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1. (WO2019009391) OPTICAL MODULE
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明 細 書

発明の名称 光モジュール

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005  

課題を解決するための手段

0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026  

発明の効果

0027  

図面の簡単な説明

0028  

発明を実施するための形態

0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167  

符号の説明

0168  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20  

明 細 書

発明の名称 : 光モジュール

技術分野

[0001]
 本開示は、光モジュールに関する。

背景技術

[0002]
 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術によってSOI(Silicon On Insulator)基板に干渉光学系が形成された光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は、高精度な光学配置が実現されたFTIR(フーリエ変換型赤外分光分析器)を提供し得るため、注目されている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特表2012-524295号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 しかし、上述したような光モジュールには、例えば可動ミラーのミラー面のサイズが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、可動ミラーのミラー面の大型化によってFTIRにおける感度を向上させるのには限界がある。その一方で、ミラー面の大型化に伴って可動ミラーが大型化すると、可動ミラーの可動性能が低下したり、モジュール全体が大型化したりするおそれがある。
[0005]
 本開示は、可動ミラーのミラー面の大型化を図りつつも、可動ミラーの可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制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]
 本開示の一側面の光モジュールは、ミラーユニットと、ビームスプリッタユニットと、を備え、ミラーユニットは、主面を有するベースと、主面に平行な平面に沿ったミラー面を有し、主面に垂直な第1方向に沿って移動可能となるようにベースにおいて支持された可動ミラーと、主面に平行な平面に沿ったミラー面を有し、ベースに対する位置が固定された第1固定ミラーと、第1方向に沿って可動ミラーを移動させる駆動部と、を有し、ビームスプリッタユニットは、可動ミラー及び第1固定ミラーと共に測定光について第1干渉光学系を構成しており、可動ミラーのミラー面及び第1固定ミラーのミラー面は、第1方向における一方の側に向いており、ミラーユニットにおいては、可動ミラー及び駆動部、並びに、ビームスプリッタユニットと第1固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部が、気密空間に配置されている。
[0007]
 この光モジュールでは、可動ミラーが、ベースの主面に平行な平面に沿ったミラー面を有している。これにより、可動ミラーのミラー面の大型化を図ることができる。また、ミラーユニットにおいて、可動ミラー及び駆動部が、気密空間に配置されている。これにより、可動ミラーを移動させる駆動部が外部環境の影響を受け難くなるため、可動ミラーの可動性能が低下するのを抑制することができる。更に、可動ミラーのミラー面及び第1固定ミラーのミラー面が、第1方向における一方の側に向いている。これにより、例えば、可動ミラーのミラー面及び第1固定ミラーのミラー面が互いに直交する位置関係にある場合に比べ、第1方向におけるミラーユニットの高さを抑えることができる。しかも、ビームスプリッタユニットと第1固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部が、気密空間に配置されている。これにより、第1方向に垂直な方向おけるミラーユニットの幅を抑えることができる。以上により、この光モジュールによれば、可動ミラーのミラー面の大型化を図りつつも、可動ミラーの可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0008]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、光透過性を有する支持体を更に有し、ベースは、支持体によって支持されており、第1固定ミラーは、支持体におけるベースとは反対側の表面に配置されており、支持体は、ビームスプリッタユニットと可動ミラーとの間の第1光路と、ビームスプリッタユニットと第1固定ミラーとの間の第2光路との間の光路差を補正してもよい。これによれば、測定光の干渉光を容易に且つ高精度で得ることができる。しかも、光路差を補正する光透過部材を別途設ける必要もない。
[0009]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、ベース、可動ミラー、第1固定ミラー、駆動部及び支持体を収容するパッケージを更に有し、パッケージは、光透過性を有する壁を含み、ビームスプリッタユニットは、壁によって支持されており、気密空間は、パッケージによって形成されていてもよい。これによれば、光透過性を有する壁を含む簡易なパッケージによって、気密空間の形成及びビームスプリッタユニットの支持の両方を実現することができる。
[0010]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、ベース、可動ミラー、第1固定ミラー、駆動部及び支持体を収容するパッケージを更に有し、パッケージは、第1光路及び第2光路が通る少なくとも1つの開口が形成された壁を含み、ビームスプリッタユニットは、少なくとも1つの開口を塞いだ状態で、壁によって支持されており、気密空間は、パッケージ及びビームスプリッタユニットによって形成されていてもよい。これによれば、少なくとも1つの開口が形成された壁を含む簡易なパッケージによって、気密空間の形成及びビームスプリッタユニットの支持の両方を実現することができる。
[0011]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、ベース、可動ミラー、第1固定ミラー、駆動部及び支持体を収容するパッケージと、ビームスプリッタユニットを支持する支持構造と、を更に有し、パッケージは、光透過性を有する壁を含み、ビームスプリッタユニットは、壁から離間した状態で、支持構造によって支持されており、気密空間は、パッケージによって形成されていてもよい。これによれば、ビームスプリッタユニットを支持する支持構造がパッケージとは別に設けられているため、ビームスプリッタユニットのレイアウトの自由度を向上させることができる。
[0012]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、光透過性を有する壁を更に有し、ビームスプリッタユニットは、壁によって支持されており、気密空間は、ベース、支持体及び壁によって形成されていてもよい。これによれば、ベース及び支持体が、気密空間を形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベース及び支持体を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0013]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、第1光路及び第2光路が通る少なくとも1つの開口が形成された壁を更に有し、ビームスプリッタユニットは、少なくとも1つの開口を塞いだ状態で、壁によって支持されており、気密空間は、ベース、支持体、壁及びビームスプリッタユニットによって形成されていてもよい。これによれば、ベース及び支持体が、気密空間を形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベース及び支持体を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0014]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、光透過性を有する壁と、ビームスプリッタユニットを支持する支持構造と、を更に有し、ビームスプリッタユニットは、壁から離間した状態で、支持構造によって支持されており、気密空間は、ベース、支持体及び壁によって形成されていてもよい。これによれば、ベース及び支持体が、気密空間を形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベース及び支持体を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。また、ミラーユニットが、光透過性を有する壁とは別に、ビームスプリッタユニットを支持する支持構造を含むため、ビームスプリッタユニットのレイアウトの自由度を向上させることができる。
[0015]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットにおいては、可動ミラーのミラー面及び第1固定ミラーのミラー面が、主面に平行な同一の平面に沿って配置されており、ビームスプリッタユニットは、ビームスプリッタユニットと可動ミラーとの間の第1光路と、ビームスプリッタユニットと第1固定ミラーとの間の第2光路との間の光路差を補正してもよい。これによれば、例えば、光路差を補正する光透過部材を別途設ける場合に比べ、第1方向におけるミラーユニットの高さを抑えることができる。
[0016]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、ベース、可動ミラー、第1固定ミラー及び駆動部を収容するパッケージを更に有し、パッケージは、光透過性を有する壁を含み、ビームスプリッタユニットは、壁によって支持されており、気密空間は、パッケージによって形成されていてもよい。これによれば、光透過性を有する壁を含む簡易なパッケージによって、気密空間の形成及びビームスプリッタユニットの支持の両方を実現することができる。
[0017]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、ベース、可動ミラー、第1固定ミラー及び駆動部を収容するパッケージを更に有し、パッケージは、第1光路及び第2光路が通る少なくとも1つの開口が形成された壁を含み、ビームスプリッタユニットは、少なくとも1つの開口を塞いだ状態で、壁によって支持されており、気密空間は、パッケージ及びビームスプリッタユニットによって形成されていてもよい。これによれば、少なくとも1つの開口が形成された壁を含む簡易なパッケージによって、気密空間の形成及びビームスプリッタユニットの支持の両方を実現することができる。
[0018]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、ベース、可動ミラー、第1固定ミラー及び駆動部を収容するパッケージを更に有し、パッケージは、光透過性を有する壁と、ビームスプリッタユニットを支持する支持構造と、を含み、ビームスプリッタユニットは、壁から離間した状態で、支持構造によって支持されており、気密空間は、パッケージによって形成されていてもよい。これによれば、パッケージが、光透過性を有する壁とは別に、ビームスプリッタユニットを支持する支持構造を含むため、ビームスプリッタユニットのレイアウトの自由度を向上させることができる。
[0019]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、光透過性を有する壁を更に有し、ビームスプリッタユニットは、壁によって支持されており、気密空間は、ベース及び壁によって形成されていてもよい。これによれば、ベースが、気密空間を形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベースを収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0020]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、第1光路及び第2光路が通る少なくとも1つの開口が形成された壁を更に有し、ビームスプリッタユニットは、少なくとも1つの開口を塞いだ状態で、壁によって支持されており、気密空間は、ベース、壁及びビームスプリッタユニットによって形成されていてもよい。これによれば、ベースが、気密空間を形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベースを収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0021]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、光透過性を有する壁と、ビームスプリッタユニットを支持する支持構造と、を更に有し、ビームスプリッタユニットは、壁から離間した状態で、支持構造によって支持されており、気密空間は、ベース及び壁によって形成されていてもよい。これによれば、ベースが、気密空間を形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベースを収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。また、ミラーユニットが、光透過性を有する壁とは別に、ビームスプリッタユニットを支持する支持構造を含むため、ビームスプリッタユニットのレイアウトの自由度を向上させることができる。
[0022]
 本開示の一側面の光モジュールは、外部から第1干渉光学系に測定光を入射させるように配置された測定光入射部と、第1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測定光出射部と、を更に備えてもよい。これによれば、測定光入射部及び測定光出射部を備えるFTIRを得ることができる。
[0023]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ビームスプリッタユニットは、可動ミラー及び第1固定ミラーと共にレーザ光について第2干渉光学系を構成していてもよい。これによれば、レーザ光の干渉光を検出することで、可動ミラーのミラー面の位置を精度良く計測することができる。また、ビームスプリッタユニットが、可動ミラー及び第1固定ミラーと共に、測定光についての第1干渉光学系、及びレーザ光についての第2干渉光学系を構成している。そのため、ミラーユニットにおいて部品点数を減少させることができる。
[0024]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ミラーユニットは、主面に平行な平面に沿ったミラー面を有し、ベースに対する位置が固定された第2固定ミラーを更に有し、ビームスプリッタユニットは、可動ミラー及び第2固定ミラーと共にレーザ光について第2干渉光学系を構成しており、第2固定ミラーのミラー面は、第1方向における一方の側に向いており、ミラーユニットにおいては、可動ミラー及び駆動部、ビームスプリッタユニットと第1固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部、並びに、ビームスプリッタユニットと第2固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部が、気密空間に配置されていてもよい。これによれば、レーザ光の干渉光を検出することで、可動ミラーのミラー面の位置を精度良く計測することができる。また、第2固定ミラーのミラー面が、第1固定ミラーのミラー面と同様に、第1方向における一方の側に向いている。そのため、例えば、可動ミラーのミラー面及び第2固定ミラーのミラー面が互いに直交する位置関係にある場合に比べ、第1方向におけるミラーユニットの高さを抑えることができる。しかも、ビームスプリッタユニットと第2固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部が、ビームスプリッタユニットと第1固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部と同様に、気密空間に配置されている。これにより、第1方向に垂直な方向おけるミラーユニットの幅を抑えることができる。
[0025]
 本開示の一側面の光モジュールは、第2干渉光学系に入射させるレーザ光を発生する光源と、第2干渉光学系から出射されたレーザ光を検出する光検出器と、を更に備えてもよい。これによれば、レーザ光を検出することで可動ミラーの位置を精度良く計測することができるので、より高精度のFTIRを得ることができる。
[0026]
 本開示の一側面の光モジュールでは、ベース、可動ミラーの可動部、及び駆動部は、SOI基板によって構成されてもよい。これによれば、可動ミラーの確実な移動のための構成をSOI基板によって好適に実現することができる。

発明の効果

[0027]
 本開示によれば、可動ミラーのミラー面の大型化を図りつつも、可動ミラーの可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制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

