CN114384686A - 光学装置 - Google Patents

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Abstract

光学装置中，可动部具有：主体部；框部，其自主体部空开规定的间隔而包围主体部；及多个连结部，其将主体部与框部相互连结。主体部的外缘部包含以外缘部的厚度厚于中央部的厚度的方式形成的第1梁部。框部包含以框部的厚度厚于中央部的厚度的方式形成的第2梁部。各连结部的宽度大于主体部与框部之间的间隔，且小于自框部中的与各连结部的连接位置至与一对第1扭转支撑部各者及一对第2扭转支撑部各者的连接位置的任一者的距离。

Description

光学装置
本申请是申请日为2018年7月6日、申请号为201880043575.8、发明名称为光学装 置的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种例如作为MEMS(Micro Electro Mechanical Systems(微机电系统))装置而构成的光学装置。
背景技术
作为MEMS装置，已知有一种光学装置，其具备：基座；可动部，其具有光学功能部；及一对弹性支撑部，其连接于基座与可动部之间，且以可动部能够沿着移动方向移动的方式支撑可动部(例如参照专利文献1)。在此种光学装置中，存在如下情况：一对弹性支撑部分别包含连接于可动部的一对扭转支撑部而构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开2008/0284078号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
在如上所述的光学装置中，由于较多的扭转支撑部连接于可动部，因而在可动部沿着移动方向移动时，容易因来自扭转支撑部的剖面力而可动部产生应变。由于可动部的应变有导致光学特性降低的担忧，因而要求将其抑制。另外，在如上所述的光学装置中，一并要求确保可靠性。
本发明的一方面的目的在于提供一种可抑制可动部的应变，且确保可靠性的光学装置。
解决问题的技术手段
本发明的一方面的光学装置具备：基座，其具有主面；可动部，其具有光学功能部；以及第1弹性支撑部及第2弹性支撑部，其连接于基座与可动部之间，且以可动部能够沿着与主面垂直的规定方向移动的方式支撑可动部；可动部具有：主体部；框部，其在自规定方向观察的情况下自主体部空开规定的间隔而包围主体部；及多个连结部，其将主体部与框部相互连结；第1弹性支撑部具有连接于框部的一对第1扭转支撑部，第2弹性支撑部具有连接于框部的一对第2扭转支撑部，主体部包含设置有光学功能部的中央部及外缘部，外缘部包含以规定方向上的外缘部的厚度厚于规定方向上的中央部的厚度的方式形成的第1梁部，框部包含以规定方向上的框部的厚度厚于规定方向上的中央部的厚度的方式形成的第2梁部，多个连结部各自的宽度大于间隔，且小于自框部中的与多个连结部各者的连接位置至与一对第1扭转支撑部的各者及一对第2扭转支撑部各者的连接位置的任一者的距离。
在该光学装置中，可动部具有：主体部；框部，其在自规定方向观察的情况下自主体部空开规定的间隔而包围主体部；及多个连结部，其将主体部与框部相互连结。由此，来自一对第1扭转支撑部及一对第2扭转支撑部的剖面力不易传递至主体部，可抑制主体部的应变。另外，通过形成第1梁部，而规定方向上的外缘部的厚度厚于规定方向上的中央部的厚度。由此，可进一步可靠地抑制主体部的应变。另外，通过形成第2梁部，而规定方向上的框部的厚度厚于规定方向上的中央部的厚度。由此，可抑制框部的应变，甚至可抑制由框部的应变所引起的主体部的应变。另外，在该光学装置中，多个连结部的各自的宽度小于自框部中的与多个连结部各者的连接位置至与一对第1扭转支撑部的各者及一对第2扭转支撑部各者的连接位置的任一者的距离。由此，可确保框部中的与多个连结部各者的连接位置至与一对第1扭转支撑部的各者及一对第2扭转支撑部各者的连接位置的距离。其结果，来自一对第1扭转支撑部及一对第2扭转支撑部的剖面力进一步不易传递至主体部，可更进一步可靠地抑制主体部的应变。再有，在该光学装置中，多个连结部各自的宽度大于主体部与框部之间的间隔。由此，由于可确保连结部的强度，因而即使在将主体部与框部通过连结部相互连结而抑制主体部的应变的情况下，也可确保可靠性。根据以上内容，根据该光学装置，可抑制可动部的应变，且确保可靠性。
在本发明的一方面的光学装置中，框部中，与多个连结部各者的连接位置也可位于与一对第1扭转支撑部各者的连接位置、和与一对第2扭转支撑部各者的连接位置之间。在此种结构中，也可抑制可动部的应变，且确保可靠性。
在本发明的一方面的光学装置中，框部中，与多个连结部各者的连接位置也可位于与一对第1扭转支撑部各者的连接位置之间、或者与一对第2扭转支撑部各者的连接位置之间。在此种结构中，也可抑制可动部的应变，且确保可靠性。
在本发明的一方面的光学装置中，多个连结部也可在自规定方向观察的情况下，关于主体部的中心相互点对称地配置。在该情况下，可提高可动部的平衡，可更进一步可靠地抑制主体部的应变。
在本发明的一方面的光学装置中，多个连结部各自的宽度也可小于自框部中的与多个连结部各者的连接位置至与一对第1扭转支撑部各者及一对第2扭转支撑部各者的连接位置的任一者的距离的1/3倍。在该情况下，来自一对第1扭转支撑部及一对第2扭转支撑部的剖面力更进一步不易传递至主体部，可更进一步可靠地抑制主体部的应变。
在本发明的一方面的光学装置中，多个连结部各自的宽度也可小于自规定方向观察的情况下的自第1梁部的内缘至框部的外缘的距离。在该情况下，来自一对第1扭转支撑部及一对第2扭转支撑部的剖面力更进一步不易传递至主体部，可更进一步可靠地抑制主体部的应变。
在本发明的一方面的光学装置中，也可为主体部及光学功能部在自规定方向观察的情况下呈圆形状，在自规定方向观察的情况下，多个连结部分别以与通过该连结部的中心及主体部的中心的直线垂直且不和与光学功能部的外缘相接的直线交叉的方式设置。在该情况下，来自一对第1扭转支撑部及一对第2扭转支撑部的剖面力更进一步不易传递至主体部，可更进一步可靠地抑制主体部的应变。
在本发明的一方面的光学装置中，也可为多个连结部分别包含以规定方向上的多个连结部各自的厚度厚于规定方向上的中央部的厚度的方式形成的第3梁部，第3梁部连接于第1梁部及第2梁部。在该情况下，可抑制连结部的应变，甚至可抑制由连结部的应变所引起的主体部的应变。
在本发明的一方面的光学装置中，也可为一对第1扭转支撑部的各个及一对第2扭转支撑部的各个沿着与规定方向垂直的第2方向延伸，在自规定方向观察的情况下，通过框部与一对第1扭转支撑部的一者的连接位置及主体部的中心的直线与垂直于第2方向且通过主体部的中心的轴线所成的角度、通过框部与一对第1扭转支撑部的另一者的连接位置及主体部的中心的直线与轴线所成的角度、通过框部与一对第2扭转支撑部的一者的连接位置及主体部的中心的直线与轴线所成的角度，以及通过框部与一对第2扭转支撑部的另一者的连接位置及主体部的中心的直线与轴线所成的角度，均为60度以下。在该情况下，可更大地确保自框部中的与多个连结部各者的连接位置至与一对第1扭转支撑部各者及一对第2扭转支撑部各者的连接位置的距离。其结果，来自一对第1扭转支撑部及一对第2扭转支撑部的剖面力更进一步不易传递至主体部，可更进一步可靠地抑制主体部的应变。
在本发明的一方面的光学装置中，也可为一对第1扭转支撑部的各个及一对第2扭转支撑部的各个沿着与规定方向垂直的第2方向延伸，在自规定方向观察的情况下，通过框部与一对第1扭转支撑部的一者的连接位置及主体部的中心的直线与垂直于第2方向且通过主体部的中心的轴线所成的角度、通过框部与一对第1扭转支撑部的另一者的连接位置及主体部的中心的直线与轴线所成的角度、通过框部与一对第2扭转支撑部的一者的连接位置及主体部的中心的直线与轴线所成的角度，以及通过框部与一对第2扭转支撑部的另一者的连接位置及主体部的中心的直线与轴线所成的角度，均为30度以上且70度以下。在该情况下，可确保自框部中的与多个连结部的各者的连接位置至与一对第1扭转支撑部的各者及一对第2扭转支撑部的各者的连接位置的距离，且可确保自第1弹性支撑部及第2弹性支撑部中的与基座的连接位置至与可动部的连接位置的距离。其结果，可抑制主体部的应变，且谋求规定方向上的可动部的移动量的增加。
