(57)【要約】【課題】光学素子の確実な実装を実現することができる光モジュールを提供する。【解決手段】光モジュール１は、ベースＢと、ベースＢに実装された可動ミラー５と、を備える。ベースＢは、互いに対向する第１表面Ｂａ及び第２表面Ｂｂを有する。ベースＢには、第１表面Ｂａ及び第２表面Ｂｂに開口する第１開口３１ｂ、並びに第２表面Ｂｂに開口する第２開口３１ｃが設けられている。可動ミラー５は、ミラー面５１ａを有するミラー部５１と、ミラー部５１をベースＢに支持する支持部５３と、を有する。支持部５３は、第１開口３１ｂを介して第２表面Ｂｂから突出した係止部５６と、係止部５６から第２表面Ｂｂに向かって延び、第２表面Ｂｂ側から第２開口３１ｃに入り込んだ折返部５７と、を含む。【選択図】図２
2018151552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースと、前記ベースに実装された光学素子と、を備え、
前記ベースは、互いに対向する第１表面及び第２表面を有し、前記ベースには、前記第１表面及び前記第２表面に開口する第１開口、並びに前記第２表面に開口する第２開口が設けられ、
前記光学素子は、光学面を有する光学部と、前記光学部を前記ベースに支持する支持部と、を有し、
前記支持部は、前記第１開口を介して前記第２表面から突出した突出部と、前記突出部から前記第２表面に向かって延び、前記第２表面側から前記第２開口に入り込んだ折返部と、を含む、光モジュール。
【請求項２】
前記第２開口は、前記第１開口を挟むように一対設けられ、
前記突出部は、一対設けられ、
前記折返部は、前記一対の突出部それぞれに設けられ、前記一対の第２開口にそれぞれ入り込んでいる、請求項１に記載の光モジュール。
【請求項３】
前記突出部は、少なくとも前記第１開口の前記第１表面側の縁部に当接している、請求項１又は２に記載の光モジュール。
【請求項４】
前記折返部は、前記第２開口の前記第２表面側の縁部に当接している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項５】
前記光学素子は、弾性部を更に有し、
前記突出部は、一対設けられ、
前記一対の突出部は、前記弾性部の弾性変形に応じて弾性力が付与されると共に互いの距離が可変とされ、前記弾性部の弾性力が付与された状態において前記第１開口に挿入されており、
前記光学素子は、前記第１開口の内面から前記一対の突出部に付与される前記弾性力の反力により前記ベースに支持されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項６】
前記一対の突出部は、互いに離れる方向に前記弾性部の弾性力が付与された状態において前記第１開口に挿入されている、請求項５に記載の光モジュール。
【請求項７】
前記第１開口の内面は、前記第１表面に交差する方向から見た場合に、一端から他端に向けて互いの距離が拡大するように傾斜した一対の傾斜面と、前記一対の傾斜面同士が対向する方向に交差する方向において前記一対の傾斜面と対向する対向面と、を含む、請求項５又は６に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記第１表面に交差する方向から見た場合に、一方の前記傾斜面の前記他端と他方の前記傾斜面の前記他端とを通る直線に対する前記一対の傾斜面の傾斜角は、４５度以下である、請求項７に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記ベースは、支持層と、前記支持層上に設けられ、前記第１表面及び前記第２表面を含むデバイス層と、を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の光モジュール。
【請求項１０】
前記ベースは、前記支持層と前記デバイス層との間に設けられた中間層を有する、請求項９に記載の光モジュール。
【請求項１１】
前記支持層、前記デバイス層又は前記中間層に実装された固定ミラーと、
前記支持層、前記デバイス層又は前記中間層に実装されたビームスプリッタと、を更に備え、
前記光学素子は、ミラー面である前記光学面を含む可動ミラーであり、
前記デバイス層は、前記光学素子が実装された実装領域と、前記実装領域に接続された駆動領域と、を有し、
前記可動ミラー、前記固定ミラー及び前記ビームスプリッタは、干渉光学系を構成するように配置されている、請求項１０に記載の光モジュール。
【請求項１２】
前記支持層は、ＳＯＩ基板の第１シリコン層であり、
前記デバイス層は、前記ＳＯＩ基板の第２シリコン層であり、
前記中間層は、前記ＳＯＩ基板の絶縁層である、請求項１１に記載の光モジュール。
【請求項１３】
外部から前記干渉光学系に測定光を入射させるように配置された光入射部と、
前記干渉光学系から外部に前記測定光を出射させるように配置された光出射部と、を更に備える、請求項１１又は１２に記載の光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）デバイスとして構成される光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＥＭＳデバイスとして、凹部が形成された主面を有するベースと、凹部においてベースに実装された光学素子とを備える光モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような光モジュールでは、凹部に光学素子が挿入されており、凹部の底面に形成されたボンドパッドのリフローによって光学素子がベースに接着されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００２／０１８６４７７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような光モジュールでは、ポータブル機器への搭載や、移送時にかかる衝撃に対する耐性の確保の観点等から、光学素子をベースに確実に実装することが求められる。しかしながら、上述したような光モジュールでは、衝撃に対する耐性が十分ではなく、衝撃が作用した場合に、光学素子が凹部から容易に脱落してしまうおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、光学素子の確実な実装を実現することができる光モジュール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】
本発明に係る光モジュールは、ベースと、ベースに実装された光学素子と、を備え、ベースは、互いに対向する第１表面及び第２表面を有し、ベースには、第１表面及び第２表面に開口する第１開口、並びに第２表面に開口する第２開口が設けられ、光学素子は、光学面を有する光学部と、光学部をベースに支持する支持部と、を有し、支持部は、第１開口を介して第２表面から突出した突出部と、突出部から第２表面に向かって延び、第２表面側から第２開口に入り込んだ折返部と、を含む。
【０００７】
この光モジュールでは、第１表面及び第２表面に開口する第１開口、並びに第２表面に開口する第２開口がベースに設けられている。また、光学部をベースに支持する支持部が、第１開口を介して第２表面から突出した突出部と、突出部から第２表面に向かって延び、第２表面側から第２開口に入り込んだ折返部と、を含んでいる。これにより、例えば衝撃により光学素子が第１表面に交差する方向に外れようとした場合でも、折返部が第２開口の第２表面側の縁部に当接することで、光学素子の脱落を抑制することができる。よって、この光モジュールによれば、光学素子の確実な実装を実現することができる。