[0028]
[図1] 図1は、第1実施形態の光モジュールの縦断面図である。
[図2] 図2は、図1に示される光モジュールが備える光学デバイスの縦断面図である。
[図3] 図3は、図2に示される光学デバイスの平面図である。
[図4] 図4は、図1に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図5] 図5は、第2実施形態の光モジュールの縦断面図である。
[図6] 図6は、図5に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図7] 図7は、第3実施形態の光モジュールの縦断面図である。
[図8] 図8は、図7に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図9] 図9は、第4実施形態の光モジュールの縦断面図である。
[図10] 図10は、図9に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図11] 図11は、図9に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図12] 図12は、第5実施形態の光モジュールの縦断面図である。
[図13] 図13は、図12に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図14] 図14は、第6実施形態の光モジュールの縦断面図である。
[図15] 図15は、図14に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図16] 図16は、第7実施形態の光モジュールの縦断面図である。
[図17] 図17は、図16に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図18] 図18は、第8実施形態の光モジュールの縦断面図である。
[図19] 図19は、図18に示される光モジュールの変形例の縦断面図である。
[図20] 図20は、図7~図11に示される光学デバイスの平面図である。

発明を実施するための形態

[0029]
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する部分を省略する。
[第1実施形態]
[光モジュールの構成]
[0030]
 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及びビームスプリッタユニット3を備えている。ミラーユニット2は、光学デバイス10及び固定ミラー(第1固定ミラー)21を有している。光学デバイス10は、可動ミラー11を含んでいる。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11及び固定ミラー21によって、測定光L0について干渉光学系(第1干渉光学系)I1が構成されている。干渉光学系I1は、ここでは、マイケルソン干渉光学系である。
[0031]
 光学デバイス10は、可動ミラー11に加え、ベース12、駆動部13、第1光学機能部17及び第2光学機能部18を含んでいる。ベース12は、主面12aを有している。可動ミラー11は、主面12aに平行な平面に沿ったミラー面11aを有している。可動ミラー11は、主面12aに垂直なZ軸方向(Z軸に平行な方向、第1方向)に沿って移動可能となるようにベース12において支持されている。駆動部13は、Z軸方向に沿って可動ミラー11を移動させる。第1光学機能部17は、Z軸方向から見た場合に、Z軸方向に垂直なX軸方向(X軸に平行な方向、第2方向)における可動ミラー11の一方の側に配置されている。第2光学機能部18は、Z軸方向から見た場合に、X軸方向における可動ミラー11の他方の側に配置されている。第1光学機能部17及び第2光学機能部18のそれぞれは、ベース12に設けられた光通過開口部であり、Z軸方向における一方の側及び他方の側に開口している。
[0032]
 固定ミラー21は、主面12aに平行な平面に沿ったミラー面21aを有している。固定ミラー21は、ベース12に対する位置が固定されている。ミラーユニット2においては、可動ミラー11のミラー面11a及び固定ミラー21のミラー面21a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。
[0033]
 ミラーユニット2は、光学デバイス10及び固定ミラー21に加え、支持体22、サブマウント23及びパッケージ24を有している。パッケージ24は、光学デバイス10(可動ミラー11、ベース12及び駆動部13)、固定ミラー21、支持体22及びサブマウント23を収容している。パッケージ24は、底壁241、側壁242及び天壁(壁)243を含んでいる。パッケージ24は、例えば、直方体箱状に形成されている。パッケージ24は、例えば、30×25×10(厚さ)mm程度のサイズを有している。底壁241及び側壁242は、一体的に形成されている。天壁243は、Z軸方向において底壁241と対向しており、側壁242に気密に固定されている。天壁243は、測定光L0に対して光透過性を有している。ミラーユニット2では、パッケージ24によって気密空間Sが形成されている。気密空間Sは、例えば、高い真空度が維持された気密な空間、或いは窒素等の不活性ガスが充填された気密な空間である。
[0034]
 底壁241の内面には、サブマウント23を介して、支持体22が固定されている。支持体22は、例えば、矩形板状に形成されている。支持体22は、測定光L0に対して光透過性を有している。支持体22におけるサブマウント23とは反対側の表面22aには、光学デバイス10のベース12が固定されている。つまり、ベース12は、支持体22によって支持されている。支持体22の表面22aには、凹部22bが形成されており、光学デバイス10と天壁243との間には、隙間(気密空間Sの一部)が形成されている。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動させられた際に、可動ミラー11及び駆動部13が支持体22及び天壁243に接触することが防止される。
[0035]
 サブマウント23には、開口23aが形成されている。固定ミラー21は、開口23a内に位置するように、支持体22におけるサブマウント23側の表面22cに配置されている。つまり、固定ミラー21は、支持体22におけるベース12とは反対側の表面22cに配置されている。固定ミラー21は、Z軸方向から見た場合に、X軸方向における可動ミラー11の一方の側に配置されている。固定ミラー21は、Z軸方向から見た場合に、光学デバイス10の第1光学機能部17と重なっている。
[0036]
 ミラーユニット2は、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26を更に有している。各リードピン25は、底壁241を貫通した状態で、底壁241に気密に固定されている。各リードピン25は、ワイヤ26を介して駆動部13と電気的に接続されている。ミラーユニット2では、可動ミラー11をZ軸方向に沿って移動させるための電気信号が、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26を介して駆動部13に付与される。
[0037]
 ビームスプリッタユニット3は、パッケージ24の天壁243によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、天壁243における光学デバイス10とは反対側の表面243aに光学樹脂4によって固定されている。光学樹脂4は、測定光L0に対して光透過性を有している。
[0038]
 ビームスプリッタユニット3は、ハーフミラー面31、全反射ミラー面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が接合されることで構成されている。ハーフミラー面31は、例えば誘電体多層膜によって形成されている。全反射ミラー面32は、例えば金属膜によって形成されている。
[0039]
 光学面33aは、例えばZ軸方向に垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に光学デバイス10の第1光学機能部17及び固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。光学面33aは、Z軸方向に沿って入射した測定光L0を透過させる。
[0040]
 ハーフミラー面31は、例えば光学面33aに対して45°傾斜した面であり、Z軸方向から見た場合に光学デバイス10の第1光学機能部17及び固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。ハーフミラー面31は、Z軸方向に沿って光学面33aに入射した測定光L0の一部をX軸方向に沿って反射し且つ当該測定光L0の残部をZ軸方向に沿って固定ミラー21側に透過させる。
[0041]
 全反射ミラー面32は、ハーフミラー面31に平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっており且つX軸方向から見た場合にハーフミラー面31と重なっている。全反射ミラー面32は、ハーフミラー面31によって反射された測定光L0の一部をZ軸方向に沿って可動ミラー11側に反射する。
[0042]
 光学面33bは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっている。光学面33bは、全反射ミラー面32によって反射された測定光L0の一部をZ軸方向に沿って可動ミラー11側に透過させる。
[0043]
 光学面33cは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。光学面33cは、ハーフミラー面31を透過した測定光L0の残部をZ軸方向に沿って固定ミラー21側に透過させる。
[0044]
 光学面33dは、例えばX軸方向に垂直な面であり、X軸方向から見た場合にハーフミラー面31及び全反射ミラー面32と重なっている。光学面33dは、測定光L1をX軸方向に沿って透過させる。測定光L1は、可動ミラー11のミラー面11a及び全反射ミラー面32で順次に反射されてハーフミラー面31を透過した測定光L0の一部と、固定ミラー21のミラー面21a及びハーフミラー面31で順次に反射された測定光L0の残部との干渉光である。
[0045]
 以上のように構成された光モジュール1Aでは、光モジュール1Aの外部から光学面33aを介してビームスプリッタユニット3に測定光L0が入射すると、測定光L0の一部は、ハーフミラー面31及び全反射ミラー面32で順次に反射されて、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、測定光L0の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(後述する光路P1)上を逆方向に進行し、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過する。
[0046]
 一方、測定光L0の残部は、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過した後、第1光学機能部17を通過し、更に、支持体22を透過して、固定ミラー21のミラー面21aに向かって進行する。そして、測定光L0の残部は、固定ミラー21のミラー面21aで反射されて、同一の光路(後述する光路P2)上を逆方向に進行し、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31で反射される。
[0047]
 ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過した測定光L0の一部と、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31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、ビームスプリッタユニット3から光学面33dを介して光モジュール1Aの外部に出射する。光モジュール1Aによれば、Z軸方向に沿って可動ミラー11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。
[0048]
 支持体22は、ビームスプリッタユニット3と可動ミラー11との間の光路(第1光路)P1と、ビームスプリッタユニット3と固定ミラー21との間の光路(第2光路)P2との間の光路差を補正する。具体的には、光路P1は、ハーフミラー面31から、全反射ミラー面32及び光学面33bを順次に介して、基準位置に位置する可動ミラー11のミラー面11aに至る光路であって、測定光L0の一部が進行する光路である。光路P2は、ハーフミラー面31から、光学面33c及び第1光学機能部17を順次に介して、固定ミラー21のミラー面21aに至る光路であって、測定光L0の残部が進行する光路である。支持体22は、光路P1の光路長(光路P1が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長)と光路P2の光路長(光路P2が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長)との差が小さくなるように、光路P1と光路P2との間の光路差を補正する。支持体22は、例えば、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と同一の光透過性材料によって形成することができる。その場合、支持体22の厚さ(Z軸方向における長さ)は、X軸方向におけるハーフミラー面31と全反射ミラー面32との距離と同一とすることができる。なお、ミラーユニット2においては、可動ミラー11、駆動部13、光路P1の一部、及び、光路P2の一部が、気密空間Sに配置されている。
[光学デバイスの構成]
[0049]
 図2及び図3に示されるように、ベース12、可動ミラー11の可動部、駆動部13及び第1光学機能部17及び第2光学機能部18は、SOI基板50によって構成されている。つまり、光学デバイス10は、SOI基板50によって構成されている。光学デバイス10は、例えば、矩形板状に形成されている。光学デバイス10は、例えば、15×10×0.3(厚さ)mm程度のサイズを有している。SOI基板50は、支持層51、デバイス層52及び中間層53を含んでいる。具体的には、支持層51は、SOI基板50の第1シリコン層である。デバイス層52は、SOI基板50の第2シリコン層である。中間層53は、SOI基板50の絶縁層であり、支持層51とデバイス層52との間に配置されている。可動ミラー11及び駆動部13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52の一部に一体的に形成されている。
[0050]
 ベース12は、支持層51、デバイス層52及び中間層53によって形成されている。ベース12の主面12aは、デバイス層52における中間層53とは反対側の表面である。ベース12において主面12aと対向する主面12bは、支持層51における中間層53とは反対側の表面である。光モジュール1Aでは、ベース12の主面12aと支持体22の表面22aとが互いに接合されている(図1参照)。
[0051]
 可動ミラー11は、可動部である本体部111及び壁部112を有している。本体部111は、デバイス層52によって形成されている。本体部111における主面12b側の表面111aには、金属膜が形成されることで、ミラー面11aが設けられている。壁部112は、支持層51及び中間層53によって形成されている。壁部112は、本体部111の表面111aに設けられている。壁部112は、Z軸方向から見た場合にミラー面11aを包囲している。一例として、壁部112は、Z軸方向から見た場合に、本体部111の外縁の内側において当該外縁に沿うように、且つ、Z軸方向から見た場合に、ミラー面11aの外縁の外側において当該外縁に沿うように、本体部111の表面111aに設けられている。
[0052]
 可動ミラー11は、可動部である一対のブラケット113及び一対のブラケット114を更に有している。一対のブラケット113及び一対のブラケット114は、デバイス層52によって形成されている。一対のブラケット113は、第1光学機能部17側に突出するように、本体部111の側面のうち第1光学機能部17側の領域に設けられている。各ブラケット113は、Z軸方向から見た場合に、同一の側にクランク状に屈曲した形状を呈している。一対のブラケット114は、第2光学機能部18(第1光学機能部17とは反対側)側に突出するように、本体部111の側面のうち第2光学機能部18側の領域に設けられている。各ブラケット114は、Z軸方向から見た場合に、同一の側(ただし、各ブラケット113とは反対側)にクランク状に屈曲した形状を呈している。
