JP7015653B2 - 光モジュール、及び、光モジュールの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光モジュール、及び、光モジュールの製造方法に関する。

特許文献１には、ミラー装置が記載されている。このミラー装置は、ミラー構造体と、下部磁性体と、これらを収容する筐体と、を備えている。下部磁性体は、筐体の内側に設けられた開口部の底面上に配置されている。ミラー構造体は、下部磁性体の上方に配置されている。下部磁性体は、ハルバッハ配列を構成する第１磁性部、第２磁性部、及び、第３磁性部を有する。

国際公開第２０１５／０１５６６４号

特許文献１にあっては、下部磁性体を構成する第１磁性部、第２磁性部、及び、第３磁性部を、それぞれ別個の部材としてもよいとされている。この場合、第１磁性部、第２磁性部、及び、第３磁性部に対応する複数の磁石を、接着樹脂を用いて互いに接着することにより下部磁性体を構成できる。しかしながら、このようにハルバッハ配列の複数の磁石を接着樹脂で固定するだけでは、接着界面が剥離して磁石同士が分離するおそれがあり、信頼性に改善の余地がある。また、接着樹脂を用いた接着工程にあっては、ハルバッハ配列の複数の磁石を互いに固定することに起因して、工数の増加と共にコストの増大が見込まれる。

そこで、本発明は、信頼性の向上、及びコスト低減を可能とする光モジュール、及び、光モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る光モジュールは、コイルを含む可動ミラー部を有するミラーユニットと、上面及び底面と上面から底面に延びる側面とを有し、可動ミラー部に作用する磁界を発生させる磁石部と、磁石部を収容するパッケージと、を備え、磁石部は、底面における第１エリアを含み、上面から底面に向かう第１方向に沿って力が作用する第１磁石と、上面における第２エリアを含み、底面から上面に向かう第２方向に沿って力が作用する第２磁石と、を含むハルバッハ構造を有し、パッケージは、第１エリアを支持する底壁部と、側面を支持する側壁部と、第２エリアの少なくとも一部を覆うことにより、第２磁石の前記第２方向への移動を規制する規制部と、を有し、可動ミラー部は、上面と規制部とによって形成された空間に配置されている。

この光モジュールにおいては、パッケージに収容された磁石部によりミラーユニットの可動ミラー部に作用する磁界が発生される。磁石部は、第１磁石と第２磁石とを含むハルバッハ構造を有している。第１磁石には、例えば第２磁石との磁界の相互作用により、磁石部の上面から底面に向かう第１方向に力が作用している。第２磁石には、同様にして、磁石部の底面から上面に向かう第２方向に力が作用している。これに対して、パッケージは、底壁部によって、少なくとも、磁石部の底面を構成する第１磁石の第１エリアを支持し、且つ、規制部によって、磁石部の上面を構成する第２磁石の第２エリアを覆うことによりその移動を規制している。また、パッケージは、側壁部によって、磁石部の側面を支持している。つまり、第１磁石及び第２磁石においては、それぞれに作用する力による相対移動が、パッケージにより規制されている。このため、第１磁石と第２磁石とが分離することなく維持され、信頼性が向上する。また、第１磁石と第２磁石とを組み合わせるに際して、接着樹脂が必須となる構成が避けられる。したがって、コストの低減が可能となる。なお、可動ミラー部を、磁石部の上面と規制部とによって形成される空間に配置することにより、可動ミラー部を磁石部の上面に近接させることができ、磁石部の磁力を効率よく利用することが可能である。また、可動ミラー部に含まれるコイルが当該空間内に配置されることにより、磁石部の磁力をより効率よく利用可能である。

本発明に係る光モジュールにおいては、磁石部は、第１磁石を挟むように配置された一対の第２磁石を有し、一対の第２磁石のうちの一方の第２磁石は、第２エリアの第１辺部分及び第２辺部分を含み、規制部は、第１辺部分及び第２辺部分のうちの少なくとも一部を覆っていてもよい。この場合、必要最低限の規制部の構成によって、一対の第２磁石のうちの一方の移動を規制して信頼性を向上可能である。

