(57)【要約】【課題】可動部の位置を要求に応じた精度で検出する。【解決手段】位置検出方法は、検出光が第１光と第２光とに分割される第１ステップと、回帰光路に第１光が入射する第２ステップと、回帰光路において、第１光が可動ミラーを介してビームスプリッタに至る度に、第１光の一部がビームスプリッタを透過すると共に第１光の残部がビームスプリッタで反射されて可動ミラーを介してビームスプリッタに至る第３ステップと、干渉光学系において、ビームスプリッタを透過した第１光と、第２光とが合成され、多重干渉光が生成される第４ステップと、多重干渉光の第１干渉光信号から、検出光の波長の１／ｐ（ｐは自然数）の波長を有する第２干渉光信号が抽出される第５ステップと、第２干渉光信号に基づいて、所定方向における可動部の位置が算出される第６ステップと、を備える。【選択図】図１
2018072516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に沿って移動する可動部の位置を検出する位置検出方法であって、
前記可動部に設けられた可動ミラー、及び、位置が固定されたビームスプリッタを有する干渉光学系において、検出光が第１光と第２光とに分割される第１ステップと、
前記可動ミラー及び前記ビームスプリッタによって前記干渉光学系に形成された回帰光路に、前記第１光が入射する第２ステップと、
前記回帰光路において、前記第１光が前記可動ミラーを介して前記ビームスプリッタに至る度に、前記第１光の一部が前記ビームスプリッタを透過すると共に前記第１光の残部が前記ビームスプリッタで反射されて前記可動ミラーを介して前記ビームスプリッタに至る第３ステップと、
前記干渉光学系において、前記ビームスプリッタを透過した前記第１光と、前記第２光とが合成され、多重干渉光が生成される第４ステップと、
前記多重干渉光の第１干渉光信号から、前記検出光の波長の１／ｐ（ｐは自然数）の波長を有する第２干渉光信号が抽出される第５ステップと、
前記第２干渉光信号に基づいて、前記所定方向における前記可動部の位置が算出される第６ステップと、を備える、位置検出方法。
【請求項２】
前記第５ステップにおいては、
前記第１干渉光信号がフーリエ変換されることにより、前記検出光の波長の１／ｑ（ｑは自然数）の各波長においてピークを有する光スペクトルが取得され、
いずれか１つの前記ピークについて前記光スペクトルが逆フーリエ変換されることにより、前記第２干渉光信号が取得される、請求項１に記載の位置検出方法。
【請求項３】
ｐは、２以上の整数である、請求項１又は２に記載の位置検出方法。
【請求項４】
前記干渉光学系は、位置が固定された固定ミラーを更に有し、
前記回帰光路は、前記可動ミラー、前記ビームスプリッタ及び前記固定ミラーによって前記干渉光学系に形成され、前記回帰光路が位置する平面に垂直な方向から見た場合に矩形環状を呈している、請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置検出方法。
【請求項５】
前記第１ステップにおいては、前記ビームスプリッタによって前記検出光が前記第１光と前記第２光とに分割される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の位置検出方法。
【請求項６】
所定方向に沿って移動する可動部と、
前記可動部に設けられた可動ミラー、及び、位置が固定されたビームスプリッタを有する干渉光学系と、を備え、
前記干渉光学系には、前記可動ミラー及び前記ビームスプリッタによって回帰光路が形成されており、
前記干渉光学系は、
検出光が第１光と第２光とに分割され、且つ、
前記回帰光路に前記第１光が入射し、且つ、
前記回帰光路において、前記第１光が前記可動ミラーを介して前記ビームスプリッタに至る度に、前記第１光の一部が前記ビームスプリッタを透過すると共に前記第１光の残部が前記ビームスプリッタで反射されて前記可動ミラーを介して前記ビームスプリッタに至り、且つ、
前記ビームスプリッタを透過した前記第１光と、前記第２光とが合成され、多重干渉光が生成される、ように構成されている、光モジュール。
【請求項７】
前記干渉光学系は、位置が固定された固定ミラーを更に有し、
前記回帰光路は、前記可動ミラー、前記ビームスプリッタ及び前記固定ミラーによって前記干渉光学系に形成され、前記回帰光路が位置する平面に垂直な方向から見た場合に矩形環状を呈している、請求項６に記載の光モジュール。
【請求項８】
前記干渉光学系において、前記ビームスプリッタによって前記検出光が前記第１光と前記第２光とに分割される、請求項６又は７に記載の光モジュール。
【請求項９】
前記可動部に設けられた測定用ミラーを有する測定用干渉光学系を更に備え、
前記測定用ミラーは、前記所定方向における前記可動部の一端部に設けられており、
前記可動ミラーは、前記所定方向における前記可動部の他端部に設けられている、請求項６〜８のいずれか一項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、位置検出方法及び光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）技術によってＳＯＩ（Silicon  On  Insulator）基板に干渉光学系が形成された光モジュールが記載されている。このような光モジュールは、小型且つ低コストのフーリエ変換型赤外分光分析器（ＦＴＩＲ）を提供し得るため、注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７００２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような光モジュールにおいては、測定用の干渉光学系を構成する測定用ミラーの位置、換言すれば測定用ミラーが設けられた可動部の位置を、要求に応じた精度で検出することが求められる。それは、波長再現性、波長分解能、Ｓ／Ｎ比といった分光器の主要なパラメータを決める上で測定用ミラーの位置精度が特に重要だからである。
【０００５】
そこで、本発明は、可動部の位置を要求に応じた精度で検出することができる位置検出方法、及び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】
