(57)【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を有するアクチュエータと、
前記可動部に設けられた第１可動ミラー、並びに、位置が固定された第１固定ミラー及び第１ビームスプリッタを有し、測定用の第１光の干渉波を得る第１干渉光学系と、
前記可動部に設けられた第２可動ミラー、並びに、位置が固定された第２固定ミラー及び第２ビームスプリッタを有し、前記所定方向における前記第１可動ミラーの位置検出用の第２光の干渉波を得る第２干渉光学系と、を備え、
前記第１干渉光学系は、前記第１ビームスプリッタと前記第１可動ミラーとの間において前記所定方向に沿って前記第１光がｍ回（ｍは自然数）往復するように構成されており、
前記第２干渉光学系は、前記第２ビームスプリッタと前記第２可動ミラーとの間において前記所定方向に沿って前記第２光がｎ回（ｎは前記ｍよりも大きい自然数）往復するように構成されている、光モジュール。
【請求項２】
前記ｍは１であり、前記ｎは２である、請求項１記載の光モジュール。
【請求項３】
前記第２光はレーザ光である、請求項１又は２記載の光モジュール。
【請求項４】
前記第１可動ミラーは、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、
前記第２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１〜３のいずれか一項記載の光モジュール。
【請求項５】
前記第１光を入射させる第１光入射部と、
前記第１光の干渉波を出射させる第１光出射部と、
前記第２光を入射させる第２光入射部と、
前記第２光の干渉波を出射させる第２光出射部と、を更に備える、請求項４記載の光モジュール。
【請求項６】
前記第２光を出力する発光素子と、
前記第２光の干渉波を検出する受光素子と、を更に備える、請求項４記載の光モジュール。
【請求項７】
前記第１可動ミラー及び前記第２可動ミラーは、前記所定方向における前記可動部の端部に設けられており、少なくとも一部を共有している、請求項１〜３のいずれか一項記載の光モジュール。
【請求項８】
前記第１光を入射させる第１光入射部と、
前記第２光を入射させる第２光入射部と、
前記第１光の干渉波及び前記第２光の干渉波を出射させる光出射部と、を更に備える、請求項７記載の光モジュール。
【請求項９】
前記第２光を出力する発光素子と、
前記第１光の干渉波及び前記第２光の干渉波を検出する受光素子と、を更に備える、請求項７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、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）技術が用いられた光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＭＥＭＳ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可動ミラーの位置を精度良く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可動ミラーの位置精度が特に重要だからである。
【０００５】
本発明は、測定用の干渉光学系を構成する可動ミラーの位置を精度良く検出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】
本発明の光モジュールは、所定方向に沿って移動する可動部を有するアクチュエータと、可動部に設けられた第１可動ミラー、並びに、位置が固定された第１固定ミラー及び第１ビームスプリッタを有し、第１光の干渉波を得る第１干渉光学系と、可動部に設けられた第２可動ミラー、並びに、位置が固定された第２固定ミラー及び第２ビームスプリッタを有し、第２光の干渉波を得る第２干渉光学系と、を備え、第１干渉光学系は、第１ビームスプリッタと第１可動ミラーとの間において所定方向に沿って第１光がｍ回（ｍは自然数）往復するように構成されており、第２干渉光学系は、第２ビームスプリッタと第２可動ミラーとの間において所定方向に沿って第２光がｎ回（ｎはｍよりも大きい自然数）往復するように構成されている。
【０００７】
この光モジュールでは、第１光が第１ビームスプリッタにおいて第１可動ミラー側と第１固定ミラー側とに分割され、第１可動ミラー側に分割された第１光が、所定方向に沿ってｍ回（ｍは自然数）往復した後、第１固定ミラー側に分割された第１光と第１ビームスプリッタにおいて合成される。一方、第２光が第２ビームスプリッタにおいて第２可動ミラー側と第２固定ミラー側とに分割され、第２可動ミラー側に分割された第２光が、所定方向に沿ってｎ回（ｎはｍよりも大きい自然数）往復した後、第２固定ミラー側に分割された第２光と第２ビームスプリッタにおいて合成される。したがって、第２光の干渉波に生じる位相差は、第２可動ミラー側に進行した第２光が所定方向に沿って例えばｎ回往復する場合に比べ、大きくなる。これは、より短い波長を有する光を第２光に使用しているのと等価であり、第２光の干渉波に基づく位置検出の分解能が高いことを意味する。ここで、第１可動ミラー及び第２可動ミラーは、可動部に設けられており、互いに同期した状態で所定方向に沿って移動する。したがって、第２光の干渉波に基づいて所定方向における第２可動ミラーの位置を検出することで、所定方向における第１可動ミラーの位置を検出することができる。以上により、第１光を測定用の光として使用し、第２光を位置検出用の光として使用することで、測定用の干渉光学系を構成する可動ミラー（すなわち、第１可動ミラー）の位置を精度良く検出することができる。
【０００８】
本発明の光モジュールでは、ｍは１であり、ｎは２であってもよい。これによれば、第１干渉光学系及び第２干渉光学系の構成が複雑になるのを抑制しつつ、測定用の干渉光学系を構成する可動ミラー（すなわち、第１可動ミラー）の位置を十分な精度で検出することができる。
【０００９】
本発明の光モジュールでは、第２光はレーザ光であってもよい。これによれば、第２可動ミラー側に進行した第２光が所定方向に沿って往復する回数を増やしても、第２光の干渉波を効率良く得ることができる。
【００１０】
本発明の光モジュールでは、第１可動ミラーは、所定方向における可動部の一端部に設けられており、第２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。
【００１１】