本発明に係る光モジュールにおいては、一対の第２磁石のうちの他方の第２磁石は、第２エリアの第３辺部分及び第４辺部分を含み、規制部は、第３辺部分のうちの少なくとも一部を覆うと共に、第４辺部分の少なくとも一部を露出することにより配線の引出部を形成していてもよい。この場合、必要最低限の規制部の構成によって、一対の第２磁石のうちの他方の移動を規制して信頼性を向上可能である。また、規制部を配線の引出部として機能させることができる。

本発明に係る光モジュールにおいては、規制部は、上面の２つの辺部分のそれぞれの少なくとも一部を覆っていてもよい。この場合、簡単な構成により第２磁石の移動を規制して信頼性を向上可能である。

本発明に係る光モジュールにおいては、規制部は、上面の４つの辺部分のそれぞれの少なくとも一部を覆っていてもよい。この場合、第２磁石の移動を確実に規制して信頼性を向上可能である。

本発明に係る光モジュールにおいては、上面に交差する方向からみて、ミラーユニットと規制部との間には間隙が形成されていてもよい。この場合、例えばパッケージ（規制部）に生じる膨張・収縮や衝撃等の影響がミラーユニットに及び難くなる。また、例えば、樹脂を用いてミラーユニットを磁石部の上面上に接着する際に、余剰の樹脂を当該間隙に逃すことが可能になる。このため、ミラーユニットと磁石部の上面との間に介在する樹脂層の厚みを高精度に制御可能となる。また、樹脂の量が多くなっても余剰の樹脂を間隙に逃がすことで樹脂を薄く形成できる分、可動ミラー部を磁石部に近づけることができ、磁石部の磁力を効率よく利用できる。

本発明に係る光モジュールにおいては、底壁部、側壁部、及び、規制部は、互いに一体的に形成されていてもよい。この場合、確実に、信頼度が向上されると共にコストが低減可能となる。

本発明に係る光モジュールにおいては、可動ミラー部は、可動部を含み、上面に沿った可動部の幅は、第１エリアの幅よりも小さくてもよい。この場合、磁石部からの比較的平坦な強度分布の磁界を可動部に作用させることが可能となる。また、磁石部からの磁界が比較的平坦な強度分布となるので、可動部を磁石部に位置合わせすることが容易になる。

本発明に係る光モジュールの製造方法においては、コイルを含む可動ミラー部を有するミラーユニットと、パッケージと、パッケージに収容され、上面及び底面と上面から底面に延びる側面とを有する磁石部と、を用意する第１工程と、第１工程の後に、磁石部上に前記ミラーユニットを配置する第２工程と、を備え、磁石部は、底面における第１エリアを含み、上面から底面に向かう第１方向に沿って力が作用する第１磁石と、上面における第２エリアを含み、底面から上面に向かう第２方向に沿って力が作用する第２磁石と、を含むハルバッハ構造を有しており、パッケージは、第１エリアを支持する底壁部と、側面を支持する側壁部と、第２エリアの少なくとも一部を覆うことにより、第２磁石の第２方向への移動を規制する規制部と、を有しており、第２工程においては、上面と規制部とによって形成された空間に可動ミラー部を配置する。

この製造方法においては、第１工程において、ミラーユニットとパッケージに収容された磁石部とを用意し、第２工程において、その磁石部上にミラーユニットを配置する。磁石部は、第１磁石と第２磁石とを含むハルバッハ構造を有している。第１磁石には、例えば第２磁石との磁界の相互作用により、磁石部の上面から底面に向かう第１方向に力が作用している。第２磁石には、同様にして、磁石部の底面から上面に向かう第２方向に力が作用している。これに対して、パッケージは、底壁部によって、少なくとも、磁石部の底面を構成する第１磁石の第１エリアを支持し、且つ、規制部によって、磁石部の上面を構成する第２磁石の第２エリアを覆うことによりその移動を規制している。また、パッケージは、側壁部によって、磁石部の側面を支持している。つまり、第１磁石及び第２磁石においては、それぞれに作用する力による相対移動が、パッケージにより規制されている。このため、第１磁石と第２磁石とが分離することなく維持され、信頼性が向上する。また、第１磁石と第２磁石とを組み合わせるに際して、接着樹脂が必須となる構成が避けられる。したがって、コストの低減が可能となる。さらに、第２工程においては、可動ミラー部を、磁石部の上面とパッケージの規制部とによって形成された空間に配置するので、磁石部に対する可動ミラー部の位置精度が向上する。なお、可動ミラー部を、磁石部の上面と規制部とによって形成される空間に配置することにより、可動ミラー部を磁石部の上面に近接させることができ、磁石部の磁力を効率よく利用することが可能である。また、可動ミラー部に含まれるコイルが当該空間内に配置されることにより、磁石部の磁力をより効率よく利用可能である。