本発明の位置検出方法は、所定方向に沿って移動する可動部の位置を検出する位置検出方法であって、可動部に設けられた可動ミラー、及び、位置が固定されたビームスプリッタを有する干渉光学系において、検出光が第１光と第２光とに分割される第１ステップと、可動ミラー及びビームスプリッタによって干渉光学系に形成された回帰光路に、第１光が入射する第２ステップと、回帰光路において、第１光が可動ミラーを介してビームスプリッタに至る度に、第１光の一部がビームスプリッタを透過すると共に第１光の残部がビームスプリッタで反射されて可動ミラーを介してビームスプリッタに至る第３ステップと、干渉光学系において、ビームスプリッタを透過した第１光と、第２光とが合成され、多重干渉光が生成される第４ステップと、多重干渉光の第１干渉光信号から、検出光の波長の１／ｐ（ｐは自然数）の波長を有する第２干渉光信号が抽出される第５ステップと、第２干渉光信号に基づいて、所定方向における可動部の位置が算出される第６ステップと、を備える。
【０００７】
この位置検出方法では、回帰光路において、第１光が可動ミラーを介してビームスプリッタに至る度に、第１光の一部がビームスプリッタを透過すると共に第１光の残部がビームスプリッタで反射されて可動ミラーを介して再びビームスプリッタに至る。これにより、第１光がビームスプリッタに至る度に、可動部が移動する所定方向に沿った成分で第１光が往復する回数が増加すると共に、所定方向における可動部の位置に応じた量ずつ第１光に光路差が生じる。このため、ビームスプリッタを透過した第１光と、第２光とが合成されると、多重干渉光が生成される。この多重干渉光の第１干渉光信号から、検出光の波長の１／ｐ（ｐは自然数）の波長を有する第２干渉光信号が抽出される。この第２干渉光信号に基づいて、所定方向における可動部の位置が算出される。第２干渉光信号の波長（周期）が短くなるほど、第２干渉光信号に基づく位置検出の分解能は高くなる。したがって、抽出する第２干渉光信号の波長を選択することによって、要求に応じた精度で可動部の位置を検出することができる。
【０００８】
また、本発明の位置検出方法では、第５ステップにおいては、第１干渉光信号がフーリエ変換されることにより、検出光の波長の１／ｑ（ｑは自然数）の各波長においてピークを有する光スペクトルが取得され、いずれか１つのピークについて光スペクトルが逆フーリエ変換されることにより、第２干渉光信号が取得されてもよい。これによれば、第２干渉光信号の波長は、逆フーリエ変換に使用されるピークの波長が短くなるほど、短くなるため、逆フーリエ変換に使用するピークを選択することによって、要求に応じた精度で可動部の位置を検出することができる。
【０００９】
また、本発明の位置検出方法では、ｐは、２以上の整数であってもよい。これによれば、第２干渉光信号の波長が検出光の波長よりも短くなるため、より高い精度で可動部の位置を検出することができる。
【００１０】
また、本発明の位置検出方法では、干渉光学系は、位置が固定された固定ミラーを更に有し、回帰光路は、可動ミラー、ビームスプリッタ及び固定ミラーによって干渉光学系に形成され、回帰光路が位置する平面に垂直な方向から見た場合に矩形環状を呈していてもよい。これによれば、干渉光学系に回帰光路を好適に形成することができる。
【００１１】
また、本発明の位置検出方法では、第１ステップにおいては、ビームスプリッタによって検出光が第１光と第２光とに分割されてもよい。これによれば、干渉光学系の構成を簡易化することができる。
【００１２】
本発明の光モジュールは、所定方向に沿って移動する可動部と、可動部に設けられた可動ミラー、及び、位置が固定されたビームスプリッタを有する干渉光学系と、を備え、干渉光学系には、可動ミラー及びビームスプリッタによって回帰光路が形成されており、干渉光学系は、検出光が第１光と第２光とに分割され、且つ、回帰光路に第１光が入射し、且つ、回帰光路において、第１光が可動ミラーを介してビームスプリッタに至る度に、第１光の一部がビームスプリッタを透過すると共に第１光の残部がビームスプリッタで反射されて可動ミラーを介してビームスプリッタに至り、且つ、ビームスプリッタを透過した第１光と、第２光とが合成され、多重干渉光が生成される、ように構成されている。
【００１３】
この光モジュールでは、回帰光路において、第１光が可動ミラーを介してビームスプリッタに至る度に、第１光の一部がビームスプリッタを透過すると共に第１光の残部がビームスプリッタで反射されて可動ミラーを介してビームスプリッタに至る。これにより、第１光が可動ミラーを介してビームスプリッタに至る度に、可動部が移動する所定方向に沿った成分で第１光が往復する回数が増加すると共に、所定方向における可動部の位置に応じた量だけ第１光と第２光との間に光路差が生じる。このため、ビームスプリッタを透過した第１光と、第２光とが合成されると、多重干渉光が生成される。この多重干渉光の第１干渉光信号から、検出光の波長の１／ｐ（ｐは自然数）の波長を有する第２干渉光信号を抽出することができる。この第２干渉光信号に基づいて、所定方向における可動部の位置を算出することができる。第２干渉光信号の波長（周期）が短くなるほど、第２干渉光信号に基づく位置検出の分解能は高くなる。したがって、抽出する第２干渉光信号の波長を選択することによって、要求に応じた精度で可動部の位置を検出することができる。
【００１４】
また、本発明の光モジュールでは、干渉光学系は、位置が固定された固定ミラーを更に有し、回帰光路は、可動ミラー、ビームスプリッタ及び固定ミラーによって干渉光学系に形成され、回帰光路が位置する平面に垂直な方向から見た場合に矩形環状を呈していてもよい。これによれば、干渉光学系に回帰光路を好適に形成することができる。
【００１５】
また、本発明の光モジュールでは、干渉光学系においては、ビームスプリッタによって検出光が第１光と第２光とに分割されていてもよい。これによれば、干渉光学系の構成を簡易化することができる。
【００１６】
また、本発明の光モジュールは、可動部に設けられた測定用ミラーを有する測定用干渉光学系を更に備え、測定用ミラーは、所定方向における可動部の一端部に設けられており、可動ミラーは、所定方向における可動部の他端部に設けられていてもよい。これによれば、所定方向に沿って可動部をバランス良く移動させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、可動部の位置を要求に応じた精度で検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態の光モジュールの平面図である。
