JP2018151605A - 光モジュール及びその実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実装領域の特性によらず確実に光学素子を実装可能な光モジュール及び光モジュールの実装方法を提供する。【解決手段】光モジュール１は、可動ミラー５とベースＢとを備える。可動ミラー５は、ミラー部５１と、弾性部５２と、一対の支持部５４と、一対の支持部５４間の距離が変化するように弾性部５２を弾性変形させるために用いられるハンドル５６と、を有する。ベースＢは、主面Ｂｓと、開口３１ｂが設けられた実装領域３１と、を有する。一対の支持部５４は、弾性部５２の弾性力が付与された状態において開口３１ｂに挿入される。可動ミラー５は、開口３１ｂの内面から付与される弾性力の反力により実装領域３１に支持される。ハンドル５６は、可動ミラー５が実装領域３１に実装された状態において、ミラー部５１及び一対の支持部５４に対して、主面Ｂｓに交差する方向における一方側に位置する。【選択図】図２

Description

本発明は、光モジュール及びその実装方法に関する。

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。

特許文献２には、光学システムの製造プロセスが記載されている。このプロセスにおいては、まず、テンプレート基板及び光学ベンチを用意する。テンプレート基板には、エッチングによってアライメントスロットが形成されている。光学ベンチの主面にはボンドパッドが配置されている。続いて、アライメントスロットがボンドパッド上に配置されるように、テンプレート基板を光学ベンチの主面に取り付ける。続いて、光学要素をアライメントスロットの側壁を用いて位置決めしながらアライメントスロットに挿入し、ボンドパッド上に位置させる。そして、ボンドパッドのリフローにより光学要素を光学ベンチに接着する。

特表２０１２−５２４２９５号公報 米国特許出願公開第２００２／０１８６４７７号明細書

上述したような光モジュールには、例えば可動ミラーのサイズがＳＯＩ基板に対する深堀加工の達成度に依存する点で、次のような課題がある。すなわち、ＳＯＩ基板に対する深堀加工の達成度は最大でも５００μｍ程度であるため、可動ミラーのサイズを大きくしてＦＴＩＲにおける感度を向上させるのには限界がある。そこで、別体で形成された可動ミラーをデバイス層（例えばＳＯＩ基板において駆動領域が形成される層）に実装する技術が考えられる。

これに対して、特許文献１に記載のＭＥＭＳデバイスの作製に際して特許文献２に記載のプロセスを用いると、アクチュエータに接続されて可動とされた実装領域に対して、可動ミラーといった光学要素をボンドパッドのリフローにより接着して実装することになる。この場合、ボンドパッドの使用量や形成領域等を十分にコントロールしないと、ボンドパッドの接着が実装領域の駆動に影響を及ぼすおそれがある。このため、光学要素の実装領域の特性によっては、特許文献１に記載のプロセスが適用できない場合がある。

本発明は、実装領域の特性によらず確実に光学素子を実装可能な光モジュール及びその実装方法を提供することを目的とする。

本発明の光モジュールは、光学素子と、光学素子が実装されるベースと、を備え、光学素子は、光学面を有する光学部と、弾性変形可能な弾性部と、互いに対向するように設けられ、弾性部の弾性変形に応じて弾性力が付与されると共に互いの距離が可変とされた一対の支持部と、一対の支持部間の距離が変化するように弾性部を弾性変形させるために用いられるハンドルと、を有し、ベースは、主面と、主面に連通する開口が設けられた実装領域と、を有し、一対の支持部は、弾性部の弾性力が付与された状態において開口に挿入され、光学素子は、開口の内面から付与される弾性力の反力により実装領域に支持され、ハンドルは、光学素子が実装領域に実装された状態において、光学部及び一対の支持部に対して、主面に交差する方向における一方側に位置する。

この光モジュールにおいては、光学素子が、弾性部と、弾性部の弾性変形に応じて互いの距離が可変とされた一対の支持部と、を有する。一方、光学素子が実装されるベースの実装領域には、主面に連通する開口が形成されている。したがって、一例として支持部間の距離が縮小するように弾性部を弾性変形させた状態において支持部を開口に挿入し、弾性部の弾性変形の一部を解放することにより、開口内において支持部の互いの距離が拡大し、支持部を開口の内面に当接させることができる。これにより、光学素子は、開口の内面から支持部に付与される反力によって支持される。このように、この光モジュールにおいては、弾性力を利用して光学素子をベースに実装する。したがって、接着剤の使用量を低減すること、或いは接着剤を不要とすることが可能となり、接着剤の影響等を考慮することなく、すなわち、実装領域の特性によらず、確実に光学素子を実装可能である。

更に、この光モジュールでは、光学素子が、一対の支持部間の距離が変化するように弾性部を弾性変形させるために用いられるハンドルを有する。このハンドルは、光学素子が実装領域に実装された状態において、光学部及び一対の支持部に対して、主面に交差する方向における一方側に位置する。このため、ハンドルを用いて弾性部を弾性変形させて一対の支持部間の距離を変化させた状態において、一対の支持部を開口に挿入する場合に、光学部が作業の妨げになり難い。したがって、光学素子をベースに容易に実装することができる。よって、この光モジュールによれば、光モジュールの実装工程を容易化することができる。

本発明の光モジュールでは、ハンドルは、一対の支持部間の距離を縮小させるために用いられてもよいし、或いは、一対の支持部間の距離を拡大させるために用いられてもよい。これによれば、光学素子の容易な実装のための構成を好適に実現することができる。

本発明の光モジュールでは、ハンドルは、互いに離れる方向に変位することによって一対の支持部間の距離を変化させる一対の変位部を有してもよいし、或いは、互いに近づく方向に変位することによって一対の支持部間の距離を変化させる一対の変位部を有してもよい。これによれば、光学素子をベースに一層容易に実装することができる。

本発明の光モジュールでは、一対の変位部は、主面に交差する方向、及び一対の変位部同士が対向する方向の双方に垂直な方向から見た場合に、主面に交差する方向における一方側に向かうにつれて互いの距離が拡大するように傾斜して配置されていてもよい。これによれば、例えば、主面に交差する方向における一方側から一対の変位部間に進入させたボンダヘッドを一対の変位部に押し当て、当該方向における他方側に向けて一対の変位部上を摺動させることで、一対の変位部を互いに離れる方向に変位させることできる。したがって、光モジュールの実装工程を一層容易化することができる。

本発明の光モジュールでは、ハンドルは、光学素子が実装領域に実装された状態において、弾性部に対して、主面に交差する方向における一方側に位置してもよい。これによれば、ハンドルを用いて弾性部を弾性変形させて一対の支持部間の距離を変化させた状態において、一対の支持部を開口に挿入する場合に、弾性部が作業の妨げになり難い。したがって、光学素子をベースに対してより一層容易に実装することができる。

本発明に係る光モジュールでは、ベースは、支持層と、支持層上に設けられ、主面及び実装領域を含むデバイス層と、を有し、開口は、主面に交差する方向にデバイス層を貫通しており、支持部は、主面に交差する方向における開口の一対の縁部に当接するように屈曲した係止部を含んでもよい。この場合、係止部が開口の一対の縁部に当接する位置において実装領域に係止される。このため、光学素子をベースにより確実に実装可能であると共に、ベースの主面に交差する方向について光学素子の位置決めが可能である。