本発明によれば、信頼性の向上、及びコスト低減を可能とする光モジュール、及び、光モジュールの製造方法を提供することができる。

本実施形態に係る光モジュールを示す斜視図である。 図１に示された光モジュールの平面図である。 図２におけるIII－III線に沿っての模式的な断面図である。 図１に示されるＭＥＭＳミラーの平面図である。 磁石部及びパッケージを示す図である。 変形例に係るパッケージを示す図である。 変形例に係るパッケージを示す図である。 変形例に係るパッケージを示す図である。 変形例に係るパッケージを示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において、同一の要素同士、または、相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

図１は、本実施形態に係る光モジュールを示す斜視図である。図２は、図１に示された光モジュールの平面図である。図３は、図２におけるIII－III線に沿っての模式的な断面図である。図５は、磁石部及びパッケージを示す図である。図１～３，５に示される光モジュール１００は、ミラーユニット４０と、磁石部５０と、パッケージ６０と、を備えている。ミラーユニット４０は、電磁駆動方式のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー１と、ＭＥＭＳミラー１を収容するミラーパッケージ４１を有している。ミラーパッケージ４１は、ベース４２と、側壁４３と、窓材４４と、を有している。

ベース４２は、例えば、窒化アルミニウム又は酸化アルミニウム等の非磁性材料によって矩形板状に形成されている。側壁４３は、例えば、窒化アルミニウム又は酸化アルミニウム等の非磁性材料によって矩形筒状に形成されている。窓材４４は、例えば、ガラス等の透光性材料によって形成された矩形板状の基材の両表面に反射防止膜が形成されることで、構成されている。窓材４４は、側壁４３の一方の開口を気密に封止するように、例えば低融点ガラスによって側壁４３に接合されている。ベース４２は、側壁４３の他方の開口を気密に封止するように、例えば低融点ガラスによって側壁４３に接合されている。窓材４４及び側壁４３の一方の開口（すなわち、窓材４４によって封止される開口）は、ベース４２に対している。ベース４２と側壁４３とは、非磁性材料によって一体的に形成されていてもよい。

ＭＥＭＳミラー１が有する支持部２は、例えば樹脂によってベース４２の内側表面４２ａ（ベース４２の表面のうちミラーパッケージ４１の内面を構成する面）に取り付けられている。磁石部５０は、例えば樹脂によってベース４２の外側表面４２ｂ（ベース４２の表面のうちミラーパッケージ４１の外面を構成する面）に取り付けられている。磁石部５０は、ベース４２を介して、ＭＥＭＳミラー１が有する第１可動部３と対向している。磁石部５０については、後に詳述する。

図４は、図１に示されるＭＥＭＳミラーの平面図である。図４に示されるように、ＭＥＭＳミラー１は、支持部２と、第１可動部（可動部）３、第２可動部（可動部）４、一対の第１連結部５、一対の第２連結部６、及び、ミラー７を含む可動ミラー部１０と、を有している。支持部２、第１可動部３、第２可動部４、一対の第１連結部５及び一対の第２連結部６は、例えばシリコンによって一体的に形成されている。

第１可動部３は、例えば矩形板状に形成されている。第２可動部４は、光軸方向Ａから見た場合に隙間を介して第１可動部３を囲むように、例えば矩形環状に形成されている。支持部２は、光軸方向Ａから見た場合に隙間を介して第２可動部４を囲むように、例えば矩形枠状に形成されている。つまり、支持部２は、光軸方向Ａから見た場合に第１可動部３及び第２可動部４を囲むように枠状に形成されている。

