CN113366369B - 光模块 - Google Patents

Abstract

本发明的光模块具备：镜单元，其具有可动镜部；磁铁部，其具有上表面、底面和侧面，并产生作用于所述可动镜部的磁场；和保持构件，其保持所述磁铁部，所述磁铁部具有包含力在第1方向上作用的第1磁铁、和力在第2方向上作用的第2磁铁的海尔贝克结构，所述保持构件对抗在所述第1方向上作用于所述第1磁铁的力、和在所述第2方向上作用于所述第2磁铁的力而一体地保持所述磁铁部，所述镜单元被所述保持构件支撑在所述上表面上，在所述上表面与所述镜单元之间，设置有用于缓和来自所述磁铁部的应力的缓和层。

Description

光模块

技术领域

本发明涉及光模块。

背景技术

在专利文献1中记载有平面(planar)型致动器。该平面型致动器具备设置在器件基板上的框状的固定部。在固定部的内侧，经由作为支撑梁的扭力杆摆动自如地支撑有可动部。另外，在固定部的周围设置有框状的磁轭，在该磁轭的内侧设置有隔着可动部相对配置的一对磁场产生机构。磁场产生机构的倾斜磁场作用于固定部的驱动线圈部分。

在该平面型致动器中，当电流流过可动部的驱动线圈时产生磁场，通过该磁场与由磁场产生机构产生的静磁场的相互作用而产生洛伦兹力。由此，在与扭力杆的轴向平行的可动部的对边部分产生相互相反方向的旋转力，可动部摆动到该旋转力与扭力杆的复原力平衡的位置。并且，通过在驱动线圈中流通交流电流，可动部摆动，并且能够通过镜使光束偏转扫描。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-200140号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1所记载的平面型致动器中，利用粘接剂等将作为连结并保持磁场产生机构的保持机构的保持板安装于磁场产生机构的上端面，实现磁场产生机构的牢固的保持。然而，如该平面型致动器那样，在支撑可动部的器件基板与磁场产生机构接触的状态下，由磁场产生机构的热膨胀引起的应力作用于器件基板和可动部。其结果，有可能在器件基板和可动部产生不希望的倾斜。

因此，本发明的目的在于提供一种能够抑制镜单元的倾斜的光模块。

用于解决技术问题的方法

在用于解决上述技术问题的研究中，得到了如下见解。即，在上述那样的光模块中，作为磁场产生机构，考虑使用海尔贝克阵列的多个磁铁。在海尔贝克阵列的磁铁中，其热膨胀的方向根据磁化的方向而不同。因此，复杂的应力能够从磁铁作用于与磁铁接触的构件。因此，特别是在使用海尔贝克阵列的磁铁的情况下，在抑制镜单元的倾斜时，抑制来自磁铁的应力向镜单元的传递变得更重要。本发明人基于以上那样的见解反复进行进一步的研究，从而完成了本发明。

即，本发明的光模块具备：镜单元，其具有包含线圈的可动镜部；磁铁部，其具有上表面及底面和从上表面延伸至底面的侧面，并产生作用于可动镜部的磁场；和保持构件，其保持磁铁部，磁铁部具有包含力在从上表面朝向底面的第1方向上作用的第1磁铁、和力在从底面朝向上表面的第2方向上作用的第2磁铁的海尔贝克结构，保持构件对抗在第1方向上作用于第1磁铁的力和在第2方向上作用于第2磁铁的力而一体地保持磁铁部，镜单元被保持构件支撑在上表面上，在上表面与镜单元之间，设置有用于缓和来自磁铁部的应力的缓和层。

在该光模块中，产生作用于镜单元的可动镜部的磁场的磁铁部具有包含第1磁铁和第2磁铁的海尔贝克结构。这样的磁铁部利用保持构件对抗作用于第1磁铁和第2磁铁的力而被一体地保持。镜单元被该保持部支撑在磁铁部的上表面上。而且，在磁铁部的上表面与镜单元之间设置有用于缓和来自磁铁部的应力的缓和层。因此，在使用了这样的海尔贝克结构的磁铁部的光模块中，从磁铁部向镜单元的应力的传递被抑制，镜单元的倾斜被抑制。

在本发明的光模块中，也可以是，保持构件具有限制部，该限制部位于上表面上，用于限制磁铁部向第2方向的移动，镜单元被限制部支撑。在该情况下，磁铁部能够被保持构件可靠地保持为一体。另外，由于镜单元被磁铁部的上表面上的限制部支撑，所以容易在上表面与镜单元之间设置缓和层。

在本发明的光模块中，限制部也可以构成缓和层的至少一部分。在该情况下，能够使缓和层的至少一部分与限制部共用化。

在本发明的光模块中，限制部也可以填充上表面与镜单元之间，构成缓和层的整体。在该情况下，能够使限制部与缓和层的整体共用化。

在本发明的光模块中，也可以是，限制部从上表面与侧面的连接部分向上表面的内侧延伸，并且在上表面上具有内缘，缓和层由限制部、和形成于由内缘规定的空间的空气层构成。在该情况下，能够利用限制部限制磁铁部的移动，并且能够利用空气层可靠地抑制应力从磁铁部向镜单元的传递。

在本发明的光模块中，也可以是，保持构件具有支撑侧面的侧壁部，限制部与侧壁部一体地形成。在该情况下，包含限制部的保持构件的结构被简化。

在本发明的光模块中，也可以是，保持构件具有支撑侧面的侧壁部，限制部具有接触部，该接触部以从与上表面交叉的方向观察时覆盖上表面的方式设置在上表面上，并与上表面接触，接触部与侧壁部连接。在该情况下，通过将接触并覆盖磁铁部的上表面的接触部与侧壁部连接，能够更牢固地保持磁铁部。

在本发明的光模块中，也可以是，与上表面交叉的方向上的接触部的厚度比沿着上表面的方向上的侧壁部的厚度薄。在该情况下，镜单元与磁铁部之间的距离变小，所以能够在镜单元中高效地利用磁铁部的磁场。其结果是，能够降低消耗电力。