本発明に係る光モジュールは、支持層、デバイス層、及び支持層とデバイス層との間に設けられた中間層の少なくとも１つに実装された固定ミラーと、支持層、デバイス層、及び中間層の少なくとも１つに実装されたビームスプリッタと、を更に備え、光学素子は、ミラー面である光学面を含む可動ミラーであり、デバイス層は、実装領域に接続された駆動領域を有し、可動ミラー、固定ミラー及びビームスプリッタは、干渉光学系を構成するように配置されていてもよい。この場合、感度が向上されたＦＴＩＲを得ることができる。また、ここでは、可動ミラーが実装される実装領域は、駆動領域に接続されて駆動される特性を有している。したがって、接着剤の悪影響等を受けやすいため、上記の構成がより有効となる。

本発明に係る光モジュールにおいては、ベースは、支持層とデバイス層との間に設けられた中間層を有し、支持層は、ＳＯＩ基板の第１シリコン層であり、デバイス層は、ＳＯＩ基板の第２シリコン層であり、中間層は、ＳＯＩ基板の絶縁層であってもよい。この場合、デバイス層に対する可動ミラーの確実な実装のための構成をＳＯＩ基板によって好適に実現することができる。

本発明に係る光モジュールは、外部から干渉光学系に測定光を入射させるように配置された光入射部と、干渉光学系から外部に測定光を出射させるように配置された光出射部と、を備えてもよい。この場合、光入射部及び光出射部を備えるＦＴＩＲを得ることができる。

本発明の光モジュールの実装方法は、ハンドルに力を付加することにより一対の支持部間の距離を変化させた状態において、一対の支持部を開口に挿入する第１ステップと、ハンドルに付加していた力を解放することにより、一対の支持部を開口の内面に当接させて光学素子をベースに固定する第２ステップと、を備える。

この光モジュールの実装方法では、弾性部の弾性力を利用して光学素子をベースに実装する。これにより、接着剤の使用量を低減すること、或いは接着剤を不要とすることが可能となり、接着剤の影響等を考慮することなく、すなわち、実装領域の特性によらず、確実に光学素子を実装可能である。また、ハンドルに力を付加することにより一対の支持部間の距離を変化させた状態において、一対の支持部を開口に挿入する。このとき、ハンドルが、光学素子が実装領域に実装された状態において、光学部及び一対の支持部に対して、主面に交差する方向における一方側に位置するように設けられているため、光学部が作業の妨げになり難い。したがって、一対の支持部間の距離を変化させた状態において、一対の支持部を容易に開口に挿入することができる。よって、この光モジュールの実装方法によれば、光モジュールの実装工程が容易化される。

本発明によれば、実装領域の特性によらず確実に光学素子を実装可能な光モジュールを提供することができる。

一実施形態の光モジュールの平面図である。 図１に示されるII−II線に沿っての断面図である。 図１に示されるIII−III線に沿っての断面図である。 図２に示されるIV−IV線に沿っての断面図である。 図１に示されるV−V線に沿っての断面図である。 図１に示されるVI−VI線に沿っての断面図である。 可動ミラーの製造工程を示す平面図である。 可動ミラーの製造工程を示す平面図である。 可動ミラーの実装工程を示す平面図である。 図９に示される矢印ＶＡ側から見た場合の側面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、可動ミラーの実装工程を示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、可動ミラーの実装工程を示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、可動ミラーの変形例を示す正面図である。 可動ミラーの変形例を示す正面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、可動ミラーの変形例を示す正面図である。 可動ミラーの変形例を示す正面図である。 可動ミラーの変形例を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する部分を省略する。
［光モジュールの構成］

図１に示されるように、光モジュール１は、ベースＢを備えている。ベースＢは、主面Ｂｓを備えている。ベースＢは、支持層２と、支持層２上に設けられたデバイス層３と、支持層２とデバイス層３との間に設けられた中間層４と、備えている。主面Ｂｓは、ここでは、デバイス層３における支持層２と反対側の表面である。支持層２、デバイス層３及び中間層４は、ＳＯＩ基板によって構成されている。具体的には、支持層２は、ＳＯＩ基板の第１シリコン層である。デバイス層３は、ＳＯＩ基板の第２シリコン層である。中間層４は、ＳＯＩ基板の絶縁層である。支持層２、デバイス層３及び中間層４は、それらの積層方向であるＺ軸方向（Ｚ軸に平行な方向）から見た場合に、例えば、一辺が１０ｍｍ程度の矩形状を呈している。支持層２及びデバイス層３のそれぞれの厚さは、例えば数百μｍ程度である。中間層４の厚さは、例えば数μｍ程度である。なお、図１では、デバイス層３の１つの角部及び中間層４の１つの角部が切り欠かれた状態で、デバイス層３及び中間層４が示されている。

デバイス層３は、実装領域３１と、実装領域３１に接続された駆動領域３２と、を有している。駆動領域３２は、一対のアクチュエータ領域３３と、一対の弾性支持領域３４と、を含んでいる。実装領域３１及び駆動領域３２（すなわち、実装領域３１並びに一対のアクチュエータ領域３３及び一対の弾性支持領域３４）は、ＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）によってデバイス層３の一部に一体的に形成されている。

一対のアクチュエータ領域３３は、Ｘ軸方向（Ｚ軸に直交するＸ軸に平行な方向）において実装領域３１の両側に配置されている。つまり、実装領域３１は、Ｘ軸方向において一対のアクチュエータ領域３３に挟まれている。各アクチュエータ領域３３は、中間層４を介して支持層２に固定されている。各アクチュエータ領域３３における実装領域３１側の側面には、第１櫛歯部３３ａが設けられている。各第１櫛歯部３３ａは、その直下の中間層４が除去されることで、支持層２に対して浮いた状態となっている。各アクチュエータ領域３３には、第１電極３５が設けられている。

一対の弾性支持領域３４は、Ｙ軸方向（Ｚ軸及びＸ軸に直交するＹ軸に平行な方向）において実装領域３１の両側に配置されている。つまり、実装領域３１は、Ｙ軸方向において一対の弾性支持領域３４に挟まれている。各弾性支持領域３４の両端部３４ａは、中間層４を介して支持層２に固定されている。各弾性支持領域３４の弾性変形部３４ｂ（両端部３４ａの間の部分）は、複数の板バネが連結された構造を有している。各弾性支持領域３４の弾性変形部３４ｂは、その直下の中間層４が除去されることで、支持層２に対して浮いた状態となっている。各弾性支持領域３４において両端部３４ａのそれぞれには、第２電極３６が設けられている。

実装領域３１には、各弾性支持領域３４の弾性変形部３４ｂが接続されている。実装領域３１は、その直下の中間層４が除去されることで、支持層２に対して浮いた状態となっている。つまり、実装領域３１は、一対の弾性支持領域３４によって支持されている。実装領域３１における各アクチュエータ領域３３側の側面には、第２櫛歯部３１ａが設けられている。各第２櫛歯部３１ａは、その直下の中間層４が除去されることで、支持層２に対して浮いた状態となっている。互いに対向する第１櫛歯部３３ａ及び第２櫛歯部３１ａにおいては、第１櫛歯部３３ａの各櫛歯が第２櫛歯部３１ａの各櫛歯間に位置している。

一対の弾性支持領域３４は、Ｘ軸に平行な方向Ａから見た場合に両側から実装領域３１を挟んでおり、実装領域３１が方向Ａに沿って移動すると、実装領域３１が初期位置に戻るように実装領域３１に弾性力を作用させる。したがって、第１電極３５と第２電極３６との間に電圧が印加されて、互いに対向する第１櫛歯部３３ａ及び第２櫛歯部３１ａ間に静電引力が作用すると、当該静電引力と一対の弾性支持領域３４による弾性力とがつり合う位置まで、方向Ａに沿って実装領域３１が移動させられる。このように、駆動領域３２は、静電アクチュエータとして機能する。