第１可動部３は、第１軸線Ｘ１周りに揺動可能となるように、一対の第１連結部５を介して第２可動部４に連結されている。つまり、第１可動部３は、支持部２において第１軸線Ｘ１周りに揺動可能となるように支持されている。第１可動部３は、第１部分３１と、第２部分３２と、を含んでいる。第１部分３１は、光軸方向Ａから見た場合に例えば円形状に形成されている。第２部分３２は、光軸方向Ａから見た場合に例えば矩形環状に形成されている。第１部分３１は、光軸方向Ａから見た場合に第２部分３２に囲まれており、複数（ここでは２つ）の接続部分３３を介して第２部分３２と接続されている。つまり、第１部分３１と第２部分３２との間には、複数の接続部分３３を除いて隙間が形成されている。

接続部分３３は、例えば、矩形状の第２部分３２の内縁のうち第２軸線Ｘ２に交差する２辺の中央部に位置している。すなわち、接続部分３３は、ここでは、第２軸線Ｘ２上に位置している。第１部分３１は、少なくとも第２軸線Ｘ２に沿った方向において第２部分３２に接続されていればよい。第２可動部４は、第２軸線Ｘ２周りに揺動可能となるように、一対の第２連結部６を介して支持部２に連結されている。つまり、第２可動部４は、支持部２において第２軸線Ｘ２周りに揺動可能となるように支持されている。第１軸線Ｘ１及び第２軸線Ｘ２は、光軸方向Ａに垂直であり、互いに交差している（ここでは、互いに直交している）。なお、第１部分３１は、光軸方向Ａから見た場合に矩形状又は多角形状に形成されていてもよい。また、第１部分３１は、光軸方向Ａから見た場合に、円形状（例えば楕円形状）に形成されていてもよい。第２部分３２は、光軸方向Ａから見た場合に五角形以上の多角形環状又は円環状に形成されていてもよい。

一対の第１連結部５は、第１可動部３の第２部分３２と第２可動部４との間の隙間において、第１可動部３を挟むように第１軸線Ｘ１上に配置されている。各第１連結部５は、トーションバーとして機能する。一対の第２連結部６は、第２可動部４と支持部２との間の隙間において、第２可動部４を挟むように第２軸線Ｘ２上に配置されている。各第２連結部６は、トーションバーとして機能する。

ミラー７は、第１可動部３の第１部分３１に設けられている。ミラー７は、第１軸線Ｘ１と第２軸線Ｘ２との交点を含むように、第１部分３１の一方の表面（窓材４４側の表面）に形成されている。ミラー７は、例えば、アルミニウム、アルミニウム系合金、金又は銀等の金属材料によって、円形、楕円形又は矩形の膜状に形成されており、ミラー７の中心は、光軸方向Ａから見た場合に、第１軸線Ｘ１と第２軸線Ｘ２との交点に一致している。このように、複数の接続部分３３を介して第２部分３２と接続された第１部分３１にミラー７が設けられているため、第１可動部３が共振周波数レベルで第１軸線Ｘ１周りにおいて揺動しても、ミラー７に撓み等の変形が生じることが抑制される。

更に、ＭＥＭＳミラー１は、第１駆動用コイル（コイル）１１と、第２駆動用コイル（コイル）１２と、配線１５ａ，１５ｂと、配線１６ａ，１６ｂと、電極パッド２１ａ，２１ｂと、電極パッド２２ａ，２２ｂと、を有している。なお、図２では、説明の便宜上、第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２を一点鎖線で示し、配線１５ａ，１５ｂ及び配線１６ａ，１６ｂを実線で示す。

第１駆動用コイル１１は、第１可動部３の第２部分３２に設けられている。第１駆動用コイル１１は、光軸方向Ａから見た場合におけるミラー７の外側の領域（すなわち、第２部分３２）においてスパイラル状（渦巻き状）に複数回巻かれている。第１駆動用コイル１１には、磁石部５０によって発生させられる磁界が作用する。

