー及び弾性支持部の少なくとも一方に設けられ、複数の第１櫛歯と互い違いに配置された複数の第２櫛歯を含む第２櫛歯電極を有するミラーデバイスと、少なくとも１つの固定ミラーと、少なくとも１つのビームスプリッタと、によって構成された干渉光学系において、干渉光学系から出射された測定光の干渉光を検出すると共に、干渉光学系から出射されたレーザ光の干渉光を検出する場合に実施される信号処理方法であって、ミラーデバイスにおいて可動ミラーを共振動作させるための周波数を有する電圧信号が、第１櫛歯電極と第２櫛歯電極との間に印加されるように、電圧信号を制御する工程と、電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：２以上の整数）のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、周波数に基づく第１時間間隔でＭ回（Ｍ：２以上の整数）、測定光の干渉光の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の測定光強度の加算値を取得すると共に、複数の周期のそれぞれにおいて、周波数に基づく第２時間間隔でＮ回（Ｎ：２以上の整数）、レーザ光の干渉光のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回のレーザ光強度の加算値を取得する強度取得処理を実施する工程と、を備える。
【００１７】
この信号処理方法では、上述した光モジュールと同様の信号処理が実施される。よって、この信号処理方法は、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする。
【００１８】
本発明の信号処理方法では、強度取得処理を実施する工程においては、強度取得処理として、第１強度取得処理及び第２強度取得処理の少なくとも一方が実施され、第１強度取得処理は、電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光強度として第１測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の第１測定光強度の加算値を取得すると共に、奇数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光強度として第１レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度の加算値を取得する処理であり、第２強度取得処理は、Ｐ周期（Ｐ：４以上の整数）のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光強度として第２測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の第２測定光強度の加算値を取得すると共に、偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光強度として第２レーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度の加算値を取得する処理であってもよい。これにより、可動ミラーが往復方向のうちの一方向に移動する場合の同一位置ごとに第１測定光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。同様に、可動ミラーが往復方向のうちの一方向に移動する場合の同一位置ごとに第１レーザ光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。また、可動ミラーが往復方向のうちの他方向に移動する場合の同一位置ごとに第２測定光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。同様に、可動ミラーが往復方向のうちの他方向に移動する場合の同一位置ごとに第２レーザ光強度の加算値を容易に且つ精度良く取得することができる。よって、この信号処理方法は、より高精度なフーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする。
【００１９】
本発明の信号処理方法では、測定光の干渉光を生じさせる可動ミラー側の光路長が測定光の干渉光を生じさせる少なくとも１つの固定ミラー側の光路長と等しくなる可動ミラーの光路差ゼロ位置は、可動ミラーの共振動作の中心位置からずれており、強度取得処理を実施する工程においては、第１強度取得処理として、奇数番目の周期のそれぞれにおける前半又は後半において、互いに対応する同一回の第１測定光強度の加算値を取得すると共に、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度の加算値を取得する処理が実施され、第２強度取得処理として、偶数番目の周期のそれぞれにおける前半又は後半において、互いに対応する同一回の第２測定光強度の加算値を取得すると共に、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度の加算値を取得する処理が実施されてもよい。これにより、各強度データの分解能を低下させてＳＮＲを向上させることができる。
【００２０】
本発明の信号処理方法では、第１時間間隔及び第２時間間隔は、同一の時間間隔であってもよい。これにより、第１強度取得処理及び第２強度取得処理をより容易に実施することができる。
【００２１】
本発明の信号処理方法では、電圧信号を制御する工程においては、第１櫛歯電極と第２櫛歯電極との間に生じる容量の時間変化に基づいて、電圧信号の周波数が調整されてもよい。これにより、例えば使用環境の変化に起因して可動ミラーの共振周波数が変化したとしても、可動ミラーの共振周波数の２倍の値となるように電圧信号の周波数を調整することができ、その結果、第１強度取得処理及び第２強度取得処理をより精度良く実施することができる。
【００２２】
本発明の信号処理方法は、測定光強度の加算値の時間変化から、レーザ光強度の加算値の時間変化に極大値及び極小値の少なくとも一方が出現したタイミングでの強度値を取得し、レーザ光の波長に基づいて、光路差と強度値との関係を取得し、フーリエ変換によって、測定光のスペクトラムを取得するスペクトラム取得処理を実施する工程を更に備えてもよい。これにより、測定光のスペクトラムを容易に且つ精度良く取得することができる。すなわち、測定光についてのフーリエ変換型分光分析を容易に且つ精度良く実施することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする光モジュール、信号処理システム及び信号処理方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】一実施形態の光モジュールの断面図である。
【図２】図１に示されるミラーユニットの平面図である。
【図３】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２に示される光学機能部材の平面図である。
【図８】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１に示される光モジュールの構成を示すブロック図である。
【図１２】共振動作する可動ミラーの位置の時間変化、及び測定光の干渉光の強度の時間変化を示すグラフである。
【図１３】共振動作する可動ミラーの位置の時間変化、及びレーザ光の干渉光の強度の時間変化を示すグラフである。
【図１４】共振動作する可動ミラーの位置の時間変化、及び電圧信号を示すグラフである。
【図１５】電圧信号の周波数と可動ミラーの振幅との関係を示すグラフである。
【図１６】ＨＶＩＣのHigh端子及びLow端子のそれぞれに入力される矩形波と、ＨＶＩＣの出力端子から出力される電圧信号との関係を示すグラフである。
【図１７】共振動作する可動ミラーの位置の時間変化、及び電圧信号を示すグラフである。
【図１８】（ａ）：測定光の干渉光の強度の時間変化を示すグラフである。（ｂ）：レーザ光の干渉光の強度の時間変化を示すグラフである。
【図１９】（ａ）：測定光の干渉光の強度の時間変化、及び電圧ロジックを示すグラフである。（ｂ）：レーザ光の干渉光の強度の時間変化、及び電圧ロジックを示すグラフである。
【図２０】（ａ）：測定光の干渉光の強度の時間変化、及びＬＳＢロジックを示すグラフである。（ｂ）：レーザ光の干渉光の強度の時間変化、及びＬＳＢロジックを示すグラフである。
【図２１】測定光の干渉光の強度の時間変化、及びレーザ光の干渉光の強度の時間変化を示すグラフである。
【図２２】図１１に示される記憶部の構成を示すブロック図である。
【図２３】偶数番目の周期について、第１測定光強度の平均値の時間変化、及び第１レーザ光強度の平均値の時間変化を示すグラフである。
【図２４】奇数番目の周期について、第２測定光強度の平均値の時間変化、及び第２レーザ光強度の平均値の時間変化を示すグラフである。
【図２５】図２３に示される時間変化の一部を示すグラフである。
【図２６】光路差と第１強度値との関係を示すグラフである。
【図２７】測定光のスペクトラムを示すグラフである。
【図２８】変形例の電圧信号を示すグラフである。
【図２９】変形例の記憶部の構成を示すブロック図である。
【図３０】変形例の光モジュールの構成を示すブロック図である。
【図３１】容量信号及び電圧信号を示すグラフである。
【図３２】測定光の干渉光の強度の時間変化、及び電圧信号を示すグラフである。
【図３３】図１に示される光モジュールを備えるシステムの構成を示すブロック図である。
【図３４】変形例の光モジュールの断面図である。
【図３５】変形例の干渉光学系の構成図である。
【図３６】一実施形態の信号処理システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明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］
【００２６】
図１に示されるように、光モジュール１Ａ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（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。
【００２７】
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方向と交差する第２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。
【００２８】
光モジュール１Ａ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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
光モジュール１Ａ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］
【００３２】
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。
【００３３】
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は、第１表面２１ａに垂直なＺ軸方向（第１表面と交差する第１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。