光モジュール１は、可動ミラー５と、固定ミラー６と、ビームスプリッタ７と、光入射部８と、光出射部９と、を更に備えている。可動ミラー５、固定ミラー６及びビームスプリッタ７は、マイケルソン干渉光学系である干渉光学系１０を構成するように、デバイス層３上に配置されている。

可動ミラー５は、Ｘ軸方向におけるビームスプリッタ７の一方の側において、デバイス層３の実装領域３１に実装されている。可動ミラー５が有するミラー部５１のミラー面５１ａは、デバイス層３に対して支持層２とは反対側に位置している。ミラー面５１ａは、例えばＸ軸方向に垂直な面（すなわち、方向Ａに垂直な面）であり、ビームスプリッタ７側に向いている。

固定ミラー６は、Ｙ軸方向におけるビームスプリッタ７の一方の側において、デバイス層３の実装領域３７に実装されている。固定ミラー６が有するミラー部６１のミラー面６１ａは、デバイス層３に対して支持層２とは反対側に位置している。ミラー面６１ａは、例えばＹ軸方向に垂直な面であり、ビームスプリッタ７側に向いている。

光入射部８は、Ｙ軸方向におけるビームスプリッタ７の他方の側において、デバイス層３に実装されている。光入射部８は、例えば光ファイバ及びコリメートレンズ等によって構成されている。光入射部８は、外部から干渉光学系１０に測定光を入射させるように配置されている。

光出射部９は、Ｘ軸方向におけるビームスプリッタ７の他方の側において、デバイス層３に実装されている。光出射部９は、例えば光ファイバ及びコリメートレンズ等によって構成されている。光出射部９は、干渉光学系１０から外部に測定光（干渉光）を出射させるように配置されている。

ビームスプリッタ７は、光学機能面７ａを有するキューブタイプのビームスプリッタである。光学機能面７ａは、デバイス層３に対して支持層２とは反対側に位置している。ビームスプリッタ７は、デバイス層３に形成された矩形状の開口３ａの１つの隅部にビームスプリッタ７の底面側の１つの角部が接触させられることで、位置決めされている。ビームスプリッタ７は、位置決めされた状態で接着等によって支持層２に固定されることで、支持層２に実装されている。

以上のように構成された光モジュール１では、光入射部８を介して外部から干渉光学系１０に測定光Ｌ０が入射すると、測定光Ｌ０の一部は、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａで反射されて可動ミラー５に向かって進行し、測定光Ｌ０の残部は、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａを透過して固定ミラー６に向かって進行する。測定光Ｌ０の一部は、可動ミラー５のミラー面５１ａで反射されて、同一光路上をビームスプリッタ７に向かって進行し、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａを透過する。測定光Ｌ０の残部は、固定ミラー６のミラー面６１ａで反射されて、同一光路上をビームスプリッタ７に向かって進行し、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａで反射される。ビームスプリッタ７の光学機能面７ａを透過した測定光Ｌ０の一部と、ビームスプリッタ７の光学機能面７ａで反射された測定光Ｌ０の残部とは、干渉光である測定光Ｌ１となり、測定光Ｌ１は、光出射部９を介して干渉光学系１０から外部に出射する。光モジュール１によれば、方向Ａに沿って可動ミラー５を高速で往復動させることができるので、小型且つ高精度のＦＴＩＲを提供することができる。
［可動ミラー及びその周辺構造］

図２、図３及び図４に示されるように、可動ミラー（光学素子）５は、ミラー面（光学面）５１ａを有するミラー部（光学部）５１と、弾性変形可能な弾性部５２と、ミラー部５１と弾性部５２とを互いに連結する連結部５３と、一対の支持部５４と、ハンドル５６と、を有している。可動ミラー５は、ミラー面５１ａが主面Ｂｓと交差（例えば、直交）する平面上に位置し、かつミラー面５１ａがベースＢの主面Ｂｓ側に位置した状態において、ベースＢの実装領域３１に実装されている。

ミラー部５１は、ミラー面５１ａを主面として有する板状（例えば、円板状）に形成されている。ミラー部５１において、主面Ｂｓに交差する方向（Ｚ軸方向）における一方側（Ｚ軸正方向側）の縁部には、Ｚ軸正方向側に平坦面を有する平坦部５１ｂが設けられている。

弾性部５２は、ミラー面５１ａに交差する方向（Ｘ軸方向）から見た場合に、ミラー部５１から離間しつつミラー部５１を囲むように形成されている。ここでは、弾性部５２は、円環状からＺ軸正方向側の一部が欠けた環形状を有している。連結部５３は、中心線ＣＬに沿って延在し、ミラー部５１におけるＺ軸負方向側の縁部と弾性部５２とを互いに連結している。中心線ＣＬは、Ｘ軸方向から見た場合のミラー面５１ａの中心を通り、Ｚ軸方向に延びる仮想的な直線である。

一対の支持部５４は、それぞれ断面矩形の棒状であり、ミラー面５１ａ及び主面Ｂｓに沿った方向（Ｙ軸方向）において互いに対向するように設けられている。一対の支持部５４は、中心線ＣＬに対してＹ軸方向における一方側及び他方側のそれぞれにおいて、弾性部５２に接続されている。一対の支持部５４は、ミラー部５１に対してＺ軸負方向側に位置している。

各支持部５４は、係止部５５を含む。一対の係止部５５のそれぞれは、Ｘ軸方向から見た場合に内側（互いに近づく側）に例えばＶ字状に屈曲するように形成されている。この例では、支持部５４の全体が係止部５５である。各係止部５５は、傾斜面５５ａ及び傾斜面５５ｂを含む。傾斜面５５ａ及び傾斜面５５ｂは、一対の係止部５５における互いに対向する面の反対側の面である（外面である）。一対の係止部５５間において、傾斜面５５ａは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。傾斜面５５ｂは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに離れるように傾斜している。

ハンドル５６は、弾性部５２の両端にそれぞれ接続された一対の変位部５６ａを有する。一対の変位部５６ａは、それぞれ断面矩形の棒状であり、Ｙ軸方向において互いに対向するように設けられている。各変位部５６ａは、弾性部５２の端部からＺ軸正方向に向かって延びている。一対の変位部５６ａは、Ｘ軸方向（主面Ｂｓに交差するＺ軸方向、及び一対の変位部５６ａ同士が対向するＹ軸方向に垂直な方向）から見た場合に、Ｚ軸正方向に向かうにつれて互いの距離が拡大するように傾斜して配置されている。一対の変位部５６ａは、可動ミラー５が実装領域３１に実装された状態において、ミラー部５１、弾性部５２及び一対の支持部５４に対してＺ軸正方向側に位置する。

一対の支持部５４は、弾性部５２に接続されており、弾性部５２は、一対の変位部５６ａに接続されている。すなわち、一対の変位部５６ａは、弾性部５２を介して一対の支持部５４に接続されている。したがって、例えば、互いに離れる方向に変位するように一対の変位部５６ａに力を付加することにより、弾性部５２をＹ軸方向に伸張するように弾性変形させ、一対の支持部５４間の距離を縮小させることができる。すなわち、Ｙ軸方向に沿った一対の支持部５４の互いの距離は、弾性部５２の弾性変形に応じて可変である。また、一対の支持部５４には、弾性部５２の弾性力が付与され得る。