【図２】第１干渉光信号及び第２干渉光信号の例を示す図である。
【図３】図２の第１干渉光信号がフーリエ変換されることにより取得される光スペクトルを示す図である。
【図４】可動ミラーの位置（光学距離）と第２干渉光信号との関係を示す図である。
【図５】第１変形例の干渉光学系の平面図である。
【図６】第２変形例の干渉光学系の平面図である。
【図７】第３変形例の干渉光学系の平面図である。
【図８】第４変形例の干渉光学系の平面図である。
【図９】第５変形例の干渉光学系の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。
【００２０】
図１に示されるように、光モジュール１は、アクチュエータ１０と、第１干渉光学系（測定用干渉光学系）２０と、第２干渉光学系（干渉光学系）３０Ａと、枠部４０と、を備えている。光モジュール１は、ＳＯＩ基板によって形成されたＭＥＭＳデバイスである。つまり、光モジュール１は、基板と、基板上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された半導体層と、を備えている。基板及び半導体層はシリコンによって構成され、絶縁層は酸化シリコンによって構成されている。アクチュエータ１０、第１干渉光学系２０、第２干渉光学系３０Ａ及び枠部４０は、主に半導体層の一部によって基板上に形成されている。枠部４０は、アクチュエータ１０、第１干渉光学系２０及び第２干渉光学系３０Ａを囲んでおり、絶縁層を介して基板に固定されている。
【００２１】
アクチュエータ１０は、静電アクチュエータであり、一対の第１固定部１１と、第１櫛歯部１２と、一対の第２固定部１３と、支持部１４と、第２櫛歯部１５と、可動部１６と、を有している。
【００２２】
一対の第１固定部１１は、Ｙ軸方向において並設されており、絶縁層を介して基板に固定されている。第１櫛歯部１２は、各第１固定部１１における一方の側の側面に設けられている。第１櫛歯部１２は、その直下の絶縁層が除去されることで、基板に対して浮いた状態となっている。第１固定部１１及び第１櫛歯部１２は、半導体層の一部によって一体的に形成されている。各第１固定部１１には、第１電極１７が設けられている。
【００２３】
一対の第２固定部１３は、Ｙ軸方向において並設されており、絶縁層を介して基板に固定されている。一対の第２固定部１３は、一対の第１固定部１１に対して一方の側に配置されている。支持部１４は、各第２固定部１３と可動部１６との間に掛け渡されている。第２櫛歯部１５は、その各櫛歯が第１櫛歯部１２の各櫛歯間に位置するように、支持部１４に設けられている。可動部１６は、一対の第１固定部１１間及び一対の第２固定部１３間を通るように、Ｘ軸方向に沿って延在している。支持部１４、第２櫛歯部１５及び可動部１６は、それらの直下の絶縁層が除去されることで、基板に対して浮いた状態となっている。第２固定部１３、支持部１４、第２櫛歯部１５及び可動部１６は、半導体層の一部によって一体的に形成されている。各第２固定部１３には、第２電極１８が設けられている。
【００２４】
可動部１６は、支持部１４が板ばねを連結した構造を有しているため、Ｘ軸に平行な方向（所定方向）Ａに沿って移動可能である。支持部１４は、可動部１６が初期位置に戻るように可動部１６に弾性力を作用させる。これにより、第１電極１７と第２電極１８との間に電圧が印加されると、その電圧（電位差）に応じて、第１櫛歯部１２と第２櫛歯部１５との間に静電引力が作用し、当該静電引力と支持部１４による弾性力とが釣り合う位置まで、方向Ａに沿って可動部１６が移動させられる。
【００２５】
第１干渉光学系２０は、第１可動ミラー（測定用ミラー）２１と、第１固定ミラー２２と、光学ブロック２３と、を有しており、マイケルソン干渉光学系を構成している。第１干渉光学系２０には、測定光入射部６を介して測定光Ｌ１が入射し、第１干渉光学系２０からは、測定光出射部７を介して測定光Ｌ１の干渉光Ｌ１０が出射する。測定光入射部６及び測定光出射部７は、例えば光ファイバであり、枠部４０に固定されている。
【００２６】
第１可動ミラー２１は、方向Ａにおける可動部１６の一端部１６ａに設けられている。第１可動ミラー２１は、反射面２１ａを有している。反射面２１ａは、方向Ａに垂直な面である。第１固定ミラー２２は、光学ブロック２３の一側面に設けられている。つまり、第１固定ミラー２２の位置は、固定されている。第１固定ミラー２２は、反射面２２ａを有している。反射面２２ａは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して所定角度傾斜している。光学ブロック２３は、半導体層の一部によって形成されており、絶縁層を介して基板に固定されている。光学ブロック２３における第１可動ミラー２１側の側面は、第１ビームスプリッタ２３ａとして機能する。つまり、第１ビームスプリッタ２３ａの位置は、固定されている。第１ビームスプリッタ２３ａは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して４５度傾斜している。
【００２７】
測定光入射部６を介して第１干渉光学系２０に入射した測定光Ｌ１は、光学ブロック２３内を進行し、第１ビームスプリッタ２３ａによって第１可動ミラー２１側と第１固定ミラー２２側とに分割される。第１固定ミラー２２側に分割された測定光Ｌ１ａは、第１固定ミラー２２の反射面２２ａで反射され、同一光路上を第１ビームスプリッタ２３ａに戻る。一方、方向Ａに沿って第１可動ミラー２１側に分割された測定光Ｌ１ｂは、第１可動ミラー２１の反射面２１ａで反射され、同一光路上を第１ビームスプリッタ２３ａに戻る。第１ビームスプリッタ２３ａに戻った測定光Ｌ１ａ及び測定光Ｌ１ｂは、第１ビームスプリッタ２３ａにおいて合成され、測定光の干渉光Ｌ１０となる。測定光の干渉光Ｌ１０は、測定光出射部７を介して第１干渉光学系２０から出射する。
【００２８】
第２干渉光学系３０Ａは、第２可動ミラー３１と、第２固定ミラー３２と、光学ブロック３３と、を有しており、マイケルソン干渉光学系を構成している。第２干渉光学系３０Ａには、検出光入射部８を介して検出光Ｌ２が入射し、第２干渉光学系３０Ａからは、検出光出射部９を介して検出光Ｌ２の干渉光Ｌ２０が出射する。検出光Ｌ２は、例えば、レーザ光であり、光モジュール１の外部に準備された半導体レーザ等のレーザ光源から出力される。検出光入射部８及び検出光出射部９は、例えば光ファイバであり、枠部４０に固定されている。