在本发明的光模块中，缓和层也可以包含接触部、和形成于上表面及接触部上的空气层。在该情况下，能够利用接触部牢固地保持磁铁部，并且能够利用空气层可靠地抑制应力从磁铁部向镜单元的传递。

在本发明的光模块中，镜单元也可以从与上表面交叉的方向观察时，在不与第1磁铁重叠的位置被保持构件支撑。在该情况下，即使在第2磁铁部产生热膨胀，镜单元也难以倾斜。

在本发明的光模块中，缓和层也可以包含杨氏模量比磁铁部的杨氏模量低的部分。这样，通过包含杨氏模量比磁铁部的杨氏模量低的部分的缓和层，能够抑制应力从磁铁部向镜单元的传递。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够抑制镜单元的倾斜的光模块。

附图说明

图1是表示本实施方式的光模块的立体图。

图2是图1所示的光模块的俯视图。

图3是沿着图2中的III-III线的示意性截面图。

图4是图1所示的MEMS镜的俯视图。

图5是表示磁铁部和封装的图。

图6是本实施方式的光模块的截面图。

图7是表示第1变形例的光模块的图。

图8是表示第2变形例的光模块的图。

图9是表示第3变形例的光模块的立体图。

图10是表示第4变形例的光模块的立体图。

图11是表示第5变形例的光模块的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对一个实施方式进行详细说明。此外，在各图中，对相同的要素彼此或者相当的要素彼此标注相互相同的符号，有时省略重复的说明。

[第1实施方式]

图1是表示本实施方式的光模块的立体图。图2是图1所示的光模块的俯视图。图3是沿着图2中的III-III线的示意性截面图。图5是表示磁铁部和封装的图。图1～3、5所示的光模块100具备镜单元40、磁铁部50和封装60(保持构件)。镜单元40具有电磁驱动方式的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems：微机电系统)镜1和容纳MEMS镜1的镜封装41。镜封装41具有底座42、侧壁43和窗构件44。

底座42例如由氮化铝或氧化铝等非磁性材料形成为矩形板状。侧壁43例如由氮化铝或氧化铝等非磁性材料形成为矩形筒状。窗构件44例如通过在由玻璃等透光性材料形成的矩形板状的基材的两表面形成防反射膜而构成。

窗构件44以气密地密封侧壁43的一个开口的方式，例如通过低熔点玻璃等接合材料与侧壁43接合。底座42以气密地密封侧壁43的另一个开口的方式，通过例如低熔点玻璃等接合材料与侧壁43接合。作为窗构件44与侧壁43的接合、和侧壁43与底座42的接合，除了使用低熔点玻璃的接合以外，例如也可以是使用树脂粘接剂、低温焊料(Sn/Pb、Sn/Cu类)、低温钎料(Au/Sn合金、Au/Ge合金等)、高温钎料(Ag类等)、凸焊(Projection welding)、接缝密封焊接、激光焊接、电子束焊接等的密封。窗构件44和侧壁43的一个开口(即，被窗构件44密封的开口)与底座42相对。底座42和侧壁43也可以由非磁性材料一体地形成。

MEMS镜1所具有的支撑部2例如通过树脂安装于底座42的内侧表面42a(底座42的表面中的构成镜封装41的内表面的面)。磁铁部50以与底座42的外侧表面42b(底座42的表面中的构成镜封装41的外表面的面)相对的方式容纳于封装60。磁铁部50隔着封装60的一部分和底座42与MEMS镜1所具有的第1可动部3相对。关于MEMS镜1和磁铁部50，在后面详细叙述。

图4是图1所示的MEMS镜的俯视图。如图4所示，MEMS镜1具有：支撑部2；和可动镜部10，其具有第1可动部(可动部)3、第2可动部(可动部)4、一对第1连结部5、一对第2连结部6和镜7。支撑部2、第1可动部3、第2可动部4、一对第1连结部5和一对第2连结部6例如由硅一体地形成。

第1可动部3例如形成为矩形板状。第2可动部4以在从光轴方向A观察的情况下隔着间隙包围第1可动部3的方式形成为例如矩形环状。支撑部2以在从光轴方向A观察的情况下隔着间隙包围第2可动部4的方式形成为例如矩形框状。即，支撑部2以在从光轴方向A观察的情况下包围第1可动部3和第2可动部4的方式形成为框状。

第1可动部3以能够绕第1轴线X1摆动的方式经由一对第1连结部5与第2可动部4连结。即，第1可动部3以能够绕第1轴线X1摆动的方式由支撑部2支撑。第1可动部3包含第1部分31和第2部分32。第1部分31在从光轴方向A观察的情况下例如形成为圆形状。第2部分32在从光轴方向A观察的情况下例如形成为矩形环状。第1部分31在从光轴方向A观察的情况下被第2部分32包围，经由多个(在此为2个)连接部分33与第2部分32连接。即，在第1部分31与第2部分32之间，除了多个连接部分33以外形成有间隙。

连接部分33例如位于矩形状的第2部分32的内缘中的与第2轴线X2交叉的2边的中央部。即，在此，连接部分33位于第2轴线X2上。第1部分31只要至少在沿着第2轴线X2的方向上与第2部分32连接即可。第2可动部4以能够绕第2轴线X2摆动的方式经由一对第2连结部6与支撑部2连结。即，第2可动部4以能够绕第2轴线X2摆动的方式由支撑部2支撑。第1轴线X1和第2轴线X2与光轴方向A垂直，且相互交叉(在此，相互正交)。另外，第1部分31也可以在从光轴方向A观察的情况下形成为矩形状或多边形状。另外，在从光轴方向A观察的情况下，第1部分31也可以形成为圆形状(例如椭圆形状)。第2部分32也可以在从光轴方向A观察的情况下形成为五边形以上的多边形环状或圆环状。

一对第1连结部5在第1可动部3的第2部分32与第2可动部4之间的间隙中，以夹着第1可动部3的方式配置在第1轴线X1上。各第1连结部5作为扭力杆发挥功能。一对第2连结部6在第2可动部4与支撑部2之间的间隙中，以夹着第2可动部4的方式配置在第2轴线X2上。各第2连结部6作为扭力杆发挥功能。