在本发明的一方面的光学装置中，也可为第1弹性支撑部还具有：一对第1杆，其分别连接于一对第1扭转支撑部；及一对第3扭转支撑部，其分别连接于一对第1杆与基座之间；第2弹性支撑部还具有：一对第2杆，其分别连接于一对第2扭转支撑部；及一对第4扭转支撑部，其分别连接于一对第2杆与基座之间。在此种结构中，也可抑制可动部的应变，且确保可靠性。
发明的效果
根据本发明的一方面，可提供一种可抑制可动部的应变，且确保可靠性的光学装置。
附图说明
图1是具备一实施方式的光学装置的光模块的纵剖视图。
图2是图1所示的光学装置的俯视图。
图3是将图2的一部分放大表示的俯视图。
图4是沿着图2的IV-IV线的剖视图。
图5是将图2的一部分放大表示的俯视图。
图6是表示第1变形例的光学装置的俯视图。
图7是表示第2变形例的光学装置的俯视图。
具体实施方式
以下，一面参照附图，一面对本发明的一方面的实施方式详细地进行说明。再者，在以下的说明中，对相同或相当要素使用相同符号，并省略重复的说明。
[光模块的结构]
如图1所示，光模块1具备镜单元2及分光镜单元3。镜单元2具有光学装置10及固定镜21。光学装置10包含可动镜(可动部)11。在光模块1中，分光镜单元3通过可动镜11及固定镜21而针对测定光L0构成干涉光学系统。干涉光学系统在此处为迈克尔逊干涉光学系统。
光学装置10除了可动镜11以外，还包含基座12、驱动部13，第1光学功能部17及第2光学功能部18。基座12具有主面12a。可动镜11具有沿着与主面12a平行的平面的镜面(光学功能部)11a。可动镜11以能够沿着与主面12a垂直的Z轴方向(与Z轴平行的方向，规定方向)移动的方式在基座12上被支撑。驱动部13沿着Z轴方向使可动镜11移动。第1光学功能部17在自Z轴方向观察的情况下，配置于与Z轴方向垂直的X轴方向(与X轴平行的方向，第3方向)上的可动镜11的一侧。第2光学功能部18在自Z轴方向观察的情况下，配置于X轴方向上的可动镜11的另一侧。第1光学功能部17及第2光学功能部18的各个是设置于基座12的光通过开口部，在Z轴方向上的一侧及另一侧开口。再者，光模块1中，第2光学功能部18不用作光通过开口部。在将光学装置10应用于其他装置的情况下，第1光学功能部17及第2光学功能部18的至少一者也可用作光学功能部，第1光学功能部17及第2光学功能部18的两者也可不用作光学功能部。
固定镜21具有沿着与主面12a平行的平面(与Z轴方向垂直的平面)延伸的镜面21a。固定镜21相对于基座12的位置固定。在镜单元2中，可动镜11的镜面11a及固定镜21的镜面21a朝向Z轴方向上的一侧(分光镜单元3侧)。
镜单元2除了光学装置10及固定镜21以外，还具有支撑体22、子基台23及封装体24。封装体24收纳光学装置10、固定镜21、支撑体22及子基台23。封装体24包含底壁241、侧壁242及顶壁243。封装体24例如形成为长方体箱状。封装体24例如具有30×25×10(厚度)mm左右的尺寸。底壁241及侧壁242相互一体地形成。顶壁243在Z轴方向与底壁241相对，且固定于侧壁242。顶壁243相对于测定光L0具有透光性。在镜单元2中，通过封装体24而形成有空间S。空间S例如经由设置于封装体24的通气孔或间隙等而向镜单元2的外部开放。在如此空间S并非气密的空间的情况下，可抑制来自存在于封装体24内的树脂材料的释气、或存在于封装体24内的水分等所引起的镜面11a的污染或污点等。再者，空间S也可为维持有较高的真空度的气密的空间、或者填充有氮气等不活泼气体的气密的空间。
在底壁241的内面，经由子基台23而固定有支撑体22。支撑体22例如形成为矩形板状。支撑体22相对于测定光L0具有透光性。在支撑体22中的与子基台23相反侧的表面22a，固定有光学装置10的基座12。即，基座12通过支撑体22而支撑。在支撑体22的表面22a，形成有凹部22b，在光学装置10与顶壁243之间，形成有间隙(空间S的一部分)。由此，在可动镜11沿着Z轴方向移动时，防止可动镜11及驱动部13接触于支撑体22及顶壁243。
在子基台23，形成有开口23a。固定镜21以位于开口23a内的方式，配置于支撑体22中的子基台23侧的表面22c。即，固定镜21配置于支撑体22中的与基座12相反侧的表面22c。在自Z轴方向观察的情况下，固定镜21配置于X轴方向上的可动镜11的一侧。在自Z轴方向观察的情况下，固定镜21与光学装置10的第1光学功能部17重叠。
镜单元2还具有多个引线接脚25及多个导线26。各引线接脚25以贯通底壁241的状态，固定于底壁241。各引线接脚25经由导线26而与驱动部13电连接。在镜单元2中，用于使可动镜11沿着Z轴方向移动的电信号经由多个引线接脚25及多个导线26而赋予至驱动部13。
分光镜单元3通过封装体24的顶壁243而支撑。具体而言，分光镜单元3通过光学树脂4而固定于顶壁243中的与光学装置10相反侧的表面243a。光学树脂4相对于测定光L0具有透光性。
分光镜单元3具有半反射镜面31、全反射镜面32及多个光学面33a、33b、33c、33d。分光镜单元3通过将多个光学区块接合而构成。半反射镜面31例如通过电介质多层膜而形成。全反射镜面32例如通过金属膜而形成。
光学面33a是例如与Z轴方向垂直的面，在自Z轴方向观察的情况下，与光学装置10的第1光学功能部17及固定镜21的镜面21a重叠。光学面33a使沿着Z轴方向入射的测定光L0透过。
半反射镜面31是例如相对于光学面33a倾斜45度的面，在自Z轴方向观察的情况下，与光学装置10的第1光学功能部17及固定镜21的镜面21a重叠。半反射镜面31使沿着Z轴方向入射至光学面33a的测定光L0的一部分沿着X轴方向反射且使该测定光L0的剩余部分沿着Z轴方向透过至固定镜21侧。
全反射镜面32是与半反射镜面31平行的面，在自Z轴方向观察的情况下与可动镜11的镜面11a重叠且在自X轴方向观察的情况下与半反射镜面31重叠。全反射镜面32使通过半反射镜面31而反射的测定光L0的一部分沿着Z轴方向反射至可动镜11侧。
光学面33b是与光学面33a平行的面，在自Z轴方向观察的情况下与可动镜11的镜面11a重叠。光学面33b使通过全反射镜面32而反射的测定光L0的一部分沿着Z轴方向透过至可动镜11侧。
光学面33c是与光学面33a平行的面，在自Z轴方向观察的情况下与固定镜21的镜面21a重叠。光学面33c使透过半反射镜面31的测定光L0的剩余部分沿着Z轴方向透过至固定镜21侧。
光学面33d是例如与X轴方向垂直的面，在自X轴方向观察的情况下与半反射镜面31及全反射镜面32重叠。光学面33d使测定光L1沿着X轴方向透过。测定光L1为由可动镜11的镜面11a及全反射镜面32依次反射后透过半反射镜面31的测定光L0的一部分、与由固定镜21的镜面21a及半反射镜面31依次反射的测定光L0的剩余部分的干涉光。
在以如上的方式构成的光模块1中，若测定光L0自光模块1的外部经由光学面33a而入射至分光镜单元3，则测定光L0的一部分由半反射镜面31及全反射镜面32依次反射，朝向可动镜11的镜面11a前进。然后，测定光L0的一部分由可动镜11的镜面11a反射后，在相同的光路(下述光路P1)上向相反方向前进，透过分光镜单元3的半反射镜面31。
另一方面，测定光L0的剩余部分透过分光镜单元3的半反射镜面31之后，通过第1光学功能部17，再有，透过支撑体22，朝向固定镜21的镜面21a前进。然后，测定光L0的剩余部分由固定镜21的镜面21a反射，在相同的光路(下述的光路P2)上向相反方向前进，由分光镜单元3的半反射镜面31反射。
透过分光镜单元3的半反射镜面31的测定光L0的一部分、与由分光镜单元3的半反射镜面31反射的测定光L0的剩余部分成为干涉光即测定光L1，测定光L1自分光镜单元3经由光学面33d而向光模块1的外部出射。根据光模块1，由于可使可动镜11沿着Z轴方向以高速往返移动，因而可提供小型且高精度的FTIR(傅立叶变换型红外分光分析仪)。