【０００８】
本発明の光モジュールでは、第２開口は、第１開口を挟むように一対設けられ、突出部は、一対設けられ、折返部は、一対の突出部それぞれに設けられ、一対の第２開口にそれぞれ入り込んでいてもよい。これによれば、光学素子の脱落をより確実に抑制することができる。
【０００９】
本発明の光モジュールでは、突出部は、少なくとも第１開口の第１表面側の縁部に当接していてもよい。これによれば、光学素子の脱落をより一層確実に抑制することができる。
【００１０】
本発明の光モジュールでは、折返部は、第２開口の第２表面側の縁部に当接していてもよい。これによれば、光学素子の脱落をより一層確実に抑制することができる。
【００１１】
本発明の光モジュールでは、光学素子は、弾性部を更に有し、突出部は、一対設けられ、一対の突出部は、弾性部の弾性変形に応じて弾性力が付与されると共に互いの距離が可変とされ、弾性部の弾性力が付与された状態において第１開口に挿入されており、光学素子は、第１開口の内面から一対の突出部に付与される弾性力の反力によりベースに支持されていてもよい。これによれば、弾性部の弾性力を利用して光学素子をベースに実装することができる。この場合、弾性力を利用して光学素子がベースに実装され、しかも、折返部によって光学素子の脱落が抑制されているため、接着剤の使用量を低減すること、或いは接着剤を不要とすることが可能となる。接着剤の使用量の低減により、次のような利点が得られる。すなわち、接着材のはみ出しにより、光学面に汚染等が生じたり、光モジュールの駆動領域に破壊や動作不良が生じたりするのを抑制することができる。また、接着材の形成のための領域（構成要素間のスペース）が削減されることで、光モジュールの小型化を図ることもできる。
【００１２】
本発明の光モジュールでは、一対の突出部は、互いに離れる方向に弾性部の弾性力が付与された状態において第１開口に挿入されていてもよい。これによれば、弾性力を利用して光学素子をベースに好適に実装することができる。
【００１３】
本発明の光モジュールでは、第１開口の内面は、第１表面に交差する方向から見た場合に、一端から他端に向けて互いの距離が拡大するように傾斜した一対の傾斜面と、一対の傾斜面同士が対向する方向に交差する方向において一対の傾斜面と対向する対向面と、を含んでもよい。これによれば、突出部を第１開口に挿入して弾性部の弾性変形の一部を解放したときに、弾性力によって突出部を傾斜面に摺動させて対向面に突き当てることで、第１表面に沿った方向に光学素子を位置決めすることができる。
【００１４】
本発明の光モジュールでは、第１表面に交差する方向から見た場合に、一方の傾斜面の他端と他方の傾斜面の他端とを通る直線に対する一対の傾斜面の傾斜角は、４５度以下であってもよい。これによれば、突出部に付与される弾性力の反力を、一対の傾斜面同士が対向する方向よりも、一対の傾斜面同士が対向する方向に交差する方向に多く分散することができる。このため、一対の傾斜面同士が対向する方向に交差する方向の衝撃に対する耐性を向上することができる。
【００１５】
本発明の光モジュールでは、ベースは、支持層と、支持層上に設けられ、第１表面及び第２表面を含むデバイス層と、を有してもよい。これによれば、光学素子の確実な実装のための構成を好適に実現することができる。
【００１６】
本発明の光モジュールでは、ベースは、支持層とデバイス層との間に設けられた中間層を有してもよい。これによれば、光学素子の確実な実装のための構成を一層好適に実現することができる。
【００１７】
本発明の光モジュールは、支持層、デバイス層又は中間層に実装された固定ミラーと、支持層、デバイス層又は中間層に実装されたビームスプリッタと、を更に備え、光学素子は、ミラー面である光学面を含む可動ミラーであり、デバイス層は、光学素子が実装された実装領域と、実装領域に接続された駆動領域と、を有し、可動ミラー、固定ミラー及びビームスプリッタは、干渉光学系を構成するように配置されていてもよい。例えばＭＥＭＳ技術によってＳＯＩ（Silicon  On  Insulator）基板上に干渉光学系を形成することによりＦＴＩＲ（フーリエ変換型赤外分光分析器）を構成した場合、可動ミラーのサイズがＳＯＩ基板に対する深堀加工の達成度に依存する点で、次のような課題がある。すなわち、ＳＯＩ基板に対する深堀加工の達成度は最大でも５００μｍ程度であるため、可動ミラーのサイズを大きくしてＦＴＩＲにおける感度を向上させるのには限界がある。これに対して、この光モジュールによれば、別体で形成された可動ミラーをデバイス層に実装するため、感度が向上されたＦＴＩＲを得ることができる。
【００１８】
本発明の光モジュールでは、支持層は、ＳＯＩ基板の第１シリコン層であり、デバイス層は、ＳＯＩ基板の第２シリコン層であり、中間層は、ＳＯＩ基板の絶縁層であってもよい。これによれば、デバイス層に対する可動ミラーの確実な実装のための構成をＳＯＩ基板によって好適に実現することができる。
【００１９】
本発明の光モジュールは、外部から干渉光学系に測定光を入射させるように配置された光入射部と、干渉光学系から外部に測定光を出射させるように配置された光出射部と、を更に備えてもよい。これによれば、光入射部及び光出射部を備えるＦＴＩＲを得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光学素子の確実な実装を実現することができる光モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態の光モジュールの平面図である。
【図２】図１に示されるII−II線に沿っての断面図である。
【図３】図１に示されるIII−III線に沿っての断面図である。
【図４】（ａ）は図２の一部拡大図であり、（ｂ）は図２に示されるIVｂ−IVｂ線に沿っての断面図である。
【図５】（ａ）は可動ミラーの実装過程を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示されるVb−Vb線に沿っての断面図である。
【図６】（ａ）は可動ミラーの実装過程を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示されるVIb−VIb線に沿っての断面図である。
【図７】図１に示されるVII−VII線に沿っての断面図である。
【図８】図１に示されるVIII−VIII線に沿っての断面図である。
【図９】第１開口の変形例を示す断面図である。
【図１０】可動ミラーの変形例を示す断面図である。
【図１１】図１０に示されるXI−XI線に沿っての断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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］
【００２３】