ここで、ベースＢの実装領域３１には、開口３１ｂが形成されている。ここでは、開口３１ｂは、Ｚ軸方向に延びてデバイス層３を貫通している。したがって、開口３１ｂは、主面Ｂｓとデバイス層３における主面Ｂｓの反対側の表面とに連通している（至っている）。開口３１ｂは、Ｚ軸方向から見た場合の形状が台形である柱状を呈している（図４参照）。開口３１ｂの詳細については後述する。

一対の支持部５４は、弾性部５２の弾性力が付与された状態において、開口３１ｂに挿入される。換言すれば、各支持部５４（すなわち可動ミラー５）が開口３１ｂを介して実装領域３１を貫通している。より具体的には、各支持部５４のうちの係止部５５の一部が、開口３１ｂ内に位置している。その状態において、各係止部５５は、Ｚ軸方向における開口３１ｂの一対の縁部（主面Ｂｓ側の縁部及び主面Ｂｓの反対側の縁部）に接触している。

ここでは、傾斜面５５ａが開口３１ｂの主面Ｂｓ側の縁部に接触し、傾斜面５５ｂが開口３１ｂの主面Ｂｓの反対側の縁部に接触している。これにより、Ｚ軸方向において一対の係止部５５が実装領域３１を挟むように実装領域３１に係止される。この結果、Ｚ軸方向について、可動ミラー５がベースＢから抜けることが抑制される。

ここで、中間層４には、開口４１が形成されている。開口４１は、Ｚ軸方向において中間層４の両側に開口している。支持層２には、開口２１が形成されている。開口２１は、Ｚ軸方向において支持層２の両側に開口している。光モジュール１では、中間層４の開口４１内の領域及び支持層２の開口２１内の領域によって、一続きの空間Ｓ１が構成されている。つまり、空間Ｓ１は、中間層４の開口４１内の領域及び支持層２の開口２１内の領域を含んでいる。

空間Ｓ１は、支持層２とデバイス層３との間に形成されており、少なくとも実装領域３１及び駆動領域３２に対応している。具体的には、中間層４の開口４１内の領域及び支持層２の開口２１内の領域は、Ｚ軸方向から見た場合に実装領域３１が移動する範囲を含んでいる。中間層４の開口４１内の領域は、実装領域３１及び駆動領域３２のうち支持層２から離間させるべき部分（すなわち、支持層２に対して浮いた状態とすべき部分であって、例えば、実装領域３１の全体、各弾性支持領域３４の弾性変形部３４ｂ、第１櫛歯部３３ａ及び第２櫛歯部３１ａ）を支持層２から離間させるための隙間を形成している。

空間Ｓ１には、可動ミラー５が有する各係止部５５の一部が位置している。具体的には、各係止部５５の一部は、中間層４の開口４１内の領域を介して、支持層２の開口２１内の領域に位置している。各係止部５５の一部は、デバイス層３における中間層４側の表面から空間Ｓ１内に、例えば１００μｍ程度突出している。上述したように、中間層４の開口４１内の領域及び支持層２の開口２１内の領域は、Ｚ軸方向から見た場合に実装領域３１が移動する範囲を含んでいるため、実装領域３１が方向Ａに沿って往復動した際に、可動ミラー５の各係止部５５うち空間Ｓ１に位置する一部が、中間層４及び支持層２と接触することはない。

ここで、図４に示されるように、開口３１ｂの内面は、一対の傾斜面ＳＬと、基準面ＳＲと、を含む。傾斜面ＳＬは、一端ＳＬａと他端ＳＬｂとを含む。一端ＳＬａ及び他端ＳＬｂは、Ｚ軸方向から見た場合の傾斜面ＳＬの両端部である。一対の傾斜面ＳＬは、一端ＳＬａから他端ＳＬｂに向けて互いの距離が拡大するように（例えばＸ軸に対して）傾斜している。基準面ＳＲは、Ｚ軸方向から見た場合に、一方の傾斜面ＳＬの他端ＳＬｂと他方の傾斜面ＳＬの他端ＳＬｂとを互いに接続する基準線ＢＬに沿って延在している。ここでは、基準面ＳＲは、他端ＳＬｂ同士を互いに接続している。上述したように、Ｚ軸方向から見た場合の開口３１ｂの形状は台形である。したがって、ここでは、傾斜面ＳＬが台形の脚に相当し、基準面ＳＲは台形の下底に相当する。

ここでは、開口３１ｂは単一の空間である。Ｙ軸方向における開口３１ｂの寸法の最小値（すなわち、傾斜面ＳＬの一端ＳＬａ同士の間隔）は、Ｙ軸方向に沿って弾性部５２を圧縮するように弾性変形させたとき、一対の係止部５５を一括して開口３１ｂ内に配置可能な値である。一方、Ｙ軸方向における開口３１ｂの寸法の最大値（すなわち、傾斜面ＳＬの他端ＳＬｂ同士の間隔）は、一対の係止部５５が開口３１ｂに配置されているときに弾性部５２の弾性変形の一部のみが解放され得る（すなわち弾性部５２が自然長に至らない）値である。

したがって、開口３１ｂ内に一対の係止部５５を配置すると、弾性部５２の弾性力によって各係止部５５が開口３１ｂの内面を押圧し、開口３１ｂの内面からの反力が各係止部５５（支持部５４）に付与されることになる。これにより、可動ミラー５は、開口３１ｂの内面から各支持部５４に付与される弾性力の反力により実装領域３１に支持される。

特に、各係止部５５は、開口３１ｂの傾斜面ＳＬに当接される。このため、各係止部５５は、傾斜面ＳＬからの反力のＸ軸方向の成分によって傾斜面ＳＬ上を基準面ＳＲに向けて摺動し、傾斜面ＳＬに接触しながら基準面ＳＲに突き当てられる。これにより、各係止部５５は、傾斜面ＳＬと基準面ＳＲとによって規定される角部に内接し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方において位置決めされる（弾性力によりセルフアライメントされる）。

一方、図２に示されるように、Ｘ軸方向から見た場合に、各係止部５５には、開口３１ｂの縁部においても開口３１ｂの内面から弾性力の反力が付与される。可動ミラー５の実装時には、各係止部５５の傾斜面５５ａ及び傾斜面５５ｂの一方に対して反力が付与される場合がある。この場合には、当該反力の傾斜面５５ａ又は傾斜面５５ｂに沿った成分によって傾斜面５５ａ及び傾斜面５５ｂの一方が縁部に摺動し、傾斜面５５ａと傾斜面５５ｂとの両方が縁部に当接する位置（すなわちＺ軸方向に沿って実装領域３１を挟む位置）に至るようにＺ軸方向に沿って移動する。これにより、当該位置において各係止部５５が係止され、可動ミラー５がＺ軸方向について位置決めされる（弾性力によりセルフアライメントされる）。つまり、可動ミラー５においては、弾性部５２の弾性力を利用して、３次元的にセルフアライメントがなされる。

以上のような可動ミラー５は、例えばＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）によって一体的に形成される。したがって、可動ミラー５の厚さ（ミラー面５１ａに交差する方向の寸法）は、各部において一定であり、例えば、３２０μｍ程度である。また、ミラー面５１ａの直径は、例えば１ｍｍ程度である。さらに、弾性部５２のミラー部５１側の表面（内面）と、ミラー部５１の弾性部５２側の表面（外面）との間隔は、例えば２００μｍ程度である。弾性部５２の厚さ（板バネの厚さ）は、例えば１０μｍ以上２０μｍ以下程度である。
［固定ミラー及びその周辺構造］