镜7设置于第1可动部3的第1部分31。镜7以包含第1轴线X1与第2轴线X2的交点的方式形成于第1部分31的一个表面(窗构件44侧的表面)。镜7例如由铝、铝类合金、金或银等金属材料形成为圆形、椭圆形或矩形的膜状，在从光轴方向A观察的情况下，镜7的中心与第1轴线X1和第2轴线X2的交点一致。这样，由于在经由多个连接部分33与第2部分32连接的第1部分31设置有镜7，所以即使第1可动部3以共振频率水平绕第1轴线X1摆动，也能够抑制镜7产生挠曲等变形。

并且，MEMS镜1具有第1驱动用线圈(线圈)11、第2驱动用线圈(线圈)12、配线15a、15b、配线16a、16b、电极垫21a、21b和电极垫22a、22b。另外，在图2中，为了便于说明，用单点划线表示第1驱动用线圈11和第2驱动用线圈12，用实线表示配线15a、15b和配线16a、16b。

第1驱动用线圈11设置于第1可动部3的第2部分32。第1驱动用线圈11在从光轴方向A观察的情况下的镜7的外侧的区域(即，第2部分32)呈螺旋状(涡旋状)地卷绕多次。由磁铁部50产生的磁场作用于第1驱动用线圈11。

第1驱动用线圈11配置在形成于第1可动部3的表面的槽内。即，第1驱动用线圈11埋入第1可动部3。第1驱动用线圈11的一端经由配线15a与电极垫21a连接。配线15a从第1可动部3经由一个第1连结部5、第2可动部4和一个第2连结部6延伸至支撑部2。配线15a和电极垫21a例如由钨、铝、金、银、铜或铝类合金等金属材料一体地形成。此外，第1驱动用线圈11与配线15a相互连接。

第1驱动用线圈11的另一端经由配线15b与电极垫21b连接。配线15b从第1可动部3经由另一个第1连结部5、第2可动部4和另一个第2连结部6延伸至支撑部2。配线15b和电极垫21b例如由钨、铝、金、银、铜或铝类合金等金属材料一体地形成。此外，第1驱动用线圈11与配线15b相互连接。

第2驱动用线圈12设置于第2可动部4。第2驱动用线圈12在第2可动部4呈螺旋状(涡旋状)地卷绕多次。由磁铁部50产生的磁场作用于第2驱动用线圈12。第2驱动用线圈12配置在形成于第2可动部4的表面的槽内。即，第2驱动用线圈12埋入第2可动部4。

第2驱动用线圈12的一端经由配线16a与电极垫22a连接。配线16a从第2可动部4经由一个第2连结部6延伸至支撑部2。配线16a和电极垫22a例如由钨、铝、金、银、铜或铝类合金等金属材料一体地形成。此外，第2驱动用线圈12与配线16a相互连接。

第2驱动用线圈12的另一端经由配线16b与电极垫22b连接。配线16b从第2可动部4经由另一个第2连结部6延伸至支撑部2。配线16b和电极垫22b例如由钨、铝、金、银、铜或铝类合金等金属材料一体地形成。此外，第2驱动用线圈12与配线16b相互连接。

列举以上的MEMS镜1中的可动镜部10的动作的例子。作为第1例，对第1驱动用线圈11施加高频的驱动电流。此时，由磁铁部50产生的磁场作用于第1驱动用线圈11，所以在第1驱动用线圈11产生洛伦兹力。由此，第1可动部3例如以共振频率水平绕第1轴线X1摆动。

另外，对第2驱动用线圈12施加一定大小的驱动电流。此时，由磁铁部50产生的磁场作用于第2驱动用线圈12，所以在第2驱动用线圈12产生洛伦兹力。由此，第2可动部4例如与驱动电流的大小相应地绕第2轴线X2转动，并在该状态下停止。由此，根据MEMS镜1，能够使来自规定的光源的光一边被镜7反射一边进行扫描。在该第1例中，第1可动部3以共振频率摆动，并且静态地使用第2可动部4。

作为第2例，与第1例的第1可动部3的动作同样地，通过对第1驱动用线圈11施加高频的驱动电流而使第1可动部3与共振频率相应地摆动，并且通过对第2驱动用线圈12施加高频的驱动电流而使第2可动部4与共振频率相应地摆动。这样，在该第2例中，第1可动部3和第2可动部4两者以共振频率摆动。

作为第3例，与第1例的第2可动部4的动作同样地，通过对第1驱动用线圈11施加一定大小的驱动电流，使第1可动部3与驱动电流的大小相应地绕第1轴线X1转动而停止，并且通过对第2驱动用线圈12施加一定大小的驱动电流，使第2可动部4与驱动电流的大小相应地绕第2轴线X2转动而停止。这样，在该第3例中，第1可动部3和第2可动部4两者被静态地使用。

作为第4例，例如在未设置第2可动部4的情况下等，通过对第1驱动用线圈11施加高频的驱动电流，仅第1可动部3与共振频率相应地摆动。进而，作为第5例，在同样的情况下，通过对第1驱动用线圈11施加一定大小的驱动电流，第1可动部3与驱动电流的大小相应地绕第1轴线X1转动而停止。在这些第4例和第5例中，仅第1可动部3摆动或静态地被使用。

此外，如图3所示，在底座42的内侧表面42a，以与第1可动部3和第2可动部4相对的方式形成有凹部42c。第1可动部3和第2可动部4通过该凹部42c能够不与底座42干扰地摆动。

再次参照图1～3、5。磁铁部50产生作用于镜单元40(MEMS镜1)的磁场。磁铁部50具有上表面50a、上表面50a的相反侧的底面50b、和从上表面50a延伸至底面50b而将上表面50a与底面50b相互连接的侧面50s。磁铁部50呈多边形柱状。在此，磁铁部50为六棱柱状。因此，上表面50a和底面50b为六边形状，侧面50s为六边形环状。上表面50a与底面50b彼此大致平行。