【００３４】
ミラーデバイス２０には、一対の光通過部２４，２５が設けられている。一対の光通過部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、光通過部２５は、光通過部として機能していない。
【００３５】
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。
【００３６】
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によって構成されたＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）デバイスである。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。
【００３７】
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）。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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広い。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。
【００４６】
駆動部２３は、第１弾性支持部（弾性支持部）２６、第２弾性支持部（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。
【００４７】
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（ミラー面２２ａと交差する方向）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。
【００４８】
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。
【００４９】
一対のレバー２６１は、Ｙ軸方向における光通過部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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、光通過部２４を画定している。光通過部２４は、Ｚ軸方向から見た場合に多角形状を呈している。光通過部２４は、例えば空洞（孔）である。或いは、光通過部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。
【００５２】
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と光通過部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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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、光通過部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。
【００５８】
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。
【００５９】
一対のレバー２７１は、Ｙ軸方向における光通過部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。
【００６０】
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。
【００６１】
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、光通過部２５を画定している。光通過部２５は、Ｚ軸方向から見た場合に多角形状を呈している。光通過部２５は、例えば空洞（孔）である。或いは、光通過部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。
【００６２】
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と光通過部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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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、光通過部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。
【００６８】
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（第１櫛歯電極）２８１、可動櫛歯電極（第２櫛歯電極）２８２、固定櫛歯電極（第１櫛歯電極）２８３及び可動櫛歯電極（第２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。
【００６９】
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（第１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。
【００７０】
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（第２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。
【００７１】
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。
【００７２】
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（第１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。
【００７３】
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（第２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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。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１Ａ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１Ａ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１Ａの感度波長によって選択される。
【００７８】
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の光通過部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の光通過部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。
【００７９】
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（第１方向及び第２方向と交差する方向）に延在する一対の対辺のそれぞれまで、延在している。
【００８０】
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の光通過部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。
【００８１】
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軸方向に垂直な平面内でのミラーデバイス２０の角度が調整される。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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］
【００８５】
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。
【００８６】
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１Ａ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１Ａ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。
【００８７】
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１Ａ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。
【００８８】
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（ビームスプリッタ）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３４，３５，３６が接合されることで構成されている。各光学ブロック３４，３５，３６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。
【００８９】
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の光通過部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。
【００９０】
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３６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。
【００９１】
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３６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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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の光通過部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。
【００９５】
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の光通過部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。
【００９６】
以上のように、ミラーデバイス２０の光通過部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。
【００９７】