本発明の光モジュールは、第１光を入射させる第１光入射部と、第１光の干渉波を出射させる第１光出射部と、第２光を入射させる第２光入射部と、第２光の干渉波を出射させる第２光出射部と、を更に備えてもよい。これによれば、第１干渉光学系及び第２干渉光学系の設計の自由度を向上させることができる。
【００１２】
本発明の光モジュールは、第２光を出力する発光素子と、第２光の干渉波を検出する受光素子と、を更に備えてもよい。これによれば、発光素子及び受光素子が光モジュールに搭載されるので、光モジュールの取り扱いを容易化することができる。
【００１３】
本発明の光モジュールでは、第１可動ミラー及び第２可動ミラーは、所定方向における可動部の端部に設けられており、少なくとも一部を共有していてもよい。これによれば、光モジュールを小型化することができる。
【００１４】
本発明の光モジュールは、第１光を入射させる第１光入射部と、第２光を入射させる第２光入射部と、第１光の干渉波及び第２光の干渉波を出射させる光出射部と、を更に備えてもよい。これによれば、第１干渉光学系及び第２干渉光学系の設計の自由度を向上させることができる。
【００１５】
本発明の光モジュールは、第２光を出力する発光素子と、第１光の干渉波及び第２光の干渉波を検出する受光素子と、を更に備えてもよい。これによれば、発光素子及び受光素子が光モジュールに搭載されるので、光モジュールの取り扱いを容易化することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、測定用の干渉光学系を構成する可動ミラーの位置を精度良く検出することができる光モジュールを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態の光モジュールの平面図である。
【図２】図１のII−II線に沿っての断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態の光モジュールの一部平面図である。
【図４】本発明の第２実施形態の光モジュールの一部平面図である。
【図５】可動ミラーの位置（光学距離）と干渉信号との関係を示す図である。
【図６】校正信号及び測定信号のスペクトルを示す図である。
【図７】校正信号及び測定信号のスペクトルを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施形態について、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。
［第１実施形態］
【００１９】
図１及び図２に示されるように、光モジュール１Ａは、基板２と、基板２上に形成された絶縁層３と、絶縁層３上に形成された半導体層４と、キャップ５と、を備えている。基板２上には、主に半導体層４の一部によって、アクチュエータ１０、第１干渉光学系２０、第２干渉光学系３０及び枠部４１が形成されている。枠部４１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３０を囲んでおり、絶縁層３を介して基板２に固定されている。光モジュール１Ａは、ＳＯＩ基板から形成されたＭＥＭＳデバイスである。つまり、この例では、基板２及び半導体層４はシリコンからなり、絶縁層３は酸化シリコンからなる。
【００２０】
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。
【００２１】
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３を介して基板２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３が除去されることで、基板２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４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。
【００２２】
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３を介して基板２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３が除去されることで、基板２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４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。
【００２３】
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軸方向に平行な方向（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。
【００２４】
第１干渉光学系２０は、第１可動ミラー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、第１光入射部６を介して第１光Ｌ１が入射し、第１干渉光学系２０からは、第１光出射部７を介して第１光の干渉波Ｌ１０が出射する。第１光入射部６及び第１光出射部７は、例えば光ファイバであり、枠部４１に固定されている。
【００２５】
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４の一部によって形成されており、絶縁層３を介して基板２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。
【００２６】
第１光入射部６を介して第１干渉光学系２０に入射した第１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において第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側に分割された第１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側に分割された第１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。そして、第１ビームスプリッタ２３ａに戻った第１光Ｌ１ａ及び第１光Ｌ１ｂは、第１ビームスプリッタ２３ａにおいて合成され、第１光の干渉波Ｌ１０となる。第１光の干渉波Ｌ１０は、第１光出射部７を介して第１干渉光学系２０から出射する。このように、第１光の干渉波Ｌ１０を得る第１干渉光学系２０は、第１ビームスプリッタ２３ａと第１可動ミラー２１との間において方向Ａに沿って第１光Ｌ１ｂが１回往復するように構成されている。