磁铁部50由多个磁铁组合而构成。在此，磁铁部50包含第1磁铁51和以夹着第1磁铁的方式配置的一对第2磁铁52、53。第1磁铁51是以从上表面50a到达底面50b的方式延伸的多边形柱状(在此为四棱柱状)。因此，第1磁铁51的端面构成上表面50a和底面50b的一部分的区域。更具体而言，第1磁铁51包含上表面50a中的区域51a和底面50b中的区域51b。

第2磁铁52、53分别是以从上表面50a到达底面50b的方式延伸的多边形柱状(在此为三棱柱状)。因此，第2磁铁52、53的端面构成上表面50a和底面50b的一部分的区域。更具体而言，第2磁铁52包含上表面50a中的区域52a和底面50b中的区域52b。另外，第2磁铁53包含上表面50a中的区域53a和底面50b中的区域53b。在此，上表面50a由区域51a、52a、53a构成，底面50b由区域51b、52b、53b构成。

在此，第2磁铁52、53的区域52a、53a分别呈三角形状。因此，第2磁铁52的区域52a包含面向磁铁部50的外侧的第1边部分52p和第2边部分52r。另外，第2磁铁53的区域53a包含面向磁铁部50的外侧的第3边部分53p和第4边部分53r。

第1磁铁51和第2磁铁52、53以各自的磁极成为海尔贝克阵列的方式排列(即，磁铁部50具有海尔贝克结构)。在此，第2磁铁52以其第1磁极(例如N极)位于底面50b侧且其第2磁极(例如S极)位于上表面50a侧的方式配置。第2磁铁53与第2磁铁52反向配置。即，第2磁铁53以其第1磁极位于上表面50a侧且其第2磁极位于底面50b侧的方式配置。另一方面，第1磁铁51以第1磁极位于第2磁铁53侧且第2磁极位于第2磁铁52侧的方式配置。

第1磁铁51、第2磁铁52、53以成为以上那样的磁极的排列的方式配置并组合。因此，通过磁极彼此的引力和斥力，力在从上表面50a朝向底面50b的第1方向D1上作用于第1磁铁51。另一方面，力在从底面50b朝向上表面50a的第2方向D2上作用于第2磁铁52、53。因此，需要用于一体地保持磁铁部50的结构。在本实施方式中，封装60具有其功能。

封装60容纳磁铁部50。封装60具备底壁部61、侧壁部62和限制部63。底壁部61和侧壁部62彼此一体地形成。限制部63与底壁部61和侧壁部62分体地形成。封装60整体呈长方体状。底壁部61呈矩形的平板状。底壁部61与磁铁部50的底面50b接触而支撑底面50b。即，底壁部61支撑第1磁铁51的区域51b、第2磁铁52的区域52b和第2磁铁53的区域53b。

侧壁部62沿着底壁部61的外缘竖立设置。因此，在此，侧壁部62呈矩形环状。侧壁部62与磁铁部50的侧面50s接触而支撑侧面50s。

限制部63设置在磁铁部50的上表面50a上。限制部63与磁铁部50的上表面50a接触而支撑上表面50a。限制部63遍及上表面50a的整体地配置，支撑第1磁铁51的区域51a、第2磁铁52的区域52a和第2磁铁53的区域53a。限制部63限制磁铁部50(例如第2磁铁52、53)向第2方向D2的移动。由此，封装60整体上至少对抗在第1方向D1上作用于第1磁铁51的力和在第2方向D2上作用于第2磁铁52、53的力而一体地保持磁铁部50。

限制部63由多个部分构成。具体而言，限制部63包含接触部63a和盖部63b。接触部63a整体形成为大致平板状。在此，接触部63a在磁铁部50的整个上表面50a上延伸。因此，在此，接触部63a以从与上表面50a交叉(正交)的方向观察时覆盖上表面50a的方式设置在上表面50a上，并与上表面50a的整体接触。

盖部63b设置于侧壁部62的与底壁部61相反的一侧的端部。盖部63b设置于侧壁部62的端部的一部分，从沿着侧壁部62的方向观察形成为大致U字的框状。盖部63b以从侧壁部62向上表面50a上伸出的方式延伸。换言之，盖部63b以从侧壁部62架设于磁铁部50的上表面50a的方式延伸。进一步换言之，盖部63b从磁铁部50的侧面50s与上表面50a的连接部分向上表面50a的内侧延伸。

由此，从与上表面50a交叉的方向观察(参照图5的(b))，盖部63b覆盖六边形状的上表面50a的3个边部分。特别是，从与上表面50a交叉的方向观察，盖部63b覆盖第2磁铁52的区域52a的第1边部分52p的大部分(例如整体)，并且覆盖第2边部分52r的大部分。并且，从与上表面50a交叉的方向观察，盖部63b覆盖第2磁铁53的区域53a的第3边部分53p的大部分。但是，盖部63b开放(未覆盖)第2磁铁53的区域53a的第4边部分53r，而使其露出。该盖部63b的开放部分63p如后述那样形成配线部的引出部。另外，在此，盖部63b覆盖第1磁铁51的区域51a的4个角部中的3个。

在以上那样的盖部63b与磁铁部50的上表面50a之间夹着接触部63a的周缘部的至少一部分(例如4个边部分中的3个)。接触部63a与上表面50a和盖部63b这两者接触。盖部63b在与接触部63a接触的状态下，例如通过螺栓等紧固构件64紧固于侧壁部62。由此，接触部63a和盖部63b(即限制部63)相对于侧壁部62固定，限制磁铁部50(例如第2磁铁52、53)向第2方向D2的移动。这样，在此，接触部63a与封装60的侧壁部62分体地形成，但与侧壁部62连接(到达侧壁部62)。

这样，封装60通过底壁部61、侧壁部62和限制部63支撑磁铁部50的各面，由此机械地一体保持磁铁部50。封装60整体上与磁铁部50的相互连续的(连接的)上表面50a、底面50b和侧面50s接触。另外，此处的封装60通过限制部63借助来自紧固构件64的外力而紧固于侧壁部62，由此作为整体而一体化。