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３４，３５，３６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。
【００９８】
光モジュール１Ａでは、光路差ゼロ位置Ｃ０が、ミラーデバイス２０における可動ミラー２２の共振動作（共振周波数での往復動作）の中心位置Ｃ１からずれている。光路差ゼロ位置Ｃ０とは、測定光の干渉光Ｌ１を生じさせる可動ミラー２２側の光路長が測定光の干渉光Ｌ１を生じさせる固定ミラー１６側の光路長と等しくなる可動ミラー２２の位置を意味する。本実施形態では、光路差ゼロ位置Ｃ０は、ビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１と可動ミラー２２のミラー面２２ａとの間の光路長（すなわち、光路Ｐ１，Ｐ３の光路長）が、ビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１と固定ミラー１６のミラー面１６ａとの間の光路長（すなわち、光路Ｐ２，Ｐ４の光路長）と等しくなる可動ミラー２２の位置である。中心位置Ｃ１に対する光路差ゼロ位置Ｃ０のずれ量は、可動ミラー２２の共振動作の振幅よりも小さい。本実施形態では、光路差ゼロ位置Ｃ０は、Ｚ軸方向における光透過部１４の表面１４ａの位置と同一である。中心位置Ｃ１は、デバイス層１０２の厚さとミラー面２２ａを構成する金属膜の厚さとの和の分だけ、Ｚ軸方向における光透過部１４の表面１４ａの位置からＺ軸方向に沿ってビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１側にずれた位置である。
［第２支持構造及び光入射部等の構成］
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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、測定光Ｌ０を透過させ且つレーザ光Ｌ１０を吸収する機能を有している。フィルタ５４は、例えばシリコンによって板状に形成されている。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。
【０１０４】
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には、第１貫通孔１３５、第２貫通孔１３６及び第３貫通孔１３７が形成されている。第１貫通孔１３５、第２貫通孔１３６及び第３貫通孔１３７のそれぞれは、Ｚ軸方向に沿って本体部１３１を貫通している。第１貫通孔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貫通孔１３６は、Ｘ軸方向における第１貫通孔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貫通孔１３７は、Ｘ軸方向における第２貫通孔１３６の他方の側に形成されている。
【０１０５】
第１貫通孔１３５内には、第１光検出器６が配置されている。第１光検出器６は、光検出素子６２と、光透過窓６４ａを含むパッケージ６４と、ホルダ６１と、集光レンズ６３と、を有している。パッケージ６４は、光検出素子６２を収容している。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。ホルダ６１は、パッケージ６４及び集光レンズ６３を保持している。集光レンズ６３は、光透過窓６４ａを介して光検出素子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。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。
【０１０６】
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、位置決めピン６１ｂ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、本体部１２１の天壁部１２６に取り付けられている。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。
【０１０７】
第２貫通孔１３６内には、第２光検出器８が配置されている。第２光検出器８は、光検出素子８２と、集光レンズ８４ａを含むパッケージ８４と、を有している。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８４ａ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。光検出素子８２の光軸と集光レンズ８４ａの光軸とは、互いに一致している。
【０１０８】
パッケージ８４は、第２貫通孔１３６内において本体部１３１に固定されている。このように、第２光検出器８は、第１光検出器６と同一の側を向くように、Ｘ軸方向における第１光検出器６の他方の側（第１光デバイスの光軸と交差する方向における第１光デバイスの一方の側）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。
【０１０９】
第３貫通孔１３７内には、第２光源７が配置されている。第２光源７は、発光素子７２と、コリメータレンズ７４ａを含むパッケージ７４と、を有している。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７４ａ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。発光素子７２の光軸とコリメータレンズ７４ａの光軸とは、互いに一致している。
【０１１０】
パッケージ７４は、第３貫通孔１３７内において本体部１３１に固定されている。このように、第２光源７は、第１光検出器６と同一の側を向くように、Ｘ軸方向における第２光検出器８の他方の側（第１光デバイスの光軸と交差する方向における第２光デバイスの一方の側）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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
なお、第１光検出器６が或る側を向くとは、光検出素子６２の受光面がその或る側に向いていること（すなわち、その或る側から入射した光を検出するように第１光検出器６が配置されていること）を意味する。その場合、光検出素子６２のリードピンは、例えば、或る側とは反対側に延在することになる。同様に、第２光検出器８が或る側を向くとは、光検出素子８２の受光面がその或る側に向いていること（すなわち、その或る側から入射した光を検出するように第２光検出器８が配置されていること）を意味する。その場合、光検出素子８２のリードピンは、例えば、或る側とは反対側に延在することになる。また、第２光源７が或る側を向くとは、発光素子７２の光出射面がその或る側に向いていること（すなわち、その或る側に光を出射するように第２光源７が配置されていること）を意味する。その場合、発光素子７２のリードピンは、例えば、或る側とは反対側に延在することになる。また、保持ユニット１３０は、第２支持構造１２の一部であるから、保持ユニット１３０が或る構成を保持しているとは、その或る構成が第２支持構造１２によって支持されていることを意味する。
【０１１３】
連結ユニット１２０の本体部１２１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貫通孔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、開口１２６ａ内において本体部１２１の天壁部１２６に取り付けられている。第２ミラー５２は、第２貫通孔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、開口１２６ａ内において本体部１２１の天壁部１２６に取り付けられている。第３ミラー５３は、第３貫通孔１３７に対して第２光源７とは反対側に位置するように、開口１２６ａ内において本体部１２１の天壁部１２６に取り付けられている。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
第１ミラー５１と第１光検出器６との間には、フィルタ５６が配置されている。第１ミラー５１とフィルタ５６との間には、アパーチャ５５が配置されている。本実施形態では、アパーチャ５５及びフィルタ５６は、第１光検出器６のホルダ６１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る。フィルタ５６は、測定光Ｌ０を透過させ且つレーザ光Ｌ１０を吸収する機能を有している。本実施形態では、フィルタ５６は、ビームスプリッタユニット３側の表面（ビームスプリッタユニット３と対向する表面）に第１ミラー５１が形成された部材とは別の部材である。より具体的には、フィルタ５６は、例えば、光入射面に反射防止膜が形成されたシリコン板である。本実施形態では、フィルタ５６が、第１ミラー５１が形成された部材とは別の部材であるため、第１ミラー５１及びフィルタ５６のそれぞれの設計の自由度が向上する。
【０１１８】
第２ミラー５２に対して第２光検出器８とは反対側には、レーザ光吸収部５７が配置されている。レーザ光吸収部５７は、レーザ光Ｌ１０を吸収する機能を有している。本実施形態では、レーザ光吸収部５７は、第２ミラー５２を支持する第２支持構造（支持体）１２の一部である。より具体的には、レーザ光吸収部５７は、連結ユニット１２０の本体部１２１の側壁部１２５からビームスプリッタユニット３側に突出した部分である。レーザ光吸収部５７は、当該部分に黒色レジスト層が形成されたり、或いは、当該部分に黒アルマイト処理が施されたりすることで、構成されている。本実施形態では、レーザ光吸収部５７が第２支持構造１２の一部であるため、部品点数の増加が抑制される。
【０１１９】
ここで、ビームスプリッタユニット３と第１光検出器６との間の光路等について説明する。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及びフィルタ５６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。なお、第２ミラー５２で反射されたレーザ光Ｌ１０の一部は、レーザ光吸収部５７によって吸収される。
【０１２０】
光モジュール１Ａでは、ビームスプリッタユニット３と第１光検出器６との間の光路の長さは、ビームスプリッタユニット３と第２光検出器８との間の光路の長さよりも短く、且つビームスプリッタユニット３と第２光源７との間の光路の長さよりも短い。なお、光路の長さとは、その光路に沿っての物理的な距離を意味する。
【０１２１】