【００２７】
第２干渉光学系３０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３３，３４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３０には、第２光入射部８を介して第２光Ｌ２が入射し、第２干渉光学系３０からは、第２光出射部９を介して第２光の干渉波Ｌ２０が出射する。第２光入射部８及び第２光出射部９は、例えば光ファイバであり、枠部４１に固定されている。
【００２８】
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，３１ｃ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。反射面３１ｃは、方向Ａに垂直な面である。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、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。
【００２９】
各光学ブロック３３，３４は、半導体層４の一部によって形成されており、絶縁層３を介して基板２に固定されている。光学ブロック３３における第２可動ミラー３１側の側面は、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、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３４における第２可動ミラー３１側の側面は、反射面３４ａとして機能する。つまり、反射面３４ａの位置は、固定されている。反射面３４ａは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して、第２ビームスプリッタ３３ａとは反対側に４５度傾斜している。
【００３０】
第２光入射部８を介して第２干渉光学系３０に入射した第２光Ｌ２は、光学ブロック３３内を進行し、第２ビームスプリッタ３３ａにおいて第２可動ミラー３１側と第２固定ミラー３２側とに分割される。第２固定ミラー３２側に分割された第２光Ｌ２ａは、第２固定ミラー３２の反射面３２ａ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。一方、方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に分割された第２光Ｌ２ｂ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側に進行する。方向Ａに沿って第２ビームスプリッタ３３ａ側に進行した第２光Ｌ２ｂは、第２ビームスプリッタ３３ａ、及び光学ブロック３４の反射面３４ａで順次反射され、方向Ａに沿って第２可動ミラー３１の反射面３１ｃ側に進行する。方向Ａに沿って反射面３１ｃ側に進行した第２光Ｌ２ｂは、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。そして、第２ビームスプリッタ３３ａに戻った第２光Ｌ２ａ及び第２光Ｌ２ｂは、第２ビームスプリッタ３３ａにおいて合成され、第２光の干渉波Ｌ２０となる。第２光の干渉波Ｌ２０は、第２光出射部９を介して第２干渉光学系３０から出射する。このように、第２光の干渉波Ｌ２０を得る第２干渉光学系３０は、第２ビームスプリッタ３３ａと第２可動ミラー３１との間において方向Ａに沿って第２光Ｌ２ｂが２回往復するように構成されている。
【００３１】
図２に示されるように、キャップ５は、天板部５１と、枠部５２と、突出部５３，５４と、を有している。枠部５２は、Ｚ軸方向から見た場合に枠部４１と重なるように、天板部５１に対して基板２側に設けられている。枠部５２は、枠部４１と気密に接合されている。突出部５３は、第１固定部１１のうち第１電極１７が設けられた部分に対応するように、天板部５１に対して基板２側に設けられている。突出部５３は、第１固定部１１のうち第１電極１７が設けられた部分と気密に接合されている。突出部５４は、第２固定部１３に対応するように、天板部５１に対して基板２側に設けられている。突出部５４は、第２固定部１３と気密に接合されている。天板部５１、枠部５２及び突出部５３，５４は、例えばシリコンによって一体的に形成されている。なお、天板部５１、枠部５２及び突出部５３，５４を構成する材料は、例えば石英等のガラスであってもよい。
【００３２】
キャップ５には、貫通孔５３ａ，５４ａが形成されている。貫通孔５３ａは、Ｚ軸方向に沿って天板部５１及び突出部５３を貫通している。貫通孔５４ａは、Ｚ軸方向に沿って天板部５１及び突出部５４を貫通している。光モジュール１Ａでは、貫通孔５３ａを介して外部から第１電極１７への電気的なコンタクトが実現されると共に、貫通孔５４ａを介して外部から第２電極１８への電気的なコンタクトが実現される。
【００３３】
ここで、第２干渉光学系３０における第２光Ｌ２ｂの位相について説明する。方向Ａに沿って第２可動ミラー３１側に進行した第２光Ｌ２ｂが、第２可動ミラー３１で反射され、同一光路上を第２ビームスプリッタ３３ａに戻るとすると、第２可動ミラー３１の移動距離１に対して２倍の位相ずれが生じる。すなわち、第２可動ミラー３１の移動距離Ｘに対して、波長λＬの第２光Ｌ２ｂに生じる位相差ΦＸは、ΦＸ＝２π×（２Ｘ／λＬ）となる。これに対し、第２光Ｌ２ｂは、上述したように、第２ビームスプリッタ３３ａと第２可動ミラー３１との間において方向Ａに沿って２回往復する。よって、第２可動ミラー３１の移動距離Ｘに対して、波長λＬの第２光Ｌ２ｂに生じる位相差ΦＬは、ΦＬ＝２π×（４Ｘ／λＬ）＝２π×｛２Ｘ／（λＬ／２）｝となる。これは、波長λＬ／２の光を第２光Ｌ２に使用しているのと等価であり、第２光の干渉波Ｌ２０に基づく位置検出の分解能が高いことを意味する。
【００３４】