支撑体22修正分光镜单元3与可动镜11之间的光路P1、和分光镜单元3与固定镜21之间的光路P2之间的光路差。具体而言，光路P1为自半反射镜面31依次经由全反射镜面32及光学面33b而到达至位于基准位置的可动镜11的镜面11a的光路，且为测定光L0的一部分前进的光路。光路P2为自半反射镜面31依次经由光学面33c及第1光学功能部17而到达至固定镜21的镜面21a的光路，且为测定光L0的剩余部分前进的光路。支撑体22以光路P1的光路长度(考虑到光路P1所通过的各介质的折射率的光路长度)与光路P2的光路长度(考虑到光路P2所通过的各介质的折射率的光路长度)的差变小(例如消失)的方式，修正光路P1与光路P2之间的光路差。再者，支撑体22例如可通过与构成分光镜单元3的各光学区块相同的透光性材料而形成。在该情况下，支撑体22的厚度(Z轴方向上的长度)可与X轴方向上的半反射镜面31与全反射镜面32的距离相同。
[光学装置的结构]
如图2、图3及图4所示，可动镜11中镜面11a以外的部分、基座12、驱动部13、第1光学功能部17及第2光学功能部18通过SOI(Silicon On Insulator(绝缘层上硅))基板50而构成。即，光学装置10通过SOI基板50而构成。光学装置10例如形成为矩形板状。光学装置10例如具有15×10×0.3(厚度)mm左右的尺寸。SOI基板50具有支撑层51、装置层52及中间层53。支撑层51为第1硅层。装置层52为第2硅层。中间层53为配置于支撑层51与装置层52之间的绝缘层。
基座12通过支撑层51、装置层52及中间层53的一部分而形成。基座12的主面12a为装置层52中的与中间层53相反侧的表面。基座12中的与主面12a相反侧的主面12b为支撑层51中的与中间层53相反侧的表面。在光模块1中，基座12的主面12a与支撑体22的表面22a相互接合(参照图1)。
可动镜11以轴线R1与轴线R2的交点为中心位置(重心位置)而配置。轴线R1与轴线R2的交点与下述主体部111的中心C1一致。轴线R1为在X轴方向延伸的直线。轴线R2为在与X轴方向及Z轴方向垂直的Y轴方向(与Y轴平行的方向，第2方向)延伸的直线。在自Z轴方向观察的情况下，光学装置10呈相对于轴线R1线对称且相对于轴线R2线对称的形状。
可动镜11具有主体部111、框部112及一对连结部113。主体部111在自Z轴方向观察的情况下呈圆形状。主体部111具有中央部114及外缘部115。在中央部114中的主面12b侧的表面上，例如，通过形成金属膜，而设置有圆形状的镜面11a。中央部114通过装置层52的一部分而形成。外缘部115在自Z轴方向观察的情况下包围中央部114。外缘部115具有第1主体部115a及第1梁部115b。第1主体部115a通过装置层52的一部分而形成。
第1梁部115b通过支撑层51及中间层53的一部分而形成。第1梁部115b设置于第1主体部115a中的主面12b侧的表面上。第1梁部115b以Z轴方向上的外缘部115的厚度较Z轴方向上的中央部114的厚度厚的方式形成。在自Z轴方向观察的情况下，第1梁部115b呈圆环状，且包围镜面11a。在自Z轴方向观察的情况下，第1梁部115b沿着主体部111的外缘延伸。在本实施方式中，在自Z轴方向观察的情况下，第1梁部115b的外缘自主体部111的外缘空开规定的间隔，沿着主体部111的外缘延伸。在自Z轴方向观察的情况下，第1梁部115b的内缘自镜面11a的外缘空开规定的间隔，沿着镜面11a的外缘延伸。
在自Z轴方向观察的情况下，框部112自主体部111空开规定的间隔G(参照图5)包围主体部111。框部112在自Z轴方向观察的情况下呈圆环状。在框部112与主体部111之间，在自Z轴方向观察的情况下，形成有剖面圆弧状的一对狭缝SL。狭缝SL的宽度与间隔G相等。在自Z轴方向观察的情况下，框部112以包围主体部111的方式环状地延伸。例如，在本实施方式中，在自Z轴方向观察的情况下，框部112的内缘沿着主体部111的外缘延伸，框部112的外缘沿着框部112的内缘延伸。框部112具有第2主体部112a及第2梁部112b。第2主体部112a通过装置层52的一部分而形成。
第2梁部112b通过支撑层51及中间层53的一部分而形成。第2梁部112b设置于第2主体部112a中的主面12b侧的表面上。第2梁部112b以Z轴方向上的框部112的厚度较Z轴方向上的中央部114的厚度厚的方式形成。第2梁部112b在自Z轴方向观察的情况下呈圆环状。在自Z轴方向观察的情况下，第2梁部112b的外缘自框部112的外缘空开规定的间隔，沿着框部112的外缘延伸。在自Z轴方向观察的情况下，第2梁部112b的内缘自框部112的内缘空开规定的间隔，沿着框部112的内缘延伸。
Z轴方向上的第2梁部112b的厚度与Z轴方向上的第1梁部115b的厚度相等。在自Z轴方向观察的情况下，第2梁部112b的宽度宽于第1梁部115b的宽度。所谓自Z轴方向观察的情况下的第1梁部115b的宽度，是指与第1梁部115b的延伸方向垂直的方向上的第1梁部115b的长度，在本实施方式中，为第1梁部115b的半径方向上的第1梁部115b的长度。此点对在自Z轴方向观察的情况下的第2梁部112b的宽度也同。
一对连结部113分别将主体部111与框部112相互连结。在自Z轴方向观察的情况下，一对连结部113关于主体部111的中心C1相互点对称地配置。一对连结部113相对于主体部111分别配置于Y轴方向上的一侧与另一侧。各连结部113具有第3主体部113a及第3梁部113b。第3主体部113a由装置层52的一部分形成。第3主体部113a连接于第1主体部115a及第2主体部112a。
第3梁部113b由支撑层51及中间层53的一部分形成。第3梁部113b连接于第1梁部115b及第2梁部112b。第3梁部113b设置于第3主体部113a中的主面12b侧的表面上。第3梁部113b以Z轴方向上的连结部113的厚度厚于Z轴方向上的中央部114的厚度的方式形成。Z轴方向上的第3梁部113b的厚度与Z轴方向上的第1梁部115b及第2梁部112b的各自的厚度相等。第3梁部113b的宽度大于第1梁部115b及第2梁部112b的各自的宽度。所谓第3梁部113b的宽度，是指沿着第1梁部115b的延伸方向的第3梁部113b的长度。
可动镜11还具有一对支架116及一对支架117。各支架116及各支架117通过装置层52的一部分而形成。各支架116沿着Y轴方向延伸，且在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。一个支架116自框部112的侧面朝向Y轴方向上的一侧突出，另一个支架116自框部112的侧面朝向Y轴方向上的另一侧突出。一对支架116配置于与Y轴方向平行的相同的中心线上。各支架116自框部112中的第1光学功能部17侧的端部延伸。
各支架117沿着Y轴方向延伸，且在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。一个支架117自框部112的侧面朝向Y轴方向上的一侧突出，另一个支架117自框部112的侧面朝向Y轴方向上的另一侧突出。一对支架117配置于与Y轴方向平行的相同的中心线上。各支架117自框部112中的第2光学功能部18侧(与第1光学功能部17相反侧)的端部延伸。
驱动部13具有第1弹性支撑部14、第2弹性支撑部15及致动器部16。第1弹性支撑部14、第2弹性支撑部15及致动器部16通过装置层52而形成。
第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15的各个连接于基座12与可动镜11之间。第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15以可动镜11能够沿着Z轴方向移动的方式支撑可动镜11。
第1弹性支撑部14具有一对杆(第1杆)141、连杆142、连杆143、一对支架144、一对第1扭力棒(第1扭转支撑部)145、一对第3扭力棒(第3扭转支撑部)146、及一对电极支撑部147。一对杆141配置于Y轴方向上的第1光学功能部17的两侧。各杆141呈沿着与Z轴方向垂直的平面延伸的板状。在本实施方式中，各杆141沿着X轴方向延伸。