図１に示されるように、光モジュール１は、ベースＢを備えている。ベースＢは、支持層２と、支持層２上に設けられたデバイス層３と、支持層２とデバイス層３との間に設けられた中間層４と、備えている。支持層２、デバイス層３及び中間層４は、ＳＯＩ基板によって構成されている。具体的には、支持層２は、ＳＯＩ基板の第１シリコン層である。デバイス層３は、ＳＯＩ基板の第２シリコン層である。中間層４は、ＳＯＩ基板の絶縁層である。支持層２、デバイス層３及び中間層４は、それらの積層方向であるＺ軸方向（Ｚ軸に平行な方向）から見た場合に、例えば、一辺が１０ｍｍ程度の矩形状を呈している。支持層２及びデバイス層３のそれぞれの厚さは、例えば数百μｍ程度である。中間層４の厚さは、例えば数μｍ程度である。なお、図１では、デバイス層３の１つの角部及び中間層４の１つの角部が切り欠かれた状態で、デバイス層３及び中間層４が示されている。
【００２４】
デバイス層３は、実装領域３１と、実装領域３１に接続された駆動領域３２と、を有している。駆動領域３２は、一対のアクチュエータ領域３３と、一対の弾性支持領域３４と、を含んでいる。実装領域３１及び駆動領域３２（すなわち、実装領域３１並びに一対のアクチュエータ領域３３及び一対の弾性支持領域３４）は、ＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）によってデバイス層３の一部に一体的に形成されている。
【００２５】
一対のアクチュエータ領域３３は、Ｘ軸方向（Ｚ軸に直交するＸ軸に平行な方向）において実装領域３１の両側に配置されている。つまり、実装領域３１は、Ｘ軸方向において一対のアクチュエータ領域３３に挟まれている。各アクチュエータ領域３３は、中間層４を介して支持層２に固定されている。各アクチュエータ領域３３における実装領域３１側の側面には、第１櫛歯部３３ａが設けられている。各第１櫛歯部３３ａは、その直下の中間層４が除去されることで、支持層２に対して浮いた状態となっている。各アクチュエータ領域３３には、第１電極３５が設けられている。
【００２６】
一対の弾性支持領域３４は、Ｙ軸方向（Ｚ軸及びＸ軸に直交するＹ軸に平行な方向）において実装領域３１の両側に配置されている。つまり、実装領域３１は、Ｙ軸方向において一対の弾性支持領域３４に挟まれている。各弾性支持領域３４の両端部３４ａは、中間層４を介して支持層２に固定されている。各弾性支持領域３４の弾性変形部３４ｂ（両端部３４ａの間の部分）は、複数の板バネが連結された構造を有している。各弾性支持領域３４の弾性変形部３４ｂは、その直下の中間層４が除去されることで、支持層２に対して浮いた状態となっている。各弾性支持領域３４において両端部３４ａのそれぞれには、第２電極３６が設けられている。
【００２７】
実装領域３１には、各弾性支持領域３４の弾性変形部３４ｂが接続されている。実装領域３１は、その直下の中間層４が除去されることで、支持層２に対して浮いた状態となっている。つまり、実装領域３１は、一対の弾性支持領域３４によって支持されている。実装領域３１における各アクチュエータ領域３３側の側面には、第２櫛歯部３１ａが設けられている。各第２櫛歯部３１ａは、その直下の中間層４が除去されることで、支持層２に対して浮いた状態となっている。互いに対向する第１櫛歯部３３ａ及び第２櫛歯部３１ａにおいては、第１櫛歯部３３ａの各櫛歯が第２櫛歯部３１ａの各櫛歯間に位置している。
【００２８】
一対の弾性支持領域３４は、Ｘ軸に平行な方向Ａに対して両側から実装領域３１を挟んでおり、実装領域３１が方向Ａに沿って移動すると、実装領域３１が初期位置に戻るように実装領域３１に弾性力を作用させる。したがって、第１電極３５と第２電極３６との間に電圧が印加されて、互いに対向する第１櫛歯部３３ａ及び第２櫛歯部３１ａ間に静電引力が作用すると、当該静電引力と一対の弾性支持領域３４による弾性力とがつり合う位置まで、方向Ａに沿って実装領域３１が移動させられる。このように、駆動領域３２は、静電アクチュエータとして機能する。
【００２９】
光モジュール１は、可動ミラー５と、固定ミラー６と、ビームスプリッタ７と、光入射部８と、光出射部９と、を更に備えている。可動ミラー５、固定ミラー６及びビームスプリッタ７は、マイケルソン干渉光学系である干渉光学系１０を構成するように、デバイス層３上に配置されている。
【００３０】
可動ミラー５は、Ｘ軸方向におけるビームスプリッタ７の一方の側において、デバイス層３の実装領域３１に実装されている。可動ミラー５が有するミラー部５１のミラー面５１ａは、デバイス層３に対して支持層２とは反対側に位置している。ミラー面５１ａは、例えばＸ軸方向に垂直な面（すなわち、方向Ａに垂直な面）であり、ビームスプリッタ７側に向いている。
【００３１】
固定ミラー６は、Ｙ軸方向におけるビームスプリッタ７の一方の側において、デバイス層３の実装領域３７に実装されている。固定ミラー６が有するミラー部６１のミラー面６１ａは、デバイス層３に対して支持層２とは反対側に位置している。ミラー面６１ａは、例えばＹ軸方向に垂直な面であり、ビームスプリッタ７側に向いている。
【００３２】
光入射部８は、Ｙ軸方向におけるビームスプリッタ７の他方の側において、デバイス層３に実装されている。光入射部８は、例えば光ファイバ及びコリメートレンズ等によって構成されている。光入射部８は、外部から干渉光学系１０に測定光を入射させるように配置されている。
【００３３】
光出射部９は、Ｘ軸方向におけるビームスプリッタ７の他方の側において、デバイス層３に実装されている。光出射部９は、例えば光ファイバ及びコリメートレンズ等によって構成されている。光出射部９は、干渉光学系１０から外部に測定光（干渉光）を出射させるように配置されている。
【００３４】
ビームスプリッタ７は、光学機能面７ａを有するキューブタイプのビームスプリッタである。光学機能面７ａは、デバイス層３に対して支持層２とは反対側に位置している。ビームスプリッタ７は、デバイス層３に形成された矩形状の開口３ａの１つの隅部にビームスプリッタ７の底面側の１つの角部が接触させられることで、位置決めされている。ビームスプリッタ７は、位置決めされた状態で接着等によって支持層２に固定されることで、支持層２に実装されている。
【００３５】
以上のように構成された光モジュール１では、光入射部８を介して外部から干渉光学系１０に測定光Ｌ０が入射すると、測定光Ｌ０の一部は、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａで反射されて可動ミラー５に向かって進行し、測定光Ｌ０の残部は、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａを透過して固定ミラー６に向かって進行する。測定光Ｌ０の一部は、可動ミラー５のミラー面５１ａで反射されて、同一光路上をビームスプリッタ７に向かって進行し、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａを透過する。測定光Ｌ０の残部は、固定ミラー６のミラー面６１ａで反射されて、同一光路上をビームスプリッタ７に向かって進行し、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａで反射される。ビームスプリッタ７の光学機能面７ａを透過した測定光Ｌ０の一部と、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａで反射された測定光Ｌ０の残部とは、干渉光である測定光Ｌ１となり、測定光Ｌ１は、光出射部９を介して干渉光学系１０から外部に出射する。光モジュール１によれば、方向Ａに沿って可動ミラー５を高速で往復動させることができるので、小型且つ高精度のＦＴＩＲを提供することができる。
［可動ミラー及びその周辺構造］