[0053]
 駆動部13は、第1弾性支持部14、第2弾性支持部15及びアクチュエータ部16を有している。第1弾性支持部14、第2弾性支持部15及びアクチュエータ部16は、デバイス層52によって形成されている。
[0054]
 第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15は、ベース12及び可動ミラー11に接続されている。第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15は、Z軸方向に沿って移動可能となるように可動ミラー11を支持している。
[0055]
 第1弾性支持部14は、一対の第1レバー141、一対の第2レバー142、複数のトーションバー143,144,145、複数のリンク146,147及び一対のブラケット148を含んでいる。一対の第1レバー141は、可動ミラー11から、Z軸方向及びX軸方向に垂直なY軸方向(Y軸に平行な方向、第3方向)における第1光学機能部17の両側に、ベース12の主面12aに沿って延在している。本実施形態では、一対の第1レバー141は、可動ミラー11と第1光学機能部17との間から、Y軸方向における第1光学機能部17の両側に、ベース12の主面12aに沿って延在している。一対の第1レバー141は、Z軸方向から見た場合に、第1光学機能部17の縁に沿って延在している。一対の第2レバー142は、Y軸方向における第1光学機能部17の両側から、可動ミラー11側に、ベース12の主面12aに沿って延在している。一対の第2レバー142は、Z軸方向から見た場合に、一対の第1レバー141の外側においてX軸方向に沿って延在している。
[0056]
 リンク146は、各第1レバー141における可動ミラー11側の端部141a間に掛け渡されている。リンク147は、各第2レバー142における可動ミラー11とは反対側の端部142a間に掛け渡されている。各リンク146,147は、Z軸方向から見た場合に、第1光学機能部17の縁に沿って延在している。一対のブラケット148は、可動ミラー11側に突出するように、リンク146における可動ミラー11側の側面に設けられている。各ブラケット148は、Z軸方向から見た場合に、同一の側(ただし、各ブラケット113とは反対側)にクランク状に屈曲した形状を呈している。一方のブラケット148の先端部は、Y軸方向において一方のブラケット113の先端部と対向している。他方のブラケット148の先端部は、Y軸方向において他方のブラケット113の先端部と対向している。
[0057]
 一方のブラケット148の先端部と一方のブラケット113の先端部との間、及び、他方のブラケット148の先端部と他方のブラケット113の先端部との間には、それぞれ、トーションバー143が掛け渡されている。互いに反対側にクランク状に屈曲したブラケット148とブラケット113との間に、トーションバー143が掛け渡されている。つまり、各第1レバー141の端部141aは、一対のトーションバー143を介して可動ミラー11に接続されている。一対のトーションバー143は、Y軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。
[0058]
 一方の第1レバー141における可動ミラー11とは反対側の端部141bと一方の第2レバー142の端部142aとの間、及び、他方の第1レバー141における可動ミラー11とは反対側の端部141bと他方の第2レバー142の端部142aとの間には、それぞれ、トーションバー144が掛け渡されている。つまり、各第1レバー141の端部141bは、一対のトーションバー144を介して各第2レバー142の端部142aに接続されている。一対のトーションバー144は、Y軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。
[0059]
 一方の第2レバー142における可動ミラー11側の端部142bとベース12との間、及び、他方の第2レバー142における可動ミラー11側の端部142bとベース12との間には、それぞれ、トーションバー145が掛け渡されている。つまり、各第2レバー142の端部142bは、一対のトーションバー145を介してベース12に接続されている。一対のトーションバー145は、Y軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。
[0060]
 第2弾性支持部15は、一対の第3レバー151、一対の第4レバー152、複数のトーションバー153,154,155、複数のリンク156,157及び一対のブラケット158を含んでいる。一対の第3レバー151は、可動ミラー11から、Y軸方向における第2光学機能部18の両側に、ベース12の主面12aに沿って延在している。本実施形態では、一対の第3レバー151は、可動ミラー11と第2光学機能部18との間から、Y軸方向における第2光学機能部18の両側に延在している。一対の第3レバー151は、Z軸方向から見た場合に、第2光学機能部18の縁に沿って延在している。一対の第4レバー152は、Y軸方向における第2光学機能部18の両側から、可動ミラー11側に、ベース12の主面12aに沿って延在している。一対の第4レバー152は、Z軸方向から見た場合に、一対の第3レバー151の外側においてX軸方向に沿って延在している。
[0061]
 リンク156は、各第3レバー151における可動ミラー11側の端部151a間に掛け渡されている。リンク157は、各第4レバー152における可動ミラー11とは反対側の端部152a間に掛け渡されている。各リンク156,157は、Z軸方向から見た場合に、第2光学機能部18の縁に沿って延在している。一対のブラケット158は、可動ミラー11側に突出するように、リンク156における可動ミラー11側の側面に設けられている。各ブラケット158は、Z軸方向から見た場合に、同一の側(ただし、各ブラケット114とは反対側)にクランク状に屈曲した形状を呈している。一方のブラケット158の先端部は、Y軸方向において一方のブラケット114の先端部と対向している。他方のブラケット158の先端部は、Y軸方向において他方のブラケット114の先端部と対向している。
[0062]
 一方のブラケット158の先端部と一方のブラケット114の先端部との間、及び、他方のブラケット158の先端部と他方のブラケット114の先端部との間には、それぞれ、トーションバー153が掛け渡されている。互いに反対側にクランク状に屈曲したブラケット158とブラケット114との間に、トーションバー153が掛け渡されている。つまり、各第3レバー151の端部151aは、一対のトーションバー153を介して可動ミラー11に接続されている。一対のトーションバー153は、Y軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。
[0063]
 一方の第3レバー151における可動ミラー11とは反対側の端部151bと一方の第4レバー152の端部152aとの間、及び、他方の第3レバー151における可動ミラー11とは反対側の端部151bと他方の第4レバー152の端部152aとの間には、それぞれ、トーションバー154が掛け渡されている。つまり、各第3レバー151の端部151bは、一対のトーションバー154を介して各第4レバー152の端部152aに接続されている。一対のトーションバー154は、Y軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。
[0064]
 一方の第4レバー152における可動ミラー11側の端部152bとベース12との間、及び、他方の第4レバー152における可動ミラー11側の端部152bとベース12との間には、それぞれ、トーションバー155が掛け渡されている。つまり、各第4レバー152の端部152bは、一対のトーションバー155を介してベース12に接続されている。一対のトーションバー155は、Y軸方向に平行な同一の軸線上に配置されている。
[0065]
 第1光学機能部17は、少なくとも、一対の第1レバー141及び複数のリンク146,147によって、画定されている。第1弾性支持部14において、X軸方向における各第1レバー141の長さA1は、ミラー面11aの外縁と第1光学機能部17の縁との間の最短距離D1(Z軸方向から見た場合における最短距離)よりも大きい。Y軸方向における一対の第1レバー141間の最大距離D2は、Y軸方向における第1光学機能部17の最大幅W1(Z軸方向から見た場合における最大幅)に等しい。第1光学機能部17の縁のうちミラー面11aに最も近い部分から、各第1レバー141の端部141bまでの距離D3(Z軸方向から見た場合における距離)は、第1光学機能部17の縁のうちミラー面11aから最も遠い部分から、各第1レバー141の端部141bまでの距離D4(Z軸方向から見た場合における距離)よりも大きい。
[0066]
 第2光学機能部18は、少なくとも、一対の第3レバー151及び複数のリンク156,157によって、画定されている。第2弾性支持部15において、X軸方向における各第3レバー151の長さA2は、ミラー面11aの外縁と第2光学機能部18の縁との間の最短距離D5(Z軸方向から見た場合における最短距離)よりも大きい。Y軸方向における一対の第3レバー151間の最大距離D6は、Y軸方向における第2光学機能部18の最大幅W2(Z軸方向から見た場合における最大幅)に等しい。第2光学機能部18の縁のうちミラー面11aに最も近い部分から、各第3レバー151の端部151bまでの距離D7(Z軸方向から見た場合における距離)は、第2光学機能部18の縁のうちミラー面11aから最も遠い部分から、各第3レバー151の端部151bまでの距離D8(Z軸方向から見た場合における距離)よりも大きい。
[0067]
 第1弾性支持部14と第2弾性支持部15とは、可動ミラー11の中心を通り且つX軸方向に垂直な平面に関しても、また、可動ミラー11の中心を通り且つY軸方向に垂直な平面に関しても、互いに対称の構造を有していない。ただし、第1弾性支持部14のうち一対のブラケット148を除いた部分と、第2弾性支持部15のうち一対のブラケット158を除いた部分とは、可動ミラー11の中心を通り且つX軸方向に垂直な平面に関しても、また、可動ミラー11の中心を通り且つY軸方向に垂直な平面に関しても、互いに対称の構造を有している。
[0068]
 アクチュエータ部16は、Z軸方向に沿って可動ミラー11を移動させる。アクチュエータ部16は、可動ミラー11の外縁に沿って配置された一対の櫛歯電極161及び一対の櫛歯電極162を有している。一方の櫛歯電極161は、可動ミラー11の本体部111の側面のうち、一方のブラケット113と一方のブラケット114との間の領域111bに設けられている。他方の櫛歯電極161は、可動ミラー11の本体部111の側面のうち、他方のブラケット113と他方のブラケット114との間の領域111cに設けられている。一方の櫛歯電極162は、ベース12のデバイス層52の側面うち、本体部111の領域111bから離間した状態で当該領域111bに沿うように延在する領域に設けられている。他方の櫛歯電極162は、ベース12のデバイス層52の側面うち、本体部111の領域111cから離間した状態で当該領域111cに沿うように延在する領域に設けられている。一方の櫛歯電極161及び一方の櫛歯電極162においては、一方の櫛歯電極161の各櫛歯が一方の櫛歯電極162の各櫛歯間に位置している。他方の櫛歯電極161及び他方の櫛歯電極162においては、他方の櫛歯電極161の各櫛歯が他方の櫛歯電極162の各櫛歯間に位置している。
[0069]
 ベース12には、複数の電極パッド121,122が設けられている。各電極パッド121,122は、デバイス層52に至るようにベース12の主面12bに形成された開口12c内において、デバイス層52の表面に形成されている。各電極パッド121は、第1弾性支持部14及び可動ミラー11の本体部111を介して、又は、第2弾性支持部15及び可動ミラー11の本体部111を介して、櫛歯電極161と電気的に接続されている。各電極パッド122は、デバイス層52を介して、櫛歯電極162と電気的に接続されている。ワイヤ26は、各電極パッド121,122と各リードピン25との間に掛け渡されている。
[0070]
 以上のように構成された光学デバイス10では、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26を介して、複数の電極パッド121と複数の電極パッド122との間に電圧が印加されると、例えばZ軸方向における一方の側に可動ミラー11を移動させるように、互いに対向する櫛歯電極161及び櫛歯電極162間に静電気力が生じる。このとき、第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15において各トーションバー143,144,145,153,154,155が捩れて、第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15に弾性力が生じる。光学デバイス10では、複数のリードピン25及び複数のワイヤ26を介して駆動部13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11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13は、静電アクチュエータとして機能する。
[作用及び効果]
[0071]
 光モジュール1Aでは、可動ミラー11が、ベース12の主面12aに平行な平面に沿ったミラー面11aを有している。これにより、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図ることができる。また、ミラーユニット2において、可動ミラー11及び駆動部13が、気密空間Sに配置されている。これにより、可動ミラー11を移動させる駆動部13が外部環境の影響を受け難くなるため、可動ミラー11の可動性能が低下するのを抑制することができる。更に、可動ミラー11のミラー面11a及び固定ミラー21のミラー面21aが、主面12aに垂直なZ軸方向における一方の側に向いている。これにより、例えば、可動ミラー11のミラー面11a及び固定ミラー21のミラー面21aが互いに直交する位置関係にある場合に比べ、Z軸方向におけるミラーユニット2の高さを抑えることができる。しかも、ビームスプリッタユニット3と可動ミラー11との間の光路P1の一部に加え、ビームスプリッタユニット3と固定ミラー21との間の光路P2の一部が、気密空間Sに配置されている。これにより、Z軸方向に垂直な方向(光モジュール1Aでは、X軸方向)おけるミラーユニット2の幅を抑えることができる。以上により、光モジュール1Aによれば、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0072]
 光モジュール1Aでは、光学デバイス10のベース12を支持すると共に表面22cに固定ミラー21が配置された支持体22が、ビームスプリッタユニット3と可動ミラー11との間の光路P1と、ビームスプリッタユニット3と固定ミラー21との間の光路P2との間の光路差を補正する。これにより、測定光L0の干渉光(すなわち、測定光L1)を容易に且つ高精度で得ることができる。しかも、光路差を補正する光透過部材を別途設ける必要もない。
[0073]
 光モジュール1Aでは、パッケージ24が、光透過性を有する天壁243を含み、ビームスプリッタユニット3が、パッケージ24の天壁243によって支持されており、気密空間Sが、パッケージ24によって形成されている。これにより、光透過性を有する天壁243を含む簡易なパッケージ24によって、気密空間Sの形成及びビームスプリッタユニット3の支持の両方を実現することができる。
[0074]
 光モジュール1Aでは、ベース12、可動ミラー11の本体部111、壁部112、及び複数のブラケット113,114、並びに、駆動部13が、SOI基板50によって構成されている。これにより、可動ミラー11の確実な移動のための構成をSOI基板50によって好適に実現することができる。
[0075]