连杆142架设于一对杆141中的可动镜11侧的端部141a间。连杆142呈沿着与Z轴方向垂直的平面延伸的板状。连杆142沿着Y轴方向延伸。连杆143架设于一对杆141中的与可动镜11相反侧的端部141b间。连杆143呈沿着与Z轴方向垂直的平面延伸的板状，且沿着Y轴方向延伸。在本实施方式中，第1光学功能部17是通过一对杆141、连杆142及连杆143而划定的开口部。第1光学功能部17在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。第1光学功能部17例如为空腔。或者，在构成第1光学功能部17的开口部内，也可配置相对于测定光L0具有透光性的材料。
各支架144在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。各支架144以向可动镜11侧突出的方式，设置于连杆142中的可动镜11侧的表面。一个支架144配置于连杆142的一端的附近，另一个支架144配置于连杆142的另一端的附近。
一对第1扭力棒145分别架设于一个支架116的前端部与一个支架144之间、及另一个支架116的前端部与另一个支架144之间。即，一对第1扭力棒145分别连接于一对杆141与可动镜11之间。各第1扭力棒145沿着Y轴方向延伸。一对第1扭力棒145配置于与Y轴方向平行的相同的中心线上。
一对第3扭力棒146分别架设于一个杆141中的与可动镜11相反侧的端部141b与基座12之间、及另一个杆141中的与可动镜11相反侧的端部141b与基座12之间。即，一对第3扭力棒146分别连接于一对杆141与基座12之间。各第3扭力棒146沿着Y轴方向延伸。一对第3扭力棒146配置于与Y轴方向平行的相同的中心线上。在各杆141的端部141b，设置有向Y轴方向上的外侧突出的突出部141c，第3扭力棒146连接于突出部141c。
各电极支撑部147沿着Y轴方向延伸，且在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。一个电极支撑部147自一个杆141的中间部朝向与第1光学功能部17相反侧延伸。另一个电极支撑部147自另一个杆141的中间部向与第1光学功能部17相反侧突出。在自Z轴方向观察的情况下，一对电极支撑部147配置于与Y轴方向平行的相同的中心线上。
第2弹性支撑部15具有一对杆(第2杆)151、连杆152、连杆153、一对支架154、一对第2扭力棒(第2扭转支撑部)155、一对第4扭力棒(第4扭转支撑部)156、及一对电极支撑部157。一对杆151配置于Y轴方向上的第2光学功能部18的两侧。各杆151呈沿着与Z轴方向垂直的平面延伸的板状。在本实施方式中，各杆151沿着X轴方向延伸。
连杆152架设于一对杆151中的可动镜11侧的端部151a间。连杆152呈沿着与Z轴方向垂直的平面延伸的板状。连杆152沿着Y轴方向延伸。连杆153架设于一对杆151中的与可动镜11相反侧的端部151b间。连杆153呈沿着与Z轴方向垂直的平面延伸的板状，且沿着Y轴方向延伸。在本实施方式中，第2光学功能部18为通过一对杆151、连杆152及连杆153而划定的开口部。第2光学功能部18在自Z轴方向观察的情况下剖面呈矩形状。第2光学功能部18例如空腔。或者，也可在第2光学功能部18的开口部内配置相对于测定光L0具有透光性的材料。
各支架154在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。各支架154以向可动镜11侧突出的方式，设置于连杆152中的可动镜11侧的表面。一个支架154配置于连杆152的一端的附近，另一个支架154配置于连杆152的另一端的附近。
一对第2扭力棒155分别架设于一个支架117的前端部与一个支架154之间、及另一个支架117的前端部与另一个支架154之间。即，一对第2扭力棒155分别连接于一对杆151与可动镜11之间。各第2扭力棒155沿着Y轴方向延伸。一对第2扭力棒155配置于与Y轴方向平行的相同的中心线上。
一对第4扭力棒156分别架设于一个杆151中的与可动镜11相反侧的端部151b与基座12之间、及另一个杆151中的与可动镜11相反侧的端部151b与基座12之间。即，一对第4扭力棒156分别连接于一对杆151与基座12之间。各第4扭力棒156沿着Y轴方向延伸。一对第4扭力棒156配置于与Y轴方向平行的相同的中心线上。在各杆151的端部151b，设置有向Y轴方向上的外侧突出的突出部151c，第4扭力棒156连接于突出部151c。
各电极支撑部157沿着Y轴方向延伸，且在自Z轴方向观察的情况下呈矩形状。一个电极支撑部157自一个杆151的中间部朝向与第2光学功能部18相反侧延伸。另一个电极支撑部157自另一个杆151的中间部向与第2光学功能部18相反侧突出。在自Z轴方向观察的情况下，一对电极支撑部157配置于与Y轴方向平行的相同的中心线上。
致动器部16沿着Z轴方向使可动镜11移动。致动器部16具有一对固定梳齿电极161、一对可动梳齿电极162、一对固定梳齿电极163、及一对可动梳齿电极164。固定梳齿电极161、163的位置固定。可动梳齿电极162、164伴随可动镜11的移动而移动。
一个固定梳齿电极161设置于基座12的装置层52中的与一个电极支撑部147相对的表面。另一个固定梳齿电极161设置于装置层52中的与另一个电极支撑部147相对的表面。各固定梳齿电极161具有沿着与Y轴方向垂直的平面延伸的多个固定梳齿161a。这些固定梳齿161a在Y轴方向空开规定的间隔排列而配置。
一个可动梳齿电极162设置于一个电极支撑部147中的X轴方向的两侧的表面。另一个可动梳齿电极162设置于另一个电极支撑部147中的X轴方向的两侧的表面。各可动梳齿电极162具有沿着与Y轴方向垂直的平面延伸的多个可动梳齿162a。这些可动梳齿162a在Y轴方向空开规定的间隔排列而配置。
在一个固定梳齿电极161及一个可动梳齿电极162中，多个固定梳齿161a与多个可动梳齿162a交替地配置。即，一个固定梳齿电极161的各固定梳齿161a位于一个可动梳齿电极162的可动梳齿162a间。在另一个固定梳齿电极161及另一个可动梳齿电极162中，多个固定梳齿161a与多个可动梳齿162a交替地配置。即，另一个固定梳齿电极161的各固定梳齿161a位于另一个可动梳齿电极162的可动梳齿162a间。在一对固定梳齿电极161及一对可动梳齿电极162中，相邻的固定梳齿161a与可动梳齿162a在Y轴方向相互相对。相邻的固定梳齿161a及可动梳齿162a间的距离例如为数μm左右。
一个固定梳齿电极163设置于基座12的装置层52中的与一个电极支撑部157相对的表面。另一个固定梳齿电极163设置于装置层52中的与另一个电极支撑部157相对的表面。各固定梳齿电极163具有沿着与Y轴方向垂直的平面延伸的多个固定梳齿163a。这些固定梳齿163a在Y轴方向空开规定的间隔排列而配置。
一个可动梳齿电极164设置于一个电极支撑部157中的X轴方向的两侧的表面。另一个可动梳齿电极164设置于另一个电极支撑部157中的X轴方向的两侧的表面。各可动梳齿电极164具有沿着与Y轴方向垂直的平面延伸的多个可动梳齿164a。这些可动梳齿164a在Y轴方向空开规定的间隔排列而配置。
在一个固定梳齿电极163及一个可动梳齿电极164中，多个固定梳齿163a与多个可动梳齿164a交替地配置。即，一个固定梳齿电极163的各固定梳齿163a位于一个可动梳齿电极164的可动梳齿164a间。在另一个固定梳齿电极163及另一个可动梳齿电极164中，多个固定梳齿163a与多个可动梳齿164a交替地配置。即，另一个固定梳齿电极163的各固定梳齿163a位于另一个可动梳齿电极164的可动梳齿164a间。在一对固定梳齿电极163及一对可动梳齿电极164中，相邻的固定梳齿163a与可动梳齿164a在Y轴方向相互相对。相互相邻的固定梳齿163a及可动梳齿164a间的距离例如为数μm左右。