【００３６】
図２、図３及び図４に示されるように、ベースＢは、互いに対向する第１表面Ｂａ及び第２表面Ｂｂを備えている。第１表面Ｂａは、デバイス層３における支持層２と反対側の表面であり、第２表面Ｂｂは、デバイス層３における支持層２側の表面である。可動ミラー５は、ミラー面５１ａが第１表面Ｂａと交差（例えば、直交）する平面上に位置し、かつミラー面５１ａがベースＢの第１表面Ｂａ側に位置した状態において、ベースＢに実装されている。
【００３７】
可動ミラー（光学素子）５は、ミラー部（光学部）５１と、弾性部５２と、支持部５３と、連結部５４と、を有している。可動ミラー５は、ＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）によって一体的に形成されている。このため、可動ミラー５の厚さ（ミラー面５１ａに直交するＸ軸方向の寸法）は、各部において一定であり、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下程度である。また、ミラー部５１、弾性部５２、支持部５３及び連結部５４は、Ｙ軸方向（ミラー面５１ａ及び第１表面Ｂａの双方に沿った方向）から見た場合に互いに同一平面上に位置するように設けられている。
【００３８】
ミラー部５１は、ミラー面（光学面）５１ａを主面として有する板状（例えば、円板状）に形成されている。ミラー面５１ａの直径は、例えば１ｍｍ程度である。弾性部５２は、Ｘ軸方向から見た場合にミラー部５１から離間しつつミラー部５１を囲む弧状（例えば、半円弧状）に形成されている。
【００３９】
支持部５３は、一対の脚部５５Ａ，５５Ｂと、一対の係止部（突出部）５６と、一対の折返部５７と、を有している。一対の脚部５５Ａ，５５Ｂは、Ｙ軸方向にミラー部５１を挟むように設けられ、弾性部５２の両端部にそれぞれ接続されている。
【００４０】
脚部５５Ａ及び脚部５５Ｂのそれぞれは、一端が弾性部５２に接続された第１部分５８ａと、第１部分５８ａの他端に接続された第２部分５８ｂと、を有している。脚部５５Ａの第１部分５８ａは、Ｚ軸方向（第１表面Ｂａに直交する方向）に沿って延在している。脚部５５Ｂの第１部分５８ａは、Ｘ軸方向から見た場合に、ミラー部５１の外縁に沿って弧状に延在している。脚部５５Ａ及び脚部５５Ｂそれぞれの第２部分５８ｂは、弾性部５２から遠ざかるほど（Ｚ軸負方向に向かうにつれて）互いに近づくように傾斜して延在している。
【００４１】
一対の係止部５６は、各第２部分５８ｂにおける弾性部５２とは反対側の端部にそれぞれ設けられている。一対の係止部５６のそれぞれは、Ｘ軸方向から見た場合に内側（互いに近づく側）に例えばＶ字状に屈曲するように形成されている。各係止部５６は、傾斜面５６ａ及び傾斜面５６ｂを含む。傾斜面５６ａ及び傾斜面５６ｂは、一対の係止部５６における互いに対向する面の反対側の面である（外面である）。
【００４２】
一対の係止部５６間において、傾斜面５６ａは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。傾斜面５６ｂは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに離れるように傾斜している。Ｘ軸方向から見た場合に、Ｚ軸に対する傾斜面５６ａの傾斜角αは、Ｚ軸方向に対する傾斜面５６ｂの傾斜角βと等しい又は僅かに大きい。例えば、傾斜角αは、約４５度であり、傾斜角βは約３５度である。
【００４３】
一対の係止部５６は、一対の脚部５５Ａ，５５Ｂを介して弾性部５２にそれぞれ接続されている。これにより、例えばＹ軸方向の両側から挟むように一対の脚部５５Ａ，５５Ｂに力を加えることにより、弾性部５２をＹ軸方向に圧縮するように弾性変形させ、一対の係止部５６間の距離を縮小させることができる。すなわち、Ｙ軸方向における一対の係止部５６間の距離は、弾性部５２の弾性変形に応じて可変である。また、一対の係止部５６には、弾性部５２の弾性力が付与され得る。
【００４４】
一対の折返部５７は、各係止部５６における弾性部５２とは反対側の端部にそれぞれ設けられている。一対の折返部５７のそれぞれは、Ｘ軸方向から見た場合に外側（互いに遠ざかる側）かつＺ軸正方向側に向かって延びている。各折返部５７は、傾斜面５７ａを含む。傾斜面５７ａは、折返部５７における係止部５６と対向する面である。一対の折返部５７間において、傾斜面５７ａは、Ｚ軸正方向に向かうにつれて互いに離れるように傾斜している。Ｘ軸方向から見た場合に、Ｚ軸方向に対する傾斜面５７ａの傾斜角γは、傾斜角αよりも僅かに大きい。傾斜角γは、例えば約６０度である。
【００４５】
連結部５４は、ミラー部５１と脚部５５Ｂとを互いに連結している。連結部５４は、Ｘ軸方向から見た場合に、所定方向においてミラー部５１の中心に対して弾性部５２と反対側において、ミラー部５１に連結されている。この所定方向は、Ｙ軸方向及びＺ軸方向の双方に交差する方向である。連結部５４は、第１部分５８ａと第２部分５８ｂとの接続部分において、脚部５５Ｂに連結されている。ミラー部５１の中心は、中心線ＣＬ１に対してＹ軸方向の一方の側（脚部５５Ｂ側）に位置している。中心線ＣＬ１は、後述する第１開口３１ｂの中心を通りＺ軸方向に延びる仮想的な直線である。
【００４６】
ここで、ベースＢの実装領域３１には、第１開口３１ｂと、一対の第２開口３１ｃと、が形成されている。第１開口３１ｂ及び各第２開口３１ｃは、Ｚ軸方向にデバイス層３を貫通し、第１表面Ｂａ及び第２表面Ｂｂの双方に開口している。一対の第２開口３１ｃは、第１開口３１ｂをＹ軸方向に挟むように設けられている。第１開口３１ｂ及び第２開口３１ｃの詳細については後述する。
【００４７】
一対の係止部５６は、互いに離れる方向に弾性部５２の弾性力が付与された状態において、第１開口３１ｂに挿入されている。各係止部５６は、第１開口３１ｂを介して第２表面Ｂｂから突出している。各係止部５６は、傾斜面５６ａにおいて第１開口３１ｂの第１表面Ｂａ側の縁部３１ｄに当接している。各折返部５７は、各係止部５６から第２表面Ｂｂに向かって延び、第２表面Ｂｂ側から第２開口３１ｃに入り込んでいる。各折返部５７は、傾斜面５７ａにおいて第２開口３１ｃの第２表面Ｂｂ側の縁部３１ｅに当接している。このように、係止部５６が第１開口３１ｂの第１表面Ｂａ側の縁部３１ｄに当接し、かつ折返部５７が第２開口３１ｃの第２表面Ｂｂ側の縁部３１ｅに当接していることにより、可動ミラー５がＺ軸方向に抜け止めされている。
【００４８】
ここで、中間層４には、開口４１が形成されている。開口４１は、Ｚ軸方向において中間層４の両側に開口している。支持層２には、開口２１が形成されている。開口２１は、Ｚ軸方向において支持層２の両側に開口している。光モジュール１では、中間層４の開口４１内の領域及び支持層２の開口２１内の領域によって、一続きの空間Ｓ１が構成されている。つまり、空間Ｓ１は、中間層４の開口４１内の領域及び支持層２の開口２１内の領域を含んでいる。
【００４９】
空間Ｓ１は、支持層２とデバイス層３との間に形成されており、少なくとも実装領域３１及び駆動領域３２に対応している。具体的には、中間層４の開口４１内の領域及び支持層２の開口２１内の領域は、Ｚ軸方向から見た場合に実装領域３１が移動する範囲を含んでいる。中間層４の開口４１内の領域は、実装領域３１及び駆動領域３２のうち支持層２から離間させるべき部分（すなわち、支持層２に対して浮いた状態とすべき部分であって、例えば、実装領域３１の全体、各弾性支持領域３４の弾性変形部３４ｂ、第１櫛歯部３３ａ及び第２櫛歯部３１ａ）を支持層２から離間させるための隙間を形成している。