具体的には、光路とビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１との交点から第１光検出器６の光入射面までの距離は、光路とビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１との交点から第２光検出器８の光入射面までの距離よりも短く、且つ光路とビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１との交点から第２光源７の光出射面までの距離よりも短い。光路とビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１との交点から第１光検出器６の集光レンズ６３の光入射面までの距離は、光路とビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１との交点から第２光検出器８の集光レンズ８４ａの光入射面までの距離よりも短く、且つ光路とビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１との交点から第２光源７のコリメータレンズ７４ａの光出射面までの距離よりも短い。ビームスプリッタユニット３の光学面３３ａから第１光検出器６の光入射面までの距離は、ビームスプリッタユニット３の光学面３３ａから第２光検出器８の光入射面までの距離よりも短く、且つビームスプリッタユニット３の光学面３３ａから第２光源７の光出射面までの距離よりも短い。ビームスプリッタユニット３の光学面３３ａから第１光検出器６の集光レンズ６３の光入射面までの距離は、ビームスプリッタユニット３の光学面３３ａから第２光検出器８の集光レンズ８４ａの光入射面までの距離よりも短く、且つビームスプリッタユニット３の光学面３３ａから第２光源７のコリメータレンズ７４ａの光出射面までの距離よりも短い。
【０１２２】
本実施形態では、光入射部４は、枠体１２２に対するホルダ４１の角度調整が可能となるように構成されている。それに対し、第１光検出器６は、連結ユニット１２０の本体部１２１に対して位置決めされた状態で、例えばボルトによって、本体部１２１の天壁部１２６に固定される。そのため、第１光検出器６が位置決めされた状態で、測定光Ｌ０をビームスプリッタユニット３に入射させながら、第１光検出器６における検出強度が最大となるようにホルダ４１の角度調整を実施することができる。そして、角度調整が実施された状態で、光入射部４を枠体１２２に固定することができる。
【０１２３】
なお、光入射部４だけでなく、第１光検出器６も、ホルダ６１の角度調整が可能となるように構成されていてもよい。また、第２光検出器８が位置決めされた状態で、第２光源７が、角度調整が可能となるように構成されていてもよい。更に、第２光源７だけでなく、第２光検出器８も、角度調整が可能となるように構成されていてもよい。
［信号処理部等の構成］
【０１２４】
図１１に示されるように、光モジュール１Ａは、信号処理部２００と、記憶部３００と、を更に備えている。信号処理部２００は、ミラーデバイス２０、第２光源７、第１光検出器６及び第２光検出器８のそれぞれと電気的に接続されている。信号処理部２００は、例えばＦＰＧＡ（field-programmable  gate  array）等の集積回路であり、水晶振動子から分周したクロックを基準クロックとして用いる。記憶部３００は、信号処理部２００と電気的に接続されている。記憶部３００は、例えばＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）等の不揮発性メモリである。信号処理部２００には、外部インターフェース４１０を介してＰＣ（Personal  Computer）５００が電気的に接続されている。
【０１２５】
信号処理部２００は、高電圧発生回路４０１によってミラーデバイス２０（具体的には、固定櫛歯電極２８１と可動櫛歯電極２８２との間、及び固定櫛歯電極２８３と可動櫛歯電極２８４との間）に印加される電圧信号を制御する（詳細については後述する）。高電圧発生回路４０１は、例えばＨＶＩＣ（High  Voltage  IC）である。また、信号処理部２００は、第２光源７を駆動させるためのデジタル信号を出力する。当該デジタル信号は、ＤＡＣ（Digital-to-Analog  Converter）４０２によってアナログ信号に変換されて、第２光源７に入力される。
【０１２６】
第１光検出器６から出力されたアナログ信号は、アンプ４０３によって増幅され、ＡＤＣ（Analog-to-Digital  Converter）４０４によってデジタル信号に変換されて、信号処理部２００に入力される。これにより、信号処理部２００は、測定光の干渉光Ｌ１の強度を示すデジタル信号を取得する。また、第２光検出器８から出力されたアナログ信号は、アンプ４０５によって増幅され、ＡＤＣ４０６によってデジタル信号に変換されて、信号処理部２００に入力される。これにより、信号処理部２００は、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を示すデジタル信号を取得する。
【０１２７】
信号処理部２００は、電圧信号制御部２０１と、強度取得部２０２と、を有している。
【０１２８】
電圧信号制御部２０１は、ミラーデバイス２０において可動ミラー２２を共振動作させるための周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されるように、電圧信号を制御する。当該電圧信号は、高電圧発生回路４０１から出力されてミラーデバイス２０に印加される。
【０１２９】
ここで、電圧信号の制御について詳細に説明する。前提として、光モジュール１Ａでは、図１２に示されるように、共振動作する可動ミラー２２の位置（Ｚ軸方向における可動ミラー２２の位置）の時間変化が正弦波状となる。しかし、実際には、可動ミラー２２の位置の時間変化は、理想的な正弦波ではなく、その波形は、可動ミラー２２が往復方向のうちの一方向（例えば、ビームスプリッタユニット３に近付く方向）に移動する期間Ｔ１と、可動ミラー２２が往復方向のうちの他方向（例えば、ビームスプリッタユニット３から離れる方向）に移動する期間Ｔ２とで異なる傾向を示す。そこで、期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分けて測定光の干渉光Ｌ１の強度（インターフェログラム）についてフーリエ変換型分光分析を実施したい。
【０１３０】
そのためには、期間Ｔ１から期間Ｔ２に切り替わるタイミング、及び期間Ｔ２から期間Ｔ１に切り替わるタイミングを検出したい。これらのタイミングは、可動ミラー２２の位置の時間変化において極大値Ｍ１（例えば、ビームスプリッタユニット３から最も離れた位置）及び極小値Ｍ２（例えば、ビームスプリッタユニット３に最も近付いた位置）が出現するタイミングに相当するから、極大値Ｍ１及び極小値Ｍ２が出現するタイミングを検出すればよい。しかし、図１３に示されるように、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度の時間変化からでは、演算に負荷が掛かる等、極大値Ｍ１及び極小値Ｍ２が出現するタイミングを検出することは困難である。
【０１３１】
なお、図１２に示されるように、測定光の干渉光Ｌ１の強度の時間変化におけるセンターバーストＣＢは、期間Ｔ１の前半及び期間Ｔ２の後半に出現する。これは、図１０に示されるように、可動ミラー２２の光路差ゼロ位置Ｃ０が、可動ミラー２２の共振動作の中心位置Ｃ１から、ビームスプリッタユニット３とは反対側にずれているためである。
【０１３２】
以上の前提を踏まえ、期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分けて測定光の干渉光Ｌ１の強度についてフーリエ変換型分光分析を実施することが可能となるように、電圧信号制御部２０１は、ミラーデバイス２０に印加される電圧信号を制御する。具体的には、電圧信号制御部２０１は、図１４に示されるように、電圧信号が可動ミラー２２の共振周波数の２倍の値の周波数を有するように電圧信号を制御する。電圧信号は、連続パルス信号であり、本実施形態では、デューティ比０．５の矩形波である。
【０１３３】
可動ミラー２２の共振周波数の２倍の値の周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されると、電圧信号の立ち上がりのタイミングが、可動ミラー２２の折り返し位置である極大値Ｍ１及び極小値Ｍ２が出現するタイミングと一致することになる。なお、図１４において、実線の矢印は、可動ミラー２２の移動の向きであり、破線の矢印は、可動ミラー２２に生じる力の向きである。また、ハッチングが施されている固定櫛歯電極２８１（２８３）は、電圧が印加されている状態を示し、ハッチングが施されていない固定櫛歯電極２８１（２８３）は、電圧が印加されていない状態を示す。
【０１３４】
電圧信号の周波数と可動ミラー２２の振幅との関係は、実際にミラーデバイス２０を動作させることで取得することができる。なお、電圧信号の周波数と可動ミラー２２の振幅との関係は、例えばルンゲクッタ法等の数値解析によって予測することができる。図１５に示される数値解析の例では、電圧信号の周波数が５６６Ｈｚに設定されると、可動ミラー２２の振幅が最大となり、可動ミラー２２が共振動作することになる。このように、ミラーデバイス２０において可動ミラー２２を共振動作させるための電圧信号の周波数は、実測、数値解析等によって予め取得される。
【０１３５】
一例として、高電圧発生回路４０１がＨＶＩＣである場合、電圧信号制御部２０１は、水晶振動子から分周したクロックを基準クロックとして、ＨＶＩＣのHigh端子及びLow端子のそれぞれに矩形波を入力するタイミングを調整することで、所望の周波数を有する電圧信号をＨＶＩＣの出力端子から出力させる。図１６に示されるように、ＨＶＩＣでは、High端子に入力される矩形波の立ち上がりのタイミングが、出力端子から出力される電圧信号の立ち上がりのタイミングとなり、Low端子に入力される矩形波の立ち上がりのタイミングが、出力端子から出力される電圧信号の立ち下がりのタイミングとなる。
【０１３６】
可動ミラー２２の動作開始時において、電圧信号制御部２０１は、最初から、可動ミラー２２の共振周波数の２倍の周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されるように動作する。この場合にも、ミラーデバイス２０の製造誤差等の影響があるため、可動ミラー２２が所定回数（例えば５０回）往復するのを待てば、可動ミラー２２を共振動作させることができる。なお、可動ミラー２２の動作開始時において、電圧信号制御部２０１は、可動ミラー２２が所定回数（例えば４回）往復する度に電圧信号の周波数を減少させることで、最終的に、可動ミラー２２の共振周波数の２倍の周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されるように動作してもよい。
【０１３７】
可動ミラー２２の共振動作が開始されると、可動ミラー２２の共振周波数の２倍の周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されている限り、図１７の（ａ）に示されるように、電圧信号の立ち上がりのタイミングが、可動ミラー２２の位置の時間変化において極大値Ｍ１及び極小値Ｍ２が出現するタイミングと一致する。したがって、電圧信号の立ち上がりのタイミングを基準とすれば、可動ミラー２２が往復方向のうちの一方向に移動する期間Ｔ１と、可動ミラー２２が往復方向のうちの他方向に移動する期間Ｔ２とを区別することができ、その結果、期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分けて測定光の干渉光Ｌ１の強度についてフーリエ変換型分光分析を実施することが可能となる。なお、電圧信号の周波数が可動ミラー２２の共振周波数の２倍の値からずれていると、図１７の（ｂ）に示されるように、電圧信号の立ち上がりのタイミングが、可動ミラー２２の位置の時間変化において極大値Ｍ１及び極小値Ｍ２が出現するタイミングと一致しない。