在基座12设置有多个电极垫121、122。各电极垫121、122以到达至装置层52的方式在形成于基座12的主面12b的开口12c内，形成于装置层52的表面。各电极垫121经由装置层52而与固定梳齿电极161或固定梳齿电极163电连接。各电极垫122经由第1弹性支撑部14或第2弹性支撑部15而与可动梳齿电极162或可动梳齿电极164电连接。导线26架设于各电极垫121、122与各引线接脚25之间。
在以如上的方式构成的光学装置10中，若经由多个引线接脚25及多个导线26而对多个电极垫121与多个电极垫122之间施加电压，则例如以向Z轴方向上的一侧使可动镜11移动的方式，在相互相对的固定梳齿电极161与可动梳齿电极162之间、及相互相对的固定梳齿电极163与可动梳齿电极164之间产生静电力。此时，在第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15中第1扭力棒145、第3扭力棒146、第2扭力棒155及第4扭力棒156扭转，在第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15产生弹性力。在光学装置10中，通过经由多个引线接脚25及多个导线26而对驱动部13赋予周期性的电信号，可沿着Z轴方向使可动镜11以其共振频率水平往返移动。如此，驱动部13作为静电致动器而发挥功能。
[可动镜的详细的结构]
一面参照图5，一面对可动镜11的结构进一步详细地进行说明。在图5中，省略了第1梁部115b、第2梁部112b及第3梁部113b。以下，将框部112与各连结部113相互连接的位置设为连接位置A1，将框部112与各第1扭力棒145相互连接的位置设为连接位置A2，将框部112与各第2扭力棒155相互连接的位置设为连接位置A3而进行说明。
连接位置A2为在如本实施方式那样将框部112与第1扭力棒145经由其他要素(在本实施方式中为支架116)而相互连接的情况下，框部112与该其他要素相互连接的位置。换言之，连接位置A2为第1扭转支撑部与框部112的连接位置，例如，在第1扭转支撑部具有第1扭力棒145以外的要素的情况下，也可为该第1扭力棒145以外的要素与框部112相互连接的位置。例如，在第1扭转支撑部具有在自Z轴方向观察的情况下蜿蜒地延伸，连接于第1扭力棒145与框部112的蜿蜒部的情况下，连接位置A2为蜿蜒部与框部112相互连接的位置。同样地，连接位置A3为在如本实施方式那样将框部112与第1扭力棒145经由其他要素(在本实施方式中为支架117)而相互连接的情况下，框部112与该其他要素相互连接的位置。换言之，连接位置A3为第2扭转支撑部与框部112的连接位置，例如，在第2扭转支撑部具有第2扭力棒155以外的要素的情况下，也可为该第2扭力棒155以外的要素与框部112相互连接的位置。
连接位置A1例如为框部112与连结部113的连接部分的中央部，在本实施方式中，为框部112的内缘与通过连结部113的中心C2及主体部111的中心C1的直线(在图5的例子中为轴线R2)的交点的位置。连接位置A2例如为框部112与第1扭力棒145(第1扭转支撑部)的连接部分的中央部，在本实施方式中，为框部112的外缘(将外缘假想地延长所得的线段)与第1扭力棒145及支架116的中心线的交点的位置。在将框部112与第1扭力棒145经由其他要素而连接的情况下，连接位置A2例如为框部112与该其他要素的连接部分的中央部。连接位置A3例如为框部112与第2扭力棒155(第2扭转支撑部)的连接部分的中央部，在本实施方式中，为框部112的外缘(将外缘假想地延长所得的线段)与第2扭力棒155及支架117的中心线的交点的位置。在将框部112与第2扭力棒155经由其他要素而连接的情况下，连接位置A3例如为框部112与该其他要素的连接部分的中央部。
在框部112中，与各连结部113的连接位置A1位于与各第1扭力棒145的连接位置A2、和与各第2扭力棒155的连接位置A3之间。即，如图5所示，在框部112中，与一个连结部113的连接位置A1位于与一个第1扭力棒145的连接位置A2、和与一个第2扭力棒155的连接位置A3之间。同样地，在框部112中，与另一个连结部113的连接位置A1位于与另一个第1扭力棒145的连接位置A2、和与另一个第2扭力棒155的连接位置A3之间。
在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线LN1与轴线R1(垂直于Y轴方向且通过主体部111的中心C1的直线)所成的角度θ1为45度以下。角度θ1例如为17度左右。同样地，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与另一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度为45度以下。
在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线LN2与轴线R1所成的角度θ2为45度以下。角度θ2例如与角度θ1相等。同样地，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与另一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度为45度以下。
各连结部113的宽度W大于主体部111与框部112之间的间隔G。换言之，连结部113的宽度W大于连结部113的长度T。所谓连结部113的宽度W，是指沿着框部112的延伸方向的连结部113的长度，在本实施方式中，为沿着框部112的周向的连结部113的长度。所谓连结部113的长度T，是指与框部112的延伸方向垂直的方向上的连结部113的长度，在本实施方式中，为框部112的半径方向上的连结部113的长度。在本实施方式中，间隔G在周向的所有位置中固定，但间隔G也可在周向的所有位置中不固定，例如，也可存在间隔G相互不同的多个区域。在该情况下，各连结部113的宽度W只要大于间隔G的最小值即可。
各连结部113的宽度W小于自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一个的距离。即，如图5所示，一个连结部113的宽度W小于自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与一个第1扭力棒145的连接位置A2的距离D1，且小于自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与一个第2扭力棒155的连接位置A3的距离D2。距离D1小于自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与另一个第1扭力棒145的连接位置的距离。距离D2小于自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与另一个第2扭力棒155的连接位置的距离。因此，一个连结部113的宽度W小于自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一个的距离。同样地，另一个连结部113的宽度W小于自框部112中的与另一个连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一个的距离。再者，所谓距离D1、D2，是指沿着框部112的延伸方向的距离，在本实施方式中，为沿着框部112的周向的距离。
在本实施方式中，各连结部113的宽度W小于自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一个的距离的1/3倍。各连结部113的宽度W小于自Z轴方向观察的情况下的第1梁部115b的内缘至框部112的外缘的距离D3(参照图3)。距离D3例如为自与框部112的延伸方向垂直的方向上的第1梁部115b的内缘至框部112的外缘的距离。