以上説明したように、光モジュール１Ａでは、第１光Ｌ１が第１ビームスプリッタ２３ａにおいて第１可動ミラー２１側と第１固定ミラー２２側とに分割され、第１可動ミラー２１側に分割された第１光Ｌ１ｂが、方向Ａに沿って１回往復した後、第１固定ミラー２２側に分割された第１光Ｌ１ａと第１ビームスプリッタ２３ａにおいて合成される。一方、第２光Ｌ２が第２ビームスプリッタ３３ａにおいて第２可動ミラー３１側と第２固定ミラー３２側とに分割され、第２可動ミラー３１側に分割された第２光Ｌ２ｂが、方向Ａに沿って２回往復した後、第２固定ミラー３２側に分割された第２光Ｌ２ａと第２ビームスプリッタ３３ａにおいて合成される。したがって、第２光の干渉波Ｌ２０に生じる位相差は、第２可動ミラー３１側に進行した第２光Ｌ２ｂが方向Ａに沿って例えば１回往復する場合の２倍になる。これは、１／２の波長を有する光を第２光Ｌ２に使用しているのと等価であり、第２光の干渉波Ｌ２０に基づく位置検出の分解能が高いことを意味する。ここで、第１可動ミラー２１及び第２可動ミラー３１は、可動部１６に設けられており、互いに同期した状態で（すなわち、同一のタイミングで同一の側に同一の移動距離だけ）方向Ａに沿って移動する。したがって、第２光の干渉波Ｌ２０に基づいて方向Ａにおける第２可動ミラー３１の位置を検出することで、方向Ａにおける第１可動ミラー２１の位置を検出することができる。以上により、第１光Ｌ１を測定用の光として使用し、第２光Ｌ２を位置検出用の光として使用することで、測定用の干渉光学系となる第１干渉光学系２０を構成する第１可動ミラー２１の位置を精度良く検出することができる。
【００３５】
なお、光モジュール１Ａでは、第２光Ｌ２としてレーザ光が使用されることが好ましい。その場合、第２光の干渉波Ｌ２０に基づく位置検出の分解能をより高めるために、第２可動ミラー３１側に進行した第２光Ｌ２ｂが方向Ａに沿って往復する回数を増やしても、第２光の干渉波Ｌ２０を効率良く得ることができる。
【００３６】
また、光モジュール１Ａでは、第１可動ミラー２１が方向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が方向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。
【００３７】
また、光モジュール１Ａでは、第１光入射部６を介して第１干渉光学系２０に第１光Ｌ１が入射し、第１光出射部７を介して第１干渉光学系２０から第１光の干渉波Ｌ１０が出射する。同様に、第２光入射部８を介して第２干渉光学系３０に第２光Ｌ２が入射し、第２光出射部９を介して第２干渉光学系３０から第２光の干渉波Ｌ２０が出射する。つまり、光モジュール１Ａの使用時には、例えば、光ファイバである第１光入射部６の光入射端に白色光源が接続され、光ファイバである第１光出射部７の光出射端に光検出素子が接続される。同様に、例えば、光ファイバである第２光入射部８の光入射端にレーザ光源が接続され、光ファイバである第２光出射部９の光出射端に光検出素子が接続される。このように、光源及び光検出素子を光モジュール１Ａに搭載する必要がなくなるため、第１干渉光学系２０及び第２干渉光学系３０の設計の自由度を向上させることができる。
［第２実施形態］
【００３８】
図３及び図４に示されるように、光モジュール１Ｂは、可動ミラー１０１と、固定ミラー１０２，１０４と、光学ブロック１０３と、を備えている。図示は省略されているが、光モジュール１Ｂにおけるアクチュエータ１０等の構成は、上述した光モジュール１Ａと同様である。
【００３９】
可動ミラー１０１は、Ｙ軸方向に平行な方向Ａにおける可動部１６の一端部１６ａ（図示省略）に設けられている。可動ミラー１０１は、反射面１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄを有している。反射面１０１ａ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１０１ｂは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して、反射面１０１ａとは反対側に４５度傾斜している。反射面１０１ｃは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して、反射面１０１ｂとは反対側に４５度傾斜している。反射面１０１ｄは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して、反射面１０１ｃとは反対側に４５度傾斜している。
【００４０】
固定ミラー１０２は、反射面１０２ａ，１０２ｂを有している。反射面１０２ａ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１０２ｂは、ＸＹ平面に垂直な面であり、方向Ａに対して、反射面１０２ａとは反対側に４５度傾斜している。固定ミラー１０４は、反射面１０４ａを有している。反射面１０４ａ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。一例として、各固定ミラー１０２，１０４は、半導体層４の一部によって形成され且つ絶縁層３を介して基板２に固定された光学ブロック（図示省略）の側面である。
【００４１】
光学ブロック１０３は、光入出射面１０３ａ，１０３ｂを有している。各光入出射面１０３ａ，１０３ｂ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１０３は、半導体層４の一部によって形成されており、絶縁層３を介して基板２に固定されている。
【００４２】
光モジュール１Ｂは、光入射部（第１光入射部）１０５と、発光素子１０６と、受光素子１０７と、を更に備えている。光入射部１０５は、第１光Ｌ１を入射させる。光入射部１０５は、例えば光ファイバであり、枠部４１に固定されている。発光素子１０６は、第２光Ｌ２を出力する。発光素子１０６は、例えば半導体レーザ等のレーザ光源であり、光モジュール１Ｂに搭載されている。受光素子１０７は、第１光の干渉波Ｌ１０及び第２光の干渉波Ｌ２０を検出する。受光素子１０７は、例えばフォトダイオード等の光検出素子であり、光モジュール１Ｂに搭載されている。
【００４３】
図３に示されるように、光入射部１０５を介して入射した第１光Ｌ１は、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ａにおいて可動ミラー１０１側と固定ミラー１０２側とに分割される。固定ミラー１０２側に分割された第１光Ｌ１ａは、固定ミラー１０２の反射面１０２ａ及び反射面１０２ｂで順次反射され、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ａに入射する。光入出射面１０３ａに入射した第１光Ｌ１ａは、光学ブロック１０３内を進行し、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂに至る。一方、可動ミラー１０１側に分割された第１光Ｌ１ｂは、光学ブロック１０３内を進行し、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂから出射する。方向Ａに沿って光入出射面１０３ｂから出射した第１光Ｌ１ｂは、可動ミラー１０１の反射面１０１ａ及び反射面１０１ｂで順次反射され、方向Ａに沿って光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂに至る。そして、光入出射面１０３ｂに至った第１光Ｌ１ａ及び第１光Ｌ１ｂは、光入出射面１０３ｂにおいて合成され、第１光の干渉波Ｌ１０となる。第１光の干渉波Ｌ１０は、受光素子１０７に入射する。