 光学デバイス10では、第1弾性支持部14が、可動ミラー11から第1光学機能部17の両側に主面12aに沿って延在する一対の第1レバー141を有しており、可動ミラー11と第1光学機能部17とが並ぶX軸方向における各第1レバー141の長さが、ミラー面11aの外縁と第1光学機能部17の縁との間の最短距離よりも大きい。これにより、可動ミラー11と第1光学機能部17との間の距離の増大が抑制されるため、装置全体の大型化を抑制することができる。更に、第1弾性支持部14において各第1レバー141の長さが確保されるため、可動ミラー11の可動性能の低下を抑制することができる。以上により、光学デバイス10によれば、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及び装置全体の大型化を抑制することができる。
[0076]
 光学デバイス10では、Y軸方向における一対の第1レバー141間の最大距離が、Y軸方向における第1光学機能部17の最大幅に等しい。これにより、可動ミラー11と第1光学機能部17との間の距離の増大の抑制と、各第1レバー141の長さの確保とを、よりバランス良く実現することができる。
[0077]
 光学デバイス10では、第1光学機能部17の縁のうちミラー面11aに最も近い部分から、各第1レバー141における可動ミラー11とは反対側の端部141bまでの距離が、第1光学機能部17の縁のうちミラー面11aから最も遠い部分から、各第1レバー141における可動ミラー11とは反対側の端部141bまでの距離よりも大きい。これにより、可動ミラー11と第1光学機能部17との間の距離の増大の抑制と、各第1レバー141の長さの確保とを、よりバランス良く実現することができる。
[0078]
 光学デバイス10では、第1弾性支持部14が、Y軸方向における第1光学機能部17の両側から可動ミラー11側に主面12aに沿って延在する一対の第2レバー142を更に有しており、一対の第1レバー141、一対の第2レバー142及びベース12の相互間の接続が、複数のトーションバー143,144,145を介して実現されている。同様に、第2弾性支持部15が、一対の第3レバー151に加え、一対の第4レバー152を有しており、一対の第3レバー151、一対の第4レバー152及びベース12の相互間の接続が、複数のトーションバー153,154,155を介して実現されている。これにより、可動ミラー11の可動範囲の増大、及び可動ミラー11の可動効率の向上(可動ミラー11の駆動に要する駆動力の低減)を図ることができる。
[0079]
 光学デバイス10では、各第1レバー141における可動ミラー11側の端部141aが、Y軸方向に平行な同一の軸線上に配置された複数のトーションバー143を介して可動ミラー11に接続されている。同様に、各第3レバー151における可動ミラー11側の端部151aが、Y軸方向に平行な同一の軸線上に配置された複数のトーションバー153を介して可動ミラー11に接続されている。これにより、同一の軸線上に配置された各トーションバー143の長さを短くすることができる。同様に、同一の軸線上に配置された各トーションバー153の長さを短くすることができる。その結果、X軸方向への可動ミラー11の移動、及びZ軸方向に平行な軸線回りの可動ミラー11の回転を抑制することができる。
[0080]
 光学デバイス10では、第1弾性支持部14において、各第1レバー141における可動ミラー11側の端部141a間にリンク146が掛け渡されており、各第2レバー142における可動ミラー11とは反対側の端部142a間にリンク147が掛け渡されている。同様に、第2弾性支持部15において、各第3レバー151における可動ミラー11側の端部151a間にリンク156が掛け渡されており、各第4レバー152における可動ミラー11とは反対側の端部152a間にリンク157が掛け渡されている。これにより、可動ミラー11の移動の安定性を向上させることができる。また、各リンク146,147が、Z軸方向から見た場合に、第1光学機能部17の縁に沿って延在している。これにより、装置全体の大型化を抑制することができる。
[0081]
 光学デバイス10では、アクチュエータ部16が、可動ミラー11の外縁に沿って配置された櫛歯電極161,162を有している。これにより、櫛歯電極161,162によって生じる静電気力を可動ミラー11の駆動力として効率良く利用することができる。
[0082]
 光学デバイス10では、可動ミラー11の本体部111に、Z軸方向から見た場合にミラー面11aを包囲する壁部112が設けられている。これにより、壁部112が梁として機能するため、本体部111の薄型化を図りつつも、ミラー面11aの変形(反り、撓み等)を抑制することができる。
[第1実施形態の変形例]
[0083]
 図4の(a)に示されるように、気密空間Sは、パッケージ24及びビームスプリッタユニット3によって形成されていてもよい。図4の(a)に示される光モジュール1Aでは、パッケージ24の天壁243に、光路P1が通る開口243b、及び光路P2が通る開口243cが形成されている。各開口243b,243cは、Z軸方向において天壁243を貫通している。ビームスプリッタユニット3は、各開口243b,243cを塞いだ状態で、天壁243によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、天壁243の表面243aに光学樹脂4によって固定されている。このような構成によれば、光路P1が通る開口243b、及び光路P2が通る開口243cが形成された天壁243を含む簡易なパッケージ24によって、気密空間Sの形成及びビームスプリッタユニット3の支持の両方を実現することができる。なお、図4の(a)に示される光モジュール1Aでは、天壁243は、測定光L0に対して光透過性を有していなくてもよい。また、各開口243b,243c内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。また、パッケージ24の天壁243に、複数の光路P1,P2が通る1つの開口が形成されていてもよい。
[0084]
 また、図4の(b)に示されるように、気密空間Sを形成するパッケージ24とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27が設けられていてもよい。図4の(b)に示される光モジュール1Aでは、ビームスプリッタユニット3は、天壁243から離間した状態で、支持構造27によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持構造27の壁部271に形成された凹部271a内にビームスプリッタユニット3の一部が配置された状態で、凹部271aの内面に光学樹脂4によって固定されている。壁部271は、Z軸方向において天壁243と対向しており、凹部271aは、Z軸方向において天壁243とは反対側に開口している。凹部271aの底面には、複数の光路P1,P2が通る1つの開口271bが形成さている。このような構成によれば、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27がパッケージ24とは別に設けられているため、ビームスプリッタユニット3のレイアウトの自由度を向上させることができる。なお、開口271b内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。
[第2実施形態]
[光モジュールの構成]
[0085]
 図5に示されるように、光モジュール1Bは、ベース12、支持体22及び支持壁(壁)29によって気密空間Sが形成されている点で、図1に示される光モジュール1Aと主に相違している。光モジュール1Bでは、サブマウント23が、基板28上に固定されており、複数のリードピン25が、基板28を貫通した状態で、基板28に固定されている。
[0086]
 支持壁29は、ベース12の主面12bに固定されている。支持壁29は、例えば、矩形板状に形成されている。支持壁29は、測定光L0に対して光透過性を有している。支持壁29におけるベース12側の表面29aには、凹部29cが形成されている。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動させられた際に、可動ミラー11及び駆動部13が支持壁29に接触することが防止される。ビームスプリッタユニット3は、支持壁29によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持壁29における光学デバイス10とは反対側の表面29bに光学樹脂4によって固定されている。光学樹脂4は、測定光L0に対して光透過性を有している。
[作用及び効果]
[0087]
 光モジュール1Bによれば、上述した光モジュール1Aと同様の理由により、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0088]
 光モジュール1Bでは、気密空間Sが、ベース12、支持体22及び支持壁29によって形成されている。これにより、ベース12及び支持体22が、気密空間Sを形成するパッケージ24の一部として機能するため、例えば、ベース12及び支持体22を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。
[第2実施形態の変形例]
[0089]
 図6の(a)に示されるように、気密空間Sは、ベース12、支持体22、支持壁29及びビームスプリッタユニット3によって形成されていてもよい。図6の(a)に示される光モジュール1Bでは、支持壁29に、光路P1が通る開口29d、及び光路P2が通る開口29eが形成されている。各開口29d,29eは、Z軸方向において支持壁29を貫通している。ビームスプリッタユニット3は、各開口29d,29eを塞いだ状態で、支持壁29によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持壁29の表面29bに光学樹脂4によって固定されている。このような構成によれば、ベース12及び支持体22が、気密空間Sを形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベース12及び支持体22を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。なお、図6の(a)に示される光モジュール1Bでは、支持壁29は、測定光L0に対して光透過性を有していなくてもよい。また、各開口29d,29e内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。また、支持壁29に、複数の光路P1,P2が通る1つの開口が形成されていてもよい。
[0090]
 また、図6の(b)に示されるように、支持壁29とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27が設けられていてもよい。図6の(b)に示される光モジュール1Bでは、ビームスプリッタユニット3は、支持壁29から離間した状態で、支持構造27によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持構造27の壁部271に形成された凹部271a内にビームスプリッタユニット3の一部が配置された状態で、凹部271aの内面に光学樹脂4によって固定されている。壁部271は、Z軸方向において支持壁29と対向しており、凹部271aは、Z軸方向において支持壁29とは反対側に開口している。凹部271aの底面には、複数の光路P1,P2が通る1つの開口271bが形成さている。このような構成によれば、ベース12及び支持体22が、気密空間Sを形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベース12及び支持体22を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。また、ミラーユニット2が、支持壁29とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27を含むため、ビームスプリッタユニット3のレイアウトの自由度を向上させることができる。なお、開口271b内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。
[第3実施形態]
[光モジュールの構成]
[0091]
 図7に示されるように、光モジュール1Cは、可動ミラー11のミラー面11a及び固定ミラー21のミラー面21aが、ベース12の主面12aに平行な同一の平面に沿って配置されている点、並びに、ビームスプリッタユニット3が、光路P1と光路P2との間の光路差を補正する点で、図1に示される光モジュール1Aと主に相違している。光モジュール1Cでは、パッケージ24の底壁241の内面に、光学デバイス10のベース12が固定されている。光モジュール1Cでは、ベース12の主面12aが天壁243の内面と向かい合い、且つベース12の主面12bが底壁241の内面と向かい合うように、光学デバイス10が配置されている。
[0092]
 可動ミラー11を構成する金属膜は、ベース12の主面12aを含む可動ミラー11の平面上に形成されている。固定ミラー21を構成する金属膜は、ベース12の主面12aに形成されている。この場合、固定ミラー21が第1光学機能部17として機能する。
[0093]
 ビームスプリッタユニット3は、ハーフミラー面31、全反射ミラー面32及び複数の光学面33a,33b,33c,33dに加え、複数の全反射ミラー面34a,34b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が接合されることで構成されている。各全反射ミラー面34a,34bは、例えば金属膜によって形成されている。全反射ミラー面34aは、例えば光学面33aに対してハーフミラー面31とは逆側に45°傾斜した面であり、Z軸方向から見た場合にハーフミラー面31と重なっている。全反射ミラー面34aは、ハーフミラー面31を透過した測定光L0の残部をX軸方向に沿って反射する。全反射ミラー面34bは、全反射ミラー面34aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっており且つX軸方向から見た場合に全反射ミラー面34aと重なっている。全反射ミラー面34bは、全反射ミラー面34aによって反射された測定光L0の残部をZ軸方向に沿って固定ミラー21側に反射する。
[0094]
 以上のように構成された光モジュール1Cでは、光モジュール1Cの外部から光学面33aを介してビームスプリッタユニット3に測定光L0が入射すると、測定光L0の一部は、ハーフミラー面31及び全反射ミラー面32で順次に反射されて、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、測定光L0の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(光路P1)上を逆方向に進行し、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過する。
[0095]
 一方、測定光L0の残部は、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過した後、複数の全反射ミラー面34a,34bで順次に反射されて、固定ミラー21のミラー面21aに向かって進行する。そして、測定光L0の残部は、固定ミラー21のミラー面21aで反射されて、同一の光路(光路P2)上を逆方向に進行し、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31で反射される。
[0096]
 ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31を透過した測定光L0の一部と、ビームスプリッタユニット3のハーフミラー面31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、ビームスプリッタユニット3から光学面33dを介して光モジュール1Cの外部に出射する。光モジュール1Cでは、ビームスプリッタユニット3が、ビームスプリッタユニット3と可動ミラー11との間の光路P1と、ビームスプリッタユニット3と固定ミラー21との間の光路P2との間の光路差を補正する。
[作用及び効果]
[0097]
 光モジュール1Cによれば、上述した光モジュール1Aと同様の理由により、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0098]
 光モジュール1Cでは、可動ミラー11のミラー面11a及び固定ミラー21のミラー面21aが、ベース12の主面12aに平行な同一の平面に沿って配置されており、ビームスプリッタユニット3が、光路P1と光路P2との間の光路差を補正する。これにより、例えば、光路差を補正する光透過部材を別途設ける場合に比べ、Z軸方向におけるミラーユニット2の高さを抑えることができる。