第１駆動用コイル１１は、第１可動部３の表面に形成された溝内に配置されている。つまり、第１駆動用コイル１１は、第１可動部３に埋め込まれている。第１駆動用コイル１１の一端は、配線１５ａを介して電極パッド２１ａに接続されている。配線１５ａは、第１可動部３から、一方の第１連結部５、第２可動部４及び一方の第２連結部６を介して、支持部２に延在している。配線１５ａ及び電極パッド２１ａは、例えば、タングステン、アルミニウム、金、銀、銅又はアルミニウム系合金等の金属材料によって一体的に形成されている。なお、第１駆動用コイル１１と配線１５ａとは、互いに接続されている。

第１駆動用コイル１１の他端は、配線１５ｂを介して電極パッド２１ｂに接続されている。配線１５ｂは、第１可動部３から、他方の第１連結部５、第２可動部４及び他方の第２連結部６を介して、支持部２に延在している。配線１５ｂ及び電極パッド２１ｂは、例えば、タングステン、アルミニウム、金、銀、銅又はアルミニウム系合金等の金属材料によって一体的に形成されている。なお、第１駆動用コイル１１と配線１５ｂとは、互いに接続されている。

第２駆動用コイル１２は、第２可動部４に設けられている。第２駆動用コイル１２は、第２可動部４においてスパイラル状（渦巻き状）に複数回巻かれている。第２駆動用コイル１２には、磁石部５０によって発生させられる磁界が作用する。第２駆動用コイル１２は、第２可動部４の表面に形成された溝内に配置されている。つまり、第２駆動用コイル１２は、第２可動部４に埋め込まれている。

第２駆動用コイル１２の一端は、配線１６ａを介して電極パッド２２ａに接続されている。配線１６ａは、第２可動部４から、一方の第２連結部６を介して、支持部２に延在している。配線１６ａ及び電極パッド２２ａは、例えば、タングステン、アルミニウム、金、銀、銅又はアルミニウム系合金等の金属材料によって一体的に形成されている。なお、第２駆動用コイル１２と配線１６ａとは、互いに接続されている。

第２駆動用コイル１２の他端は、配線１６ｂを介して電極パッド２２ｂに接続されている。配線１６ｂは、第２可動部４から、他方の第２連結部６を介して、支持部２に延在している。配線１６ｂ及び電極パッド２２ｂは、例えば、タングステン、アルミニウム、金、銀、銅又はアルミニウム系合金等の金属材料によって一体的に形成されている。なお、第２駆動用コイル１２と配線１６ｂとは、互いに接続されている。

以上のＭＥＭＳミラー１における可動ミラー部１０の動作の例を挙げる。第１例としては、第１駆動用コイル１１に高周波数の駆動電流が印加される。このとき、第１駆動用コイル１１には、磁石部５０によって発生させられた磁界が作用しているため、第１駆動用コイル１１にローレンツ力が発生する。これにより、第１可動部３は、例えば、共振周波数レベルで第１軸線Ｘ１周りにおいて揺動させられる。

また、第２駆動用コイル１２には、一定の大きさの駆動電流が印加される。このとき、第２駆動用コイル１２には、磁石部５０によって発生させられた磁界が作用しているため、第２駆動用コイル１２にローレンツ力が発生する。これにより、第２可動部４は、例えば、駆動電流の大きさに応じて第２軸線Ｘ２周りにおいて回動させられ、その状態で停止させられる。これにより、ＭＥＭＳミラー１によれば、所定の光源からの光をミラー７により反射させつつ走査することが可能とされている。この第１例では、第１可動部３が共振周波数で揺動されると共に第２可動部４が静的に用いられる。

第２例としては、第１例の第１可動部３の動作と同様に、第１駆動用コイル１１に高周波数の駆動電流が印加されることによって第１可動部３が共振周波数に応じて揺動されると共に、第２駆動用コイル１２に高周波数の駆動電流が印加されることによって第２可動部４が共振周波数に応じて揺動される。このように、この第２例では、第１可動部３及び第２可動部４の両方が、共振周波数で揺動される。