【００５０】
空間Ｓ１には、可動ミラー５が有する各係止部５６の一部が位置している。具体的には、各係止部５６の一部は、中間層４の開口４１内の領域を介して、支持層２の開口２１内の領域に位置している。各係止部５６の一部は、第２表面Ｂｂから空間Ｓ１内に、例えば１００μｍ程度突出している。上述したように、中間層４の開口４１内の領域及び支持層２の開口２１内の領域は、Ｚ軸方向から見た場合に実装領域３１が移動する範囲を含んでいるため、実装領域３１が方向Ａに沿って往復動した際に、可動ミラー５の各係止部５６うち空間Ｓ１に位置する一部が、中間層４及び支持層２と接触することはない。
【００５１】
ここで、図４（ｂ）に示されるように、第１開口３１ｂの内面は、Ｙ軸方向に互いに対向する一対の傾斜面ＳＡと、Ｙ軸方向に互いに対向する一対の傾斜面ＳＢと、を含む。各傾斜面ＳＡは、一端ＳＡａ及び他端ＳＡｂを含み、各傾斜面ＳＢは、一端ＳＢａ及び他端ＳＢｂを含む。Ｚ軸方向から見た場合に、一対の傾斜面ＳＡは、一端ＳＡａから他端ＳＡｂに向けて互いの距離が拡大するように（例えば、Ｘ軸方向に対して）傾斜し、一対の傾斜面ＳＢは、一端ＳＢａから他端ＳＢｂに向けて互いの距離が拡大するように（例えば、Ｘ軸方向に対して）、一対の傾斜面ＳＡと反対側に傾斜している。傾斜面ＳＡと傾斜面ＳＢとは、Ｘ軸方向（一対の傾斜面ＳＡ同士が対向するＹ軸方向に直交する方向）において互いに対向している。
【００５２】
Ｙ軸方向の両側それぞれにおいて、傾斜面ＳＡの他端ＳＡｂと傾斜面ＳＢの他端ＳＢｂとは、Ｘ軸方向に沿って延在する接続面ＳＣを介して互いに接続されている。Ｙ軸方向の両側それぞれにおいて、傾斜面ＳＡ、傾斜面ＳＢ及び接続面ＳＣは、１つの角部を規定している。Ｘ軸方向の両側それぞれにおいて、傾斜面ＳＡの一端ＳＡａと傾斜面ＳＢの一端ＳＢａとは、Ｙ軸方向に延在する接続面ＳＤを介して互いに接続されている。接続面ＳＤは、Ｚ軸方向から見た場合に、中間部において外側（互いに離れる側）にＶ字状に拡幅した形状を有している。第１開口３１ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に、第１開口３１ｂの中心を通りＹ軸方向に平行な中心線ＣＬ２に関して線対称な形状を有している。ここでの第１開口３１ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に十角形状を有している。
【００５３】
各第２開口３１ｃの内面は、Ｘ軸方向に互いに対向する一対の傾斜面ＳＥを含む。一対の傾斜面ＳＥは、Ｚ軸方向から見た場合に、第１開口３１ｂから遠ざかるほど互いに離れるように傾斜している。Ｙ軸方向において、一方の傾斜面ＳＥは傾斜面ＳＡと対向し、他方の傾斜面ＳＥは傾斜面ＳＢと対向している。一対の傾斜面ＳＥは、Ｚ軸方向から見た場合に、傾斜面ＳＡ及び傾斜面ＳＢとＹ軸方向に関して線対称な形状を有している。各第２開口３１ｃは、Ｚ軸方向から見た場合に、中心線ＣＬ２に関して線対称な形状を有している。ここでの第２開口３１ｃは、Ｚ軸方向から見た場合に六角形状を有している。
【００５４】
Ｙ軸方向における第１開口３１ｂの寸法の最大値（すなわち、一対の傾斜面ＳＡの他端ＳＡｂ同士の間隔）は、一対の係止部５６が第１開口３１ｂ内に配置されているときに弾性部５２の弾性変形の一部のみが解放され得る（すなわち、弾性部５２が自然長に至らない）値である。したがって、第１開口３１ｂ内に一対の係止部５６を配置すると、弾性部５２の弾性力によって一対の係止部５６が第１開口３１ｂの内面を押圧し、第１開口３１ｂの内面からの反力が一対の係止部５６に付与されることになる。可動ミラー５は、当該反力によりベースＢに支持されている。より詳細には、弾性部５２の弾性力によって、各係止部５６が第１開口３１ｂの傾斜面ＳＡ及び傾斜面ＳＢによって規定される角部に内接し、かつ各折返部５７が傾斜面ＳＥに当接した状態となっている。これにより、可動ミラー５がＸ軸方向及びＹ軸方向に位置決めされている。
【００５５】
次に、図５及び図６を参照しつつ、可動ミラー５の実装過程の一例を説明する。まず、図５に示されるように、一対の係止部５６間の距離を縮小させた状態において、一対の係止部５６を第１表面Ｂａ側から第１開口３１ｂに挿入する。このとき、一対の係止部５６は、第１開口３１ｂの内面に当接していない。
【００５６】
続いて、図６に示されるように、一対の係止部５６間の距離を拡大させる。これにより、各係止部５６が第１開口３１ｂの傾斜面ＳＡ及び傾斜面ＳＢによって規定される角部に向かって移動する。このとき、可動ミラー５の姿勢によっては、各係止部５６が傾斜面ＳＡ及び傾斜面ＳＢの一方（以下、当接面という）に先に当接する場合がある。この場合、各係止部５６は、弾性部５２の弾性力によって当接面上をＹ軸方向の外側（第２開口３１ｃ側）に向けて摺動し、当接面に接触しながら傾斜面ＳＡ及び傾斜面ＳＢの他方（すなわち、当接面と対向する対向面）に突き当てられる。これにより、各係止部５６は、傾斜面ＳＡ及び傾斜面ＳＢによって規定される角部に内接し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に位置決めされる（弾性力によりセルフアライメントされる）。
【００５７】
また、各係止部５６は、傾斜面５６ａにおいて第１開口３１ｂの第１表面Ｂａ側の縁部５１ｄに当接する。各係止部５６は、弾性部５２の弾性力によって縁部５１ｄ上をＺ軸正方向側に向けて摺動する。これにより、各折返部５７が第２開口３１ｃに第２表面Ｂｂ側から入り込む。各折返部５７は、傾斜面５７ａが第２開口３１ｃの第２表面Ｂｂ側の縁部５１ｅに当接する位置（図４の位置）まで移動する。これにより、当該位置において一対の係止部５６が係止され、可動ミラー５がＺ軸方向に位置決めされる（弾性力によりセルフアライメントされる）。つまり、可動ミラー５においては、弾性部５２の弾性力を利用して、３次元的にセルフアライメントがなされる。
［固定ミラー及びその周辺構造］
【００５８】
固定ミラー６及びその周辺構造は、実装領域が可動しないことを除いて、上記の可動ミラー５及びその周辺構造と同様となっている。すなわち、図７及び図８に示されるように固定ミラー（光学素子）６は、ミラー部（光学部）６１と、弾性部６２と、支持部６３と、連結部６４と、を有している。固定ミラー６は、ミラー面６１ａが第１表面Ｂａと交差（例えば、直交）する平面上に位置し、かつミラー面６１ａがベースＢの第１表面Ｂａ側に位置した状態において、ベースＢに実装されている。固定ミラー６は、ＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）によって一体的に形成されている。このため、固定ミラー６の厚さ（ミラー面６１ａに直交するＹ軸方向の寸法）は、各部において一定であり、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下程度である。また、ミラー部６１、弾性部６２、支持部６３及び連結部６４は、Ｘ軸方向（ミラー面６１ａ及び第１表面Ｂａの双方に沿った方向）から見た場合に互いに同一平面上に位置するように設けられている。
【００５９】