【０１３８】
強度取得部２０２（図１１参照）は、第１強度取得処理及び第２強度取得処理を実施する。以下、第１強度取得処理及び第２強度取得処理について詳細に説明する。
【０１３９】
まず、強度取得部２０２は、電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：４以上の整数）に相当する期間、図１８、図１９及び図２０の（ａ）に示されるように、測定光の干渉光Ｌ１の強度を取得すると共に、図１８、図１９及び図２０の（ｂ）に示されるように、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を取得する。図１８、図１９及び図２０の（ａ）に示される例では、測定光の干渉光Ｌ１の強度が、ＡＤＣ４０４（図１１参照）から出力された「ADC  count」として示されており、図１８、図１９及び図２０の（ｂ）に示される例では、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度が、ＡＤＣ４０６（図１１参照）から出力された「ADC  count」として示されている。強度取得部２０２は、ＰＣ５００から入力された信号をトリガとして、Ｐ周期（図１８、図１９及び図２０の（ａ）及び（ｂ）に示される例では、１６周期）に相当する期間、強度データを取得する。
【０１４０】
図１９の（ａ）は、測定光の干渉光Ｌ１の強度の時間変化、及び電圧ロジックを示すグラフであり、図１９の（ｂ）は、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度の時間変化、及び電圧ロジックを示すグラフである。電圧ロジックは、電圧信号を生成するために電圧信号制御部２０１によって用いられるロジック信号である。電圧ロジックの「０」が電圧信号のLowレベルに相当し、電圧ロジックの「１」が電圧信号のHighレベルに相当する。
【０１４１】
図２０の（ａ）は、測定光の干渉光Ｌ１の強度の時間変化、及びＬＳＢ（Least  Significant  Bit）ロジックを示すグラフであり、図２０の（ｂ）は、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度の時間変化、及びＬＳＢロジックを示すグラフである。ＬＳＢロジックは、可動ミラー２２が往復方向のうちの一方向に移動する期間Ｔ１と、可動ミラー２２が往復方向のうちの他方向に移動する期間Ｔ２とを区別するために、強度取得部２０２によって用いられるロジック信号である。上述したように、電圧信号の立ち上がりのタイミングが、可動ミラー２２の折り返し位置である極大値Ｍ１及び極小値Ｍ２が出現するタイミングと一致するから、ＬＳＢロジックが「０」の場合における強度データが期間Ｔ１における強度データに相当し、ＬＳＢロジックが「１」の場合における強度データが期間Ｔ２における強度データに相当する。信号処理部２００は、電圧ロジックの周期の数をカウントし、１bitを用いてＬＳＢロジックを生成する。
【０１４２】
強度取得部２０２は、電圧信号において連続するＰ周期に相当する期間、第１時間間隔で測定光の干渉光Ｌ１の強度を取得すると共に、第２時間間隔でレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を取得する。このとき、強度取得部２０２は、例えば、電圧信号の各周期において電圧信号の立ち上がりを基準とする。強度取得部２０２が、各期間Ｔ１，Ｔ２においてＭ回（Ｍ：２以上の整数）、ＡＤＣ４０４から測定光の干渉光Ｌ１の強度を取得する場合には、第１時間間隔は、電圧信号の１周期をＭで割った値となる。強度取得部２０２が、各期間Ｔ１，Ｔ２においてＮ回（Ｎ：２以上の整数）、ＡＤＣ４０６からレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を取得する場合には、第２時間間隔は、電圧信号の１周期をＮで割った値となる。ただし、電圧信号の立ち上がりのタイミングでＡＤＣ４０４から測定光の干渉光Ｌ１の強度を取得しない場合には、第１時間間隔は、電圧信号の１周期をＭ＋１で割った値となる。同様に、電圧信号の立ち上がりのタイミングでＡＤＣ４０６からレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を取得しない場合には、第２時間間隔は、電圧信号の１周期をＮ＋１で割った値となる。つまり、第１時間間隔は、電圧信号の１周期の長さ及び測定光の干渉光Ｌ１の強度の取得回数に基づいて設定され、第２時間間隔は、電圧信号の１周期の長さ及びレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度の取得回数に基づいて設定される。このように、第１時間間隔及び第２時間間隔は、電圧信号の周波数に基づいて設定される。本実施形態では、図２１に示されるように、第１時間間隔及び第２時間間隔は、同一の時間間隔である（すなわち、「Ｍ＝Ｎ」である）。なお、図２１において、実線上の点は、第１時間間隔で取得された測定光の干渉光Ｌ１の強度（すなわち、第１時間間隔でＡＤＣ４０４から出力された強度データ）であり、破線上の点は、第１時間間隔と同一の第２時間間隔で取得されたレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度（すなわち、第１時間間隔と同一の第２時間間隔でＡＤＣ４０６から出力された強度データ）である。
【０１４３】
以上により、強度取得部２０２は、電圧信号において連続するＰ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光の干渉光Ｌ１の強度を第１測定光強度として取得し、当該奇数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を第１レーザ光強度として取得することになる。また、強度取得部２０２は、電圧信号において連続するＰ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光の干渉光Ｌ１の強度を第２測定光強度として取得し、当該偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を第２レーザ光強度として取得することになる。図１９及び図２０の（ａ）及び（ｂ）に示される例では、奇数番目の周期は、ＬＳＢロジックが「１」で示される周期であって期間Ｔ２に相当する周期であり、偶数番目の周期は、ＬＳＢロジックが「０」で示される周期であって期間Ｔ１に相当する周期である。
【０１４４】
強度取得部２０２は、奇数番目の周期のそれぞれにおいて第１測定光強度及び第１レーザ光強度を取得すると、互いに対応する同一回の第１測定光強度の平均値を取得すると共に、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度の平均値を取得する（第１強度取得処理）。また、強度取得部２０２は、偶数番目の周期のそれぞれにおいて第２測定光強度及び第２レーザ光強度を取得すると、互いに対応する同一回の第２測定光強度の平均値を取得すると共に、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度の平均値を取得する（第２強度取得処理）。なお、互いに対応する同一回の第１測定光強度とは、奇数番目の周期のそれぞれにおいて電圧信号の立ち上がりからカウントして同一回目に取得された第１測定光強度を意味し、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度とは、奇数番目の周期のそれぞれにおいて電圧信号の立ち上がりからカウントして同一回目に取得された第１レーザ光強度を意味する。同様に、互いに対応する同一回の第２測定光強度とは、偶数番目の周期のそれぞれにおいて電圧信号の立ち上がりからカウントして同一回目に取得された第２測定光強度を意味し、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度とは、偶数番目の周期のそれぞれにおいて電圧信号の立ち上がりからカウントして同一回目に取得された第２レーザ光強度を意味する。
【０１４５】
図２２に示されるように、強度取得部２０２は、第１強度取得処理を実施する場合に、Ｐ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第１測定光強度及び第１レーザ光強度のそれぞれを、記憶部３００が有する第１記憶領域３０１に記憶する。第１記憶領域３０１は、第１強度取得処理が実施される場合に、Ｐ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第１測定光強度及び第１レーザ光強度のそれぞれを１周期ごとに積算して記憶する領域である。つまり、第１記憶領域３０１は、Ｐ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第１測定光強度のそれぞれを、互いに対応する同一回の第１測定光強度ごとに積算して記憶すると共に、当該奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第１レーザ光強度のそれぞれを、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度ごとに積算して記憶する領域である。なお、第１記憶領域３０１は、Ｐ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第１測定光強度のそれぞれを、互いに対応する同一回の第１測定光強度ごとに平均化して記憶すると共に、当該奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第１レーザ光強度のそれぞれを、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度ごとに平均化して記憶する領域であってもよい。
【０１４６】
強度取得部２０２は、第２強度取得処理を実施する場合に、Ｐ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第２測定光強度及び第２レーザ光強度のそれぞれを、記憶部３００が有する第２記憶領域３０２に記憶する。第２記憶領域３０２は、第２強度取得処理が実施される場合に、Ｐ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第２測定光強度及び第２レーザ光強度のそれぞれを１周期ごとに積算して記憶する領域である。つまり、第２記憶領域３０２は、Ｐ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第２測定光強度のそれぞれを、互いに対応する同一回の第１測定光強度ごとに積算して記憶すると共に、当該偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第２レーザ光強度のそれぞれを、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度ごとに積算して記憶する領域である。なお、第２記憶領域３０２は、Ｐ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第２測定光強度のそれぞれを、互いに対応する同一回の第２測定光強度ごとに平均化して記憶すると共に、当該偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第２レーザ光強度のそれぞれを、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度ごとに平均化して記憶する領域であってもよい。