第３例としては、第１例の第２可動部４の動作と同様に、第１駆動用コイル１１に対して一定の大きさの駆動電流が印加されることによって、第１可動部３が駆動電流の大きさに応じて第１軸線Ｘ１周りにおいて回動させられて停止させられると共に、第２駆動用コイル１２に対して一定の大きさの駆動電流が印加されることによって、第２可動部４が駆動電流の大きさに応じて第２軸線Ｘ２周りにおいて回動させられて停止させられる。このように、この第３例では、第１可動部３及び第２可動部４の両方が、静的に用いられる。

第４例としては、例えば第２可動部４が設けられていない場合等であって、第１駆動用コイル１１に高周波数の駆動電流が印加されることにより、第１可動部３のみが共振周波数に応じて揺動される。さらに、第５例としては、同様の場合であって、第１駆動用コイル１１に対して一定の大きさの駆動電流が印加されることによって、第１可動部３が駆動電流の大きさに応じて第１軸線Ｘ１周りにおいて回動させられて停止させられる。これらの第４例及び第５例では、第１可動部３のみが揺動または静的に用いられる。 なお、図３に示されるように、ベース４２の内側表面４２ａには、第１可動部３及び第２可動部４と対向するように凹部４２ｃが形成されている。第１可動部３及び第２可動部４は、この凹部４２ｃによって、ベース４２に干渉することなく揺動可能とされている。

再び図１～３，５を参照する。磁石部５０は、ミラーユニット４０（ＭＥＭＳミラー１）に作用する磁界を発生させる。磁石部５０は、上面５０ｆと、上面５０ｆの反対側の底面５０ｂと、上面５０ｆから底面５０ｂに延びて上面５０ｆと底面５０ｂとを互いに接続する側面５０ｓと、を有している。磁石部５０は、多角形柱状を呈している。ここでは、磁石部５０は、六角柱状である。したがって、上面５０ｆ及び底面５０ｂは、六角形状であり、側面５０ｓは六角形環状である。上面５０ｆと底面５０ｂとは、互いに略平行である。

磁石部５０は、複数の磁石が組み合わせられて構成されている。ここでは、磁石部５０は、第１磁石５１と、第１磁石を挟むように配置された一対の第２磁石５２，５３と、を含む。第１磁石５１は、上面５０ｆから底面５０ｂに至るように延びる多角形柱状（ここでは四角柱状）である。したがって、第１磁石５１は、その端面が、上面５０ｆ及び底面５０ｂの一部のエリアを構成する。より具体的には、第１磁石５１は、上面５０ｆにおけるエリア５１ａと、底面５０ｂにおけるエリア（第１エリア）５１ｂと、を含む。

第２磁石５２，５３は、それぞれ、上面５０ｆから底面５０ｂに至るように延びる多角形柱状（ここでは三角柱状）である。したがって、第２磁石５２，５３は、その端面が、上面５０ｆ及び底面５０ｂの一部のエリアを構成する。より具体的には、第２磁石５２は、上面５０ｆにおけるエリア（第２エリア）５２ａと、底面５０ｂにおけるエリア５２ｂと、を含む。また、第２磁石５３は、上面５０ｆにおけるエリア（第２エリア）５３ａと、底面５０ｂにおけるエリア５３ｂと、を含む。ここでは、上面５０ｆは、エリア５１ａ，５２ａ，５３ａから構成されており、底面５０ｂは、エリア５１ｂ，５２ｂ，５３ｂから構成されている。

第２磁石５２，５３のエリア５２ａ，５３ａは、ここでは、それぞれ三角形状を呈している。したがって、第２磁石５２のエリア５２ａは、磁石部５０の外側に臨む第１辺部分５２ｐ及び第２辺部分５２ｒを含む。また、第２磁石５３のエリア５３ａは、磁石部５０の外側に臨む第３辺部分５３ｐ及び第４辺部分５３ｒを含む。