在此，接触部63a包含面向与磁铁部50相反的一侧的表面63s和从该表面63s突出的支撑部63c。在此，一对支撑部63c设置于表面63s。支撑部63c形成为长条的矩形板状，在相互分离的状态下相互大致平行地延伸。镜单元40载置在该支撑部63c上，由支撑部63c支撑。即，镜单元40被封装60(特别是包含支撑部63c的限制部63)支撑在上表面50a上。在此，镜单元40的底座42的外侧表面42b面向上表面50a侧并与支撑部63c接触。底座42例如通过粘接树脂等与支撑部63c接合。

通过设为这样的支撑结构，在镜单元40(外侧表面42b)与磁铁部50的上表面50a之间介有与镜单元40和磁铁部50不同的部分。在此，在镜单元40与上表面50a之间介有由限制部63的接触部63a和与支撑部63c的高度相当的空气层63d构成的层。换言之，镜单元40不直接与磁铁部50接触地支撑在上表面50a上。

介于镜单元40与上表面50a之间的层作为用于缓和来自磁铁部50的应力的缓和层发挥功能。即，在光模块100中，在镜单元40与上表面50a之间设置有用于缓和磁铁部50的应力的缓和层80。更具体而言，从第2方向D2(与上表面50a交叉(正交)的方向)观察时，在镜单元40与磁铁部50重叠的区域中，介于镜单元40与磁铁部50之间的部分作为缓和层80发挥功能。来自磁铁部50的应力例如是磁铁部50因热而膨胀时产生的应力。在此，缓和层80由在上表面50a上在与上表面50a交叉的方向依次配置的实心的接触部63a和作为空间的空气层63d这2层构成。换言之，缓和层80包含接触部63a和形成在上表面50a和接触部63a上的空气层63d。

特别是，在此，接触部63a的支撑部63c设置在夹着第1磁铁51的一对第2磁铁52、53上，镜单元40由该支撑部63c支撑。另外，与上表面50a交叉(正交)的方向上的接触部63a的(包含支撑部63c的)厚度T63比沿着上表面50a的方向上的侧壁部62的厚度T62薄。此外，接触部63a的厚度T63是指从第1方向D1(与上表面50a交叉(正交)的方向)观察时，在镜单元40与接触部63a重叠的区域中的从接触部63a的底面至顶面的距离。特别是，在接触部63a设置有支撑部63c的情况下，接触部63a的厚度T63是指从第1方向D1观察时，在镜单元40与接触部63a重叠的区域中的从接触部63a的底面至支撑部63c的顶面的距离。接触部63a的底面是指接触部63a的面向磁铁部50的面，接触部63a和支撑部63c的顶面是指各自的面向与磁铁部50相反的一侧的面。

缓和层80是空气等气体，或者在不是气体的情况下比磁铁部50的杨氏模量低。在本实施方式中，缓和层80包含作为空气等气体的部分(空气层63d)和杨氏模量比磁铁部50的杨氏模量低的部分(接触部63a)。此外，在缓和层80包含不是气体的多个部分(例如，层叠在上表面50a上的多个层)的情况下，按每个该部分(层)与磁铁部50的杨氏模量相比，至少1个部分(1个层)的杨氏模量比磁铁部50的杨氏模量低即可。

在此，封装60的限制部63以外的部分例如在通过嵌入成型容纳了磁铁部50的状态下一体成型。具体而言，在该例子中，封装60的限制部63以外的部分通过在将设置有接触部63a的磁铁部50配置于模具之后以第1磁铁51和第2磁铁52、53相互不分离的方式进行保持，并且向模具导入树脂而一体成型。

封装60的材料例如可以是分类为超级工程塑料或工程塑料的树脂，例如是PPS(聚苯硫醚)、LCP(液晶聚合物)、PEEK(聚醚醚酮)等。进而，为了提高机械强度、耐热性，封装60的材料也可以进行填料强化。另一方面，磁铁部50的材料例如是钕磁铁、钐钴磁铁、铁氧体磁铁等。构成缓和层80的限制部63的材料和磁铁部50的材料例如在上述的材料中，能够以满足上述的杨氏模量的关系的方式进行选择。

此外，光模块100还具备连接器70和与连接器70连接的配线部71。连接器70埋设在封装60的侧壁部62内。配线部71从连接器70延伸，经由限制部63的开放部分63p与光模块100(例如底座42)连接。配线部71与MEMS镜1例如通过导线W电连接。

如以上说明的那样，在光模块100中，产生作用于镜单元40的可动镜部10的磁场的磁铁部50具有包含第1磁铁51和第2磁铁52、53的海尔贝克结构。这样的磁铁部50通过封装60对抗作用于第1磁铁51和第2磁铁52、53的力(例如通过相互的磁力的相互作用而产生的力)而被一体地保持。镜单元40被该封装60支撑在磁铁部50的上表面50a上。而且，在磁铁部50的上表面50a与镜单元40之间设置有用于缓和来自磁铁部50的应力的缓和层80。因此，在使用了这样的海尔贝克结构的磁铁部50的光模块100中，从磁铁部50向镜单元40的应力的传递被抑制，镜单元40的倾斜被抑制。

另外，在光模块100中，封装60具有位于上表面50a上的、用于限制磁铁部50向第2方向D2的移动的限制部63。并且，镜单元40被限制部63支撑。因此，磁铁部50能够被封装60可靠地保持为一体。另外，镜单元40被磁铁部50的上表面50a上的限制部63支撑，所以容易在上表面50a与镜单元40之间设置缓和层80。

特别是，在光模块100中，在限制部63的接触部63a的表面63s突出设置有支撑部63c，镜单元40支撑于该支撑部63c。因此，用于支撑镜单元40的接触面的面积变小，能够可靠地抑制应力从磁铁部50向镜单元40传递。

另外，在光模块100中，限制部63构成缓和层80的至少一部分。因此，能够使缓和层80的至少一部分与限制部63共用化。

并且，在光模块100中，缓和层80的杨氏模量比磁铁部50的杨氏模量低。这样，通过杨氏模量比磁铁部50的杨氏模量低的缓和层80，能够抑制应力从磁铁部50向镜单元40的传递。