固定ミラー６及びその周辺構造は、実装領域が可動しないことを除いて、上記の可動ミラー５及びその周辺構造と同様となっている。すなわち、図５及び図６に示されるように、固定ミラー（光学素子）６は、ミラー面（光学面）６１ａを有するミラー部（光学部）６１と、弾性変形可能な弾性部６２と、ミラー部６１と弾性部６２とを互いに連結する連結部６３と、一対の支持部６４と、ハンドル６６と、を有している。固定ミラー６は、ミラー面６１ａが主面Ｂｓと交差（例えば、直交）する平面上に位置し、かつミラー面６１ａがベースＢの主面Ｂｓ側に位置した状態において、ベースＢに実装されている。

ミラー部６１は、ミラー面６１ａを主面として有する板状（例えば、円板状）に形成されている。ミラー部６１において、主面Ｂｓに交差する方向（Ｚ軸方向）における一方側（Ｚ軸正方向側）の縁部には、Ｚ軸正方向側に平坦面を有する平坦部６１ｂが設けられている。

弾性部６２は、ミラー面６１ａに交差する方向（Ｙ軸方向）から見た場合に、ミラー部６１から離間しつつミラー部６１を囲むように形成されている。ここでは、弾性部６２は、円環状からＺ軸正方向側の一部が欠けた環形状を有している。連結部６３は、中心線ＣＬ上において、ミラー部６１におけるＺ軸負方向側の縁部と弾性部６２とを互いに連結している。中心線ＣＬは、Ｙ軸方向から見た場合のミラー面６１ａの中心を通り、Ｚ軸方向に延びる仮想的な直線である。

一対の支持部６４は、それぞれ断面矩形の棒状であり、ミラー面６１ａ及び主面Ｂｓに沿った方向（Ｘ軸方向）において互いに対向するように設けられている。一対の支持部６４は、中心線ＣＬに対してＸ軸方向における一方側及び他方側のそれぞれにおいて、弾性部６２に接続されている。一対の支持部６４は、ミラー部６１に対してＺ軸負方向側に位置している。

各支持部６４は、係止部６５を含む。一対の係止部６５のそれぞれは、Ｙ軸方向から見た場合に内側（互いに近づく側）に例えばＶ字状に屈曲するように形成されている。各係止部６５は、傾斜面６５ａ及び傾斜面６５ｂを含む。傾斜面６５ａ及び傾斜面６５ｂは、一対の係止部６５における互いに対向する面の反対側の面である（外面である）。一対の係止部６５間において、傾斜面６５ａは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。傾斜面６５ｂは、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに離れるように傾斜している。

ハンドル６６は、弾性部６２の両端にそれぞれ接続された一対の変位部６６ａを有する。一対の変位部６６ａは、それぞれ断面矩形の棒状であり、Ｘ軸方向において互いに対向するように設けられている。各変位部６６ａは、弾性部６２の端部からＺ軸正方向に向かって延びている。一対の変位部６６ａは、Ｙ軸方向（主面Ｂｓに交差するＺ軸方向、及び一対の変位部６６ａ同士が対向するＸ軸方向に垂直な方向）から見た場合に、Ｚ軸正方向に向かうにつれて互いの距離が拡大するように傾斜して配置されている。一対の変位部６６ａは、可動ミラー５が実装領域３７に実装された状態において、ミラー部６１、弾性部６２及び一対の支持部６４に対してＺ軸正方向側に位置する。

一対の支持部６４は、弾性部６２に接続されており、弾性部６２は、一対の変位部６６ａに接続されている。すなわち、一対の変位部６６ａは、弾性部６２を介して一対の支持部６４に接続されている。したがって、例えば、互いに離れる方向に変位するように一対の変位部６６ａに力を付加することにより、弾性部６２をＸ軸方向に圧縮するように弾性変形させ、一対の支持部６４間の距離を縮小させることができる。すなわち、Ｘ軸方向に沿った一対の支持部６４の互いの距離は、弾性部６２の弾性変形に応じて可変である。また、支持部６４には、弾性部６２の弾性力が付与され得る。

ここで、実装領域３７には、開口３７ａが形成されている。ここでは、開口３７ａは、Ｚ軸方向にデバイス層３を貫通している。したがって、開口３７ａは、主面Ｂｓとデバイス層３における主面Ｂｓの反対側の表面とに連通している（至っている）。開口３７ａは、実装領域３１における開口３１ｂと同様に、Ｚ軸方向からみたときの形状が台形である柱状を呈している。

一対の支持部６４は、弾性部６２の弾性力が付与された状態において、開口３７ａに挿入される。換言すれば、支持部６４（すなわち固定ミラー６）が開口３７ａを介して実装領域３７を貫通している。より具体的には、支持部６４のうちの係止部６５の一部が、開口３７ａ内に位置している。その状態において、係止部６５は、Ｚ軸方向における開口３７ａの一対の縁部（主面Ｂｓ側の縁部及び主面Ｂｓの反対側の縁部）に接触している。ここでは、傾斜面６５ａが開口３７ａの主面Ｂｓ側の縁部に接触し、傾斜面６５ｂが開口３７ａの主面Ｂｓの反対側の縁部に接触している。これにより、Ｚ軸方向において係止部６５が実装領域３７を挟むように実装領域３７に係止される。この結果、Ｚ軸方向について、固定ミラー６がベースＢから抜けることが抑制される。

ここで、中間層４には、開口４２が形成されている。開口４２は、Ｚ軸方向から見た場合に実装領域３７の開口３７ａを含んでおり、Ｚ軸方向において中間層４の両側に開口している。支持層２には、開口２２が形成されている。開口２２は、Ｚ軸方向から見た場合に実装領域３７の開口３７ａを含んでおり、Ｚ軸方向において支持層２の両側に開口している。光モジュール１では、中間層４の開口４２内の領域及び支持層２の開口２２内の領域によって、一続きの空間Ｓ２が構成されている。つまり、空間Ｓ２は、中間層４の開口４２内の領域及び支持層２の開口２２内の領域を含んでいる。

空間Ｓ２には、固定ミラー６が有する各係止部６５の一部が位置している。具体的には、各係止部６５の一部は、中間層４の開口４２内の領域を介して、支持層２の開口２２内の領域に位置している。各係止部６５の一部は、デバイス層３における中間層４側の表面から空間Ｓ２内に、例えば１００μｍ程度突出している。

ここで、開口３７ａの内面は、実装領域３１における開口３１ｂの内面と同様に構成されている。したがって、開口３７ａ内に一対の係止部６５を配置すると、弾性部６２の弾性力によって係止部６５が開口３７ａの内面を押圧し、開口３７ａの内面からの反力が係止部６５（支持部６４）に付与されることになる。これにより、固定ミラー６は、開口３７ａの内面から支持部６４に付与される弾性力の反力によりベースＢに支持される。特に、固定ミラー６においても、可動ミラー５の場合と同様に、開口３７ａの内面と弾性力とを利用した３次元的なセルフアライメントがなされる。

以上のような固定ミラー６も、可動ミラー５と同様に、例えばＭＥＭＳ技術（パターニング及びエッチング）によって一体的に形成される。固定ミラー６の各部の寸法は、例えば可動ミラー５の各部の上述した寸法と同様である。
［可動ミラーの製造工程及び実装工程］

まず、図７に示されるように、シリコンからなるウェハＷを準備し、ウェハＷの表面にレジスト層Ｒを形成する。レジスト層Ｒは、エッチングによりパターニングされ、複数の可動ミラー５に対応したパターンを有している。続いて、図８に示されるように、レジスト層Ｒをマスクとしてエッチングした後に、レジスト層Ｒを除去することにより、二列に配列された複数の可動ミラー５を形成する。続いて、ダンシングラインＤＬにおいてウェハＷを切断し、個片化された可動ミラー５を得る。以上の工程により、可動ミラー５が製造される。