第１磁石５１及び第２磁石５２，５３は、それぞれの磁極がハルバッハ配列となるように配列されている（すなわち、磁石部５０は、ハルバッハ構造を有している）。ここでは、第２磁石５２は、その第１磁極（例えばＮ極）が底面５０ｂ側に位置し、且つ、その第２磁極（例えばＳ極）が上面５０ｆ側に位置するように配置されている。第２磁石５３は、第２磁石５２と逆向きに配置されている。すなわち、第２磁石５３は、その第１磁極が上面５０ｆ側に位置し、且つ、その第２磁極が底面５０ｂ側に位置するように配置されている。一方、第１磁石５１は、第２磁石５３側に第１磁極が位置し、且つ、第２磁石５２側に第２磁極が位置するように配置されている。

第１磁石５１、第２磁石５２，５３は、以上のような磁極の配列となるように配置されて組み合わされている。このため、磁極同士の引力及び斥力によって、第１磁石５１には、上面５０ｆから底面５０ｂに向かう第１方向Ｄ１に沿って力が作用する。一方、第２磁石５２，５３には、底面５０ｂから上面５０ｆに向かう第２方向Ｄ２に沿って力が作用する。したがって、磁石部５０を一体的に保持するための構成が必要となる。本実施形態においては、パッケージ６０がその機能を有する。

パッケージ６０は、磁石部５０を収容している。底壁部６１、側壁部６２、及び規制部６３を備えている。底壁部６１、側壁部６２、及び規制部６３は、互いに一体的に形成されている。パッケージ６０は、全体として直方体状を呈している。底壁部６１は、矩形の平板状を呈している。底壁部６１は、磁石部５０の底面５０ｂに接触して底面５０ｂを支持している。すなわち、底壁部６１は、第１磁石５１のエリア５１ｂ、第２磁石５２のエリア５２ｂ、及び、第２磁石５３のエリア５３ｂを支持している。

側壁部６２は、底壁部６１の外縁に沿って立設されている。したがって、ここでは、側壁部６２は、矩形環状となっている。側壁部６２は、磁石部５０の側面５０ｓに接触して側面５０ｓを支持している。

規制部６３は、側壁部６２における底壁部６１と反対側の端部に設けられている。規制部６３は、側壁部６２の端部の一部に設けられており、側壁部６２に沿った方向からみて略Ｕ字の枠状に形成されている。規制部６３は、側壁部６２から上面５０ｆ上に張り出すように延在している。これにより、規制部６３は、上面５０ｆの少なくとも一部に接触し、上面５０ｆを支持している。より具体的には、規制部６３は、六角形状の上面５０ｆの３つの辺部分を覆っている。特に、規制部６３は、第２磁石５２のエリア５２ａの第１辺部分５２ｐの大部分（例えば全体（以下同様））を覆って支持すると共に、第２辺部分５２ｒの大部分を覆って支持している。

さらに、規制部６３は、第２磁石５３のエリア５３ａの第３辺部分５３ｐの大部分を覆って支持している。ただし、規制部６３は、第２磁石５３のエリア５３ａの第４辺部分５３ｒを解放しており（覆っておらず）、露出させている。この規制部６３の解放部分６３ｐは、後述するように配線部の引出部を形成している。なお、ここでは、規制部６３は、第１磁石５１のエリア５１ａの４つの角部のうちの３つを覆っている。

このように、パッケージ６０においては、底壁部６１、側壁部６２、及び、規制部６３が、磁石部５０の各面を支持することにより、磁石部５０を機械的に一体的に保持している。上述したように、第１磁石５１には、上面５０ｆから底面５０ｂに向かう第１方向Ｄ１に沿って力が作用している。これに対して、パッケージ６０においては、側壁部６２によって、第１磁石５１及び第２磁石５２，５３の第１方向Ｄ１に交差（直交）する面内における移動が規制される共に、底壁部６１によって第１磁石５１の第１方向Ｄ１への移動が規制されている。

一方、第２磁石５２，５３には、底面５０ｂから上面５０ｆに向かう第２方向Ｄ２に沿って力が作用している。これに対して、パッケージ６０においては、規制部６３によって、第２磁石５２，５３のエリア５２ａ，５３ａの一部（第１辺部分５２ｐ、第２辺部分５２ｒ、第３辺部分５３ｐ）が支持されている。これにより、規制部６３は、第２磁石５２，５３の第２方向Ｄ２への移動を規制している。これらの結果、磁石部５０を構成する第１磁石５１及び第２磁石５２，５３の分離が抑制され、磁石部５０が一体的に保持される。