【００２９】
第２可動ミラー３１は、方向Ａにおける可動部１６の他端部１６ｂに設けられている。第２可動ミラー３１は、反射面３１ａ，３１ｂを有している。反射面３１ａは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して４５度傾斜している。反射面３１ｂは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して、反射面３１ａとは反対側に４５度傾斜している。第２固定ミラー３２は、光学ブロック３３の一側面に設けられている。つまり、第２固定ミラー３２の位置は、固定されている。第２固定ミラー３２は、反射面３２ａを有している。反射面３２ａは、反射面３１ａと平行に延在し、方向Ａにおいて反射面３１ｂと対向している。
【００３０】
光学ブロック３３は、半導体層の一部によって形成されており、絶縁層を介して基板に固定されている。光学ブロック３３における反射面３２ａと対向する側面は、第２ビームスプリッタ３３ａとして機能する。つまり、第２ビームスプリッタ３３ａの位置は、固定されている。第２ビームスプリッタ３３ａは、反射面３１ｂと平行に延在し、方向Ａにおいて反射面３１ａと対向している。光学ブロック３３における第２ビームスプリッタ３３ａと対向する側面は、屈折面３３ｂとして機能する。屈折面３３ｂは、第２ビームスプリッタ３３ａと平行に延在している。
【００３１】
第２干渉光学系３０Ａには、第２可動ミラー３１、第２固定ミラー３２及び第２ビームスプリッタ３３ａによって回帰光路３５が形成されている。回帰光路３５には、第２ビームスプリッタ３３ａにおける所定の入射位置において検出光Ｌ２が入射する。回帰光路３５に入射した検出光Ｌ２は、回帰光路３５上を進行し、第２可動ミラー３１及び第２固定ミラー３２を介して第２ビームスプリッタ３３ａの当該入射位置に回帰する。
【００３２】
回帰光路３５は、方向Ａに沿った成分で検出光Ｌ２が往復する光路を少なくとも含んでいる。すなわち、回帰光路３５に入射した検出光Ｌ２は、回帰光路３５上を進行して第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、方向Ａに沿った成分で少なくとも１回往復する。ここで、「方向Ａに沿った成分で」往復する光路とは、当該光路が方向Ａに沿った成分を有していることを意味する。本実施形態では、回帰光路３５は、回帰光路３５が位置するＸＹ平面に垂直な方向から見た場合に矩形環状（矩形ループ状）を呈しており、互いに対向する光路の対を二対含んでいる。一方の光路の対は、方向Ａと平行に延在しており、他方の光路の対は、方向Ａと垂直に延在している。この回帰光路３５においては、検出光Ｌ２は、第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、第２ビームスプリッタ３３ａと第２可動ミラー３１との間を方向Ａに沿って１回往復する。
【００３３】
検出光入射部８を介して方向Ａに沿って第２干渉光学系３０Ａに入射した検出光Ｌ２は、光学ブロック３３の屈折面３３ｂで屈折された後、光学ブロック３３内を進行し、第２ビームスプリッタ３３ａによって第１光Ｌ２ａと第２光Ｌ２ｂとに分割される（第１ステップ）。第１光Ｌ２ａは、回帰光路３５に入射し、方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行する（第２ステップ）。方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行した第１光Ｌ２ａは、第２可動ミラー３１の反射面３１ａ及び反射面３１ｂで順次反射され、方向Ａに沿って第２固定ミラー３２側に進行する。方向Ａに沿って第２固定ミラー３２側に進行した第１光Ｌ２ａは、第２固定ミラー３２の反射面３２ｂで反射され、第２ビームスプリッタ３３ａに至る。
【００３４】
第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの一部は、第２ビームスプリッタ３３ａを透過する。一方、第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの残部は、上記と同様に第２可動ミラー３１の反射面３１ａ及び反射面３１ｂ、並びに第２固定ミラー３２の反射面３２ｂで順次反射され、第２ビームスプリッタ３３ａに至る。このように、回帰光路３５においては、第１光Ｌ２ａが第２可動ミラー３１を介して第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、第１光Ｌ２ａの一部が第２ビームスプリッタ３３ａを透過すると共に第１光Ｌ２ａの残部が第２ビームスプリッタ３３ａで反射されて第２可動ミラー３１を介して第２ビームスプリッタ３３ａに至る（第３ステップ）。
【００３５】
第２ビームスプリッタ３３ａを透過した第１光Ｌ２ａと、第２光Ｌ２ｂとは、第２ビームスプリッタ３３ａにおいて合成され、検出光Ｌ２の干渉光Ｌ２０となる（第４ステップ）。ここで、上記第３ステップにおいては、第１光Ｌ２ａが第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、方向Ａに沿った成分で第１光Ｌ２ａが往復する回数が増加すると共に、方向Ａにおける第２可動ミラー３１の位置（すなわち、可動部１６の位置）に応じた量ずつ第１光Ｌ２ａに光路差が生じる。より詳細には、第１光Ｌ２ａが第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、可動部１６の移動距離ｘの２倍ずつ第１光Ｌ２ａに光路差が生じる。このため、検出光Ｌ２の干渉光Ｌ２０は、２ｘ,４ｘ,６ｘ,…の各光路差成分を含む第１光Ｌ２ａと、第２光Ｌ２ｂとの干渉光である多重干渉光となっている。検出光Ｌ２の干渉光Ｌ２０は、光学ブロック３３の屈折面３３ｂで屈折された後、検出光出射部９を介して、方向Ａに垂直な方向に沿って第２干渉光学系３０Ａから出射する。
【００３６】