【０１４７】
一例として、ＡＤＣ４０４のサンプリング周波数が５ＭＨｚであり、可動ミラーの共振周波数が２５０Ｈｚであって電圧信号の周波数が５００Ｈｚである場合、各期間Ｔ１，Ｔ２においてＡＤＣ４０４から強度データ（測定光の干渉光Ｌ１の強度を示すデータ）を取得する回数は、１００００回（＝（５×１０６）／５００）となる。したがって、図２２に示されるように、１回から１００００回までの強度データは、第１記憶領域３０１の各アドレス３０１ａに記憶され、１０００１回から２００００回までの強度データは、第２記憶領域３０２の各アドレス３０２ａに記憶され、以降、Ｐ周期の終了まで、第１記憶領域３０１の各アドレス３０１ａへの記憶と第１記憶領域３０１の各アドレス３０１ａへの記憶とが交互に繰り返される。ＡＤＣ４０４のビット数が１６bitである場合であって、上述したように、強度データを積算して記憶するときには、各アドレス３０１ａのサイズは「１６bit×積算回数」となる。一方、ＡＤＣ４０４のビット数が１６bitである場合であって、上述したように、強度データを平均化して記憶するときには、各アドレス３０１ａサイズは１６bitとなる。以上の事項は、ＡＤＣ４０６から取得される強度データ（レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を示すデータ）についても同様である。
【０１４８】
以上のように、強度取得部２０２が第２強度取得処理を実施することで、図２３に示されるように、偶数番目の周期（ＬＳＢロジックが「０」で示される周期であって期間Ｔ１に相当する周期）について、第１測定光強度の平均値の時間変化、及び第１レーザ光強度の平均値の時間変化が取得される。また、強度取得部２０２が第１強度取得処理を実施することで、図２４に示されるように、奇数番目の周期（ＬＳＢロジックが「１」で示される周期であって期間Ｔ２に相当する周期）について、第２測定光強度の平均値の時間変化、及び第２レーザ光強度の平均値の時間変化が取得される。
【０１４９】
第１強度取得処理及び第２強度取得処理が終了すると、強度取得部２０２は、第１測定光強度の平均値の時間変化、及び第１レーザ光強度の平均値の時間変化、並びに、第２測定光強度の平均値の時間変化、及び第２レーザ光強度の平均値の時間変化を示すデータをＰＣ５００（図１１参照）に出力する。
【０１５０】
ＰＣ５００は、これらのデータを取得すると、第１スペクトラム取得処理及び第２スペクトラム取得処理を実施する。以下、第１スペクトラム取得処理及び第２スペクトラム取得処理について詳細に説明する。
【０１５１】
ＰＣ５００は、図２５に示されるように、第１測定光強度の平均値（図２５では、測定光の干渉光の強度）の時間変化から、第１レーザ光強度の平均値（図２５では、レーザ光の干渉光Ｌの強度）の時間変化に極大値Ｍ３及び極小値Ｍ４が出現したタイミングでの第１強度値（図２５では、白抜きの点）を取得する。ＰＣ５００は、極大値Ｍ３及び極小値Ｍ４、並びに、第１強度値を演算によって取得する。続いて、ＰＣ５００は、レーザ光Ｌ１０の波長に基づいて、図２６に示されるように、光路差（ビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１と可動ミラー２２のミラー面２２ａとの間の光路長と、ビームスプリッタユニット３の第１ミラー面３１と固定ミラー１６のミラー面１６ａとの間の光路長との差）と第１強度値との関係を取得し、フーリエ変換によって、図２７の（ａ）に示されるように、測定光Ｌ０のスペクトラムを取得する（第１スペクトラム取得処理）。第１スペクトラム取得処理では、可動ミラー２２が往復方向のうちの一方向に移動する場合における測定光Ｌ０のスペクトラムが取得される。
【０１５２】
同様に、ＰＣ５００は、第２測定光強度の平均値の時間変化から、第２レーザ光強度の平均値の時間変化に極大値及び極小値が出現したタイミングでの第２強度値を取得する。続いて、ＰＣ５００は、レーザ光Ｌ１０の波長に基づいて、光路差と第２強度値との関係を取得し、フーリエ変換によって、図２７の（ｂ）に示されるように、測定光のスペクトラムを取得する（第２スペクトラム取得処理）。第２スペクトラム取得処理では、可動ミラー２２が往復方向のうちの他方向に移動する場合における測定光Ｌ０のスペクトラムが取得される。
【０１５３】
なお、第１スペクトラム取得処理では、第１測定光強度の平均値の時間変化から、第１レーザ光強度の平均値の時間変化に極大値又は極小値が出現したタイミングでの第１強度値が取得され、レーザ光Ｌ１０の波長に基づいて、光路差と第１強度値との関係が取得され、フーリエ変換によって、測定光Ｌ０のスペクトラムが取得されてもよい。同様に、第２スペクトラム取得処理では、第２測定光強度の平均値の時間変化から、第２レーザ光強度の平均値の時間変化に極大値又は極小値が出現したタイミングでの第２強度値が取得され、レーザ光Ｌ１０の波長に基づいて、光路差と第２強度値との関係が取得され、フーリエ変換によって、測定光Ｌ０のスペクトラムが取得されてもよい。また、第１スペクトラム取得処理では、第１レーザ光強度の平均値の時間変化に中間値（連続する極大値と極小値との間の中間値）が出現したタイミングでの第１強度値が取得され、当該第１強度値が測定光Ｌ０のスペクトラムの取得に用いられてもよい。同様に、第２スペクトラム取得処理では、第２レーザ光強度の平均値の時間変化に中間値（連続する極大値と極小値との間の中間値）が出現したタイミングでの第２強度値が取得され、当該第２強度値が測定光Ｌ０のスペクトラムの取得に用いられてもよい。
【０１５４】
以上のように、光モジュール１Ａでは、可動ミラー２２を共振動作させるための周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されるように、電圧信号を制御する工程と、第１強度取得処理及び第２強度取得処理を実施する工程と、を備える信号処理方法が実施される。また、光モジュール１Ａ及びＰＣ５００では、可動ミラー２２を共振動作させるための周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されるように、電圧信号を制御する工程と、第１強度取得処理及び第２強度取得処理を実施する工程と、第１スペクトラム取得処理及び第２スペクトラム取得処理を実施する工程と、を備える信号処理方法が実施される。
［作用及び効果］
【０１５５】
光モジュール１Ａでは、可動ミラー２２を共振動作させるための周波数を有する電圧信号がミラーデバイス２０に印加されるように、電圧信号が制御される。当該電圧信号の周波数は、理想的には、可動ミラー２２の共振周波数の２倍の値となる。そのため、電圧信号において連続するＰ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて、電圧信号の周波数に基づく第１時間間隔でＭ回、測定光の干渉光Ｌ１の強度を第１測定光強度として取得し、互いに対応する同一回の第１測定光強度の平均値を取得することで、可動ミラー２２が往復方向のうちの一方向に移動する場合の同一位置ごとに第１測定光強度の平均値を容易に且つ精度良く取得することができる。同様に、当該奇数番目の周期のそれぞれにおいて、電圧信号の周波数に基づく第２時間間隔でＮ回、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を第１レーザ光強度として取得し、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度の平均値を取得することで、可動ミラー２２が往復方向のうちの一方向に移動する場合の同一位置ごとに第１レーザ光強度の平均値を容易に且つ精度良く取得することができる。また、電圧信号において連続するＰ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第１時間間隔でＭ回、測定光の干渉光Ｌ１の強度を第２測定光強度として取得し、互いに対応する同一回の第２測定光強度の平均値を取得することで、可動ミラー２２が往復方向のうちの他方向に移動する場合の同一位置ごとに第２測定光強度の平均値を容易に且つ精度良く取得することができる。同様に、当該偶数番目の周期のそれぞれにおいて、第２時間間隔でＮ回、レーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を第２レーザ光強度として取得し、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度の平均値を取得することで、可動ミラー２２が往復方向のうちの他方向に移動する場合の同一位置ごとに第２レーザ光強度の平均値を容易に且つ精度良く取得することができる。よって、光モジュール１Ａは、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする。
【０１５６】
上述したように、共振動作する可動ミラー２２の位置の時間変化は、可動ミラー２２が往復方向のうちの一方向に移動する期間Ｔ１と、可動ミラー２２が往復方向のうちの他方向に移動する期間Ｔ２とで異なる傾向を示すものの、光モジュール１Ａによれば、期間Ｔ１と期間Ｔ２とに分けて、Ｐ周期分の平均値として測定光の干渉光Ｌ１の強度及びレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を取得することができる。Ｐ周期分の平均値として測定光の干渉光Ｌ１の強度及びレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を取得すると、ノイズレベルが１／（Ｐ１／２）倍となり、ＳＮＲを向上させることができる。
【０１５７】
また、可動ミラー２２を共振動作させる場合には、ミラーデバイス２０において消費される電力が低く抑えられる。そのため、可動ミラー２２を共振動作させ続けつつ、所望のタイミングで、測定光の干渉光Ｌ１の強度及びレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を取得することができる。測定光の干渉光Ｌ１の強度及びレーザ光の干渉光Ｌ１１の強度を取得する期間（すなわち、Ｐ周期のＰの数値）は、例えばＰＣ５００において、設定可能である。
【０１５８】
また、光モジュール１Ａでは、第１強度取得処理が実施される場合に、記憶部３００の第１記憶領域３０１が、Ｐ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第１測定光強度及び第１レーザ光強度のそれぞれを１周期ごとに積算して又は平均化して記憶し、第２強度取得処理が実施される場合に、記憶部３００の第２記憶領域３０２が、Ｐ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおいて取得された第２測定光強度及び第２レーザ光強度のそれぞれを１周期ごとに積算して又は平均化して記憶するこれにより、記憶部３００の記憶容量を抑えつつ、第１強度取得処理及び第２強度取得処理を確実に実施することができる。