【００４４】
この場合、可動ミラー１０１、固定ミラー１０２、及び光学ブロック１０３の光入出射面１０３ａは、それぞれ、上述した光モジュール１Ａにおける第１可動ミラー２１、第１固定ミラー２２及び第１ビームスプリッタ２３ａと同等に機能する。つまり、この場合、可動ミラー１０１、固定ミラー１０２及び光学ブロック１０３は、第１光の干渉波Ｌ１０を得る第１干渉光学系２０と同等に機能し、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ａと可動ミラー１０１との間において方向Ａに沿って第１光Ｌ１ｂを１回往復させる。
【００４５】
図４に示されるように、発光素子１０６から出射された第２光Ｌ２は、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ａに入射し、光学ブロック１０３内を進行する。光学ブロック１０３内を進行した第２光Ｌ２は、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂにおいて可動ミラー１０１側と光入出射面１０３ａ側とに分割される。光入出射面１０３ａ側に分割された第２光Ｌ２ａは、光入出射面１０３ａで反射され、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂに至る。一方、可動ミラー１０１側に分割された第２光Ｌ２ｂは、固定ミラー１０４の反射面１０４ａで反射され、方向Ａに沿って可動ミラー１０１側に進行する。方向Ａに沿って可動ミラー１０１側に進行した第２光Ｌ２ｂは、可動ミラー１０１の反射面１０１ｄ及び反射面１０１ｃで順次反射され、方向Ａに沿って固定ミラー１０４側に進行する。固定ミラー１０４側に進行した第２光Ｌ２ｂは、固定ミラー１０４の反射面１０４ａで反射され、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂ側に進行する。光入出射面１０３ｂ側に進行した第２光Ｌ２ｂは、光入出射面１０３ｂで反射され、可動ミラー１０１側に進行する。方向Ａに沿って可動ミラー１０１側に進行した第２光Ｌ２ｂは、可動ミラー１０１の反射面１０１ａ及び反射面１０１ｂで順次反射され、方向Ａに沿って光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂに至る。そして、光入出射面１０３ｂに至った第２光Ｌ２ａ及び第２光Ｌ２ｂは、光入出射面１０３ｂにおいて合成され、第２光の干渉波Ｌ２０となる。第２光の干渉波Ｌ２０は、受光素子１０７に入射する。
【００４６】
この場合、可動ミラー１０１、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ａ、及び光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂは、それぞれ、上述した光モジュール１Ａにおける第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と同等に機能する。つまり、この場合、可動ミラー１０１、固定ミラー１０４及び光学ブロック１０３は、第２光の干渉波Ｌ２０を得る第２干渉光学系３０と同等に機能し、光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂと可動ミラー１０１との間において方向Ａに沿って第２光Ｌ２ｂを２回往復させる。
【００４７】
以上説明したように、光モジュール１Ｂでは、図３に示されるように、第１光Ｌ１が光学ブロック１０３の光入出射面１０３ａにおいて可動ミラー１０１側と固定ミラー１０２側とに分割され、可動ミラー１０１側に分割された第１光Ｌ１ｂが、方向Ａに沿って１回往復した後、固定ミラー１０２側に分割された第１光Ｌ１ａと光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂにおいて合成される。一方、図４に示されるように、第２光Ｌ２が光学ブロック１０３の光入出射面１０３ｂにおいて可動ミラー１０１側と光学ブロック１０３の光入出射面１０３ａ側とに分割され、可動ミラー１０１側に分割された第２光Ｌ２ｂが、方向Ａに沿って２回往復した後、光入出射面１０３ａ側に分割された第２光Ｌ２ａと光入出射面１０３ｂにおいて合成される。したがって、第２光の干渉波Ｌ２０に生じる位相差は、可動ミラー１０１側に進行した第２光Ｌ２ｂが方向Ａに沿って例えば１回往復する場合の２倍になる。これは、１／２の波長を有する光を第２光Ｌ２に使用しているのと等価であり、第２光の干渉波Ｌ２０に基づく位置検出の分解能が高いことを意味する。以上により、第１光Ｌ１を測定用の光として使用し、第２光Ｌ２を位置検出用の光として使用することで、可動ミラー１０１の位置を精度良く検出することができる。
【００４８】
また、光モジュール１Ｂでは、第２光Ｌ２としてレーザ光が使用される。これにより、第２光の干渉波Ｌ２０に基づく位置検出の分解能をより高めるために、可動ミラー１０１側に進行した第２光Ｌ２ｂが方向Ａに沿って往復する回数を増やしても、第２光の干渉波Ｌ２０を効率良く得ることができる。
【００４９】
また、光モジュール１Ｂでは、可動ミラー１０１が方向Ａにおける可動部１６の一端部１６ａに設けられており、可動ミラー１０１が、上述した光モジュール１Ａにおける第１可動ミラー２１及び第２可動ミラー３１が少なくとも一部を共有しているのと等価の構成を有している。これにより、光モジュール１Ｂを小型化することができる。
【００５０】
また、光モジュール１Ｂには、第２光Ｌ２を出力する発光素子１０６、並びに、第１光の干渉波Ｌ１０及び第２光の干渉波Ｌ２０を検出する受光素子１０７が搭載されている。これにより、光モジュール１Ｂの取り扱いを容易化することができる。なお、測定用の光としては白色光が使用されることが多く、その場合には、測定用の発光素子として外部に準備された白色光源から出力された第１光Ｌ１が測定試料に照射され、その反射波或いは透過波が光モジュール１Ｂに入射するので、測定用の発光素子を光モジュール１Ｂに搭載する必要性は低い。