在此，在光模块100中，缓和层80包含从与上表面50a交叉的方向观察以覆盖上表面50a的方式与上表面50a接触的实心的接触部63a、和形成于在上表面50a和接触部63a上设置的空间的空气层63d这两层。在该情况下，通过利用与磁铁部50接触的接触部63a覆盖磁铁部50的上表面50a，能够更牢固地保持磁铁部50。因此，能够利用空气层63d可靠地抑制应力从磁铁部50向镜单元40的传递。

特别是，在光模块100中，通过设置在一对第2磁铁52、53上的支撑部63c来支撑镜单元40。换言之，在第1磁铁51上不存在镜单元40的支撑结构。进一步换言之，从与上表面50a交叉(正交)的方向观察，镜单元40在不与第1磁铁51重叠的位置被封装60(支撑部63c)支撑。由此，能够得到如下的效果。

即，第2磁铁52、53的基于热膨胀的膨胀方向彼此相同(第1磁铁51的膨胀方向不同)。因此，若通过第2磁铁52、53上的支撑部63c支撑镜单元40，则即使在第2磁铁52、53产生热膨胀，镜单元40也难以倾斜。即，镜单元40的支撑结构可以配置于任何位置，但从与上表面50a交叉(正交)的方向观察，能够配置于不与第1磁铁51重叠的位置。

另外，在光模块100中，与上表面50a交叉的方向上的接触部63a的厚度T63比沿着上表面50a的方向上的侧壁部62的厚度T62薄。因此，镜单元40与磁铁部50之间的距离变小，所以能够在镜单元40中高效地利用磁铁部50的磁场。其结果是，能够降低消耗电力。

[第2实施方式]

接下来，对本发明的第2实施方式进行说明。图6是本实施方式的光模块的截面图。图6所示的光模块100A与图1～5所示的光模块100相比，在限制部63的结构和镜单元40的支撑结构上与光模块100不同，在其它方面与光模块100一致。在光模块100A中，限制部63的一部分与底壁部61和侧壁部62一体地形成。对这一点进行更具体的说明。

如图6所示，在光模块100A中，接触部63a与底壁部61和侧壁部62分体地形成，并且盖部63b与侧壁部62一体地形成。盖部63b设置于侧壁部62的与底壁部61相反的一侧的端部。盖部63b以从侧壁部62向上表面50a上伸出的方式从侧壁部62连续地延伸。换言之，盖部63b以从侧壁部62架设于磁铁部50的上表面50a的方式延伸。进一步换言之，盖部63b从磁铁部50的侧面50s与上表面50a的连接部分向上表面50a的内侧延伸。由此，盖部63b在上表面50a上具有内缘63e。接触部63a与光模块100的接触部63a相比，在不具有支撑部63c这一点上不同。接触部63a形成为平板状。

而且，在光模块100A中，镜单元40载置在盖部63b上，由盖部63b支撑。即，在此，镜单元40也被封装60(特别是包含盖部63b的限制部63)支撑在上表面50a上。在此，镜单元40的底座42的外侧表面42b也面向上表面50a侧而与盖部63b接触。这样，在此，接触部63a与封装60的侧壁部62分体地形成，但与侧壁部62连接(到达侧壁部62)。底座42例如通过粘接树脂等与盖部63b接合。

通过设为这样的支撑结构，在镜单元40(外侧表面42b)与磁铁部50的上表面50a之间介有由盖部63b的载置镜单元40的部分、接触部63a和与盖部63b的高度相当的空气层63d构成的缓和层80。即，在光模块100A中，也在镜单元40与上表面50a之间设置有用于缓和磁铁部50的应力的缓和层80。空气层63d形成于由盖部63b的内缘63e规定的空间。

即，在此，缓和层80也包含接触部63a和形成在上表面50a和接触部63a上的空气层63d。与上表面50a交叉(正交)的方向上的接触部63a的厚度和盖部63b的厚度的合计厚度T6比沿着上表面50a的方向上的侧壁部62的厚度T62薄。由此，镜单元40与磁铁部50之间的距离变小，所以能够在镜单元40中高效地利用磁铁部50的磁场。其结果是，能够降低消耗电力。

根据以上那样的光模块100A，也能够起到与光模块100同样的效果。特别是，根据光模块100A，接触部63a的结构和镜单元40的支撑结构被简化。另外，在制造光模块100A时，通过设置有接触部63a的磁铁部50的嵌入成型，能够将作为限制部63的一部分的盖部63b与底壁部61和侧壁部62一体地形成。

此外，在光模块100A中，也可以以仅在第2磁铁52、53之上配置盖部63b的方式变更盖部63b的形状。在该情况下，成为在第1磁铁51上不介有镜单元40的支撑结构。换言之，镜单元40从与上表面50a交叉(正交)的方向观察时，在不与第1磁铁51重叠的位置被封装60(盖部63b)支撑。在该情况下，即使在第2磁铁52、53产生热膨胀，镜单元40也难以倾斜。

以上的实施方式对本发明的一个实施方式进行了说明。因此，本发明并不限定于上述的光模块100、100A。本发明能够任意地变更上述的光模块100。接着，对变形例进行说明。

图7是表示第1变形例的光模块的图。图7的(a)是截面图，图7的(b)是示意性的俯视图。图7所示的光模块100B与图6所示的光模块100A相比，在限制部63的结构和镜单元40的支撑结构上与光模块100A不同，在其它方面与光模块100A一致。

在光模块100B中，限制部63由单一的部分构成，其整体与底壁部61和侧壁部62一体地形成。更具体而言，在此，限制部63在磁铁部50的上表面50a和侧壁部62的与底壁部61相反的一侧的端部之间，以从侧壁部62向上表面50a侧伸出的方式从侧壁部62连续地延伸。限制部63以从侧壁部62架设于磁铁部50的上表面50a的方式延伸。换言之，限制部63从磁铁部50的侧面50s与上表面50a的连接部分向上表面50a的内侧延伸。限制部63不在整个上表面50a上延伸，而在上表面50a上具有内缘63e。

而且，在光模块100B中，镜单元40载置在限制部63上，并被限制部63支撑。即，在此，镜单元40也被封装60(特别是限制部63)支撑在上表面50a上。在此，镜单元40的底座42的外侧表面42b也面向上表面50a侧而与限制部63接触。底座42例如通过粘接树脂等与限制部63接合。