在自Z轴方向观察的情况下，各连结部113以与通过该连结部113的中心C2及主体部111的中心C1的直线(在图5的例子中为轴线R2)垂直且不和与镜面11a的外缘相接的直线LN3交叉的方式设置。即，在连结部113的宽度W设定得较规定的宽度宽的情况下，连结部113与直线LN3交叉，但在本实施方式中，连结部113的宽度以连结部113不与直线LN3交叉的方式设定。换言之，各连结部113配置于较直线LN3靠Y轴方向上的外侧。
[作用及效果]
在以上所说明的光学装置10中，可动镜11具有：主体部111；框部112，其在自Z轴方向观察的情况下自主体部111空开规定的间隔G而包围主体部111；及一对连结部113，其将主体部111与框部112相互连结。由此，来自各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的剖面力不易传递至主体部111，可抑制主体部111的应变。另外，通过形成第1梁部115b，而Z轴方向上的外缘部115的厚度较Z轴方向上的中央部114的厚度厚。由此，可进一步可靠地抑制主体部111的应变。另外，通过形成第2梁部112b，而Z轴方向上的框部112的厚度较Z轴方向上的中央部114的厚度厚。由此，可抑制框部112的应变，甚至可抑制由框部112的应变所引起的主体部111的应变。
再有，在光学装置10中，各连结部113的宽度W小于自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一者的距离。由此，可确保自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置的距离。其结果，来自各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的剖面力进一步不易传递至主体部111，可更进一步可靠地抑制主体部111的应变。再有，在光学装置10中，各连结部113的宽度W大于主体部111与框部112之间的间隔G。由此，由于可确保连结部113的强度，因而即使在将主体部111与框部112通过连结部113相互连结而抑制主体部111的应变的情况下，也可确保可靠性。根据以上内容，根据光学装置10，可抑制可动镜11的应变，且确保可靠性。
另外，在光学装置10中，在框部112中，与各连结部113的连接位置A1位于与各第1扭力棒145的连接位置A2、和与各第2扭力棒155的连接位置A3之间。在此种结构中，也可抑制可动镜11的应变，且确保可靠性。
另外，在光学装置10中，在自Z轴方向观察的情况下，一对连结部113相对于主体部111的中心C1相互点对称地配置。由此，可提高可动镜11的平衡，可更进一步可靠地抑制主体部111的应变。
另外，在光学装置10中，各连结部113的宽度W小于自框部112中的与各连结部113的连接位置至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置的任一者的距离的1/3倍。由此，来自各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的剖面力更进一步不易传递至主体部111，可更进一步可靠地抑制主体部111的应变。
另外，在光学装置10中，各连结部113的宽度W小于自Z轴方向观察的情况下的自第1梁部115b的内缘至框部112的外缘的距离D3。由此，来自各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的剖面力更为不易传递至主体部111，可更进一步可靠地抑制主体部111的应变。
另外，在光学装置10中，在自Z轴方向观察的情况下，各连结部113以与通过该连结部113的中心C2及主体部111的中心C1的轴线R1垂直且不和与镜面11a的外缘相接的直线LN3交叉的方式设置。由此，来自各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的剖面力更为不易传递至主体部111，可更进一步可靠地抑制主体部111的应变。
另外，在光学装置10中，各连结部113包含以Z轴方向上的各连结部113的厚度厚于Z轴方向上的中央部114的厚度的方式形成的第3梁部113b。第3梁部113b连接于第1梁部115b及第2梁部112b。由此，可抑制连结部113的应变，进而可抑制由连结部113的应变引起的主体部111的应变。
另外，在光学装置10中，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第1扭力棒145的连接位置A2及主体部111的中心C1的直线LN1与轴线R1所成的角度θ1、通过框部112与另一个第1扭力棒145的连接位置A2及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度、通过框部112与一个第2扭力棒155的连接位置A3及主体部111的中心C1的直线LN2与轴线R1所成的角度θ2，以及通过框部112与另一个第2扭力棒155的连接位置A3及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度，均为45度以下。由此，可更大地确保自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的距离。其结果，来自各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的载荷(剖面力)更进一步不易传递至主体部111，可更进一步可靠地抑制主体部111的应变。另外，由于可确保自轴线R2至各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的距离，因而可抑制在可动镜11沿着Z轴方向移动时可动镜11在轴线R2周围旋转。另外，由于可确保相邻的第1扭力棒145与第2扭力棒155之间的距离，因而可提高可动镜11的设计自由度。例如，在可动梳齿电极162、164沿着框部112的外缘配置的情况下，可确保可动梳齿电极162、164的配置空间。
另外，在光学装置10中，第1弹性支撑部14具有：一对杆141，其分别连接于各第1扭力棒145；及一对第3扭力棒146，其分别连接于一对杆141与基座12之间。第2弹性支撑部15具有：一对杆151，其分别连接于一对第2扭力棒155；及一对第4扭力棒156，其分别连接于一对杆151与基座12之间。在此种结构中，也可抑制可动镜11的应变，且确保可靠性。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式。光学装置10也可如图6所示的第1变形例那样构成。在第1变形例中，框部112与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3与上述实施方式相比，位于框部112与各连结部113的连接位置A1侧。在第1变形例中，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线LN1与轴线R1所成的角度θ1为60度以下。角度θ1例如为45度左右。同样地，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与另一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度为60度以下。
在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线LN2与轴线R1所成的角度θ2为60度以下。角度θ2例如与角度θ1相等。同样地，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与另一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度为60度以下。在第1变形例中，各连结部113的宽度W也小于自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一个的距离。