ミラー部６１は、ミラー面（光学面）６１ａを主面として有する板状（例えば、円板状）に形成されている。ミラー面６１ａの直径は、例えば１ｍｍ程度である。弾性部６２は、Ｙ軸方向から見た場合にミラー部６１から離間しつつミラー部６１を囲む弧状（例えば、半円弧状）に形成されている。
【００６０】
支持部６３は、一対の脚部６５Ａ，６５Ｂと、一対の係止部（突出部）６６と、一対の折返部６７と、を有している。一対の脚部６５Ａ，６５Ｂは、Ｘ軸方向にミラー部６１を挟むように設けられ、弾性部６２の両端部にそれぞれ接続されている。
【００６１】
脚部６５Ａ及び脚部６５Ｂのそれぞれは、一端が弾性部６２に接続された第１部分６８ａと、第１部分６８ａの他端に接続された第２部分６８ｂと、を有している。脚部６５Ａの第１部分６８ａは、Ｚ軸方向（第１表面Ｂａに直交する方向）に沿って延在している。脚部６５Ｂの第１部分６８ａは、Ｙ軸方向から見た場合に、ミラー部６１の外縁に沿って円弧状に延在している。脚部６５Ａ及び脚部６５Ｂそれぞれの第２部分６８ｂは、弾性部６２から遠ざかるほど（Ｚ軸負方向に向かうにつれて）互いに近づくように傾斜して延在している。
【００６２】
一対の係止部６６は、各第２部分６８ｂにおける弾性部６２とは反対側の端部にそれぞれ設けられている。一対の係止部６６のそれぞれは、Ｙ軸方向から見た場合に内側（互いに近づく側）に例えばＶ字状に屈曲するように形成されている。各係止部６６は、傾斜面６６ａ及び傾斜面６６ｂを含む。傾斜面６６ａ及び傾斜面６６ｂは、一対の係止部６６における互いに対向する面の反対側の面である（外面である）。
【００６３】
一対の係止部６６間において、傾斜面６６ａは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。傾斜面６６ｂは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに離れるように傾斜している。Ｙ軸方向から見た場合に、Ｚ軸方向に対する傾斜面６６ａ，６６ｂの傾斜角は、可動ミラー５における傾斜面５６ａ，５６ｂと同様である。
【００６４】
一対の係止部６６は、一対の脚部６５Ａ，６５Ｂを介して弾性部６２にそれぞれ接続されている。これにより、例えばＸ軸方向の両側から挟むように一対の脚部６５Ａ，６５Ｂに力を加えることにより、弾性部６２をＸ軸方向に圧縮するように弾性変形させ、一対の係止部６６間の距離を縮小させることができる。すなわち、Ｘ軸方向における一対の係止部６６間の距離は、弾性部６２の弾性変形に応じて可変である。また、一対の係止部６６には、弾性部６２の弾性力が付与され得る。
【００６５】
一対の折返部６７は、各係止部６６における弾性部６２とは反対側の端部にそれぞれ設けられている。各折返部６７は、Ｙ軸方向から見た場合に外側（互いに遠ざかる側）かつＺ軸正方向側に向かって延びている。各折返部６７は、傾斜面６７ａを含む。傾斜面６７ａは、折返部６７における係止部６６と対向する面である。一対の折返部６７間において、傾斜面６７ａは、Ｚ軸正方向に向かうにつれて互いに離れるように傾斜している。Ｙ軸方向から見た場合に、Ｚ軸方向に対する傾斜面６７ａの傾斜角は、可動ミラー５における傾斜面５７ａと同様である。
【００６６】
連結部６４は、ミラー部６１と脚部６５Ｂとを互いに連結している。連結部６４は、Ｙ軸方向から見た場合に、ミラー部６１の中心に対して所定方向における弾性部６２とは反対の側において、ミラー部６１に連結されている。この所定方向は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の双方に交差する方向である。連結部６４は、第１部分６８ａと第２部分６８ｂとの接続部分において、脚部６５Ｂに連結されている。ミラー部６１の中心は、中心線ＣＬ３に対してＸ軸方向の一方の側（脚部６５Ｂ側）に位置している。中心線ＣＬ３は、後述する第１開口３７ａの中心を通りＺ軸方向に延びる仮想的な直線である。
【００６７】
ここで、ベースＢの実装領域３７には、第１開口３７ａと、一対の第２開口３７ｂと、が形成されている。第１開口３７ａ及び各第２開口３７ｂは、Ｚ軸方向にデバイス層３を貫通し、第１表面Ｂａ及び第２表面Ｂｂの双方に開口している。一対の第２開口３７ｂは、第１開口３７ａをＸ軸方向に挟むように設けられている。
【００６８】
一対の係止部６６は、互いに離れる方向に弾性部６２の弾性力が付与された状態において、第１開口３７ａに挿入されている。各係止部６６は、第１開口３７ａを介して第２表面Ｂｂから突出している。各係止部６６は、傾斜面６６ａにおいて第１開口３７ａの第１表面Ｂａ側の縁部に当接している。一対の折返部６７は、各係止部６６から第２表面Ｂｂに向かって延び、第２表面Ｂｂ側から第２開口３７ｂに入り込んでいる。各折返部６７は、傾斜面６７ａにおいて第２開口３７ｂの第２表面Ｂｂ側の縁部に当接している。このように、係止部６６が第１開口３７ａの第１表面Ｂａ側の縁部に当接し、かつ折返部６７が第２開口３７ｂの第２表面Ｂｂ側の縁部に当接していることにより、固定ミラー６がＺ軸方向に抜け止めされている。
【００６９】
ここで、中間層４には、開口４２が形成されている。開口４２は、Ｚ軸方向から見た場合に実装領域３７の第１開口３７ａを含んでおり、Ｚ軸方向において中間層４の両側に開口している。支持層２には、開口２２が形成されている。開口２２は、Ｚ軸方向から見た場合に実装領域３７の第１開口３７ａを含んでおり、Ｚ軸方向において支持層２の両側に開口している。光モジュール１では、中間層４の開口４２内の領域及び支持層２の開口２２内の領域によって、一続きの空間Ｓ２が構成されている。つまり、空間Ｓ２は、中間層４の開口４２内の領域及び支持層２の開口２２内の領域を含んでいる。
【００７０】
空間Ｓ２には、固定ミラー６が有する各係止部６６の一部が位置している。具体的には、各係止部６６の一部は、中間層４の開口４２内の領域を介して、支持層２の開口２２内の領域に位置している。各係止部６６の一部は、デバイス層３における中間層４側の表面から空間Ｓ２内に、例えば１００μｍ程度突出している。
【００７１】
ここで、第１開口３７ａ及び第２開口３７ｂの内面は、それぞれ、実装領域３１における第１開口３１ｂ及び第２開口３１ｃの内面と同様に構成されている。したがって、第１開口３７ａ内に一対の係止部６６を配置すると、弾性部６２の弾性力によって一対の係止部６６が第１開口３７ａの内面を押圧し、第１開口３７ａの内面からの反力が一対の係止部６６に付与されることになる。固定ミラー６は、当該反力によりベースＢに支持されている。固定ミラー６においても、可動ミラー５の場合と同様に、第１開口３７ａの内面と弾性力とを利用した３次元的なセルフアライメントがなされる。
［作用及び効果］
【００７２】
光モジュール１では、第１表面Ｂａ及び第２表面Ｂｂに開口する第１開口３１ｂ、並びに第２表面Ｂｂに開口する第２開口３１ｃ部がベースＢに設けられている。また、光学部をベースＢに支持する支持部５３が、第１開口３１ｂを介して第２表面Ｂｂから突出した係止部５６と、係止部５６から第２表面Ｂｂに向かって延び、第２表面Ｂｂ側から第２開口３１ｃに入り込んだ折返部５７と、を含んでいる。これにより、例えば衝撃により可動ミラー５が第１表面Ｂａに交差する方向に外れようとした場合でも、折返部５７が第２開口３１ｃの第２表面Ｂｂ側の縁部３１ｅに当接することで、可動ミラー５の脱落を抑制することができる。よって、光モジュール１によれば、可動ミラー５の確実な実装を実現することができる。
【００７３】