通过设为这样的支撑结构，在镜单元40(外侧表面42b)与磁铁部50的上表面50a之间介有由限制部63的载置镜单元40的部分和与限制部63的高度相当的空气层63d构成的缓和层80。即，在光模块100B中，也在镜单元40与上表面50a之间设置有用于缓和磁铁部50的应力的缓和层80。空气层63d形成于由限制部63的内缘63e规定的空间。

通过以上的光模块100B，也能够起到与光模块100A同样的效果。另外，根据光模块100B，能够通过限制部63限制磁铁部50的移动，并且能够通过空气层63d可靠地抑制应力从磁铁部50向镜单元40的传递。并且，在光模块100B中，由于限制部63由单一的部分构成，所以能够简化封装60的结构和镜单元40的支撑结构。另外，在制造光模块100B时，通过磁铁部50的嵌入成型，能够将限制部63的整体与底壁部61和侧壁部62一体地形成。

另外，在以上的光模块100、100A、100B中，形成为磁铁部50的磁场M的朝向相对于可动镜部10的2个摆动轴(第1轴线X1和第2轴线X2)倾斜的磁铁部50的结构。

图8是表示第2变形例的光模块的图。图8的(a)是截面图，图8的(b)是示意性的俯视图。图8所示的光模块100C与图7所示的光模块100B相比，在限制部63的结构、镜单元40的支撑结构和磁铁部50的结构上与光模块100B不同，在其它方面与光模块100A一致。

在光模块100C中，也与光模块100B同样地，限制部63由单一的部分构成，并且与底壁部61和侧壁部62一体地形成。但是，在此，限制部63(在此也是接触部)以从侧壁部62的与底壁部61相反的一侧的端部覆盖整个上表面50a的方式延伸设置。即，在此，磁铁部50被由底壁部61、侧壁部62和限制部63构成的封装60覆盖。

而且，在光模块100C中，镜单元40载置在限制部63上，并被限制部63支撑。在此，镜单元40也被封装60(特别是限制部63)支撑在上表面50a上。在此，镜单元40的底座42的外侧表面42b也面向上表面50a侧而与限制部63接触。底座42例如通过粘接树脂等与限制部63接合。

在光模块100C中，限制部63填充镜单元40与上表面50a之间。即，在此，介于镜单元40与上表面50a之间的缓和层80的整体由限制部63构成。此外，限制部63的厚度比侧壁部62的宽度薄时，能够有效地利用磁铁部50的磁力，能够降低消耗电力。此外，限制部63的厚度是指限制部63的面向磁铁部50的底面与面向磁铁部50的相反侧的顶面之间的距离。另外，侧壁部62的宽度(厚度T62)是指侧壁部62的面向磁铁部50的内侧面与面向磁铁部50的相反侧的外侧面之间的距离。

通过以上的光模块100C，也能够起到与光模块100B同样的效果。特别是，根据光模块100C，能够使限制部63与缓和层80的整体共用化。此外，如图8的(b)所示，在光模块100C中，在可动镜部10仅将第1轴线X1或者第2轴线X2作为摆动轴的情况下，形成为磁铁部50的磁场M的朝向与该摆动轴正交的磁铁部50的结构。但是，在光模块100C中，也可以与光模块100B同样地，采用磁铁部50的磁场M的朝向相对于可动镜部10的2个摆动轴(第1轴线X1和第2轴线X2)倾斜的磁铁部50的结构。

图9是表示第3变形例的光模块的立体图。在图9所示的光模块100D中，用于MEMS镜1的电连接的引线框通过嵌件成型而一体形成于封装60。在此，在1个侧壁部62内埋设有多个第1引线91，第1引线91的顶部在限制部63的外表面露出而形成有焊垫部。另外，从相互相对的一对侧壁部62(在此为与形成有第1引线91的侧壁部62不同的侧壁部62)的底壁部61侧的侧面突出设置有与第1引线91电连接的第2引线92。MEMS镜1通过将设置于底座42的导线93与第1引线91连接，能够经由第1引线91和第2引线92与外部电连接。此外，第2引线92也可以突出设置于封装60的底壁部61。

图10是表示第4变形例的光模块的立体图。在图10所示的光模块100E中，用于MEMS镜1的电连接的配线图案形成于封装60的外表面。在此，形成有从相互相对的一对侧壁部62的外表面延伸至限制部63的外表面(镜单元40侧的表面)的配线94。在限制部63的外表面，在配线94的终端设置有焊垫部。另一方面，在底座42的外侧表面42b上，在与配线94侧的焊垫部对应的位置设置有焊垫部。底座42的外侧表面42b的焊垫部与限制部63的外表面的焊垫部例如通过焊料连接等而电连接。底座42的外侧表面42b的焊垫部通过使用了设置于底座42的内部的内部配线和导线W的引线接合而与MEMS镜1电连接。由此，能够进行经由MEMS镜1的配线94的电连接。

图11是表示第5变形例的光模块的立体图。在图11所示的光模块100F中，形成有从封装60的1个侧壁部62的外表面延伸至限制部63的外表面(镜单元40侧的表面)的端部的配线95。配线95的限制部63上的部分为焊垫部，通过利用导线93将其与设置于底座42的其它焊垫部96之间连接，能够进行经由MEMS镜1的配线95的电连接。

并且，在光模块100～100F之间，能够将各部的结构相互变更而应用。更具体而言，在光模块100～100C中，也可以采用光模块100D～100F那样的MEMS镜1的电连接结构。或者，在光模块100～100B中，在如光模块100C那样可动镜部10仅将第1轴线X1或第2轴线X2作为摆动轴的情况下，也可以采用磁铁部50的磁场M的方向与该摆动轴正交的磁铁部50的结构。

另外，在光模块中，不限于如上述的光模块100～100F那样限制部63支撑镜单元40的方式，例如，也可以是从与上表面50a交叉的方向观察时，在不与磁铁部50重叠的位置由设置于侧壁部62的凸部等支撑镜单元40的方式。即，作为光模块，只要在上表面50a与镜单元40之间形成缓和层80，并且镜单元40被作为保持构件的封装60支撑即可。