続いて、図９及び図１０に示されるように、一の可動ミラー５をピックアップヘッドＰＨによってピックアップし、次工程の作業位置まで搬送する。ピックアップヘッドＰＨは、例えば、真空吸着可能に構成されており、載置面ＭＦ上に載置された可動ミラー５のミラー部５１を吸着することにより、可動ミラー５を保持する。ピックアップヘッドＰＨの動作は、例えば、図示しない制御装置により制御される。

続いて、図１１（ａ）〜図１１（ｃ）に示されるように、ボンダヘッドＢＨをミラー部５１とは反対側から一対の変位部５６ａ間に進入させて一対の変位部５６ａに押し当て、ミラー部５１側に向けて一対の変位部５６ａ上を摺動させる。これにより、一対の変位部５６ａに力が付加され、一対の変位部５６ａが互いに離れる方向に変位する。これにより、弾性部５２が、一対の変位部５６ａ同士が対向する方向に伸張するように弾性変形し、一対の支持部５４間の距離が縮小する。ボンダヘッドＢＨにおいて一対の変位部５６ａ間に進入させられる部分は、互いに離れる方向に変位させられる前の一対の変位部５６ａ間の距離よりも広い幅を有している。ボンダヘッドＢＨの動作は、例えば、上記制御装置により制御される。

図１１（ｃ）に示されるように、ボンダヘッドＢＨは、ミラー部５１に設けられた平坦部５１ｂに当接する位置まで、一対の変位部５６ａ上を摺動する。ボンダヘッドＢＨは、例えば、真空吸着可能に構成されており、平坦部５１ｂを吸着することにより、一対の変位部５６ａに力を付加した状態において可動ミラー５を保持する。ボンダヘッドＢＨが平坦部５１ｂの吸着を開始した後、ピックアップヘッドＰＨが可動ミラー５の保持を解除する。

続いて、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、一対の変位部５６ａに力を付加することにより一対の支持部５４間の距離を縮小させた状態において、一対の支持部５４をベースＢの開口３１ｂに挿入する（第１ステップ）。第１ステップでは、ボンダヘッドＢＨを移動させることにより、可動ミラー５を開口３１ｂの位置まで搬送し、主面Ｂｓ側から開口３１ｂに挿入する。

続いて、一対の変位部５６ａに付加していた力を解放することにより、一対の支持部５４を開口３１ｂの内面に当接させて可動ミラー５をベースＢに固定する（第２ステップ）。第２ステップでは、まず、ボンダヘッドＢＨに逆噴射させることにより、ボンダヘッドＢＨを平坦部５１ｂから離間させる。続いて、ボンダヘッドＢＨを主面Ｂｓから遠ざかる側（Ｚ軸正方向側）に移動させ、一対の変位部５６ａ間から抜き取る。これにより、一対の変位部５６ａに付加されていた力が解放され、一対の変位部５６ａが互い近づく方向に変位する。これにより、弾性部５２の弾性変形の一部が解放され、一対の支持部５４間の距離が拡大する。これにより、弾性部５２の弾性力を利用して３次元的にセルフアライメントがなされ、可動ミラー５がＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向において位置決めされる（図２参照）。以上の工程により、可動ミラー５がベースＢに実装される。
［作用及び効果］

光モジュール１では、可動ミラー５が、弾性部５２と、弾性部５２の弾性変形に応じて互いの距離が可変とされた一対の支持部５４と、を有する。一方、可動ミラー５が実装されるベースＢの実装領域３１には、主面Ｂｓに連通する開口３１ｂが形成されている。したがって、一例として支持部５４間の距離が縮小するように弾性部５２を弾性変形させた状態において支持部５４を開口３１ｂに挿入し、弾性部５２の弾性変形の一部を解放することにより、開口３１ｂ内において支持部５４の互いの距離が拡大し、支持部５４を開口３１ｂの内面に当接させることができる。

これにより、可動ミラー５は、開口３１ｂの内面から支持部５４に付与される反力によって支持される。このように、光モジュール１においては、弾性力を利用して可動ミラー５をベースＢに実装する。したがって、接着剤の使用量を低減すること、或いは接着剤を不要とすることが可能となり、接着剤の影響等を考慮することなく、すなわち、実装領域３１の特性によらず、確実に可動ミラー５を実装可能である。なお、ここでは、可動ミラー５を例に作用及び効果を説明しているが、固定ミラー６に関しても同様の作用及び効果が奏される。

更に、光モジュール１では、可動ミラー５が、一対の支持部５４間の距離が変化するように弾性部５２を弾性変形させるために用いられるハンドル５６を有する。このハンドル５６は、可動ミラー５が実装領域３１に実装された状態において、ミラー部５１及び一対の支持部５４に対してＺ軸正方向側に位置する。このため、ハンドル５６を用いて弾性部５２を弾性変形させて一対の支持部５４間の距離を変化させた状態において、一対の支持部５４を開口３１ｂに挿入する場合に、ミラー部５１が作業の妨げになり難い。したがって、可動ミラー５をベースＢに容易に実装することができる。よって、この光モジュール１によれば、光モジュール１の実装工程を容易化することができる。

また、光モジュール１では、ハンドル５６が、一対の支持部５４間の距離を縮小させるために用いられる。これにより、可動ミラー５の容易な実装のための構成を好適に実現することができる。また、光モジュール１では、ハンドル５６が、互いに離れる方向に変位することによって一対の支持部５４間の距離を変化させる一対の変位部５６ａを有している。これにより、可動ミラー５をベースＢに一層容易に実装することができる。

また、光モジュール１では、一対の変位部５６ａが、Ｘ軸方向から見た場合に、Ｚ軸正方向側に向かうにつれて互いの距離が拡大するように傾斜して配置されている。これにより、例えば、Ｚ軸正方向側から一対の変位部５６ａ間に進入させたボンダヘッドＢＨを一対の変位部５６ａに押し当て、Ｚ軸負方向側に向けて一対の変位部５６ａ上を摺動させることで、一対の変位部５６ａを互いに離れる方向に変位させることできる。したがって、光モジュール１の実装工程を一層容易化することができる。

また、光モジュール１では、ハンドル５６が、可動ミラー５が実装領域３１に実装された状態において、弾性部５２に対してＺ軸正方向側に位置する。これにより、ハンドル５６を用いて弾性部５２を弾性変形させて一対の支持部５４間の距離を変化させた状態において、一対の支持部５４を開口３１ｂに挿入する場合に、弾性部５２が作業の妨げになり難い。したがって、可動ミラー５をベースＢに対してより一層容易に実装することができる。

また、光モジュール１では、ベースＢが、支持層２と、支持層２上に設けられ、主面Ｂｓ及び実装領域３１を含むデバイス層３と、を有している。また、開口３１ｂが、Ｚ軸方向にデバイス層３を貫通している。そして、支持部５４が、Ｚ軸方向における開口３１ｂの一対の縁部に当接するように屈曲した係止部５５を含んでいる。このため、係止部５５が開口３１ｂの一対の縁部に当接する位置において実装領域３１に係止される。このため、可動ミラー５をベースＢにより確実に実装可能であると共に、Ｚ軸方向について可動ミラー５の位置決めが可能である。