また、光モジュール１では、第２開口３１ｃが第１開口３１ｂを挟むように一対設けられており、折返部５７が一対の係止部５６それぞれに設けられて一対の第２開口３１ｃにそれぞれ入り込んでいる。これにより、可動ミラー５の脱落をより確実に抑制することができる。
【００７４】
また、光モジュール１では、係止部５６が第１開口３１ｂの第１表面Ｂａ側の縁部３１ｄに当接している。これにより、可動ミラー５の脱落をより一層確実に抑制することができる。
【００７５】
また、光モジュール１では、折返部５７が第２開口３１ｃの第２表面Ｂｂ側の縁部３１ｅに当接している。これにより、可動ミラー５の脱落をより一層確実に抑制することができる。特に、係止部５６が第１開口３１ｂの第１表面Ｂａ側の縁部３１ｄに当接し、かつ折返部５７が第２開口３１ｃの第２表面Ｂｂ側の縁部３１ｅに当接している場合、係止部５６と折返部５７とによってベースＢを近接した二点間で挟んで支持するため、Ｘ軸方向及びＺ軸方向の衝撃に対する耐性を一層向上することができる。
【００７６】
また、光モジュール１では、一対の係止部５６が、弾性部５２の弾性変形に応じて弾性力が付与されると共に互いの距離が可変とされ、弾性部５２の弾性力が付与された状態において第１開口３１ｂに挿入されている。そして、可動ミラー５が、第１開口３１ｂの内面から一対の係止部５６に付与される弾性力の反力によりベースＢに支持されている。これにより、弾性部５２の弾性力を利用して可動ミラー５をベースＢに実装することができる。更に、弾性力を利用して可動ミラー５がベースＢに実装され、しかも、折返部５７によって可動ミラー５の脱落が抑制されているため、接着剤の使用量を低減すること、或いは接着剤を不要とすることが可能となる。接着剤の使用量の低減により、次のような利点が得られる。すなわち、接着材のはみ出しにより、ミラー面５１ａに汚染等が生じたり、光モジュール１の駆動領域３２に破壊や動作不良が生じたりするのを抑制することができる。また、接着材の形成のための領域（構成要素間のスペース）が削減されることで、光モジュール１の小型化を図ることもできる。
【００７７】
また、光モジュール１では、一対の係止部５６が、互いに離れる方向に弾性部５２の弾性力が付与された状態において第１開口３１ｂに挿入されている。これにより、弾性力を利用して可動ミラー５をベースＢに好適に実装することができる。
【００７８】
また、光モジュール１では、第１開口３１ｂの内面が、Ｚ軸方向から見た場合に、一端ＳＡａから他端ＳＡｂに向けて互いの距離が拡大するように傾斜した一対の傾斜面ＳＡと、一対の傾斜面ＳＡ同士が対向するＹ軸方向に直交するＸ軸方向において一対の傾斜面ＳＡと対向する一対の傾斜面ＳＢと、を含む。これにより、係止部５６を第１開口３１ｂに挿入して弾性部５２の弾性変形の一部を解放したときに、弾性力によって係止部５６を傾斜面ＳＡに摺動させて傾斜面ＳＢに突き当てることで、第１表面Ｂａに沿った方向に可動ミラー５を位置決めすることができる。
【００７９】
また、光モジュール１では、ベースＢが、支持層２と、支持層２上に設けられ、第１表面Ｂａ及び第２表面Ｂｂを含むデバイス層３と、を有している。これにより、可動ミラー５の確実な実装のための構成を好適に実現することができる。
【００８０】
また、光モジュール１では、ベースＢが、支持層２とデバイス層３との間に設けられた中間層４を有している。これにより、可動ミラー５の確実な実装のための構成を一層好適に実現することができる。
【００８１】
また、光モジュール１では、可動ミラー５、固定ミラー６及びビームスプリッタ７が、干渉光学系１０を構成するように配置されている。これにより、感度が向上されたＦＴＩＲを得ることができる。
【００８２】
また、光モジュール１では、支持層２がＳＯＩ基板の第１シリコン層であり、デバイス層３がＳＯＩ基板の第２シリコン層であり、中間層４がＳＯＩ基板の絶縁層である。これにより、デバイス層３に対する可動ミラー５の確実な実装のための構成をＳＯＩ基板によって好適に実現することができる。
【００８３】
また、光モジュール１では、光入射部８が、外部から干渉光学系１０に測定光を入射させるように配置されており、光出射部９が、干渉光学系１０から外部に測定光を出射させるように配置されている。これにより、光入射部８及び光出射部９を備えるＦＴＩＲを得ることができる。
【００８４】
また、光モジュール１では、可動ミラー５がデバイス層３の実装領域３１を貫通しており、可動ミラー５の各係止部５６の一部が支持層２とデバイス層３との間に形成された空間Ｓ１に位置している。これにより、例えば係止部５６や折返部５７のサイズ等が制限されないため、デバイス層３の実装領域３１に可動ミラー５を安定的に且つ強固に固定することができる。すなわち、光モジュール１では、空間Ｓ１を有する構成を採用することで、可動ミラー５の形状として折返部５７を備えた形状を採用することが可能となっているそして、脆弱な可動ミラー５の形状として敢えて折返部５７を備えた形状を採用することで、外力や環境変化への耐性を高め、ポータブル機器等への搭載に耐え得る光モジュール１を実現している。
［変形例］
【００８５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、各構成の材料及び形状は、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。
【００８６】
また、図９に示される第１変形例のように第１開口３１ｂが構成されてもよい。第１変形例では、Ｙ軸方向の両側それぞれにおいて、傾斜面ＳＡの他端ＳＡｂと傾斜面ＳＢの他端ＳＢｂとが互いに直接に接続されている。Ｚ軸方向から見た場合に、一方の傾斜面ＳＡの他端ＳＡｂと他方の傾斜面ＳＡの他端ＳＡｂとを通る直線（ここでは、中心線ＣＬ２）に対する一対の傾斜面ＳＡの傾斜角δは、４５度以下である。傾斜角δは、例えば約３５度である。第１変形例においても、上記実施形態と同様に、第１開口３１ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に中心線ＣＬ２に関して線対称な形状を有している。このような第１変形例によっても、上記実施形態と同様に、可動ミラー５の確実な実装を実現することができる。更に、係止部５６に付与される弾性力の反力を、Ｙ軸方向よりもＸ軸方向に多く分散することができる。これにより、ＦＴＩＲの信頼性の向上のために重要なＸ軸方向の衝撃に対する耐性を向上することができる。
【００８７】
また、上記実施形態では、第１開口３１ｂが一対の傾斜面ＳＡと一対の傾斜面ＳＢとを含んでいたが、第１開口３１ｂは、一対の傾斜面ＳＡと、一対の傾斜面ＳＡの他端ＳＡｂ同士を互いに接続する基準線（図４では、中心線ＣＬ２）に沿って延在する基準面と、を含んでもよい。この場合、係止部５６を第１開口３１ｂに挿入して弾性部５２の弾性変形の一部を解放したときに、弾性力によって係止部５６を傾斜面ＳＡに摺動させて当該基準面に突き当てることで、第１表面Ｂａに沿った方向に可動ミラー５を位置決めすることができる。
【００８８】
また、上記実施形態では、ミラー面５１ａがベースＢの第１表面Ｂａ側に位置していたが、可動ミラー５は、ミラー面５１ａの一部又は全部がベースＢの第２表面Ｂｂ側に突出した状態でベースＢに実装されてもよい。この場合、実装領域３１において第１開口３１ｂを画定する部分のうちミラー面５１ａに対向する部分は、測定光Ｌ０を通過させるために、切り欠かれる。また、弾性部５２は、Ｘ軸方向から見た場合に、ミラー部５１から離間しつつミラー部５１を取り囲むように環状（例えば、円環状）に形成されてもよい。また、上記実施形態では、係止部５６が傾斜面５６ａにおいて第１開口３１ｂの第１表面Ｂａ側の縁部３１ｄに当接していたが、これに加えて、係止部５６は、傾斜面５６ｂにおいて第１開口３１ｂの第２表面Ｂｂ側の縁部に当接してもよい。