検出光出射部９から出射した検出光Ｌ２の干渉光Ｌ２０は、例えば光モジュール１の外部に準備された光検出器によって検出される。これにより、図２に示されるように、多重干渉光の第１干渉光信号Ｓ１が取得される。第１干渉光信号Ｓ１の強度Ｉは、下記式（１）によって表される。式（１）において、ｍは第１光Ｌ２ａの回帰光路３５の通過回数であり、Ｂ（ｍ）は通過回数ｍの第１光Ｌ２ａと、第２光Ｌ２ｂとの干渉光の強度であり、ｖは検出光Ｌ２の波数であり、ａは光路差定数であり、ｎは空気の屈折率である。光路差定数ａは、回帰光路３５において、第１光Ｌ２ａが第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、可動部１６の移動距離ｘに対して何倍の光路差が生じるかを表す定数である。本実施形態では、第１光Ｌ２ａは第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に方向Ａに沿って１回往復するため、光路差定数ａは値２である。
【数１】
2018072516.tif 000003
【００３７】
続いて、第１干渉光信号Ｓ１がフーリエ変換されることにより、検出光Ｌ２の波長の１／ｑ（ｑは自然数）の各波長においてピークを有する光スペクトルが取得される（第５ステップ）。図３の例では、検出光Ｌ２の波長λは約１．３μｍであり、光スペクトルは、λ，λ／２，λ／３，…においてピークを有している。第１干渉光信号Ｓ１をフーリエ変換する演算は、例えば光モジュール１の外部に準備された演算装置によって実行される。この演算装置は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）及びＲＡＭ（Random  Access  Memory）等を有するコンピュータである。以下の演算についても同様に、この演算装置によって実行されてもよい。
【００３８】
続いて、いずれか１つのピークについて光スペクトルが逆フーリエ変換されることにより、第２干渉光信号Ｓ２が取得される（第５ステップ）。より詳細には、光スペクトルにおいて、いずれか１つのピークの波長を含む波長帯域のみが残されると共にそれ以外の波長帯域がカットされたデータが、逆フーリエ変換される。これにより、当該ピークの波長の長さに対応した長さの波長（周期）を有する第２干渉光信号Ｓ２が取得される。本実施形態では、ｐ番目（ｐは２以上の整数）に長い波長を有するピークについて光スペクトルが逆フーリエ変換される。これにより、検出光Ｌ２の周期の１／ｐの周期を有する第２干渉光信号Ｓ２が取得される。図２では、２番目に長い波長を有するピークについて、図３の光スペクトルが逆フーリエ変換されることにより取得された第２干渉光信号Ｓ２が示されている。この第２干渉光信号Ｓ２の周期は、検出光Ｌ２の周期の１／２となっている。
【００３９】
続いて、第２干渉光信号Ｓ２に基づいて、方向Ａにおける可動部１６の位置が算出される（第６ステップ）。以下、第２干渉光信号Ｓ２に基づく可動部１６の位置の算出方法を説明する。図４に示されるように、可動部１６の位置（光学距離）を横軸にとり、第２干渉光信号Ｓ２を縦軸にとると、点Ｐが位置決定ポイントとなる。点Ｐは、第２干渉光信号Ｓ２とその平均値（ＤＣ成分）とのクロスポイントであり、第２干渉光信号Ｓ２の波長をλＬとすると、０，λＬ／２，λＬ，３λＬ／２，２λＬ，５λＬ／２，・・・という光学位置を示す。これは、正弦波では位置の特定精度が最も高い点がゼロクロスポイントだからである。このように、波長λＬの第２干渉光信号Ｓ２について、λＬ／２の間隔でサンプリングポイントを決定し得ることになる。そのため、第２干渉光信号Ｓ２の波長（周期）が短くなるほど、第２干渉光信号Ｓ２に基づく位置検出の分解能は高くなる。理想的には、ゼロクロスポイントをトリガとして実信号をサンプリングし、サンプリングした実信号に基づいて可動部１６の位置を算出すればよい。
【００４０】
以上説明した位置検出方法では、回帰光路３５において、第１光Ｌ２ａが第２可動ミラー３１を介して第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、第１光Ｌ２ａの一部が第２ビームスプリッタ３３ａを透過すると共に第１光Ｌ２ａの残部が第２ビームスプリッタ３３ａで反射されて第２可動ミラー３１を介して再び第２ビームスプリッタ３３ａに至る（第３ステップ）。これにより、第１光Ｌ２ａが第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、方向Ａに沿った成分で第１光Ｌ２ａが往復する回数が増加すると共に、方向Ａにおける可動部１６の位置に応じた量ずつ第１光Ｌ２ａに光路差が生じる。このため、第２ビームスプリッタ３３ａを透過した第１光Ｌ２ａと、第２光Ｌ２ｂとが合成されると、多重干渉光が生成される（第４ステップ）。この多重干渉光の第１干渉光信号Ｓ１から、検出光Ｌ２の波長の１／ｐの波長を有する第２干渉光信号Ｓ２が抽出される（第５ステップ）。この第２干渉光信号Ｓ２に基づいて、方向Ａにおける可動部１６の位置が算出される（第６ステップ）。第２干渉光信号Ｓ２の波長（周期）が短くなるほど、第２干渉光信号Ｓ２に基づく位置検出の分解能は高くなる。したがって、抽出する第２干渉光信号Ｓ２の波長を選択することによって、要求に応じた精度で可動部１６の位置を検出することができる。
【００４１】
また、この位置検出方法では、第５ステップにおいては、第１干渉光信号Ｓ１がフーリエ変換されることにより、検出光Ｌ２の波長の１／ｑの各波長においてピークを有する光スペクトルが取得され、いずれか１つのピークについて光スペクトルが逆フーリエ変換されることにより、第２干渉光信号Ｓ２が取得される。これにより、第２干渉光信号Ｓ２の波長は、逆フーリエ変換に使用されるピークの波長が短くなるほど、短くなるため、逆フーリエ変換に使用するピークを選択することによって、要求に応じた精度で可動部１６の位置を検出することができる。
【００４２】
なお、逆フーリエ変換に使用されるピークの波長が短くなるほど、位置検出の精度は高くなるが、位置情報を取得するサンプリングポイントの数も増加するため、計算負荷が大きくなる。また、第１光Ｌ２ａが第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に第１光Ｌ２ａは減衰するため、光スペクトルにおけるピークの強度は、ピークの波長が短くなるほど、小さくなる傾向がある。ピークの強度が小さい場合、第２干渉光信号Ｓ２においてサンプリングポイントを精度良く決定することが困難となるおそれがある。したがって、これらの点と必要な精度とを考慮して、逆フーリエ変換に使用するピークを選択すればよい。
【００４３】