［可動ミラーの位置検出方式］
【００５１】
上述した第１実施形態及び第２実施形態では、レーザ光の干渉波（第２光の干渉波Ｌ２０）に基づいて可動ミラー（第１可動ミラー２１、可動ミラー１０１）の位置を検出している。可動ミラーの位置を検出する方式としては、上述した第１実施形態及び第２実施形態で用いられたレーザ光モニタ方式の他に、電圧モニタ方式及び静電容量モニタ方式がある。
【００５２】
電圧モニタ方式は、第１電極１７と第２電極１８との間に印加する電圧に基づいて可動ミラーの位置を検出する方式である。図１に示されるアクチュエータ１０では、可動ミラーの移動距離が電圧の２乗に比例するため、移動距離が大きくなればなるほど、電圧に対して移動距離が敏感になるため、より精度良く電圧を検出する必要がある。このことは、可動ミラーの可動域全体に渡って同じ精度で可動ミラーの位置を算出することを難しくする理由の１つとなっているが、更に原理的な課題も存在している。
【００５３】
電圧モニタ方式は、アクチュエータ１０の動作速度が相対的に低い場合には有効であるが、アクチュエータ１０の動作速度が相対的に高い場合には単純ではない。それは、アクチュエータ１０が共振周波数を有していることに起因する。機械の共振動作は、共振動作の中心周波数である共振周波数と、その広がりを意味するＱ値とで表される。Ｑ値が無限大でない限り、共振周波数の周辺でも、ある程度の共振動作を示すことを意味する。その影響の範囲（周波数範囲）は、Ｑ値の大きさに関係し、Ｑ値が小さいほど、より低周波までその影響が現れる。機械が共振動作を示すとき、その大きさ（移動距離）及び位相が、印加した電圧に完全に一致しなくなる。すなわち、印加した電圧をモニタしても、可動ミラーがそれに応じた動作をしていることにはならなくなる。
【００５４】
ＭＥＭＳ技術が用いられたフーリエ変換型赤外分光分析器（以下、「ＭＥＭＳ−ＦＴＩＲ」という）では、アクチュエータ１０を共振周波数或いはそれに近い周波数で動作させるのが一般的である。それは、印加する電圧を小さくし、且つ測定時間を短くすることができるからである（或いは、同一時間内に測定することができるサンプル数が増え、Ｓ／Ｎ比の改善に繋がるからである）。よって、電圧モニタ方式は、ＭＥＭＳ−ＦＴＩＲでは、役に立たないことが殆どである。
【００５５】
次に、静電容量モニタ方式は、第１櫛歯部１２と第２櫛歯部１５との間に生じる静電容量に基づいて可動ミラーの位置を検出する方式である。静電容量モニタ方式は、電子回路の構築のみで実現可能であり、ＭＥＭＳデバイスへの構造の追加が不要であるため、現在、多くのＭＥＭＳデバイスで採用されている。しかし、静電容量モニタ方式にも問題点がある。
【００５６】
通常、ＭＥＭＳ−ＦＴＩＲでは、可動ミラーの移動距離は、２５０μｍ程度、すなわち、光学距離（ＯＰＤ：Optical  Path  Length）で５００μｍ程度である。波長精度は、このＯＰＤをどの程度正確に決定し得るかで決まる。例えば、１ｎｍの波長精度を得たければ、１ｎｍ／５００μｍ＝２×１０−６の相対精度が必要となる。通常、第１櫛歯部１２と第２櫛歯部１５との間に生じる静電容量は、数ｐＦ〜１０ｐＦ程度であるため、容量測定精度として、１０ｐＦ×２×１０−６＝２０ａＦが必要となる。この値を安定に測定するのに必要なＳ／Ｎ比を１０ｄＢ程度と考えると、測定系のノイズレベルは２ａＦ以下に抑えなければならない。
【００５７】
これは、簡単なレベルとは言えず、かなり高度な容量測定アルゴリズム及び電子回路設計が要求される。加えて、容量測定を電子回路で行う限り、温度特性を無視することはできない。したがって、最終的には温度補正も含めて考えなくてはならなくなり、更に難易度は上がる。そのため、実際には、数ｎｍ〜１０ｎｍ程度の波長精度を保証するのが限界であり、１ｎｍの波長精度を保証することはできない。
【００５８】
次に、レーザ光モニタ方式は、レーザ光の干渉波に基づいて可動ミラーの位置を検出する方式である。従来、レーザ光モニタ方式は、据置型のフーリエ変換型赤外分光分析器（以下、「据置型ＦＴＩＲ」という）には採用されているものの、ＭＥＭＳ−ＦＴＩＲには採用されていない。その理由は次のとおりである。
【００５９】
図５に示されるように、可動ミラーの位置（光学距離）を横軸にとり、レーザ光の干渉信号を縦軸にとると、点Ｐが位置決定ポイントとなる。点Ｐは、干渉信号とその平均値（ＤＣ成分）とのクロスポイントであり、レーザ光の波長を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。
【００６０】
このように、波長λＬのレーザ光を使用すると、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。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すればよい。
【００６１】
一方、フーリエ変換型のデータ処理で考慮しなければならない事項に、サンプリング定理がある。サンプリング定理とは、一定間隔でサンプリングした離散データから元の信号を正確に再現する場合、要求する最大波数の２倍以上の周波数でデータをサンプリングする必要があるというものである。
【００６２】
例えば、波数１００００ｃｍ−１（波長１μｍ）を得たければ、周波数２００００ｃｍ−１（波長にして０．５μｍ間隔）でデータをサンプリングしなければならない。よって、このときに必要なレーザ光の波長λＬは１μｍ以下でなくてはならないことが分かる。
【００６３】
ところで、ＭＥＭＳ−ＦＴＩＲでは、ビームスプリッタとして、シリコンからなる光学ブロックの側面が利用されており、分割されたレーザ光が、シリコンからなる光学ブロック内を進行する。そのため、波長１．１μｍ以下のレーザ光は、光学ブロックで吸収されてしまう。よって、ＭＥＭＳ−ＦＴＩＲでは、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。
【００６４】
そこで、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、ビームスプリッタと可動ミラーとの間において可動ミラーの可動方向に沿ってレーザ光が２回以上往復するように、位置検出用の干渉光学系（第２干渉光学系３０）を構成している。これは、より短い波長を有するレーザ光を使用しているのと等価であり、レーザ光の干渉波に基づく位置検出の分解能が高いことを意味する。例えば、波長１．３μｍのレーザ光を使用して往復回数を２回とした場合、波長０．６５μｍのレーザ光を使用しているのと等価となり、１．１μｍまでの波長範囲を十分にカバーすることができる。