根据此种第1变形例，也与上述实施方式同样地，可抑制可动镜11的应变，且确保可靠性。另外，在第1变形例中，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线LN1与轴线R1所成的角度θ1，通过框部112与另一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度，通过框部112与一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线LN2与轴线R1所成的角度θ2，以及通过框部112与另一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度均为60度以下。由此，可更大地确保自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的距离。其结果，来自各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的剖面力更进一步不易传递至主体部111，可更进一步可靠地抑制主体部111的应变。另外，由于可确保自轴线R2至各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的距离，因而可抑制在可动镜11沿着Z轴方向移动时可动镜11在轴线R2周围旋转。另外，由于可确保相邻的第1扭力棒145与第2扭力棒155之间的距离，因而可提高可动镜11的设计自由度。例如，在可动梳齿电极162、164沿着框部112的外缘配置的情况下，可确保可动梳齿电极162、164的配置空间。
光学装置10也可如图7所示的第2变形例那样构成。在第2变形例中，一对连结部113相对于主体部111分别配置于X轴方向上的一侧与另一侧。第2变形例中，关于其他方面与第1变形例同样地构成。在第2变形例中，在框部112中，与各连结部113的连接位置A1位于与各第1扭力棒145的连接位置A2之间、或者与各第2扭力棒155的连接位置A3之间。即，在框部112中，与一个连结部113的连接位置A1位于与各第1扭力棒145的连接位置A2之间。在框部112中，与另一个连结部113的连接位置A1位于与各第2扭力棒155的连接位置A3之间。
在第2变形例中，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线LN1与轴线R1所成的角度θ1为30度以上且70度以下。角度θ1例如为45度左右。同样地，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与另一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度为30度以上且70度以下。在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线LN2与轴线R1所成的角度θ2为30度以上且70度以下。角度θ2例如与角度θ1相等。同样地，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与另一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度为30度以上且70度以下。
在第2变形例中，各连结部113的宽度W也小于自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一个的距离。即，如图7所示，一个连结部113的宽度W小于自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与一个第1扭力棒145的连接位置A2的距离D1，且小于自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与一个第2扭力棒155的连接位置A3的距离D2。距离D1与自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与另一个第1扭力棒145的连接位置的距离相等。距离D2与自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与另一个第2扭力棒155的连接位置的距离相等。因此，一个连结部113的宽度W小于自框部112中的与一个连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一个的距离。同样地，另一个连结部113的宽度W小于自框部112中的与另一个连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的任一个的距离。
根据此种第2变形例，也与上述实施方式同样地，可抑制可动镜11的应变，且确保可靠性。另外，在第2变形例中，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线LN1与轴线R1所成的角度θ1，通过框部112与另一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度，通过框部112与一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线LN2与轴线R1所成的角度θ2，以及通过框部112与另一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度均为30度以上且70度以下。由此，可确保自框部112中的与各连结部113的连接位置A1至与各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的连接位置A2、A3的距离，且确保自第1弹性支撑部14及第2弹性支撑部15中的与基座12的连接位置至与可动镜11的连接位置的距离。其结果，可抑制主体部111的应变，且谋求Z轴方向上的可动镜11的移动量的增加。另外，由于可确保自轴线R2至各第1扭力棒145及各第2扭力棒155的距离，因而可抑制在可动镜11沿着Z轴方向移动时可动镜11在轴线R2周围旋转。
在上述实施方式及各变形例中，可动镜11也可具有3个以上的连结部113。例如，3个连结部113也可在自Z轴方向观察的情况下，相对于主体部111的中心C1相互点对称地配置。第1弹性支撑部14也可还具有：一对第3杆，其沿着X轴方向延伸，且相对于一对杆141配置于Y轴方向的两侧；及一对第5扭转支撑部，其分别连接于一对第3杆与基座12之间。在该情况下，一对第3扭力棒146分别连接于一对杆141与一对第3杆之间。同样地，第2弹性支撑部15也可还具有：一对第4杆，其沿着X轴方向延伸，且相对于一对杆151配置于Y轴方向的两侧；及一对第6扭转支撑部，其分别连接于一对第4杆与基座12之间。在该情况下，一对第4扭力棒156分别连接于一对杆151与一对第3杆之间。
在上述实施方式及第1变形例中，在自Z轴方向观察的情况下，通过框部112与一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线LN1与轴线R1所成的角度θ1，通过框部112与另一个第1扭力棒145的连接位置A2、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度，通过框部112与一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线LN2与轴线R1所成的角度θ2，以及通过框部112与另一个第2扭力棒155的连接位置A3、及主体部111的中心C1的直线与轴线R1所成的角度也可均为0度。作为此种例，例如，可列举如下结构：可动镜11具有：第1支架，其自框部112沿着轴线R1向X轴方向上的一侧突出；及第2支架，其自框部112沿着轴线R1向X轴方向上的另一侧突出，各第1扭力棒145连接于第1支架，各第2扭力棒155连接于第2支架。