また、光モジュール１では、可動ミラー５、固定ミラー６及びビームスプリッタ７が、干渉光学系１０を構成するように配置されている。これにより、感度が向上されたＦＴＩＲを得ることができる。

また、光モジュール１では、支持層２がＳＯＩ基板の第１シリコン層であり、デバイス層３がＳＯＩ基板の第２シリコン層であり、中間層４がＳＯＩ基板の絶縁層である。これにより、デバイス層３に対する可動ミラー５の確実な実装のための構成をＳＯＩ基板によって好適に実現することができる。

また、光モジュール１では、光入射部８が、外部から干渉光学系１０に測定光を入射させるように配置されており、光出射部９が、干渉光学系１０から外部に測定光を出射させるように配置されている。これにより、光入射部８及び光出射部９を備えるＦＴＩＲを得ることができる。

また、上述した光モジュール１の実装方法では、弾性部５２の弾性力を利用して可動ミラー５をベースＢに実装する。これにより、接着剤の使用量を低減すること、或いは接着剤を不要とすることが可能となり、接着剤の影響等を考慮することなく、すなわち、実装領域３１の特性によらず、確実に可動ミラー５を実装可能である。また、ハンドル５６に力を付加することにより一対の支持部５４間の距離を変化させた状態において、一対の支持部５４を開口３１ｂに挿入する。このとき、ハンドル５６が、可動ミラー５が実装領域３１に実装された状態において、ミラー部５１及び一対の支持部５４に対してＺ軸正方向側に位置するように設けられているため、ミラー部５１が作業の妨げになり難い。したがって、一対の支持部５４間の距離を変化させた状態において、一対の支持部５４を容易に開口３１ｂに挿入することができる。よって、光モジュール１の実装方法によれば、光モジュール１の実装工程が容易化される。更に、上述したように、自動機（ピックアップヘッドＰＨ及びボンダヘッドＢＨ）による実装が可能となり、実装工程の自動化が可能となる。
［変形例］

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば、各構成の材料及び形状は、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。

また、図１３（ａ）に示されるように、連結部５３が、一対の変位部５６ａ同士が対向する方向（Ｙ軸方向）に沿って延在し、ミラー部５１におけるＹ軸方向の一方側の縁部と弾性部５２を互いに連結していてもよい。また、図１３（ｂ）に示されるように、弾性部５２が、円環状からＺ軸負方向側の一部が欠けた環形状を有していてもよい。この例では、連結部５３が、ミラー部５１におけるＺ軸正方向側の縁部と弾性部５２とを互いに連結している。一対の支持部５４が、弾性部５２の両端にそれぞれ接続されている。各変位部５６ａが、弾性部５２の中間部からＺ軸正方向に向かって延びている。このような変形例によっても、上記実施形態と同様に、実装領域３１の特性によらず確実に可動ミラー５を実装可能であると共に、光モジュール１の実装工程を容易化することができる。

また、上記実施形態では、可動ミラー５がベースＢに実装された状態において、一対の支持部５４には、内側（互いに近づく側）に向けて開口３１ｂの内面からの反力が付与されていたが、図１４に示される可動ミラー５Ａのように、一対の支持部５４には、外側（互いに離れる側）に向けて開口３１ｂの内面からの反力が付与されてもよい。この例では、開口３１ｂが、ベースＢの実装領域３１に一対形成されている。一対の係止部５５Ａのそれぞれが、Ｘ軸方向から見た場合に外側（互いに離れる側）にＶ字状に屈曲するように形成されている。一対の係止部５５Ａ間において、傾斜面５５ａが、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに離れるように傾斜している。傾斜面５５ｂが、Ｚ軸負方向に向かうにつれて互いに近づくように傾斜している。一対の係止部５５Ａが、一対の開口３１ｂにそれぞれ挿入される。

可動ミラー５Ａの実装時には、一対の変位部５６ａに力を付加することにより、一対の変位部５６ａを互いに近づく方向に変位させる。これにより、弾性部５２がＹ軸方向に縮小するように弾性変形し、一対の支持部５４間の距離が拡大する。続いて、一対の支持部５４間の距離を拡大させた状態において、一対の支持部５４を一対の開口３１ｂにそれぞれ挿入する。続いて、一対の変位部５６ａに付加していた力を解放することにより、各支持部５４を各開口３１ｂの内面に当接させて可動ミラー５ＡをベースＢに固定する。このような変形例によっても、上記実施形態と同様に、実装領域３１の特性によらず確実に可動ミラー５を実装可能であると共に、光モジュール１の実装工程を容易化することができる。

また、上記実施形態では、一対の変位部５６ａが互いに離れる方向に変位することによって一対の支持部５４間の距離が縮小されたが、図１５（ａ）に示される可動ミラー５Ｂ及び図１５（ｂ）に示される可動ミラー５Ｃのように、ハンドル５６Ａの一対の変位部５６Ａａが互いに近づく方向に変位することによって一対の支持部５４間の距離が縮小されてもよい。可動ミラー５Ｂでは、各支持部５４は、Ｚ軸方向に沿って延在する脚部５７を更に含む。一対の脚部５７は、Ｙ軸方向にミラー部５１を挟むように設けられ、変位部５６Ａａと係止部５５とに接続されている。各変位部５６Ａａは、脚部５７と同一直線上に位置するようにＺ軸方向に沿って延在している。弾性部５２は、一対の弾性部５２ａ，５２ｂを含む。各弾性部５２ａ，５２ｂは、例えば半円環状である。弾性部５２ａは、一対の変位部５６Ａａを互いに連結し、弾性部５２ｂは、一対の脚部５７を互いに連結している。弾性部５２ａは、一対の変位部５６Ａａに対してＺ軸正方向側に位置する。可動ミラー５Ｃでは、弾性部５２は、弾性部５２ａのみを含み、弾性部５２ｂを含まない。連結部５３がＹ軸方向に沿って延在し、ミラー部５１におけるＹ軸方向の一方側の縁部と脚部５７とを互いに連結している。これらの変形例によっても、上記実施形態と同様に、実装領域３１の特性によらず確実に可動ミラー５を実装可能であると共に、光モジュール１の実装工程を容易化することができる。

また、図１６に示される可動ミラー５Ｄのように、ミラー面５１ａの一部がベースＢの内部に配置されていてもよい。この例では、ミラー面５１ａが実装領域３１に交差し、可動ミラー５Ａの全体が開口３１ｂを介して実装領域３１を貫通している。また、一対の支持部５４が、Ｙ軸方向にミラー部５１及び弾性部５２を挟むように設けられ、係止部５５の屈曲部において弾性部５２にそれぞれ接続されている。実装領域３１において開口３１ｂを画定する部分のうちミラー面５１ａに対向する部分は、測定光Ｌ０を通過させるために、切り欠かれる。この例においても、可動ミラー５Ｂ，５Ｃと同様に、一対の変位部５６ａが互いに近づく方向に変位することによって一対の支持部５４間の距離が縮小される。このような変形例によっても、上記実施形態と同様に、実装領域３１の特性によらず確実に可動ミラー５を実装可能であると共に、光モジュール１の実装工程を容易化することができる。

また、図１７に示されるように可動ミラー５Ｅが構成されてもよい。可動ミラー５Ｅでは、ハンドル５６Ａの一対の変位部５６Ａａが互いに離れる方向に変位することによって一対の支持部５４間の距離が拡大される。開口３１ｂは、図１４の場合と同様に構成されている。可動ミラー５ＥがベースＢに実装された状態において、一対の支持部５４には、外側（互いに離れる側）に向けて開口３１ｂの内面からの反力が付与される。可動ミラー５Ｅの実装時には、例えば、ピンセットＴ（ピンセットＴの一対の先端部）によって一対の変位部５６Ａａを互いに離れる方向に変位させることにより、一対の支持部５４間の距離を拡大させた状態において、一対の係止部５５を一対の開口３１ｂにそれぞれ挿入させる。このような変形例によっても、上記実施形態と同様に、実装領域３１の特性によらず確実に可動ミラー５を実装可能であると共に、光モジュール１の実装工程を容易化することができる。