また、この位置検出方法では、ｐは、２以上の整数である。これにより、第２干渉光信号Ｓ２の波長が検出光Ｌ２の波長よりも短くなるため、より高い精度で可動部１６の位置を検出することができる。
【００４４】
また、この位置検出方法では、回帰光路３５は、第２可動ミラー３１、第２ビームスプリッタ３３ａ及び第２固定ミラー３２によって第２干渉光学系３０Ａに形成され、回帰光路３５が位置するＸＹ平面に垂直な方向から見た場合に矩形環状を呈している。これにより、第２干渉光学系３０Ａに回帰光路３５を好適に形成することができる。
【００４５】
また、この位置検出方法では、第１ステップにおいては、第２ビームスプリッタ３３ａによって検出光Ｌ２が第１光Ｌ２ａと第２光Ｌ２ｂとに分割されている。これにより、例えば、検出光Ｌ２を第１光Ｌ２ａと第２光Ｌ２ｂとに分割するための構成が第２ビームスプリッタ３３ａとは別に第２干渉光学系３０Ａに設けられている場合と比べ、第２干渉光学系３０Ａの構成を簡易化することができる。
【００４６】
また、以上説明した光モジュール１では、第１可動ミラー２１は、方向Ａにおける可動部１６の一端部１６ａに設けられており、第２可動ミラー３１は、方向Ａにおける可動部１６の他端部１６ｂに設けられている。これにより、方向Ａに沿って可動部１６をバランス良く移動させることができる。
【００４７】
また、光モジュール１では、第２ビームスプリッタ３３ａとして、シリコンからなる光学ブロック３３の側面が利用されており、検出光Ｌ２が光学ブロック３３内を進行する。そのため、波長１．１μｍ以下のレーザ光を検出光Ｌ２として使用した場合、検出光Ｌ２が光学ブロック３３で吸収されてしまう。よって、光モジュール１では、検出光Ｌ２として使用し得るレーザ光の波長の最小値は、１．１μｍとなる。ここで、波長１．３μｍ、１．５５μｍのレーザ光源は入手し易いが、レーザ光の干渉波に基づく位置検出の分解能を高めることが困難である。この点、上述した位置検出方法では、例えば、波長１．３μｍのレーザ光を検出光Ｌ２として使用した場合であっても、２番目に長い波長を有するピークを逆フーリエ変換に使用することで、波長０．６５μｍのレーザ光を検出光Ｌ２として使用しているのと等価となり、１．１μｍ以下の波長範囲を十分にカバーすることができる。
【００４８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られない。例えば、図５に示される第１変形例のように第２干渉光学系３０Ｂが構成されてもよい。第２干渉光学系３０Ｂでは、第２可動ミラー３１は、方向Ａに垂直な反射面３１ｃを有している。第２固定ミラー３２は、光学ブロック３３とは別に設けられ、方向Ａと平行な反射面３２ｂを有している。回帰光路３５は、ＸＹ平面に垂直な方向から見た場合に逆Ｌ字状を呈している。第１変形例においても、上述した式（１）における光路差定数ａは、値２である。
【００４９】
第２干渉光学系３０Ｂでは、回帰光路３５に入射した第１光Ｌ２ａは、方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行する。方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行した第１光Ｌ２ａは、第２可動ミラー３１の反射面３１ｃで反射され、同一光路上を第２ビームスプリッタ３３ａに戻る。第２ビームスプリッタ３３ａに戻った第１光Ｌ２ａは、第２ビームスプリッタ３３ａによって光学ブロック３３の屈折面３３ｂ側と第２固定ミラー３２の反射面３２ｂ側とに分割される。光学ブロック３３の屈折面３３ｂ側に分割された第１光Ｌ２ａは、屈折面３３ｂで屈折された後、検出光入射部８に戻る。一方、第２固定ミラー３２の反射面３２ｂ側に分割された第１光Ｌ２ａは、第２固定ミラー３２の反射面３２ｂで反射され、同一光路上を第２ビームスプリッタ３３ａに戻る。第２ビームスプリッタ３３ａに戻った第１光Ｌ２ａの一部は、第２ビームスプリッタ３３ａを透過する。一方、第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの残部は、上記と同様に回帰光路３５上を進行して第２ビームスプリッタ３３ａに至る。このような第１変形例によっても、上記実施形態と同様に、第２干渉光学系３０Ｂにおいて多重干渉光が生成されるため、逆フーリエ変換に使用するピークを選択することによって、要求に応じた精度で可動部１６の位置を検出することができる。なお、第２干渉光学系３０Ｂでは、第１光Ｌ２ａが第２可動ミラー３１を介して所定の側（ここでは、第２固定ミラー３２の反射面３２ｂ側）から第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に、第１光Ｌ２ａの一部が第２ビームスプリッタ３３ａを透過し（第３ステップ）、第２可動ミラー３１を介して所定の側（ここでは、第２固定ミラー３２の反射面３２ｂ側）から第２ビームスプリッタ３３ａに至った際に第２ビームスプリッタ３３ａを透過した第１光Ｌ２ａが第２光Ｌ２ｂと合成される（第４ステップ）。このように、第２可動ミラー３１で反射された第１光Ｌ２ａが再び第２可動ミラー３１に至るまでの間に、第１光Ｌ２ａが第２ビームスプリッタ３３ａで複数回透過される場合、少なくとも１回の透過による第１光Ｌ２ａの透過光が第２光Ｌ２ｂとの合成に用いられればよい。
【００５０】
また、図６に示される第２変形例のように第２干渉光学系３０Ｃが構成されてもよい。第２干渉光学系３０Ｃでは、第２固定ミラー３２は、光学ブロック３３とは別に設けられ、方向Ａと平行な反射面３２ｂを有している。光学ブロック３３における検出光入射部８及び検出光出射部９と対向する側面は、第２ビームスプリッタ３３ａとして機能する。光学ブロック３３における第２ビームスプリッタ３３ａと対向する側面は、屈折反射面３３ｃとして機能する。屈折反射面３３ｃは、第２ビームスプリッタ３３ａと平行に延在している。回帰光路３５は、第２可動ミラー３１、第２固定ミラー３２、第２ビームスプリッタ３３ａ及び屈折反射面３３ｃによって形成されている。第２変形例においても、上述した式（１）における光路差定数ａは、値２である。
【００５１】