在上述实施方式及各变形例中，各构成的材料及形状并不限定于上述材料及形状，可采用各种材料及形状。例如，主体部111及镜面11a的各个在自Z轴方向观察的情况下，可呈矩形状、八边形状等任意的形状。框部112在自Z轴方向观察的情况下，可呈矩形环状、八边形环状等任意的环形状。在上述实施方式中，第1扭转支撑部通过板状的第1扭力棒145而构成，但第1扭转支撑部的结构并不限定于此。第1扭力棒145可为棒状等任意的形状。第1扭转支撑部也可通过将多个(例如2个)扭力棒经由连接部串联连接而构成。这些方面针对第2扭力棒155(第2扭转支撑部)、第3扭力棒146(第3扭转支撑部)及第4扭力棒156(第4扭转支撑部)也相同。
第1梁部115b、第2梁部112b及第3梁部113b的各个可形成为任意的形状。例如，梁部也可直线状地延伸，或者锯齿状地延伸。各梁部的配置、数量、长度、宽度及厚度可任意设定。第3梁部113b也可省略，Z轴方向上的连结部113的厚度也可与Z轴方向上的中央部114的厚度相等。在上述实施方式中，第1梁部115b设置于第1主体部115a中的主面12b侧的表面上，但第1梁部115b也可设置于第1主体部115a中的主面12a侧的表面上。该方面针对第2梁部112b及第3梁部113b也相同。
各支架116也可省略，各第1扭力棒145也可直接连接于框部112。同样地，各支架117也可省略，各第2扭力棒155也可直接连接于框部112。连杆143、153也可省略。在该情况下，第1光学功能部17及第2光学功能部18的各个也可通过形成于SOI基板50的开口而构成。第1光学功能部17及第2光学功能部18的各个也可在自Z轴方向观察的情况下具有圆形状、八边形状等任意的形状。可动梳齿电极162、164也可设置于可动镜11，例如，也可沿着框部112的外缘配置。光学装置10也可代替可动镜11，而具备设置有镜面11a以外的其他光学功能部的可动部。作为其他光学功能部，例如，可列举透镜等。致动器部16并不限定于静电致动器，例如，也可为压电式致动器、电磁式致动器等。光模块1并不限定于构成FTIR的光模块，也可为构成其他光学系统的光模块。光学装置10也可通过SOI基板50以外而构成，例如，也可通过仅由硅构成的基板而构成。
符号的说明
10…光学装置、11…可动镜(可动部)、11a…镜面(光学功能部)、12…基座、12a…主面、14…第1弹性支撑部、15…第2弹性支撑部、111…主体部、112…框部、112b…第2梁部、113…连结部、113b…第3梁部、114…中央部、115…外缘部、115b…第1梁部、141…杆(第1杆)、145…第1扭力棒(第1扭转支撑部)、146…第3扭力棒(第3扭转支撑部)、151…杆(第2杆)、155…第2扭力棒(第2扭转支撑部)、156…第4扭力棒(第4扭转支撑部)。

Claims (13)

1.一种光学装置，其特征在于，
具备：
基座，其具有主面；
可动部，其具有光学功能部；以及
第1弹性支撑部及第2弹性支撑部，其连接于所述基座与所述可动部之间，且以所述可动部能够沿着与所述主面垂直的规定方向移动的方式支撑所述可动部，
所述可动部具有：主体部；框部，其在自所述规定方向观察的情况下自所述主体部空开规定的间隔而包围所述主体部；及多个连结部，其将所述主体部与所述框部相互连结，
所述第1弹性支撑部具有连接于所述框部的一对第1扭转支撑部，
所述第2弹性支撑部具有连接于所述框部的一对第2扭转支撑部，
所述主体部包含设置有所述光学功能部的中央部、及外缘部，
所述外缘部包含第1主体部及设置于所述第1主体部上的第1梁部，
所述框部包含第2主体部及设置于所述第2主体部上的第2梁部，
所述多个连结部各自的宽度大于所述间隔，且小于自所述框部中的与所述多个连结部各者的连接位置至与所述一对第1扭转支撑部各者及所述一对第2扭转支撑部各者的连接位置的任一者的距离。
2.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，
所述框部中，与所述多个连结部各者的连接位置位于与所述一对第1扭转支撑部各者的连接位置、和与所述一对第2扭转支撑部各者的连接位置之间。
3.如权利要求1所述的光学装置，其特征在于，
所述框部中，与所述多个连结部各者的连接位置位于与所述一对第1扭转支撑部各者的连接位置之间、或者与所述一对第2扭转支撑部各者的连接位置之间。
4.如权利要求1～3中任一项所述的光学装置，其特征在于，
所述多个连结部在自所述规定方向观察的情况下，关于所述主体部的中心相互点对称地配置。
5.如权利要求1～4中任一项所述的光学装置，其特征在于，
所述多个连结部各自的宽度小于自所述框部中的与所述多个连结部各者的连接位置至与所述一对第1扭转支撑部各者及所述一对第2扭转支撑部各者的连接位置的任一者的距离的1/3倍。
6.如权利要求1～5中任一项所述的光学装置，其特征在于，
所述多个连结部各自的宽度小于自所述规定方向观察的情况下的自所述第1梁部的内缘至所述框部的外缘的距离。
7.如权利要求1～6中任一项所述的光学装置，其特征在于，
所述主体部及所述光学功能部在自所述规定方向观察的情况下呈圆形状，
在自所述规定方向观察的情况下，所述多个连结部分别以与通过该连结部的中心及所述主体部的中心的直线垂直且不和与所述光学功能部的外缘相接的直线交叉的方式设置。
8.如权利要求1～7中任一项所述的光学装置，其特征在于，
所述多个连结部分别包含第3主体部及设置于所述第3主体部上的第3梁部，
所述第3梁部连接于所述第1梁部及所述第2梁部。
9.如权利要求2所述的光学装置，其特征在于，
所述一对第1扭转支撑部的各个及所述一对第2扭转支撑部的各个沿着与所述规定方向垂直的第2方向延伸，
在自所述规定方向观察的情况下，
通过所述框部与所述一对第1扭转支撑部的一者的连接位置及所述主体部的中心的直线、与垂直于所述第2方向且通过所述主体部的中心的轴线所成的角度，
通过所述框部与所述一对第1扭转支撑部的另一者的连接位置及所述主体部的中心的直线、与所述轴线所成的角度，
通过所述框部与所述一对第2扭转支撑部的一者的连接位置及所述主体部的中心的直线、与所述轴线所成的角度，以及
通过所述框部与所述一对第2扭转支撑部的另一者的连接位置及所述主体部的中心的直线、与所述轴线所成的角度，均为60度以下。
10.如权利要求3所述的光学装置，其特征在于，
所述一对第1扭转支撑部的各个及所述一对第2扭转支撑部的各个沿着与所述规定方向垂直的第2方向延伸，
在自所述规定方向观察的情况下，
通过所述框部与所述一对第1扭转支撑部的一者的连接位置及所述主体部的中心的直线、与垂直于所述第2方向且通过所述主体部的中心的轴线所成的角度，
通过所述框部与所述一对第1扭转支撑部的另一者的连接位置及所述主体部的中心的直线、与所述轴线所成的角度，
通过所述框部与所述一对第2扭转支撑部的一者的连接位置及所述主体部的中心的直线、与所述轴线所成的角度，以及
通过所述框部与所述一对第2扭转支撑部的另一者的连接位置及所述主体部的中心的直线、与所述轴线所成的角度，均为30度以上且70度以下。
11.如权利要求1～10中任一项所述的光学装置，其特征在于，
所述第1弹性支撑部还具有：一对第1杆，其分别连接于所述一对第1扭转支撑部；及一对第3扭转支撑部，其分别连接于所述一对第1杆与所述基座之间，
所述第2弹性支撑部还具有：一对第2杆，其分别连接于所述一对第2扭转支撑部；及一对第4扭转支撑部，其分别连接于所述一对第2杆与所述基座之间。
12.如权利要求1～11中任一项所述的光学装置，其特征在于，
所述规定方向上的所述第1梁部的厚度厚于所述规定方向上的所述第1主体部的厚度，
所述规定方向上的所述第2梁部的厚度厚于所述规定方向上的所述第2主体部的厚度。
13.如权利要求1～12中任一项所述的光学装置，其特征在于，
所述基座、所述可动部、所述第1弹性支撑部及所述第2弹性支撑部由具有第1硅层、第2硅层及配置于所述第1硅层与所述第2硅层之间的绝缘层的半导体基板构成，
所述第1主体部及所述第2主体部由所述第2硅层形成，所述第1梁部及所述第2梁部由所述第1硅层形成。
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