【０１５９】
また、光モジュール１Ａでは、第１時間間隔及び第２時間間隔が同一の時間間隔である。これにより、第１強度取得処理及び第２強度取得処理をより容易に実施することができる。
【０１６０】
また、ＰＣ５００では、第１スペクトラム取得処理及び第２スペクトラム取得処理が実施される。これにより、測定光Ｌ０のスペクトラムを容易に且つ精度良く取得することができる。すなわち、測定光Ｌ０についてのフーリエ変換型分光分析を容易に且つ精度良く実施することができる。
［変形例］
【０１６１】
本発明は、上述した実施形態に限定されない。例えば、ミラーデバイス２０に印加される電圧信号は、デューティ比０．５の矩形波に限定されず、LowレベルとHighレベルとが交互に繰り返される信号であればよい。一例として、電圧信号は、図２８に示されるように、立ち上がり及び立ち下がりが傾斜した信号であってもよい。この場合、LowレベルＬＬの終了点ＬＬ２又はHighレベルＨＬの開始点ＨＬ１を立ち上がりのタイミングとすることができる。また、LowレベルＬＬの開始点ＬＬ１又はHighレベルＨＬの終了点ＨＬ２を立ち下がりのタイミングとすることができる。
【０１６２】
また、記憶部３００は、図２９に示されるように、第３記憶領域３０３を更に有していてもよい。第３記憶領域３０３は、第１強度取得処理が実施される場合に、Ｐ周期のうちの最新の１周期において取得された第１測定光強度及び第１レーザ光強度のそれぞれを、第１記憶領域３０１に転送するまで記憶し、第２強度取得処理が実施される場合に、Ｐ周期のうちの最新の１周期において取得された第２測定光強度及び第２レーザ光強度のそれぞれを、第２記憶領域３０２に転送するまで記憶する領域である。これにより、第３記憶領域３０３に各強度データが一時的に記憶されている間に、各強度データが正しいものであるか否かを確認することができる。
【０１６３】
また、電圧信号制御部２０１は、固定櫛歯電極２８１と可動櫛歯電極２８２との間、及び固定櫛歯電極２８３と可動櫛歯電極２８４との間に生じる容量の時間変化に基づいて、電圧信号の周波数を調整してもよい。一例として、図３０に示されるように、容量を示すアナログ信号は、アンプ４０７によって増幅され、ＡＤＣ４０８によってデジタル信号に変換されて、信号処理部２００に入力される。これにより、例えば使用環境の変化に起因して可動ミラー２２の共振周波数が変化したとしても、可動ミラー２２の共振周波数の２倍の値となるように電圧信号の周波数を調整することができ、その結果、第１強度取得処理及び第２強度取得処理をより精度良く実施することができる。
【０１６４】
図３１の（ａ）に示されるように、電圧信号がデューティ比０．５の矩形波である場合には、電圧信号の立ち下がりのタイミングが、容量信号にピーク値が出現するタイミングと一致することになる。これは、電圧信号がデューティ比０．５の矩形波である場合には、図１４に示されるように、電圧信号の立ち下がりのタイミングが、可動ミラー２２が共振動作の中心位置Ｃ１（図１０参照）に位置するタイミングと一致するからである。図３１の（ｂ）に示されるように、電圧信号の立ち下がりのタイミングが、容量信号にピーク値が出現するタイミングよりも遅い場合には、それらのタイミングが互いに一致するように電圧信号の周波数を上げる。図３１の（ｃ）に示されるように、電圧信号の立ち下がりのタイミングが、容量信号にピーク値が出現するタイミングよりも早い場合には、それらのタイミングが互いに一致するように電圧信号の周波数を下げる。
【０１６５】
このように、可動ミラー２２の共振周波数の２倍の値となるように電圧信号の周波数が調整されると、可動ミラー２２が往復方向のうちの一方向に移動する期間Ｔ１、及び可動ミラー２２が往復方向のうちの他方向に移動する期間Ｔ２のそれぞれにおいて取得される強度データの有効性が向上し、その結果、フーリエ変換型分光分析の分解能が向上する。なお、上述したような電圧信号の周波数の調整を実施ない場合には、例えば使用環境の変化に起因して可動ミラー２２の共振周波数が変化するのを想定し、第１強度取得処理及び第２強度取得処理において、各期間Ｔ１，Ｔ２の両端部で取得される強度データを無視し、各期間Ｔ１，Ｔ２の中間部で取得される強度データのみを用いてもよい。
【０１６６】
また、強度取得部２０２は、第１強度取得処理として、Ｐ周期のうちの奇数番目の周期のそれぞれにおける前半（例えば、前半の１／２周期）又は後半（例えば、後半の１／２周期）において、互いに対応する同一回の第１測定光強度の平均値を取得すると共に、互いに対応する同一回の第１レーザ光強度の平均値を取得する処理を実施してもよい。同様に、強度取得部２０２は、第２強度取得処理として、Ｐ周期のうちの偶数番目の周期のそれぞれにおける前半（例えば、前半の１／２周期）又は後半（例えば、後半の１／２周期）において、互いに対応する同一回の第２測定光強度の平均値を取得すると共に、互いに対応する同一回の第２レーザ光強度の平均値を取得する処理を実施してもよい。光モジュール１Ａでは、可動ミラー２２の光路差ゼロ位置Ｃ０が、可動ミラー２２の共振動作の中心位置Ｃ１からずれているため、図１２に示されるように、測定光の干渉光Ｌ１の強度の時間変化におけるセンターバーストＣＢが、期間Ｔ１の前半及び期間Ｔ２の後半に出現する。そこで、図３２に示されるように、例えば電圧信号の立ち下がりのタイミングを基準として、各周期を前半の１／２周期と後半の１／２周期とに分け、センターバーストＣＢが出現する１／２周期を用いて第１強度取得処理及び第２強度取得処理を実施することで、各強度データの分解能を低下させてＳＮＲを向上させることができる。
【０１６７】
なお、奇数番目の周期のそれぞれにおいてセンターバーストＣＢが前半又は後半のいずれに出現するか（つまり、奇数番目の周期のそれぞれにおいて前半又は後半のいずれの第１測定強度を用いて第１強度取得処理を実施するか）については、例えば、前半における第１測定強度の大きさ及び後半における第１測定強度の大きさに基づいて決定することができる。同様に、偶数番目の周期のそれぞれにおいてセンターバーストＣＢが前半又は後半のいずれに出現するか（つまり、偶数番目の周期のそれぞれにおいて前半又は後半のいずれの第２測定強度を用いて第２強度取得処理を実施するか）については、例えば、前半における第２測定強度の大きさ及び後半における第２測定強度の大きさに基づいて決定することができる。
【０１６８】
また、図３３に示されるように、ＰＣ５００に、ハブ６００を介して複数の光モジュール１Ａが電気的に接続されていてもよい。上述したように、光モジュール１Ａは、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする。そのため、例えば、測定対象が搬送されるラインごとに光モジュール１Ａを用意し、ＰＣ５００から出力される信号をトリガとして光モジュール１Ａを切り替えつつ、所望のタイミングでフーリエ変換型分光分析を実施することができる。
【０１６９】
また、信号処理部２００は、図３４に示されるように、ビームスプリッタユニット３に入射させる測定光Ｌ０を出射する第１光源５と、ビームスプリッタユニット３から出射されて測定対象を介して入射した測定光の干渉光Ｌ１を検出する第１光検出器６と、を備える光モジュール１Ｂに適用されてもよい。
【０１７０】
光モジュール１Ｂにおいて、保持ユニット１３０は、Ｘ軸方向におけるミラーユニット２の一方の側において、第１光源５、第２光源７及び第２光検出器８がＺ軸方向における一方の側を向くように、且つＸ軸方向における他方の側（すなわち、ミラーユニット２側）から第１光源５、第２光源７、第２光検出器８の順序で並ぶように、第１光源５、第２光源７及び第２光検出器８を保持している。第１光源５は、発光素子５ａと、集光レンズ５ｂと、を有している。発光素子５ａは、例えばフィラメント等の熱型光源である。集光レンズ５ｂは、測定光Ｌ０を集光する。
【０１７１】
保持ユニット１３０は、第１光源５、第２光源７及び第２光検出器８に加え、第１ミラー５１、第２ミラー５２及び第３ミラー５３を保持している。第１ミラー５１、第２ミラー５２及び第３ミラー５３は、互いに接合された複数の光学ブロックによって構成されている。
【０１７２】
第１ミラー５１は、測定光Ｌ０を反射し且つレーザ光Ｌ１０を透過させる機能を有し、且つ第１光源５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、Ｘ軸方向から見た場合にビームスプリッタユニット３と重なるように、且つＺ軸方向から見た場合に第１光源５と重なるように、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光源５と対向するように配置されている。この例では、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光源５の光軸は、Ｚ軸方向に平行である。
【０１７３】
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光源７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光源７と対向するように配置されている。この例では、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。
【０１７４】
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光検出器８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光検出器８と対向するように配置されている。この例では、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。
【０１７５】
光モジュール１Ｂでは、第１光源５からＺ軸方向に沿って出射された測定光Ｌ０は、第１ミラー５１で反射され、Ｘ軸方向に沿ってビームスプリッタユニット３の光学面３３ｄに入射する。Ｚ軸方向に沿ってビームスプリッタユニット３の光学面３３ａから出射された測定光の干渉光Ｌ１は、集光レンズ５８ａによって集光されつつ、筐体１０に設けられた窓部１０ａを介して筐体１０外に出射され、測定対象（図示省略）に照射される。当該測定対応で反射された測定光の干渉光Ｌ１は、窓部１０ａを介して筐体１０内に入射し、集光レンズ５８ｂによって集光される。集光された測定光の干渉光Ｌ１は、Ｘ軸方向に沿って第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。
【０１７６】
一方、第２光源７から出射されたレーザ光Ｌ１０は、第２ミラー５２で反射されて第１ミラー５１を透過し、Ｘ軸方向に沿ってビームスプリッタユニット３の光学面３３ｄに入射する。ビームスプリッタユニット３の光学面３３ｄからＸ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を透過し、第３ミラー５３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。
【０１７７】