［第２実施形態の光モジュールによる校正例］
【００６５】
まず、測定前に実施する校正例について説明する。アクチュエータ１０を一定条件下で動作させた場合には、第１電極１７と第２電極１８との間に印加する電圧と、可動ミラーの位置との間に一定の相関関係が存在する。そのため、印加する電圧のプロファイルを決めておき、その電圧を印加したときの可動ミラーの位置をモニタしておけば、そのデータを校正データとして利用することができる。すなわち、測定用の光（第１光Ｌ１）の入射をカットした状態で校正用のレーザ光（第２光Ｌ２）を点灯させて、校正データを取得する。続いて、校正用のレーザ光（第２光Ｌ２）を消灯させた状態で測定用の光（第１光Ｌ１）を入射させて測定を行い、測定信号を得る。その測定信号を予め取得した校正データに基づいて補正すれば、正しいスペクトルを得ることができる。必要に応じて、定期的に校正データを取得する等の手順を決めれば、より安定したデータの取得が可能となる。
【００６６】
次に、測定前に校正を実施し且つ測定の安定性を監視する校正例について説明する。この校正例では、測定時に校正用のレーザ光（第２光Ｌ２）を点灯させていても、図６に示されるように、校正信号のスペクトルは、測定信号のスペクトルとは異なる領域に現れる。図６では、レーザ光として示されるスペクトルが校正信号のスペクトルであり、白色光として示されるスペクトルが測定信号のスペクトルである。
【００６７】
例えば、赤外検出素子に長波長用のＩｎＧａＡｓを用いた場合には、感度範囲は、４５００ｃｍ−１（波長２．２μｍ）〜９０００ｃｍ−１（波長１．１μｍ）程度となる。当該赤外検出素子自体は、１１０００ｃｍ−１（波長０．９μｍ）まで感度を有するが、上述したように、ＭＥＭＳ−ＦＴＩＲでは、約９０００ｃｍ−１（波長１．１μｍ）以上の光はシリコンに吸収され、感度はゼロになる。一方、校正用のレーザ光の波長が１．３μｍ（波数７６９２ｃｍ−１）であるため、その半分（波数では２倍）の位置である０．６５μｍ（波数１５３８５ｃｍ−１）に校正信号のスペクトルが現れる。
【００６８】
このように、測定信号のスペクトル（ＭＥＭＳ−ＦＴＩＲとしての検出波長範囲）とは別の領域に校正信号のスペクトルが現れるため、それらを容易に分離することができる。測定前に校正を実施し且つ測定の安定性を監視する校正例においても、測定前に実施する校正例と同様に、測定時と同一環境と想定される段階で、校正データを取得しておき、測定時には、その校正データを利用する。
【００６９】
測定前に校正を実施し且つ測定の安定性を監視する校正例の利点は、測定信号のスペクトルと同時に校正信号のスペクトルを取得することができるので、補正結果が正しいか否かを検証し得ることにある。校正信号のスペクトルのピーク点の波長及びスペクトルの半値幅を校正データ取得時のそれらと比較し、ずれが生じたら、校正値がずれたと判断し、校正データの再取得を測定者に警告するようにすればよい。なお、測定用の白色光は、インコヒーレントな光であるため、校正用のレーザ光と測定用の白色光との干渉を考慮する必要性は低い。
【００７０】
次に、自動で校正を実施する校正例について説明する。図７に、校正にエラーが発生した場合の校正信号のスペクトルの例を示す。図７では、エラーとして示されるスペクトルが、エラー発生時の校正信号のスペクトルである。計算は、アクチュエータ１０の振幅が１０％程度増え、且つ動作の位相が動作周期に対して１０％程度ずれた場合を想定している。例えば、アクチュエータ１０を共振周波数で駆動している際に、電子回路系の基準クロックの周波数が温度の影響でずれたと仮定する。通常、システムは、基準クロックに同期して動作しているため、基準クロックの周波数が正しいか否かは特別な手段を用意しておかない限り判別することができない。よって、このような状況は十分に想定し得る。その場合、アクチュエータ１０の共振周波数と実際に駆動しようとする周波数とがずれるため、動作の振幅及び位相がずれることも同様に想定し得る。
【００７１】
この例では、本来の正しい校正信号のスペクトルは検出されないはずであるが、図７には、比較のために、本来の正しい校正信号のスペクトルも示している。また、校正にエラーが発生した場合には、測定信号のスペクトルもエラーを含むため、測定信号のスペクトルも、図７に示されるものとは異なる形になるはずであるが、その部分の詳細は省略する。
【００７２】
ここで注目すべきは、エラー発生時の校正信号のスペクトルの形である。中心波長がずれ、振幅が小さくなり、スペクトルの半値幅が広くなっているが、その影響が測定波長域にまで及んでいるということはない。逆に言えば、測定信号のスペクトルにもエラーが発生するが、その影響が、校正信号のスペクトルにまで及ぶことはないということである。これは、校正にエラーが発生した場合にも、測定信号成分と校正信号成分とをスペクトル上で分離し得ることを意味する。この状態で、スペクトルデータを分離し、校正信号成分のデータのみ、再度、エラーのある校正信号のデータを用いて逆フーリエ変換をかければ、校正信号のみの実時間データを取得することが可能となる。
【００７３】
取得した校正信号のみの実時間データに基づいて校正データを再計算し、その校正データを使って元のデータをフーリエ変換すれば、正しいスペクトルを得ることが可能となる。このとき、使用する実時間データに校正信号成分も含めたデータを用い、変換後の校正信号のスペクトルが本来のスペクトルとして得られたか否かを確認すれば、再校正データが正しいか否かを検証することができる。
【００７４】
もし、本来の校正信号のスペクトルが得られなかった場合には、ずれの程度が大きく、エラーのある校正データで求めた校正信号成分が測定信号成分と混ざってしまい、完全に分離することができなかったことを意味する。そのような場合には、測定者に再校正を行うよう警告する必要がある。
【００７５】
なお、温度特性による微小なずれ等の場合には、図７に示されるように、校正信号のスペクトルの分布は、ある範囲に十分収まり、測定信号との分離は可能となるため、本方式は十分に実用性がある。再校正をすることができないほどの大きなずれが発生するのは、振動や衝撃のような想定しない現象が発生したときである。このような現象が頻繁に発生するような環境の場合、仕様の範囲外となるであろうし、突発的なものならば、その際のデータのみ破棄すればよい。このような場合にも、測定信号と校正信号とを同時にモニタしていれば、異常の発生をリアルタイムに検出することができる。