また、上記実施形態では、一対の変位部５６ａが、Ｘ軸方向から見た場合に、Ｚ軸正方向側に向かうにつれて互いの距離が拡大するように傾斜して配置されていたが、一対の変位部５６ａは、例えば、互いに平行にＺ軸方向に沿って延在していてもよい。この場合、例えば、ボンダヘッドＢＨの先端部に、先端部から離れるほど互いの距離が拡大するように傾斜した一対の傾斜面が設けられてもよい。更に、先端部における傾斜面間の距離が、一対の変位部５６ａ間の距離よりも狭くなっていてもよい。これによれば、ボンダヘッドＢＨを先端部側から一対の変位部５６ａ間に進入させて一対の変位部５６ａに押し当て、ミラー部５１側に向けて一対の変位部５６ａ上を摺動させることにより、一対の変位部５６ａを互いに離れる方向に変位させることができる。

また、上記実施形態では、固定ミラー６がデバイス層３に実装されていたが、固定ミラー６は、支持層２に実装されていてもよい。また、上記実施形態では、ビームスプリッタ７が支持層２に実装されていたが、ビームスプリッタ７は、デバイス層３に実装されていてもよい。また、ビームスプリッタ７は、キューブタイプのビームスプリッタに限定されず、プレートタイプのビームスプリッタであってもよい。

また、光モジュール１は、光入射部８に加え、光入射部８に入射させる測定光を発生させる発光素子を備えていてもよい。或いは、光モジュール１は、光入射部８に代えて、干渉光学系１０に入射させる測定光を発生させる発光素子を備えていてもよい。また、光モジュール１は、光出射部９に加え、光出射部９から出射された測定光（干渉光）を検出する受光素子を備えていてもよい。或いは、光モジュール１は、光出射部９に代えて、干渉光学系１０から出射された測定光（干渉光）を検出する受光素子を備えていてもよい。

また、各アクチュエータ領域３３に電気的に接続された第１貫通電極、及び各弾性支持領域３４の両端部３４ａのそれぞれに電気的に接続された第２貫通電極が、支持層２及び中間層４（中間層４が存在しない場合には支持層２のみ）に設けられており、第１貫通電極と第２貫通電極との間に電圧が印加されてもよい。また、実装領域３１を移動させるアクチュエータは、静電アクチュエータに限定されず、例えば、圧電式アクチュエータ、電磁式アクチュエータ等であってもよい。また、光モジュール１は、ＦＴＩＲを構成するものに限定されず、他の光学系を構成するものであってもよい。

さらに、上記実施形態においては、ベースＢに実装される光学素子として、可動ミラー及び固定ミラーを例示した。この例では、光学面はミラー面である。しかしながら、実装対象となる光学素子はミラーに限定されず、例えば、グレーティングや光学フィルタ等の任意のものとすることができる。

１…光モジュール、２…支持層、３…デバイス層、４…中間層、５…可動ミラー、７…ビームスプリッタ、８…光入射部、９…光出射部、１０…干渉光学系、３１…実装領域、３１ｂ…開口、５１…ミラー部、５１ａ…ミラー面、５２…弾性部、５４…支持部、５５…係止部、５６…ハンドル、５６…ハンドル、５６ａ…変位部、Ｂ…ベース。

Claims (12)

1. 光学素子と、前記光学素子が実装されるベースと、を備え、
   前記光学素子は、
   光学面を有する光学部と、
   弾性変形可能な弾性部と、
   互いに対向するように設けられ、前記弾性部の弾性変形に応じて弾性力が付与されると共に互いの距離が可変とされた一対の支持部と、
   前記一対の支持部間の距離が変化するように前記弾性部を弾性変形させるために用いられるハンドルと、を有し、
   前記ベースは、主面と、前記主面に連通する開口が設けられた実装領域と、を有し、
   前記一対の支持部は、前記弾性部の弾性力が付与された状態において前記開口に挿入され、
   前記光学素子は、前記開口の内面から付与される前記弾性力の反力により前記実装領域に支持され、
   前記ハンドルは、前記光学素子が前記実装領域に実装された状態において、前記光学部及び前記一対の支持部に対して、前記主面に交差する方向における一方側に位置する、光モジュール。
2. 前記ハンドルは、前記一対の支持部間の距離を縮小させるために用いられる、請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記ハンドルは、前記一対の支持部間の距離を拡大させるために用いられる、請求項１に記載の光モジュール。
4. 前記ハンドルは、互いに離れる方向に変位することによって前記一対の支持部間の距離を変化させる一対の変位部を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光モジュール。
5. 前記ハンドルは、互いに近づく方向に変位することによって前記一対の支持部間の距離を変化させる一対の変位部を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光モジュール。
6. 前記一対の変位部は、前記主面に交差する方向、及び前記一対の変位部同士が対向する方向の双方に垂直な方向から見た場合に、前記主面に交差する方向における前記一方側に向かうにつれて互いの距離が拡大するように傾斜して配置されている、請求項４に記載の光モジュール。
7. 前記ハンドルは、前記光学素子が前記実装領域に実装された状態において、前記弾性部に対して、前記主面に交差する方向における前記一方側に位置する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の光モジュール。
8. 前記ベースは、支持層と、前記支持層上に設けられ、前記主面及び前記実装領域を含むデバイス層と、を有し、
   前記開口は、前記主面に交差する方向に前記デバイス層を貫通しており、
   前記支持部は、前記主面に交差する方向における前記開口の一対の縁部に当接するように屈曲した係止部を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の光モジュール。
9. 前記支持層、前記デバイス層、及び前記支持層と前記デバイス層との間に設けられた中間層の少なくとも１つに実装された固定ミラーと、
   前記支持層、前記デバイス層、及び前記中間層の少なくとも１つに実装されたビームスプリッタと、を更に備え、
   前記光学素子は、ミラー面である前記光学面を含む可動ミラーであり、
   前記デバイス層は、前記実装領域に接続された駆動領域を有し、
   前記可動ミラー、前記固定ミラー及び前記ビームスプリッタは、干渉光学系を構成するように配置されている、請求項８に記載の光モジュール。
10. 前記ベースは、前記支持層と前記デバイス層との間に設けられた中間層を有し、
    前記支持層は、ＳＯＩ基板の第１シリコン層であり、
    前記デバイス層は、前記ＳＯＩ基板の第２シリコン層であり、
    前記中間層は、前記ＳＯＩ基板の絶縁層である、請求項９に記載の光モジュール。
11. 外部から前記干渉光学系に測定光を入射させるように配置された光入射部と、
    前記干渉光学系から外部に前記測定光を出射させるように配置された光出射部と、を備える、請求項９又は１０に記載の光モジュール。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光モジュールの実装方法であって、
    前記ハンドルに力を付加することにより前記一対の支持部間の距離を変化させた状態において、前記一対の支持部を前記開口に挿入する第１ステップと、
    前記ハンドルに付加していた力を解放することにより、前記一対の支持部を前記開口の前記内面に当接させて前記光学素子を前記ベースに固定する第２ステップと、を備える、光モジュールの実装方法。

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