以上のように構成された光モジュール１Ｂでは、上述した光モジュール１Ａと同様の信号処理が実施される。よって、光モジュール１Ｂは、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することを可能にする。
【０１７８】
また、図３５に示されるように、測定光Ｌ０用の干渉光学系とレーザ光Ｌ１０用の干渉光学系とが別々に構成されていてもよい。図３５に示される光モジュール１Ｃは、１つの可動ミラー２２と、一対の固定ミラー１６と、一対のビームスプリッタ３０と、を備えている。ミラーデバイス２０において、可動ミラー２２には、両側にミラー面２２ａが設けられている。測定光Ｌ０用のビームスプリッタ３０Ａは、一方の側のミラー面２２ａ及び測定光Ｌ０用の固定ミラー１６Ａのミラー面１６ａのそれぞれに対向するように配置されている。レーザ光Ｌ１０用のビームスプリッタ３０Ｂは、他方の側のミラー面２２ａ及びレーザ光Ｌ１０用の固定ミラー１６Ｂのミラー面１６ａのそれぞれに対向するように配置されている。
【０１７９】
光モジュール１Ｃでは、次のように、測定光の干渉光Ｌ１が検出される。すなわち、測定光Ｌ０がビームスプリッタ３０Ａに入射すると、当該測定光Ｌ０は、ビームスプリッタ３０Ａ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、往復移動する可動ミラー２２における一方の側のミラー面２２ａで反射されてビームスプリッタ３０Ａに戻る。一方、測定光Ｌ０の残部は、固定ミラー１６Ａのミラー面１６ａで反射されてビームスプリッタ３０Ａに戻る。ビームスプリッタ３０Ａ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３０Ａ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。
【０１８０】
なお、測定光Ｌ０用の干渉光学系は、第１光源（図示省略）から出射された測定光Ｌ０が測定対象（図示省略）を介してビームスプリッタ３０Ａに入射するように構成されていてもよいし、測定対象から発せられた測定光Ｌ０がビームスプリッタ３０Ａに入射するように構成されていてもよい。或いは、測定光Ｌ０用の干渉光学系は、第１光源から出射された測定光Ｌ０が測定対象を介さずにビームスプリッタ３０Ａに入射し、ビームスプリッタ３０Ａから出射された測定光の干渉光Ｌ１が測定対象を介して第１光検出器６に入射するように構成されたものであってもよい。
【０１８１】
また、光モジュール１Ｃでは、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３０Ｂに入射すると、当該レーザ光Ｌ１０は、ビームスプリッタ３０Ｂ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、往復移動する可動ミラー２２における他方の側のミラー面２２ａで反射されてビームスプリッタ３０Ｂに戻る。一方、レーザ光Ｌ１０の残部は、固定ミラー１６Ｂのミラー面１６ａで反射されてビームスプリッタ３０Ｂに戻る。ビームスプリッタ３０Ｂ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３０Ｂ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。
【０１８２】
以上のように、本発明の光モジュールにおいて構成される干渉光学系は、可動ミラー２２、少なくとも１つの固定ミラー１６及び少なくとも１つのビームスプリッタ３０によって構成されたものであればよい。
【０１８３】
また、図３６に示されるように、ＰＣ（信号処理装置）５００が信号処理部２００を有していてもよい。図３６に示される例では、光モジュール１Ｄと、光モジュール１Ｄと電気的に接続されたＰＣ５００と、によって信号処理システム７００が構成されている。光モジュール１Ｄは、信号処理部２００を有していない点で、上述した光モジュール１Ａと相違している。ただし、光モジュール１Ｄにおいて構成される干渉光学系としては、可動ミラー２２、少なくとも１つの固定ミラー１６及び少なくとも１つのビームスプリッタ３０によって構成されるもの（例えば、各光モジュール１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいて構成される干渉光学系等）であれば適用可能である。ＰＣ５００の信号処理部２００は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。ＰＣ５００の信号処理部２００は、プロセッサが、メモリ等に読み込まれた所定のソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる制御装置間での通信を制御することによって、電圧信号制御部２０１及び強度取得部２０２の機能が実現される。これにより、信号処理システム７００でも、上述した光モジュール１Ａと同様の信号処理が実施される。よって、信号処理システム７００によれば、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することが可能になる。なお、各光モジュール１Ａ，１Ｂ，１Ｃが有する信号処理部２００も、ハードウェアとして構成されたものに限定されず、ソフトウェアとして構成されたものであってもよい。
【０１８４】
また、ミラーデバイス２０において、可動櫛歯電極２８２は、可動ミラー２２及び第１弾性支持部２６の少なくとも一方に設けられていればよく、可動櫛歯電極２８４は、可動ミラー２２及び第２弾性支持部２７の少なくとも一方に設けられていればよい。
【０１８５】
また、強度取得部２０２は、第１強度取得処理及び第２強度取得処理の少なくとも一方を実施すればよい。強度取得部２０２が第１強度取得処理を実施する場合には、記憶部３００は、第１記憶領域３０１を有していればよく、強度取得部２０２が第２強度取得処理を実施する場合には、記憶部３００は、第２記憶領域３０２を有していればよい。また、強度取得部２０２が第１強度取得処理を実施する場合には、ＰＣ５００は、第１スペクトラム取得処理を実施すればよく、強度取得部２０２が第２強度取得処理を実施する場合には、ＰＣ５００は、第２スペクトラム取得処理を実施すればよい。また、第１時間間隔及び第２時間間隔は、同一の時間間隔でなくてもよい。
【０１８６】
また、信号処理部２００の強度取得部２０２は、電圧信号において連続するＰ周期（Ｐ：２以上の整数）のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、周波数に基づく第１時間間隔でＭ回（Ｍ：２以上の整数）、測定光の干渉光Ｌ１の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の測定光強度の平均値を取得すると共に、当該複数の周期のそれぞれにおいて、周波数に基づく第２時間間隔でＮ回（Ｎ：２以上の整数）、レーザ光の干渉光Ｌ１１のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回のレーザ光強度の平均値を取得する強度取得処理を実施してもよい。その場合にも、電圧信号において連続するＰ周期のうちの複数の周期のそれぞれにおいて、電圧信号の周波数に基づく第１時間間隔でＭ回、測定光の干渉光Ｌ１の測定光強度を取得し、互いに対応する同一回の測定光強度の平均値を取得することで、可動ミラー２２が移動する場合の同一位置ごとに測定光強度の平均値を容易に且つ精度良く取得することができる。同様に、当該複数の周期のそれぞれにおいて、電圧信号の周波数に基づく第２時間間隔でＮ回、レーザ光の干渉光Ｌ１１のレーザ光強度を取得し、互いに対応する同一回のレーザ光強度の平均値を取得することで、可動ミラー２２が移動する場合の同一位置ごとにレーザ光強度の平均値を容易に且つ精度良く取得することができる。
【０１８７】
信号処理部２００の強度取得部２０２が、複数の周期のそれぞれにおいて、互いに対応する同一回の測定光強度の平均値を取得すると共に、複数の周期のそれぞれにおいて、互いに対応する同一回のレーザ光強度の平均値を取得する強度取得処理を実施する場合、例えばＰＣ５００が、スペクトラム取得処理を実施すればよい。スペクトラム取得処理は、測定光強度の平均値の時間変化から、レーザ光強度の平均値の時間変化に極大値及び極小値の少なくとも一方が出現したタイミングでの強度値を取得し、レーザ光Ｌ１０の波長に基づいて、光路差と強度値との関係を取得し、フーリエ変換によって、測定光Ｌ０のスペクトラムを取得する処理である。これにより、フーリエ変換型分光分析を短時間で実施することが可能になる。
【０１８８】
また、上述したいずれの実施形態においても、信号処理部２００の強度取得部２０２は、複数の周期のそれぞれにおいて、互いに対応する同一回の測定光強度（第１測定光強度及び第２測定光強度を含む）の平均値を取得すると共に、複数の周期のそれぞれにおいて、互いに対応する同一回のレーザ光強度（第１レーザ光強度及び第２レーザ光強度を含む）の平均値を取得したが、平均値に替えて積算値を取得してもよい。つまり、信号処理部２００の強度取得部２０２は、複数の周期のそれぞれにおいて、互いに対応する同一回の測定光強度（第１測定光強度及び第２測定光強度を含む）の積算値を取得すると共に、複数の周期のそれぞれにおいて、互いに対応する同一回のレーザ光強度（第１レーザ光強度及び第２レーザ光強度を含む）の積算値を取得してもよい。このように、信号処理部２００の強度取得部２０２は、複数の周期のそれぞれにおいて、互いに対応する同一回の測定光強度（第１測定光強度及び第２測定光強度を含む）の加算値を取得すると共に、複数の周期のそれぞれにおいて、互いに対応する同一回のレーザ光強度（第１レーザ光強度及び第２レーザ光強度を含む）の加算値を取得してもよい。加算値とは、積算値又は平均値に相当する値である。その場合、スペクトラム取得処理として、測定光強度の加算値の時間変化から、レーザ光強度の加算値の時間変化に極大値及び極小値の少なくとも一方が出現したタイミングでの強度値を取得し、レーザ光Ｌ１０の波長に基づいて、光路差と強度値との関係を取得し、フーリエ変換によって、測定光Ｌ０のスペクトラムを取得する処理が実施される。
【符号の説明】
【０１８９】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…光モジュール、４…光入射部、５…第１光源、６…第１光検出器、７…第２光源、８…第２光検出器、１６…固定ミラー、１６ａ…ミラー面、２０…ミラーデバイス、２１…ベース、２２…可動ミラー、２２ａ…ミラー面、２６…第１弾性支持部（弾性支持部）、２７…第２弾性支持部（弾性支持部）、２８１，２８３…固定櫛歯電極（第１櫛歯電極）、２８１ａ，２８３ａ…固定櫛歯（第１櫛歯）、２８２，２８４…可動櫛歯電極（第２櫛歯電極）、２８２ａ，２８４ａ…可動櫛歯（第２櫛歯）、３０…ビームスプリッタ、３１…第１ミラー面（ビームスプリッタ）、２００…信号処理部、２０１…電圧信号制御部、２０２…強度取得部、３００…記憶部、３０１…第１記憶領域、３０２…第２記憶領域、３０３…第３記憶領域、５００…ＰＣ（信号処理装置）、７００…信号処理システム、Ｌ０…測定光、Ｌ１…測定光の干渉光、Ｌ１０…レーザ光、Ｌ１１…レーザ光の干渉光。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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