[0099]
 光モジュール1Cでは、ビームスプリッタユニット3が、パッケージ24の天壁243によって支持されており、気密空間Sが、パッケージ24によって形成されている。これにより、光透過性を有する天壁243を含む簡易なパッケージ24によって、気密空間Sの形成及びビームスプリッタユニット3の支持の両方を実現することができる。
[第3実施形態の変形例]
[0100]
 図8の(a)に示されるように、気密空間Sは、パッケージ24及びビームスプリッタユニット3によって形成されていてもよい。図8の(a)に示される光モジュール1Cでは、パッケージ24の天壁243に、光路P1が通る開口243b、及び光路P2が通る開口243cが形成されている。各開口243b,243cは、Z軸方向において天壁243を貫通している。ビームスプリッタユニット3は、各開口243b,243cを塞いだ状態で、天壁243によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、天壁243の表面243aに光学樹脂4によって固定されている。このような構成によれば、光路P1が通る開口243b、及び光路P2が通る開口243cが形成された天壁243を含む簡易なパッケージ24によって、気密空間Sの形成及びビームスプリッタユニット3の支持の両方を実現することができる。なお、図8の(a)に示される光モジュール1Cでは、天壁243は、測定光L0に対して光透過性を有していなくてもよい。また、各開口243b,243c内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。また、パッケージ24の天壁243に、複数の光路P1,P2が通る1つの開口が形成されていてもよい。
[0101]
 また、図8の(b)に示されるように、気密空間Sを形成するパッケージ24とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27が設けられていてもよい。図8の(b)に示される光モジュール1Cでは、ビームスプリッタユニット3は、天壁243から離間した状態で、支持構造27によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持構造27の壁部271に形成された凹部271a内にビームスプリッタユニット3の一部が配置された状態で、凹部271aの内面に光学樹脂4によって固定されている。壁部271は、Z軸方向において天壁243と対向しており、凹部271aは、Z軸方向において天壁243とは反対側に開口している。凹部271aの底面には、複数の光路P1,P2が通る1つの開口271bが形成さている。このような構成によれば、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27がパッケージ24とは別に設けられているため、ビームスプリッタユニット3のレイアウトの自由度を向上させることができる。なお、開口271b内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。
[第4実施形態]
[光モジュールの構成]
[0102]
 図9に示されるように、光モジュール1Dは、ベース12、サブマウント23及び支持壁(壁)29によって気密空間Sが形成されている点で、図7に示される光モジュール1Cと主に相違している。光モジュール1Dでは、サブマウント23が、基板28上に固定されており、複数のリードピン25が、基板28を貫通した状態で、基板28に固定されている。
[0103]
 支持壁29は、ベース12の主面12aに固定されている。支持壁29は、例えば、矩形板状に形成されている。支持壁29は、測定光L0に対して光透過性を有している。支持壁29におけるベース12側の表面29aには、凹部29cが形成されている。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動させられた際に、可動ミラー11及び駆動部13が支持壁29に接触することが防止される。ビームスプリッタユニット3は、支持壁29によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持壁29における光学デバイス10とは反対側の表面29bに光学樹脂4によって固定されている。光学樹脂4は、測定光L0に対して光透過性を有している。
[作用及び効果]
[0104]
 光モジュール1Dによれば、上述した光モジュール1Aと同様の理由により、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0105]
 光モジュール1Dでは、気密空間Sが、ベース12、サブマウント23及び支持壁29によって形成されている。これにより、ベース12が、気密空間Sを形成するパッケージ24の一部として機能するため、例えば、ベース12を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。
[第4実施形態の変形例]
[0106]
 図10の(a)に示されるように、気密空間Sは、ベース12、サブマウント23、支持壁29及びビームスプリッタユニット3によって形成されていてもよい。図10の(a)に示される光モジュール1Dでは、支持壁29に、光路P1が通る開口29d、及び光路P2が通る開口29eが形成されている。各開口29d,29eは、Z軸方向において支持壁29を貫通している。ビームスプリッタユニット3は、各開口29d,29eを塞いだ状態で、支持壁29によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持壁29の表面29bに光学樹脂4によって固定されている。このような構成によれば、ベース12が、気密空間Sを形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベース12を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。なお、図10の(a)に示される光モジュール1Dでは、支持壁29は、測定光L0に対して光透過性を有していなくてもよい。また、各開口29d,29e内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。また、支持壁29に、複数の光路P1,P2が通る1つの開口が形成されていてもよい。
[0107]
 また、図10の(b)に示されるように、支持壁29とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27が設けられていてもよい。図10の(b)に示される光モジュール1Dでは、ビームスプリッタユニット3は、支持壁29から離間した状態で、支持構造27によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持構造27の壁部271に形成された凹部271a内にビームスプリッタユニット3の一部が配置された状態で、凹部271aの内面に光学樹脂4によって固定されている。壁部271は、Z軸方向において支持壁29と対向しており、凹部271aは、Z軸方向において支持壁29とは反対側に開口している。凹部271aの底面には、複数の光路P1,P2が通る1つの開口271bが形成さている。このような構成によれば、ベース12が、気密空間Sを形成するパッケージの一部として機能するため、例えば、ベース12を収容するパッケージを別途設ける場合に比べ、モジュール全体の大型化を抑制することができる。また、ミラーユニット2が、支持壁29とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27を含むため、ビームスプリッタユニット3のレイアウトの自由度を向上させることができる。なお、開口271b内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。
[0108]
 また、図11に示されるように、光モジュール1Dでは、サブマウント23が設けられていなくてもよい。その場合、サブマウント23に相当する部分を、ベース12として支持層51(図2参照)によって一体的に構成することで、気密空間Sを容易に且つ確実に形成することができる。
[第5実施形態]
[光モジュールの構成]
[0109]
 図12に示されるように、光モジュール1Eは、ビームスプリッタユニット3が、可動ミラー11及び固定ミラー21と共に、測定光L0についての干渉光学系I1、及びレーザ光L10についての干渉光学系(第2干渉光学系)I2を構成している点で、図1に示される光モジュール1Aと主に相違している。光モジュール1Eは、光源5、光検出器6、複数の回路基板7、及びハーフミラー8を備えている。光源5は、干渉光学系I2に入射させるレーザ光L10を発生する。光源5は、例えばレーザダイオード等によって構成されている。光検出器6は、干渉光学系I2から出射されたレーザ光L11(レーザ光L10の干渉光)を検出する。光検出器6は、例えばフォトダイオード等によって構成されている。光源5及び光検出器6は、別々の回路基板7に実装されている。ハーフミラー8は、光源5から出射されたレーザ光L10を透過させ、干渉光学系I2から出射されたレーザ光L11を反射する。
[0110]
 ビームスプリッタユニット3は、ハーフミラー面31、全反射ミラー面32、ダイクロイックミラー面35及び複数の光学面36a,36b,36c,36d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が接合されることで構成されている。ダイクロイックミラー面35は、例えば誘電体多層膜によって形成されている。
[0111]
 光学面36aは、例えばX軸方向に垂直な面である。ハーフミラー面31は、例えば光学面36aに対して45°傾斜した面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっており且つX軸方向から見た場合に光学面36aと重なっている。全反射ミラー面32は、ハーフミラー面31に平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっており且つX軸方向から見た場合にハーフミラー面31と重なっている。
[0112]
 光学面36bは、光学面36aに垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっている。光学面36bは、Z軸方向において全反射ミラー面32と可動ミラー11のミラー面11aとの間に位置している。光学面36cは、光学面36aに垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。光学面36cは、Z軸方向においてハーフミラー面31と固定ミラー21のミラー面21aとの間に位置している。光学面36dは、光学面36aに垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。光学面36dは、Z軸方向において、ハーフミラー面31に対して固定ミラー21のミラー面21aとは反対側に位置している。
[0113]
 光学面36eは、例えばX軸方向に垂直な面である。ダイクロイックミラー面35は、例えば光学面36eに対してハーフミラー面31とは逆側に45°傾斜した面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっており且つX軸方向から見た場合に光学面36eと重なっている。ダイクロイックミラー面35は、Z軸方向において光学面36dとハーフミラー面31との間に位置している。
[0114]
 以上のように構成された光モジュール1Eでは、光モジュール1Eの外部から光学面36aを介してビームスプリッタユニット3に測定光L0が入射すると、測定光L0の一部は、ハーフミラー面31を透過し、全反射ミラー面32で反射されて、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、測定光L0の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(光路P1)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31で反射される。
[0115]
 一方、測定光L0の残部は、ハーフミラー面31で反射された後、第1光学機能部17を通過し、更に、支持体22を透過して、固定ミラー21のミラー面21aに向かって進行する。そして、測定光L0の残部は、固定ミラー21のミラー面21aで反射されて、同一の光路(光路P2)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31を透過する。
[0116]
 ハーフミラー面31で反射された測定光L0の一部と、ハーフミラー面31を透過した測定光L0の残部とは、干渉光である測定光L1となり、測定光L1は、ダイクロイックミラー面35を透過して、ビームスプリッタユニット3から光学面36dを介して光モジュール1Eの外部に出射する。
[0117]
 また、光源5から出射されたレーザ光L10が、ハーフミラー8を透過して、光学面36eを介してビームスプリッタユニット3に入射すると、レーザ光L10は、ダイクロイックミラー面35で反射されて、ハーフミラー面31に向かって進行する。レーザ光L10の一部は、ハーフミラー面31及び全反射ミラー面32で順次に反射されて、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、レーザ光L10の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(光路P3)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31で反射される。
[0118]
 一方、レーザ光L10の残部は、ハーフミラー面31を透過した後、第1光学機能部17を通過し、更に、支持体22を透過して、固定ミラー21のミラー面21aに向かって進行する。そして、レーザ光L10の残部は、固定ミラー21のミラー面21aで反射されて、同一の光路(光路P4)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31を透過する。
[0119]
 ハーフミラー面31で反射されたレーザ光L10の一部と、ハーフミラー面31を透過したレーザ光L10の残部とは、干渉光であるレーザ光L11となり、レーザ光L11は、ダイクロイックミラー面35で反射されて、光学面36eを介してビームスプリッタユニット3から出射する。ビームスプリッタユニット3から出射したレーザ光L11は、ハーフミラー8で反射されて、光検出器6に入射し、光検出器6で検出される。
[作用及び効果]
[0120]
 光モジュール1Eによれば、上述した光モジュール1Aと同様の理由により、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0121]
 光モジュール1Eでは、ビームスプリッタユニット3が、可動ミラー11及び固定ミラー21と共にレーザ光L10について干渉光学系I2を構成している。これにより、レーザ光L10の干渉光であるレーザ光L11を検出することで、可動ミラー11のミラー面11aの位置を精度良く計測することができる。また、ビームスプリッタユニット3が、可動ミラー11及び固定ミラー21と共に、測定光L0についての干渉光学系I1、及びレーザ光L10についての干渉光学系I2を構成している。そのため、ミラーユニット2において部品点数を減少させることができる。
[第5実施形態の変形例]
[0122]
 図13の(a)に示されるように、気密空間Sは、パッケージ24及びビームスプリッタユニット3によって形成されていてもよい。図13の(a)に示される光モジュール1Eでは、パッケージ24の天壁243に、光路P1,P3が通る開口243b、及び光路P2,P4が通る開口243cが形成されている。各開口243b,243cは、Z軸方向において天壁243を貫通している。ビームスプリッタユニット3は、各開口243b,243cを塞いだ状態で、天壁243によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、天壁243の表面243aに光学樹脂4によって固定されている。このような構成によれば、光路P1,P3が通る開口243b、及び光路P2,P4が通る開口243cが形成された天壁243を含む簡易なパッケージ24によって、気密空間Sの形成及びビームスプリッタユニット3の支持の両方を実現することができる。なお、図13の(a)に示される光モジュール1Eでは、天壁243は、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有していなくてもよい。また、各開口243b,243c内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。また、パッケージ24の天壁243に、複数の光路P1,P2,P3,P4が通る1つの開口が形成されていてもよい。