【００８９】
また、上記実施形態において、各第２開口３１ｃは、第１表面Ｂａに開口していなくてもよく、例えば、第２表面Ｂｂに開口する凹部であってもよい。また、第１開口３１ｂと第２開口３１ｃとは、連通していてもよい。例えば、第１開口３１ｂと第２開口３１ｃとの間に第２表面Ｂｂに開口する凹部が設けられ、当該凹部を介して第１開口３１ｂと第２開口３１ｃとが連通していてもよい。また、折返部５７は、第２開口３１ｃに入り込んでいればよく、第２開口３１ｃの第２表面Ｂｂ側の縁部３１ｅから離間していてもよい。
【００９０】
また、図１０及び図１１に示される変形例のように可動ミラー５Ａが構成されてもよい。可動ミラー５Ａでは、支持部５３の脚部５５Ａ及び脚部５５Ｂは、互いに平行にＺ軸方向に沿って延在している。一対の係止部５６のそれぞれは、Ｘ軸方向から見た場合に外側（互いに離れる側）にＶ字状に屈曲するように形成されている。各係止部５６の傾斜面５６ａ及び傾斜面５６ｂは、一対の係止部５６における互いに対向する面である（内面である）。一対の係止部５６間において、傾斜面５６ａは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに離れるように傾斜している。傾斜面５６ｂは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。一対の折返部５７のそれぞれは、Ｘ軸方向から見た場合に内側（互いに近づく側）かつＺ軸正方向側に向かって延びている。一対の折返部５７間において、傾斜面５７ａは、Ｚ軸正方向に向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。連結部５４は、中心線ＣＬ１上においてミラー部５１と弾性部５２と連結している。ミラー部５１の中心は、中心線ＣＬ１上に位置している。
【００９１】
可動ミラー５Ａは、ハンドル５９を更に有している。ハンドル５９は、弾性部５２の両端部にそれぞれ接続された一対の変位部５９ａを有する。一対の変位部５９ａは、Ｙ軸方向において互いに対向するように設けられ、弾性部５２の端部からＺ軸正方向に向かって延びている。各変位部５９ａの中間部は、Ｘ軸方向から見た場合に内側にＶ字状に屈曲している。一対の変位部５９ａは、可動ミラー５Ａが実装領域３７に実装された状態において、ミラー部５１、弾性部５２及び支持部５３に対してＺ軸正方向側に位置する。この変形例では、実装領域３１には、第２開口３１ｃが１つ形成されると共に、第２開口３１ｃをＹ軸方向に挟むように第１開口３１ｂが一対形成されている。一対の係止部５６は、互いに近づく方向に弾性部５２の弾性力が付与された状態において、一対の第１開口３１ｂにそれぞれ挿入されている。
【００９２】
可動ミラー５ＡをベースＢに実装する際には、一対の変位部５９ａに力を付加することにより一対の係止部５６間の距離を拡大させた状態において、一対の係止部５６を一対の第１開口３１ｂにそれぞれ挿入する。例えば、一方の係止部５６を先に第１開口３１ｂに挿入して第１開口３１ｂの縁部に当接させた後に、一対の変位部５９ａに力を付加することにより、当該一方の係止部５６から遠ざかるように他方の係止部５６を変位させた状態において、他方の係止部５６を第１開口３１ｂに挿入する。続いて、一対の変位部５９ａに付加していた力を解放することにより、一対の係止部５６を第１開口３１ｂの内面に当接させて可動ミラー５をベースＢに固定する。弾性部５２の弾性力を利用して３次元的にセルフアライメントがなされる点、及び一対の折返部５７が第２表面Ｂｂ側から第２開口３１ｃにそれぞれ入り込んで第２開口３１ｃの第２表面Ｂｂ側の縁部に当接する点は、上記実施形態と同様である。このような変形例によっても、上記実施形態と同様に、可動ミラー５の確実な実装を実現することができる。なお、上記変形例では、第２開口３１ｃが１つ形成されていたが、第２開口３１ｃは、一対の第１開口３１ｂによって挟まれるように一対形成されていてもよい。
【００９３】
また、上記実施形態では、固定ミラー６がデバイス層３に実装されていたが、固定ミラー６は、支持層２又は中間層４に実装されていてもよい。また、上記実施形態では、ビームスプリッタ７が支持層２に実装されていたが、ビームスプリッタ７は、デバイス層３又は中間層４に実装されていてもよい。また、ビームスプリッタ７は、キューブタイプのビームスプリッタに限定されず、プレートタイプのビームスプリッタであってもよい。
【００９４】
また、光モジュール１は、光入射部８に加え、光入射部８に入射させる測定光を発生させる発光素子を備えていてもよい。或いは、光モジュール１は、光入射部８に代えて、干渉光学系１０に入射させる測定光を発生させる発光素子を備えていてもよい。また、光モジュール１は、光出射部９に加え、光出射部９から出射された測定光（干渉光）を検出する受光素子を備えていてもよい。或いは、光モジュール１は、光出射部９に代えて、干渉光学系１０から出射された測定光（干渉光）を検出する受光素子を備えていてもよい。
【００９５】
また、各アクチュエータ領域３３に電気的に接続された第１貫通電極、及び各弾性支持領域３４の両端部３４ａのそれぞれに電気的に接続された第２貫通電極が、支持層２及び中間層４（中間層４が存在しない場合には支持層２のみ）に設けられており、第１貫通電極と第２貫通電極との間に電圧が印加されてもよい。また、実装領域３１を移動させるアクチュエータは、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。また、光モジュール１は、ＦＴＩＲを構成するものに限定されず、他の光学系を構成するものであってもよい。
【００９６】
さらに、上記実施形態においては、ベースＢに実装される光学素子として、可動ミラー及び固定ミラーを例示した。この例では、光学面はミラー面である。しかしながら、実装対象となる光学素子はミラーに限定されず、例えば、グレーティングや光学フィルタ等の任意のものとすることができる。
【符号の説明】
【００９７】
１…光モジュール、２…支持層、３…デバイス層、４…中間層、５…可動ミラー、６…固定ミラー、７…ビームスプリッタ、８…光入射部、９…光出射部、１０…干渉光学系、３１…実装領域、３１ｂ…第１開口、３１ｃ…第２開口、３２…駆動領域、５１…ミラー部、５１ａ…ミラー面、５２…弾性部、５３…支持部、５６…係止部（突出部）、５７…折返部、Ｂ…ベース、Ｂａ…第１表面、Ｂｂ…第２表面、ＳＡ…傾斜面、ＳＡａ…一端、ＳＡｂ…他端。
【図１】
2018151552.tif 000003
【図２】
2018151552.tif 000004
【図３】
2018151552.tif 000005
【図４】
2018151552.tif 000006
【図５】
2018151552.tif 000007
【図６】
2018151552.tif 000008
【図７】
2018151552.tif 000009
【図８】
2018151552.tif 000010
【図９】
2018151552.tif 000011
【図１０】
2018151552.tif 000012
【図１１】
2018151552.tif 000013