并且，在不具备装载(安装)包含可动镜部的芯片的陶瓷基板等的情况下，仅包含可动镜部的芯片是镜单元。即，镜单元例如在不具备底座42(陶瓷基板等)的情况下，仅是MEMS镜1(包含可动镜的芯片)。在该情况下，MEMS镜1的支撑部2被封装60支撑在上表面50a上，并且在MEMS镜1与上表面50a之间形成有缓和层80。

更具体而言，在该情况下，在上述的第1实施方式(例如图1)中，MEMS镜1载置于封装60的接触部63a的支撑部63c而被支撑。另外，在该情况下，在第2实施方式(例如图6)中，MEMS镜1载置于封装60的盖部63b而被支撑。另外，在该情况下，在图7、8所示的例子中，MEMS镜1载置于封装60的限制部63而被支撑。并且，在该情况下，也可以从与上表面50a交叉的方向观察时，在不与磁铁部50重叠的位置由设置于侧壁部62的凸部等载置并支撑MEMS镜1。

另外，在镜单元仅是包含可动镜部的芯片的情况下，在图9所示的例子中，通过从MEMS镜1直接将导线W与第1引线91的焊垫部连接，能够进行MEMS镜1的电连接。另外，在图10所示的例子中，在MEMS镜1的背面设置焊垫部，并且通过凸点与配线94的焊垫部连接，由此能够进行MEMS镜1的电连接。并且，在图11所示的例子中，通过从MEMS镜1直接将导线W与配线95的焊垫部连接，能够进行MEMS镜1的电连接。

另一方面，在包含可动镜部的芯片装载(安装)于陶瓷基板等的情况下，除了包含可动镜部的芯片之外，还包含陶瓷基板等而为镜单元。例如，在MEMS镜1(包含可动镜的芯片)装载(安装)于底座42(陶瓷基板等)的情况下，也包含底座42而为镜单元。该情况如上述实施方式中说明的那样。装载(安装)有包含可动镜的芯片的陶瓷基板等通过载置于保持构件而被保持构件支撑。即，相对于保持构件一体地保持磁铁部，该情况下的陶瓷基板等对磁铁部的一体的保持不做出贡献。

该情况如上述实施方式所记载的那样。另外，此处的装载(安装)是指包含可动镜的芯片在电和/或机械和/或结构上与陶瓷基板等连接，除了包含可动镜的芯片仅载置于陶瓷基板等的情况。在包含可动镜的芯片与陶瓷基板等电连接的情况下，陶瓷基板等能够作为配线基板发挥功能。另外，陶瓷基板等除了陶瓷基板以外，也可以是由玻璃环氧构成的基板。

并且，在利用粘接剂将镜单元直接接合于磁铁部的上表面的情况下，介于镜单元与磁铁部之间的粘接剂不作为缓和层发挥功能。

产业上的可利用性

本发明可提供一种能够抑制镜单元的倾斜的光模块。

符号说明

10……可动镜部

11……第1驱动用线圈(线圈)

12……第2驱动用线圈(线圈)

40……镜单元

50……磁铁部50a……上表面50b……底面50s……侧面51……第1磁铁52、53……第2磁铁60……封装(保持构件)63……限制部63d……空气层63e……内缘80……缓和层100～100F……光模块。

Claims (11)

1.一种光模块，其特征在于：

具备：

镜单元，其具有包含线圈的可动镜部、和配置有所述可动镜部的作为配线基板的底座；

磁铁部，其具有上表面及底面和从所述上表面延伸至所述底面的侧面，并产生作用于所述可动镜部的磁场；和

保持构件，其保持所述磁铁部，

所述磁铁部具有包含力在从所述上表面朝向所述底面的第1方向上作用的第1磁铁、和力在从所述底面朝向所述上表面的第2方向上作用的第2磁铁的海尔贝克结构，

所述保持构件对抗在所述第1方向上作用于所述第1磁铁的力和在所述第2方向上作用于所述第2磁铁的力而一体地保持所述磁铁部，

所述保持构件具有支撑所述上表面的限制部、支撑所述底面的底壁部、和支撑所述侧面并且连接所述限制部和所述底壁部的侧壁部，

所述镜单元的所述底座被所述保持构件支撑在所述上表面上，

在所述上表面与所述镜单元之间，设置有用于缓和来自所述磁铁部的应力的缓和层。

2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于：

所述保持构件具有所述限制部，该限制部位于所述上表面上，用于限制所述磁铁部向所述第2方向的移动，

所述镜单元被所述限制部支撑。

3.如权利要求2所述的光模块，其特征在于：

所述限制部构成所述缓和层的至少一部分。

4.如权利要求3所述的光模块，其特征在于：

所述限制部填充所述上表面与所述镜单元之间，构成所述缓和层的整体。

5.如权利要求3所述的光模块，其特征在于：

所述限制部从所述上表面与所述侧面的连接部分向所述上表面的内侧延伸，并且在所述上表面上具有内缘，

所述缓和层由所述限制部、和形成于由所述内缘规定的空间的空气层构成。

6.如权利要求2～5中任一项所述的光模块，其特征在于：

所述限制部与所述侧壁部一体地形成。

7.如权利要求2～5中任一项所述的光模块，其特征在于：

所述限制部具有接触部，该接触部以从与所述上表面交叉的方向观察时覆盖所述上表面的方式设置在所述上表面上，并与所述上表面接触，

所述接触部与所述侧壁部连接。

8.如权利要求7所述的光模块，其特征在于：

与所述上表面交叉的方向上的所述接触部的厚度比沿着所述上表面的方向上的所述侧壁部的厚度薄。

9.如权利要求7或8所述的光模块，其特征在于：

所述缓和层包含所述接触部、和形成在所述上表面及所述接触部上的空气层。

10.如权利要求1～9中任一项所述的光模块，其特征在于：

所述镜单元从与所述上表面交叉的方向观察，在不与所述第1磁铁重叠的位置被所述保持构件支撑。

11.如权利要求1～10中任一项所述的光模块，其特征在于：

所述缓和层包含杨氏模量比所述磁铁部的杨氏模量低的部分。