[0123]
 また、図13の(b)に示されるように、気密空間Sを形成するパッケージ24とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27が設けられていてもよい。図13の(b)に示される光モジュール1Eでは、ビームスプリッタユニット3は、天壁243から離間した状態で、支持構造27によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持構造27の壁部271に形成された凹部271a内にビームスプリッタユニット3の一部が配置された状態で、凹部271aの内面に光学樹脂4によって固定されている。壁部271は、Z軸方向において天壁243と対向しており、凹部271aは、Z軸方向において天壁243とは反対側に開口している。凹部271aの底面には、複数の光路P1,P2,P3,P4が通る1つの開口271bが形成さている。このような構成によれば、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27がパッケージ24とは別に設けられているため、ビームスプリッタユニット3のレイアウトの自由度を向上させることができる。なお、開口271b内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。
[第6実施形態]
[光モジュールの構成]
[0124]
 図14に示されるように、光モジュール1Fは、ビームスプリッタユニット3が、可動ミラー11及び固定ミラー21と共に、測定光L0についての干渉光学系I1、及びレーザ光L10についての干渉光学系I2を構成している点で、図1に示される光モジュール1Aと主に相違している。光モジュール1Fは、光源5、光検出器6及び回路基板7に加え、光検出器9を備えている。光検出器9は、干渉光学系I1から出射された測定光L1(測定光L1の干渉光)を検出する。光検出器9は、例えばフォトダイオード等によって構成されている。光源5、複数の光検出器6,9、及びミラーユニット2は、同一の回路基板7に実装されている。
[0125]
 ビームスプリッタユニット3は、ハーフミラー面31、全反射ミラー面32、ダイクロイックミラー面35、ハーフミラー面37、全反射ミラー面38及び複数の光学面33a,33b,33c,33d,33e,33f,33g,33h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が接合されることで構成されている。ハーフミラー面37は、例えば誘電体多層膜によって形成されている。全反射ミラー面38は、例えば金属膜によって形成されている。
[0126]
 光学面33aは、例えばZ軸方向に垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。ハーフミラー面31は、例えば光学面33aに対して45°傾斜した面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。ハーフミラー面31は、Z軸方向において光学面33aと固定ミラー21のミラー面21aとの間に位置している。全反射ミラー面32は、ハーフミラー面31に平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっており且つX軸方向から見た場合にハーフミラー面31と重なっている。
[0127]
 光学面33bは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっている。光学面33bは、Z軸方向において全反射ミラー面32と可動ミラー11のミラー面11aとの間に位置している。光学面33cは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。光学面33cは、Z軸方向においてハーフミラー面31と固定ミラー21のミラー面21aとの間に位置している。光学面33dは、光学面33aに垂直な面であり、X軸方向から見た場合にハーフミラー面31と重なっている。光学面33dは、X軸方向において、ハーフミラー面31に対して全反射ミラー面32とは反対側に位置している。
[0128]
 光学面33eは、光学面33dに平行な面であり、X軸方向から見た場合に光学面33dと重なっている。光学面33eは、X軸方向において、光学面33dに対してハーフミラー面31とは反対側に位置している。ダイクロイックミラー面35は、例えば光学面33eに対して45°傾斜した面であり、Z軸方向から見た場合に光検出器9と重なっており且つX軸方向から見た場合に光学面33eと重なっている。ダイクロイックミラー面35は、X軸方向において光学面33eに対してハーフミラー面31とは反対側に位置している。ハーフミラー面37は、ダイクロイックミラー面35に平行な面であり、Z軸方向から見た場合に光検出器6と重なっており且つX軸方向から見た場合にダイクロイックミラー面35と重なっている。ハーフミラー面37は、X軸方向においてダイクロイックミラー面35に対して光学面33eとは反対側に位置している。全反射ミラー面38は、ダイクロイックミラー面35に平行な面であり、Z軸方向から見た場合に光源5と重なっており且つX軸方向から見た場合にハーフミラー面37と重なっている。全反射ミラー面38は、X軸方向においてハーフミラー面37に対してダイクロイックミラー面35とは反対側に位置している。
[0129]
 光学面33fは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に光検出器9と重なっている。光学面33fは、Z軸方向においてダイクロイックミラー面35と光検出器9との間に位置している。光学面33gは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に光検出器6と重なっている。光学面33gは、Z軸方向においてハーフミラー面37と光検出器6との間に位置している。光学面33hは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に光源5と重なっている。光学面33hは、Z軸方向において全反射ミラー面38と光源5との間に位置している。
[0130]
 以上のように構成された光モジュール1Fでは、光モジュール1Fの外部から光学面33aを介してビームスプリッタユニット3に測定光L0が入射すると、測定光L0の一部は、ハーフミラー面31及び全反射ミラー面32で順次に反射されて、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、測定光L0の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(光路P1)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31を透過する。
[0131]
 一方、測定光L0の残部は、ハーフミラー面31を透過した後、第1光学機能部17を通過し、更に、支持体22を透過して、固定ミラー21のミラー面21aに向かって進行する。そして、測定光L0の残部は、固定ミラー21のミラー面21aで反射されて、同一の光路(光路P2)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31で反射される。
[0132]
 ハーフミラー面31を透過した測定光L0の一部と、ハーフミラー面31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、ダイクロイックミラー面35で反射されて、光検出器9に入射し、光検出器9で検出される。
[0133]
 また、光源5から出射されたレーザ光L10が、光学面33hを介してビームスプリッタユニット3に入射すると、レーザ光L10は、全反射ミラー面38で反射されて、ハーフミラー面37及びダイクロイックミラー面35を順次に透過し、ハーフミラー面31に向かって進行する。レーザ光L10の一部は、ハーフミラー面31を透過した後、全反射ミラー面32で反射されて、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、レーザ光L10の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(光路P3)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31を透過する。
[0134]
 一方、レーザ光L10の残部は、ハーフミラー面31で反射された後、第1光学機能部17を通過し、更に、支持体22を透過して、固定ミラー21のミラー面21aに向かって進行する。そして、レーザ光L10の残部は、固定ミラー21のミラー面21aで反射されて、同一の光路(光路P4)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31で反射される。
[0135]
 ハーフミラー面31を透過したレーザ光L10の一部と、ハーフミラー面31で反射されたレーザ光L10の残部とは、干渉光であるレーザ光L11となり、レーザ光L11は、ダイクロイックミラー面35を透過した後、ハーフミラー面37で反射されて、光検出器6に入射し、光検出器6で検出される。
[作用及び効果]
[0136]
 光モジュール1Fによれば、上述した光モジュール1Aと同様の理由により、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0137]
 光モジュール1Fでは、ビームスプリッタユニット3が、可動ミラー11及び固定ミラー21と共にレーザ光L10について干渉光学系I2を構成している。これにより、レーザ光L10の干渉光であるレーザ光L11を検出することで、可動ミラー11のミラー面11aの位置を精度良く計測することができる。また、ビームスプリッタユニット3が、可動ミラー11及び固定ミラー21と共に、測定光L0についての干渉光学系I1、及びレーザ光L10についての干渉光学系I2を構成している。そのため、ミラーユニット2において部品点数を減少させることができる。
[第6実施形態の変形例]
[0138]
 図15の(a)に示されるように、気密空間Sは、パッケージ24及びビームスプリッタユニット3によって形成されていてもよい。図15の(a)に示される光モジュール1Fでは、パッケージ24の天壁243に、光路P1,P3が通る開口243b、及び光路P2,P4が通る開口243cが形成されている。各開口243b,243cは、Z軸方向において天壁243を貫通している。ビームスプリッタユニット3は、各開口243b,243cを塞いだ状態で、天壁243によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、天壁243の表面243aに光学樹脂4によって固定されている。このような構成によれば、光路P1,P3が通る開口243b、及び光路P2,P4が通る開口243cが形成された天壁243を含む簡易なパッケージ24によって、気密空間Sの形成及びビームスプリッタユニット3の支持の両方を実現することができる。なお、図15の(a)に示される光モジュール1Fでは、天壁243は、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有していなくてもよい。また、各開口243b,243c内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。また、パッケージ24の天壁243に、複数の光路P1,P2,P3,P4が通る1つの開口が形成されていてもよい。
[0139]
 また、図15の(b)に示されるように、気密空間Sを形成するパッケージ24とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27が設けられていてもよい。図15の(b)に示される光モジュール1Fでは、ビームスプリッタユニット3は、天壁243から離間した状態で、支持構造27によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持構造27の壁部271に形成された凹部271a内にビームスプリッタユニット3の一部が配置された状態で、凹部271aの内面に光学樹脂4によって固定されている。壁部271は、Z軸方向において天壁243と対向しており、凹部271aは、Z軸方向において天壁243とは反対側に開口している。凹部271aの底面には、複数の光路P1,P2,P3,P4が通る1つの開口271bが形成さている。このような構成によれば、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27がパッケージ24とは別に設けられているため、ビームスプリッタユニット3のレイアウトの自由度を向上させることができる。なお、開口271b内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。
[第7実施形態]
[光モジュールの構成]
[0140]
 図16に示されるように、光モジュール1Gは、ビームスプリッタユニット3が、可動ミラー11及び固定ミラー(第2固定ミラー)200と共にレーザ光L10について干渉光学系I2を構成している点で、図12に示される光モジュール1Eと主に相違している。固定ミラー200は、ベース12の主面12aに平行な平面に沿ったミラー面200aを有している。固定ミラー200は、ベース12に対する位置が固定されている。固定ミラー200のミラー面200aは、可動ミラー11のミラー面11a及び固定ミラー21のミラー面21aと同様に、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。固定ミラー200は、サブマウント23に形成された開口23b内に位置するように、支持体22の表面22cに配置されている。固定ミラー200は、Z軸方向から見た場合に、X軸方向における可動ミラー11の他方の側(固定ミラー21とは反対側)に配置されている。固定ミラー200は、Z軸方向から見た場合に、光学デバイス10の第2光学機能部18と重なっている。なお、ミラーユニット2においては、可動ミラー11、駆動部13、光路P1の一部、及び、光路P2の一部に加え、ビームスプリッタユニット3と固定ミラー200との間の光路P4の一部が、気密空間Sに配置されている。
[0141]
 ビームスプリッタユニット3は、複数のハーフミラー面31a,31b、ダイクロイックミラー面35、全反射ミラー面38及び複数の光学面33a,33b,33c,33d,33e,33f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が接合されることで構成されている。
[0142]
 光学面33aは、例えばZ軸方向に垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。ハーフミラー面31aは、例えば光学面33aに対して45°傾斜した面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。ハーフミラー面31aは、Z軸方向において光学面33aと固定ミラー21のミラー面21aとの間に位置している。ハーフミラー面31bは、ハーフミラー面31aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっており且つX軸方向から見た場合にハーフミラー面31aと重なっている。
[0143]
 光学面33bは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に可動ミラー11のミラー面11aと重なっている。光学面33bは、Z軸方向においてハーフミラー面31bと可動ミラー11のミラー面11aとの間に位置している。光学面33cは、光学面33aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー21のミラー面21aと重なっている。光学面33cは、Z軸方向においてハーフミラー面31aと固定ミラー21のミラー面21aとの間に位置している。
[0144]