第２干渉光学系３０Ｃでは、第２ビームスプリッタ３３ａにおいて回帰光路３５に入射した第１光Ｌ２ａは、光学ブロック３３内を進行して屈折反射面３３ｃで屈折された後、方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行する。方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行した第１光Ｌ２ａは、第２可動ミラー３１の反射面３１ａ及び反射面３１ｂで順次反射され、方向Ａに沿って屈折反射面３３ｃ側に進行する。屈折反射面３３ｃ側に進行した第１光Ｌ２ａは、屈折反射面３３ｃで第２固定ミラー３２側に反射される。第２固定ミラー３２側に反射された第１光Ｌ２ａは、第２固定ミラー３２の反射面３２ｂで反射され、同一光路上を屈折反射面３３ｃに戻る。屈折反射面３３ｃに戻った第１光Ｌ２ａは、屈折反射面３３ｃで屈折され、第２ビームスプリッタ３３ａに至る。第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの一部は、第２ビームスプリッタ３３ａを透過する。一方、第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの残部は、上記と同様に回帰光路３５上を進行して第２ビームスプリッタ３３ａに至る。このような第２変形例によっても、上記実施形態と同様に、第２干渉光学系３０Ｃにおいて多重干渉光が生成されるため、逆フーリエ変換に使用するピークを選択することによって、要求に応じた精度で可動部１６の位置を検出することができる。
【００５２】
また、図７に示される第３変形例のように第２干渉光学系３０Ｄが構成されてもよい。第２干渉光学系３０Ｄでは、第２固定ミラー３２が設けられていない。第２可動ミラー３１は、反射面３１ｄ，３１ｄを有している。一方の反射面３１ｄは、方向Ａに対して所定角度傾斜しており、他方の反射面３１ｄは、方向Ａに対して、一方の反射面３１ｄとは反対側に所定角度傾斜している。回帰光路３５は、ＸＹ平面に垂直な方向から見た場合に逆三角形状を呈している。この場合でも、回帰光路３５は、方向Ａに沿った成分で検出光Ｌ２が往復する光路を含んでいる。第３変形例においては、上述した式（１）における光路差定数ａは、第２ビームスプリッタ３３ａからの第１光Ｌ２ａの出射角度θを用いて、２／ｃｏｓθ＋２ｔａｎθと表される。
【００５３】
第２干渉光学系３０Ｄでは、回帰光路３５に入射した第１光Ｌ２ａは、第２可動ミラー３１の反射面３１ｄ，３１ｄで順次反射され、第２ビームスプリッタ３３ａに至る。第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの一部は、第２ビームスプリッタ３３ａを透過する。一方、第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの残部は、上記と同様に回帰光路３５上を進行して第２ビームスプリッタ３３ａに至る。このような第３変形例によっても、上記実施形態と同様に、第２干渉光学系３０Ｄにおいて多重干渉光が生成されるため、逆フーリエ変換に使用するピークを選択することによって、要求に応じた精度で可動部１６の位置を検出することができる。また、第３変形例では、上記実施形態よりも光路差定数ａが大きいため、第１光Ｌ２ａに生じる光路差が大きくなる。これは、より短い波長の光を検出光Ｌ２に使用しているのと等価であり、可動部１６の位置の検出精度が高いことを意味する。
【００５４】
また、図８に示される第４変形例のように第２干渉光学系３０Ｅが構成されてもよい。第４変形例では、可動部１６は、共に移動する２本の棒状部分によって構成されている。第２干渉光学系３０Ｅでは、第２可動ミラー３１は、反射面３１ｅ，３１ｆ，３１ｇ，３１ｈを有している。反射面３１ｅは、方向Ａに対して４５度傾斜している。反射面３１ｆは、反射面３１ｅに隣接して設けられ、方向Ａに対して、反射面３１ｅとは反対側に４５度傾斜している。反射面３１ｇは、反射面３１ｆに対して反射面３１ｅとは反対側に隣接して設けられ、方向Ａに対して、反射面３１ｆとは反対側に４５度傾斜している。反射面３１ｈは、反射面３１ｇに対して反射面３１ｆとは反対側に隣接して設けられ、方向Ａに対して、反射面３１ｇとは反対側に４５度傾斜している。
【００５５】
第２固定ミラー３２は、光学ブロック３３とは別に設けられ、反射面３２ｃ，３２ｃを有している。一方の反射面３２ｃは、方向Ａに対して４５度傾斜しており、他方の反射面３２ｃは、方向Ａに対して、一方の反射面３２ｃとは反対側に４５度傾斜している。回帰光路３５は、方向Ａに沿って２回往復する光路を含んでいる。第４変形例においては、第１光Ｌ２ａは第２ビームスプリッタ３３ａに至る度に方向Ａに沿って２回往復するため、上述した式（１）における光路差定数ａは、値４である。
【００５６】
第２干渉光学系３０Ｅでは、回帰光路３５に入射した第１光Ｌ２ａは、第２可動ミラー３１の反射面３１ｅ，３１ｆで順次反射され、方向Ａに沿って第２固定ミラー３２側に進行する。方向Ａに沿って第２固定ミラー３２側に進行した第１光Ｌ２ａは、第２固定ミラー３２の反射面３２ｃ，３２ｃで順次反射され、方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行する。方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行した第１光Ｌ２ａは、第２可動ミラー３１の反射面３１ｇ，３１ｈで順次反射され、方向Ａに沿って第２固定ミラー３２側に進行する。方向Ａに沿って第２固定ミラー３２側に進行した第１光Ｌ２ａは、第２固定ミラー３２の反射面３２ｃで反射され、第２ビームスプリッタ３３ａに至る。第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの一部は、第２ビームスプリッタ３３ａを透過する。一方、第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの残部は、上記と同様に回帰光路３５上を進行して第２ビームスプリッタ３３ａに至る。このような第４変形例によっても、上記実施形態と同様に、第２干渉光学系３０Ｅにおいて多重干渉光が生成されるため、逆フーリエ変換に使用するピークを選択することによって、要求に応じた精度で可動部１６の位置を検出することができる。また、第４変形例では、上記実施形態よりも光路差定数ａが大きいため、第１光Ｌ２ａに生じる光路差が大きくなる。これは、より短い波長の光を検出光Ｌ２に使用しているのと等価であり、可動部１６の位置の検出精度が高いことを意味する。
【００５７】