［変形例］
【００７６】
以上、本発明の第１実施形態及び第２実施形態について説明したが、本発明は、上述した第１実施形態及び第２実施形態に限定されるものではない。例えば、各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。
【００７７】
また、上述した第１実施形態及び第２実施形態では、第１光Ｌ１ｂを１回往復させ、第２光Ｌ２ｂを２回往復させたが、本発明は、それに限定されない。本発明では、第１干渉光学系は、第１ビームスプリッタと第１可動ミラーとの間において所定方向（可動部の可動方向）に沿って第１光がｍ回（ｍは自然数）往復するように構成されていればよく、第２干渉光学系は、第２ビームスプリッタと第２可動ミラーとの間において所定方向（可動部の可動方向）に沿って第２光がｎ回（ｎはｍよりも大きい自然数）往復するように構成されていればよい。ただし、ｍが１であり、ｎが２であれば、第１干渉光学系及び第２干渉光学系の構成が複雑になるのを抑制しつつ、測定用の干渉光学系を構成する可動ミラー（すなわち、第１可動ミラー）の位置を十分な精度で検出することができる。
【００７８】
ところで、第１実施形態の光モジュール１Ａでは、第１光の干渉波Ｌ１０及び第２光の干渉波Ｌ２０を別々に取得することができるため、第１光の干渉波Ｌ１０をアナログ処理することが可能となる。具体的には、まずハイパスフィルタを通して、ＤＣ成分をカットする。続いて、コンパレータを通して、プラスからマイナス或いはマイナスからプラスに転じるポイントで変化する矩形信号を得る。そして、この矩形信号の立ち上がり及び立下りで測定信号のＡ／Ｄ変換データのトリガをかけるようにすればよい。一方、第２実施形態の光モジュール１Ｂでは、第１光の干渉波Ｌ１０及び第２光の干渉波Ｌ２０の両方をデジタルデータとして取り込む必要があるため、サンプリング周期は、最低でも８点、可能であれば１６点程度、設定する必要がある。よって、むやみに往復回数を増やすことはオーバースペックとなるおそれがある。なお、第１実施形態の光モジュール１Ａにおいて、第１光出射部７を伝播する第１光の干渉波Ｌ１０、及び第２光出射部９を伝播する第２光の干渉波Ｌ２０を１本の光ファイバに合流させて、１つの受光素子に入射させるようにしてもよい。
【００７９】
また、第１実施形態の光モジュール１Ａは、第２光入射部８、第２光出射部９に替えて、第２光Ｌ２を出力する発光素子と、第２光の干渉波Ｌ２０を検出する受光素子と、を備え、更には、第１光入射部６に替えて、測定用の発光素子として第１光Ｌ１を出力する白色光源を備えてもよい。その場合、第１光出射部７から出射された第１光の干渉波Ｌ１０が測定試料に照射され、その反射波或いは透過波が、外部に準備された受光素子によって受光される。これによれば、第２光Ｌ２を出力する発光素子、第２光の干渉波Ｌ２０を検出する受光素子、及び測定用の発光素子が光モジュール１Ａに搭載されるので、光モジュール１Ａの取り扱いを容易化することができる。なお、第１光の干渉波Ｌ１０は、外部に準備された受光素子によって受光される。そのため、第１光の干渉波Ｌ１０を検出する受光素子を光モジュール１Ａに搭載する必要性は低い。
【００８０】
また、第１実施形態の光モジュール１Ａは、第２光入射部８、第２光出射部９に替えて、第２光Ｌ２を出力する発光素子と、第２光の干渉波Ｌ２０を検出する受光素子と、を備え、更には、第１光出射部７に替えて、第１光の干渉波Ｌ１０を検出する受光素子を備えてもよい。その場合、測定用の発光素子として外部に準備された白色光源から出力された第１光Ｌ１が測定試料に照射され、その反射波或いは透過波が、第１光入射部６及び第１干渉光学系２０を介して受光素子によって受光される。これによれば、第２光Ｌ２を出力する発光素子、第２光の干渉波Ｌ２０を検出する受光素子、及び第１光の干渉波Ｌ１０を検出する受光素子が光モジュール１Ａに搭載されるので、光モジュール１Ａの取り扱いを容易化することができる。なお、第１光Ｌ１は、測定用の発光素子として外部に準備された白色光源から出力される。そのため、測定用の発光素子を光モジュール１Ａに搭載する必要性は低い。
【００８１】
また、第２実施形態の光モジュール１Ｂは、発光素子１０６及び受光素子１０７に替えて、第２光Ｌ２を入射させる第２光入射部と、第１光の干渉波Ｌ１０及び第２光の干渉波Ｌ２０を出射させる光出射部と、を更に備えてもよい。この場合、光モジュール１Ｂの使用時には、例えば、光ファイバである光入射部１０５の光入射端に白色光源が接続され、光ファイバである第２光入射部の光入射端にレーザ光源が接続され、光ファイバである光出射部の光出射端に光検出素子が接続される。このように、光源及び光検出素子を光モジュール１Ｂに搭載する必要がなくなるため、干渉光学系（第１干渉光学系及び第２干渉光学系）の設計の自由度を向上させることができる。
【００８２】
また、各第１固定部１１に電気的に接続された第１貫通電極、及び各第２固定部１３に電気的に接続された第２貫通電極を基板２及び絶縁層３に設け、第１貫通電極と第２貫通電極との間に電圧を印加してもよい。また、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。
【符号の説明】
【００８３】
１Ａ，１Ｂ…光モジュール、６…第１光入射部、７…第１光出射部、８…第２光入射部、９…第２光出射部、１０…アクチュエータ、１６…可動部、１６ａ…一端部、１６ｂ…他端部、２０…第１干渉光学系、２１…第１可動ミラー、２２…第１固定ミラー、２３ａ…第１ビームスプリッタ、３０…第２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、１０１…可動ミラー（第１可動ミラー、第２可動ミラー）、１０２…固定ミラー（第１固定ミラー）、１０３ａ…光入出射面（第１ビームスプリッタ、第２固定ミラー）、１０３ｂ…光入出射面（第２ビームスプリッタ）、１０５…光入射部（第１光入射部）、１０６…発光素子、１０７…受光素子、Ａ…方向（所定方向）、Ｌ１，Ｌ１ａ，Ｌ１ｂ…第１光、Ｌ１０…第１光の干渉波、Ｌ２，Ｌ２ａ，Ｌ２ｂ…第２光、Ｌ２０…第２光の干渉波。
【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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