 光学面33dは、例えばZ軸方向に垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に光源5及び可動ミラー11のミラー面11aと重なっている。光学面33dは、Z軸方向において、ハーフミラー面31bに対して可動ミラー11のミラー面11aとは反対側に位置している。全反射ミラー面38は、ハーフミラー面31aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー200のミラー面200aと重なっており且つX軸方向から見た場合にハーフミラー面31bと重なっている。光学面33eは、光学面33dに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に固定ミラー200のミラー面200aと重なっている。光学面33eは、Z軸方向において全反射ミラー面38と固定ミラー200のミラー面200aとの間に位置している。
[0145]
 ダイクロイックミラー面35は、ハーフミラー面31aに平行な面であり、Z軸方向から見た場合に光検出器6と重なっている。ダイクロイックミラー面35は、X軸方向において、ハーフミラー面31aに対してハーフミラー面31bとは反対側に位置している。光学面33fは、例えばZ軸方向に垂直な面であり、Z軸方向から見た場合に光検出器6と重なっている。光学面33fは、Z軸方向においてダイクロイックミラー面35と光検出器6との間に位置している。
[0146]
 以上のように構成された光モジュール1Gでは、光モジュール1Gの外部から光学面33aを介してビームスプリッタユニット3に測定光L0が入射すると、測定光L0の一部は、ハーフミラー面31a及びハーフミラー面31bで順次に反射されて、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、測定光L0の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(光路P1)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31aを透過する。
[0147]
 一方、測定光L0の残部は、ハーフミラー面31aを透過した後、第1光学機能部17を通過し、更に、支持体22を透過して、固定ミラー21のミラー面21aに向かって進行する。そして、測定光L0の残部は、固定ミラー21のミラー面21aで反射されて、同一の光路(光路P2)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31aで反射される。
[0148]
 ハーフミラー面31aを透過した測定光L0の一部と、ハーフミラー面31a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、ダイクロイックミラー面35を透過して、ビームスプリッタユニット3から光モジュール1Gの外部に出射する。
[0149]
 また、光源5から出射されたレーザ光L10が、光学面33dを介してビームスプリッタユニット3に入射すると、レーザ光L10の一部は、ハーフミラー面31bを透過して、可動ミラー11のミラー面11aに向かって進行する。そして、レーザ光L10の一部は、可動ミラー11のミラー面11aで反射されて、同一の光路(光路P3)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31bで反射される。
[0150]
 一方、レーザ光L10の残部は、ハーフミラー面31b及び全反射ミラー面38で順次に反射されて、固定ミラー200のミラー面200aに向かって進行する。そして、レーザ光L10の残部は、固定ミラー200のミラー面200aで反射されて、同一の光路(光路P4)上を逆方向に進行し、ハーフミラー面31bを透過する。
[0151]
 ハーフミラー面31bで反射されたレーザ光L10の一部と、ハーフミラー面31bを透過したレーザ光L10の残部とは、干渉光であるレーザ光L11となり、レーザ光L11は、ハーフミラー面31aを透過した後、ダイクロイックミラー面35で反射されて、光検出器6に入射し、光検出器6で検出される。
[作用及び効果]
[0152]
 光モジュール1Gによれば、上述した光モジュール1Aと同様の理由により、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[0153]
 光モジュール1Gでは、ビームスプリッタユニット3が、可動ミラー11及び固定ミラー200と共にレーザ光L10について干渉光学系I2を構成している。これにより、レーザ光L10の干渉光であるレーザ光L11を検出することで、可動ミラー11のミラー面11aの位置を精度良く計測することができる。また、固定ミラー200のミラー面200aが、固定ミラー21のミラー面21aと同様に、Z軸方向における一方の側に向いている。そのため、例えば、可動ミラー11のミラー面11a及び固定ミラー200のミラー面200aが互いに直交する位置関係にある場合に比べ、Z軸方向におけるミラーユニット2の高さを抑えることができる。しかも、ビームスプリッタユニット3と可動ミラー11との間の光路P1に加え、ビームスプリッタユニット3と固定ミラー200との間の光路P4の一部が、ビームスプリッタユニット3と固定ミラー21との間の光路P2の一部と同様に、気密空間Sに配置されている。これにより、Z軸方向に垂直な方向(光モジュール1Gでは、X軸方向)おけるミラーユニット2の幅を抑えることができる。
[第7実施形態の変形例]
[0154]
 図17の(a)に示されるように、気密空間Sは、パッケージ24及びビームスプリッタユニット3によって形成されていてもよい。図17の(a)に示される光モジュール1Gでは、パッケージ24の天壁243に、光路P1,P3が通る開口243b、光路P2が通る開口243c、及び光路P4が通る開口243dが形成されている。各開口243b,243c,243dは、Z軸方向において天壁243を貫通している。ビームスプリッタユニット3は、各開口243b,243c,243dを塞いだ状態で、天壁243によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、天壁243の表面243aに光学樹脂4によって固定されている。このような構成によれば、光路P1,P3が通る開口243b、光路P2が通る開口243c、及び光路P3が通る開口243dが形成された天壁243を含む簡易なパッケージ24によって、気密空間Sの形成及びビームスプリッタユニット3の支持の両方を実現することができる。なお、図17の(a)に示される光モジュール1Gでは、天壁243は、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有していなくてもよい。また、各開口243b,243c,243d内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。また、パッケージ24の天壁243に、複数の光路P1,P2,P3,P4が通る1つの開口が形成されていてもよい。
[0155]
 また、図17の(b)に示されるように、気密空間Sを形成するパッケージ24とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27が設けられていてもよい。図17の(b)に示される光モジュール1Gでは、ビームスプリッタユニット3は、天壁243から離間した状態で、支持構造27によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持構造27の壁部271に形成された凹部271a内にビームスプリッタユニット3の一部が配置された状態で、凹部271aの内面に光学樹脂4によって固定されている。壁部271は、Z軸方向において天壁243と対向しており、凹部271aは、Z軸方向において天壁243とは反対側に開口している。凹部271aの底面には、複数の光路P1,P2,P3,P4が通る1つの開口271bが形成さている。このような構成によれば、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27がパッケージ24とは別に設けられているため、ビームスプリッタユニット3のレイアウトの自由度を向上させることができる。なお、開口271b内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0及びレーザ光L10に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。
[第8実施形態]
[光モジュールの構成]
[0156]
 図18に示されるように、光モジュール1Hは、支持体22に凹部22bが形成されていない点で、図1に示される光モジュール1Aと主に相違している。光モジュール1Hでは、パッケージ24の底壁241の内面に、光学デバイス10のベース12が固定されている。光モジュール1Hでは、ベース12の主面12aが天壁243の内面と向かい合い、且つベース12の主面12bが底壁241の内面と向かい合うように、光学デバイス10が配置されている。
[0157]
 光モジュール1Hでは、ベース12の支持層51のうち可動ミラー11及び駆動部13に対応する領域に開口51aが形成されている。これにより、可動ミラー11がZ軸方向に沿って移動させられた際に、可動ミラー11及び駆動部13が支持体22に接触することが防止される。可動ミラー11を構成する金属膜は、本体部111における主面12a側の表面に形成されている。固定ミラー21を構成する金属膜は、支持体22の表面22cの全領域に形成されている。
[0158]
 以上のように構成された光モジュール1Hでは、図1に示される光モジュール1Aと同様に、測定光L0の干渉光である測定光L1を得ることができる。なお、光モジュール1Hは、測定光入射部300及び測定光出射部400を備えている。測定光入射部300は、外部から干渉光学系I1に測定光L0を入射させるように配置されている。測定光入射部300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。測定光出射部400は、干渉光学系I1から外部に測定光L1(測定光L0の干渉光)を出射させるように配置されている。測定光出射部400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。これにより、測定光入射部300及び測定光出射部400を備えるFTIRを得ることができる。
[作用及び効果]
[0159]
 光モジュール1Hによれば、上述した光モジュール1Aと同様の理由により、可動ミラー11のミラー面11aの大型化を図りつつも、可動ミラー11の可動性能の低下及びモジュール全体の大型化を抑制することができる。
[第8実施形態の変形例]
[0160]
 図19の(a)に示されるように、気密空間Sは、パッケージ24及びビームスプリッタユニット3によって形成されていてもよい。図19の(a)に示される光モジュール1Hでは、パッケージ24の天壁243に、光路P1が通る開口243b、及び光路P2が通る開口243cが形成されている。各開口243b,243cは、Z軸方向において天壁243を貫通している。ビームスプリッタユニット3は、各開口243b,243cを塞いだ状態で、天壁243によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、天壁243の表面243aに光学樹脂4によって固定されている。このような構成によれば、光路P1が通る開口243b、及び光路P2が通る開口243cが形成された天壁243を含む簡易なパッケージ24によって、気密空間Sの形成及びビームスプリッタユニット3の支持の両方を実現することができる。なお、図19の(a)に示される光モジュール1Hでは、天壁243は、測定光L0に対して光透過性を有していなくてもよい。また、各開口243b,243c内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。また、パッケージ24の天壁243に、複数の光路P1,P2が通る1つの開口が形成されていてもよい。
[0161]
 また、図19の(b)に示されるように、気密空間Sを形成するパッケージ24とは別に、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27が設けられていてもよい。図19の(b)に示される光モジュール1Hでは、ビームスプリッタユニット3は、天壁243から離間した状態で、支持構造27によって支持されている。具体的には、ビームスプリッタユニット3は、支持構造27の壁部271に形成された凹部271a内にビームスプリッタユニット3の一部が配置された状態で、凹部271aの内面に光学樹脂4によって固定されている。壁部271は、Z軸方向において天壁243と対向しており、凹部271aは、Z軸方向において天壁243とは反対側に開口している。凹部271aの底面には、複数の光路P1,P2が通る1つの開口271bが形成さている。このような構成によれば、ビームスプリッタユニット3を支持する支持構造27がパッケージ24とは別に設けられているため、ビームスプリッタユニット3のレイアウトの自由度を向上させることができる。なお、開口271b内に光学樹脂4が入り込まなければ、光学樹脂4に代えて、測定光L0に対して光透過性を有しない樹脂が用いられてもよい。
[変形例]
[0162]
 以上、本開示の第1~第8実施形態について説明したが、本開示は、上述した各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。一例として、支持体22は、光路P1の光路長(光路P1が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長)と光路P2の光路長(光路P2が通る各媒質の屈折率を考慮した光路長)との差が小さくなるように、光路P1と光路P2との間の光路差を補正するものであれば、その材料は限定されない。支持体22の材料は、ガラスの他に、シリコン、カルコゲナイド等であってもよい。
[0163]
 また、光モジュール1A,1B,1C,1D,1E,1F,1Gは、測定光入射部300及び測定光出射部400を備えていてもよい。逆に、光モジュール1Hは、測定光入射部300及び測定光出射部400を備えていなくてもよい。
[0164]
 また、光学デバイス10の駆動部13は、ベース12の主面12aに垂直な方向に沿って可動ミラー11を移動させることができるものであれば、上述した構成に限定されない。一例として、第1弾性支持部14と第2弾性支持部15とは、可動ミラー11の中心を通り且つX軸方向に垂直な平面に関して、互いに対称の構造を有していてもよい。また、第1弾性支持部14と第2弾性支持部15とは、可動ミラー11の中心を通り且つY軸方向に垂直な平面に関して、互いに対称の構造を有していてもよい。また、駆動部13は、可動ミラー11を弾性的に支持する3つ以上の弾性支持部を有していてもよい。更に、アクチュエータ部16は、静電アクチュエータとして構成されたものに限定されず、例えば、圧電式アクチュエータ、電磁式アクチュエータ等として構成されたものであってもよい。
[0165]
 また、光モジュール1E,1F,1Gでは、レーザ光L10が進行せず且つ測定光L0が進行する光路上に、レーザ光L10の中心波長を含む波長範囲の光をカットするフィルタが配置されていてもよい。一例として、図12に示される光モジュール1Eでは、光学面33aの前段に、上述したフィルタを配置すればよい。その場合、レーザ光L10の干渉光であるレーザ光L11の検出において測定光L0がノイズとなるのを防止することができる。
[0166]
 図4~図6及び図12~図19に示される光学デバイス10における駆動部13は、図1~図3に示される光学デバイス10における駆動部13と同様の構成を有しており、図7~図11に示される光学デバイス10における駆動部13は、図1~図3に示される光学デバイス10における駆動部13と異なり、図20に示される構成を有している。図20に示される光学デバイス10では、一対の第1レバー141のそれぞれにおける可動ミラー11とは反対側の端部141bがトーションバー144を介してベース12に接続されており、一対の第3レバー151のそれぞれにおける可動ミラー11とは反対側の端部151bがトーションバー154を介してベース12に接続されている。つまり、図20に示される光学デバイス10には、一対の第2レバー142及び一対の第4レバー152が設けられていない。このように、図20に示される光学デバイス10では、第1弾性支持部14及び第2弾性支持部15の構造の単純化が図られている。
[0167]
 上述した一の実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。