また、図９に示される第５変形例のように第２干渉光学系３０Ｆが構成されてもよい。第２干渉光学系３０Ｆでは、一対の第２固定ミラー３２が光学ブロック３３とは別に設けられている。一方の第２固定ミラー３２は、反射面３２ｄ，３２ｄを有している。一方の反射面３２ｄは、方向Ａに対して４５度傾斜しており、他方の反射面３２ｄは、方向Ａに対して、一方の反射面３２ｄとは反対側に４５度傾斜している。他方の第２固定ミラー３２は、反射面３２ｅ，３２ｅを有している。一方の反射面３２ｅは、方向Ａに対して４５度傾斜しており、他方の反射面３２ｅは、方向Ａに対して、一方の反射面３２ｅとは反対側に４５度傾斜している。反射面３２ｄ，３２ｄと反射面３２ｅ，３２ｅは方向Ａと垂直な方向において互いに対向している。
【００５８】
光学ブロック３３における検出光入射部８と対向する側面は、第３ビームスプリッタ３３ｄとして機能する。つまり、第３ビームスプリッタ３３ｄの位置は、固定されている。第３ビームスプリッタ３３ｄは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して４５度傾斜している。光学ブロック３３における第３ビームスプリッタ３３ｄと対向する側面は、屈折反射面３３ｅとして機能する。屈折反射面３３ｅは、第３ビームスプリッタ３３ｄと平行に延在している。光学ブロック３３における第２ビームスプリッタ３３ａと対向する側面は、屈折反射面３３ｆとして機能する。屈折反射面３３ｅは、第２ビームスプリッタ３３ａと平行に延在している。回帰光路３５は、第２可動ミラー３１、第２ビームスプリッタ３３ａ及び屈折反射面３３ｅによって形成されている。第５変形例においても、上述した式（１）における光路差定数ａは、値２である。
【００５９】
第２干渉光学系３０Ｆでは、検出光入射部８を介して第２干渉光学系３０Ｆに入射した検出光Ｌ２は、第３ビームスプリッタ３３ｄによって第１光Ｌ２ａと第２光Ｌ２ｂとに分割される。第１光Ｌ２ａは、光学ブロック３３内を進行し、屈折反射面３３ｅにおいて方向Ａに沿って回帰光路３５に入射する。屈折反射面３３ｅにおいて回帰光路３５に入射した第１光Ｌ２ａは、第２可動ミラー３１の反射面３１ａ及び反射面３１ｂで順次反射され、方向Ａに沿って第２ビームスプリッタ３３ａに至る。第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの一部は、第２ビームスプリッタ３３ａを透過し、屈折反射面３３ｆに至る。一方、第２ビームスプリッタ３３ａに至った第１光Ｌ２ａの残部は、屈折反射面３３ｅに進行し、上記と同様に回帰光路３５上を進行して第２ビームスプリッタ３３ａに至る。
【００６０】
第３ビームスプリッタ３３ｄによって分割された第２光Ｌ２ｂは、方向Ａに垂直な方向に沿って一方の第２固定ミラー３２に進行する。方向Ａに垂直な方向に沿って一方の第２固定ミラー３２に進行した第２光Ｌ２ｂは、一方の第２固定ミラー３２の反射面３２ｄ，３２ｄで順次反射され、方向Ａに垂直な方向に沿って他方の第２固定ミラー３２に進行する。方向Ａに垂直な方向に沿って他方の第２固定ミラー３２に進行した第２光Ｌ２ｂは、他方の第２固定ミラー３２の反射面３２ｅ，３２ｅで順次反射され、屈折反射面３３ｆに至る。第２ビームスプリッタ３３ａを透過した第１光Ｌ２ａと、第２光Ｌ２ｂとは、屈折反射面３３ｆにおいて合成され、検出光Ｌ２の干渉光Ｌ２０となる。このような第５変形例によっても、上記実施形態と同様に、第２干渉光学系３０Ｆにおいて多重干渉光が生成されるため、逆フーリエ変換に使用するピークを選択することによって、要求に応じた精度で可動部１６の位置を検出することができる。
【００６１】
また、上記実施形態において、アクチュエータ１０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。検出光Ｌ２を出力するレーザ光源、及び、検出光Ｌ２の干渉光Ｌ２０を検出する光検出器は、光モジュール１に搭載されていてもよい。要求される精度によっては、第６ステップにおいては、最も長い波長を有するピークについて光スペクトルが逆フーリエ変換されることにより取得された第２干渉光信号Ｓ２に基づいて、方向Ａにおける可動部１６の位置が算出されてもよい（すなわち、ｐが１であってもよい）。回帰光路３５は、ＸＹ平面に垂直な方向から見た場合に五角形や８の字状等の任意の形状を呈していてよい。なお、上記実施形態のように、回帰光路３５が矩形環状を呈し、方向Ａに平行な一対の光路を有する場合、第２干渉光学系３０Ａの構成が簡易化されると共に、検出光Ｌ２の損失が低減される。また、計算式が単純化されて計算負荷が低減される。
【００６２】
また、上記実施形態では、第１干渉光信号Ｓ１がフーリエ変換されることにより、検出光Ｌ２の波長の１／ｑの各波長においてピークを有する光スペクトルが取得され、いずれか１つのピークについて光スペクトルが逆フーリエ変換されることにより、検出光Ｌ２の波長の１／ｐの波長を有する第２干渉光信号Ｓ２が取得されたが、これとは異なる方法によって第１干渉光信号Ｓ１から第２干渉光信号Ｓ２が抽出されてもよい。例えば、第１干渉光信号Ｓ１に対して所定の重み関数（例えば、ｓｉｎｃ関数又は指数関数等）をコンボリューション演算することによっても、第１干渉光信号Ｓ１から第２干渉光信号Ｓ２を抽出することができる。この方法によれば、フーリエ変換及び逆フーリエ変換を用いる方法よりも計算時間を短縮することができる。或いは、回路上において、干渉光Ｌ２０を検出する光検出器の下流側に第１干渉光信号Ｓ１をフィルタリングするための要素が設けられることにより、第１干渉光信号Ｓ１から第２干渉光信号Ｓ２が抽出されてもよい。なお、フーリエ変換及び逆フーリエ変換を用いる方法によれば、第１干渉光信号Ｓ１から第２干渉光信号Ｓ２を精度良く抽出することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１…光モジュール、１６…可動部、１６ａ…一端部、１６ｂ…他端部、２０…第１干渉光学系（測定用干渉光学系）、２１…第１可動ミラー（測定用ミラー）、３０Ａ〜３０Ｆ…第２干渉光学系（干渉光学系）、３１…第２可動ミラー、３２…第２固定ミラー、３３ａ…第２ビームスプリッタ、３５…回帰光路、Ａ…所定方向、Ｌ２…検出光、Ｌ２ａ…第１光、Ｌ２ｂ…第２光、Ｓ１…第１干渉光信号、Ｓ２…第２干渉光信号。
【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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