符号の説明

[0168]
 1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G,1H…光モジュール、2…ミラーユニット、3…ビームスプリッタユニット、5…光源、6…光検出器、11…可動ミラー、11a…ミラー面、12…ベース、12a…主面、13…駆動部、21…固定ミラー(第1固定ミラー)、21a…ミラー面、22…支持体、22c…表面、24…パッケージ、27…支持構造、29…支持壁(壁)、29d,29e…開口、50…SOI基板、111…本体部(可動部)、112…壁部(可動部)、113,114…ブラケット(可動部)、200…固定ミラー(第2固定ミラー)、200a…ミラー面、243…天壁(壁)、243b,243c…開口、I1…干渉光学系(第1干渉光学系)、I2…干渉光学系(第2干渉光学系)、L0,L1…測定光、L10,L11…レーザ光、P1…光路(第1光路)、P2…光路(第2光路)、P4…光路、S…気密空間。

請求の範囲

[請求項1]
 ミラーユニットと、ビームスプリッタユニットと、を備え、
 前記ミラーユニットは、
 主面を有するベースと、
 前記主面に平行な平面に沿ったミラー面を有し、前記主面に垂直な第1方向に沿って移動可能となるように前記ベースにおいて支持された可動ミラーと、
 前記主面に平行な平面に沿ったミラー面を有し、前記ベースに対する位置が固定された第1固定ミラーと、
 前記第1方向に沿って前記可動ミラーを移動させる駆動部と、を有し、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記可動ミラー及び前記第1固定ミラーと共に測定光について第1干渉光学系を構成しており、
 前記可動ミラーの前記ミラー面及び前記第1固定ミラーの前記ミラー面は、前記第1方向における一方の側に向いており、
 前記ミラーユニットにおいては、前記可動ミラー及び前記駆動部、並びに、前記ビームスプリッタユニットと前記第1固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部が、気密空間に配置されている、光モジュール。
[請求項2]
 前記ミラーユニットは、光透過性を有する支持体を更に有し、
 前記ベースは、前記支持体によって支持されており、
 前記第1固定ミラーは、前記支持体における前記ベースとは反対側の表面に配置されており、
 前記支持体は、前記ビームスプリッタユニットと前記可動ミラーとの間の第1光路と、前記ビームスプリッタユニットと前記第1固定ミラーとの間の第2光路との間の光路差を補正する、請求項1に記載の光モジュール。
[請求項3]
 前記ミラーユニットは、前記ベース、前記可動ミラー、前記第1固定ミラー、前記駆動部及び前記支持体を収容するパッケージを更に有し、
 前記パッケージは、光透過性を有する壁を含み、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記壁によって支持されており、
 前記気密空間は、前記パッケージによって形成されている、請求項2に記載の光モジュール。
[請求項4]
 前記ミラーユニットは、前記ベース、前記可動ミラー、前記第1固定ミラー、前記駆動部及び前記支持体を収容するパッケージを更に有し、
 前記パッケージは、前記第1光路及び前記第2光路が通る少なくとも1つの開口が形成された壁を含み、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記少なくとも1つの開口を塞いだ状態で、前記壁によって支持されており、
 前記気密空間は、前記パッケージ及び前記ビームスプリッタユニットによって形成されている、請求項2に記載の光モジュール。
[請求項5]
 前記ミラーユニットは、前記ベース、前記可動ミラー、前記第1固定ミラー、前記駆動部及び前記支持体を収容するパッケージと、前記ビームスプリッタユニットを支持する支持構造と、を更に有し、
 前記パッケージは、光透過性を有する壁を含み、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記壁から離間した状態で、前記支持構造によって支持されており、
 前記気密空間は、前記パッケージによって形成されている、請求項2に記載の光モジュール。
[請求項6]
 前記ミラーユニットは、光透過性を有する壁を更に有し、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記壁によって支持されており、
 前記気密空間は、前記ベース、前記支持体及び前記壁によって形成されている、請求項2に記載の光モジュール。
[請求項7]
 前記ミラーユニットは、前記第1光路及び前記第2光路が通る少なくとも1つの開口が形成された壁を更に有し、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記少なくとも1つの開口を塞いだ状態で、前記壁によって支持されており、
 前記気密空間は、前記ベース、前記支持体、前記壁及び前記ビームスプリッタユニットによって形成されている、請求項2に記載の光モジュール。
[請求項8]
 前記ミラーユニットは、光透過性を有する壁と、前記ビームスプリッタユニットを支持する支持構造と、を更に有し、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記壁から離間した状態で、前記支持構造によって支持されており、
 前記気密空間は、前記ベース、前記支持体及び前記壁によって形成されている、請求項2に記載の光モジュール。
[請求項9]
 前記ミラーユニットにおいては、前記可動ミラーの前記ミラー面及び前記第1固定ミラーの前記ミラー面が、前記主面に平行な同一の平面に沿って配置されており、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記ビームスプリッタユニットと前記可動ミラーとの間の第1光路と、前記ビームスプリッタユニットと前記第1固定ミラーとの間の第2光路との間の光路差を補正する、請求項1に記載の光モジュール。
[請求項10]
 前記ミラーユニットは、前記ベース、前記可動ミラー、前記第1固定ミラー及び前記駆動部を収容するパッケージを更に有し、
 前記パッケージは、光透過性を有する壁を含み、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記壁によって支持されており、
 前記気密空間は、前記パッケージによって形成されている、請求項9に記載の光モジュール。
[請求項11]
 前記ミラーユニットは、前記ベース、前記可動ミラー、前記第1固定ミラー及び前記駆動部を収容するパッケージを更に有し、
 前記パッケージは、前記第1光路及び前記第2光路が通る少なくとも1つの開口が形成された壁を含み、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記少なくとも1つの開口を塞いだ状態で、前記壁によって支持されており、
 前記気密空間は、前記パッケージ及び前記ビームスプリッタユニットによって形成されている、請求項9に記載の光モジュール。
[請求項12]
 前記ミラーユニットは、前記ベース、前記可動ミラー、前記第1固定ミラー及び前記駆動部を収容するパッケージを更に有し、
 前記パッケージは、光透過性を有する壁と、前記ビームスプリッタユニットを支持する支持構造と、を含み、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記壁から離間した状態で、前記支持構造によって支持されており、
 前記気密空間は、前記パッケージによって形成されている、請求項9に記載の光モジュール。
[請求項13]
 前記ミラーユニットは、光透過性を有する壁を更に有し、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記壁によって支持されており、
 前記気密空間は、前記ベース及び前記壁によって形成されている、請求項9に記載の光モジュール。
[請求項14]
 前記ミラーユニットは、前記第1光路及び前記第2光路が通る少なくとも1つの開口が形成された壁を更に有し、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記少なくとも1つの開口を塞いだ状態で、前記壁によって支持されており、
 前記気密空間は、前記ベース、前記壁及び前記ビームスプリッタユニットによって形成されている、請求項9に記載の光モジュール。
[請求項15]
 前記ミラーユニットは、光透過性を有する壁と、前記ビームスプリッタユニットを支持する支持構造と、を更に有し、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記壁から離間した状態で、前記支持構造によって支持されており、
 前記気密空間は、前記ベース及び前記壁によって形成されている、請求項9に記載の光モジュール。
[請求項16]
 外部から前記第1干渉光学系に前記測定光を入射させるように配置された測定光入射部と、
 前記第1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測定光出射部と、を更に備える、請求項1~15のいずれか一項に記載の光モジュール。
[請求項17]
 前記ビームスプリッタユニットは、前記可動ミラー及び前記第1固定ミラーと共にレーザ光について第2干渉光学系を構成している、請求項1~16のいずれか一項に記載の光モジュール。
[請求項18]
 前記ミラーユニットは、
 前記主面に平行な平面に沿ったミラー面を有し、前記ベースに対する位置が固定された第2固定ミラーを更に有し、
 前記ビームスプリッタユニットは、前記可動ミラー及び前記第2固定ミラーと共にレーザ光について第2干渉光学系を構成しており、
 前記第2固定ミラーの前記ミラー面は、前記第1方向における前記一方の側に向いており、
 前記ミラーユニットにおいては、前記可動ミラー及び前記駆動部、前記ビームスプリッタユニットと前記第1固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部、並びに、前記ビームスプリッタユニットと前記第2固定ミラーとの間の光路の少なくとも一部が、前記気密空間に配置されている、請求項1~16のいずれか一項に記載の光モジュール。
[請求項19]
 前記第2干渉光学系に入射させる前記レーザ光を発生する光源と、
 前記第2干渉光学系から出射された前記レーザ光を検出する光検出器と、を更に備える、請求項17又は18に記載の光モジュール。
[請求項20]
 前記ベース、前記可動ミラーの可動部、及び前記駆動部は、SOI基板によって構成されている、請求項1~19のいずれか一項に記載の光モジュール。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]

[ 図 19]

[ 図 20]