なお、以上のパッケージ６０は、例えばインサート成型により磁石部５０を収容した状態において一体成型される。具体的には、この例では、パッケージ６０は、磁石部５０を金型に配置した後に第１磁石５１及び第２磁石５２，５３が互いに分離しないように保持しながら、金型に樹脂を導入することにより一体成型される。このため、この例では、第１磁石５１及び第２磁石５２，５３を保持するための複数の切り欠きＣが生じている。

すなわち、パッケージ６０は、インサート成型により複数の切り欠き又は複数の孔等の貫通部を有する。このように、パッケージ６０（底壁部６１、側壁部６２、及び、規制部６３）が一体形成されている場合には、例えば別体に構成した部材をねじ止め等により固定する場合よりも、磁石部５０を位置精度よくパッケージ６０に固定できる。なお、パッケージ６０の材料は、例えばスーパーエンジニアリングプラスチックやエンジニアリングプラスチックに分類される樹脂が好ましく、例えばPPS(ポリフェニレンスルファイド)、LCP(液晶ポリマー)、PEEK(ポリエーテルエーテルケトン)等である。更にパッケージ６０の材料は、機械的強度や耐熱性を向上させるためにフィラー強化されていても良い。

ここで、ミラーユニット４０（すなわち可動ミラー部１０）は、磁石部５０の上面５０ｆと規制部６３とによって形成された空間ＳＰに配置されている。より具体的には、磁石部５０の上面５０ｆは、上面５０ｆに交差（直交）する方向からみて、規制部６３に重複する部分以外は露出されている。これにより、上面５０ｆの露出部分と規制部６３とによって空間ＳＰが形成されており、ミラーユニット４０はその空間ＳＰに配置されている。その状態において、ミラーユニット４０は、接着樹脂Ｒにより、ベース４２の外側表面４２ｂが上面５０ｆに接着されている。また、ここでは、ミラーユニット４０は、規制部６３に接触していない。このため、上面５０ｆに交差する方向からみて、ミラーユニット４０と規制部６３との間には、間隙Ｇが形成されている。

また、ミラーユニット４０が磁石部５０上に配置された状態において、上面５０ｆに交差（直交）する方向からみて、少なくとも、ＭＥＭＳミラー１の可動ミラー部１０が、第１磁石５１のエリア５１ａ上に位置するようにされている。また、上面５０ｆに沿った可動ミラー部１０（すなわち可動部）の幅は、上面５０ｆに沿った第１磁石５１の幅よりも小さい。より具体的には、ここでは、上面５０ｆに沿った可動ミラー部１０（ここでは第２可動部４（可動部））の寸法の最大値が、エリア５１ａの寸法の最小値よりも小さい。このため、可動ミラー部１０の全体が、エリア５１ａ上に位置する。これにより、第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２に対して、比較的平坦な強度分布の磁界を作用させることが可能となる。また、可動部（第１可動部３及び第２可動部４）の幅が第１磁石５１の幅よりも小さいことで、比較的平坦な強度分布の磁界となるため、可動部を磁石部５０に位置合わせすることが容易になる。さらに、可動ミラー部１０の幅が第１磁石５１の幅よりも小さいことで、強度分布が平坦となる領域が広がるため、さらに位置合わせが容易になる。

また、光モジュール１００は、コネクタ７０と、コネクタ７０に接続された配線部７１と、をさらに備えている。コネクタ７０は、パッケージ６０の側壁部６２内に埋設されている。配線部７１は、コネクタ７０から延び、規制部６３の解放部分６３ｐを通じて空間ＳＰ内に導入され、光モジュール１００（例えばベース４２）に接続されている。これにより、配線部７１には、ＭＥＭＳミラー１とは、例えばワイヤＷによって電気的に接続されている。このように、パッケージ６０の解放部分６３ｐは、配線部７１の引出部を形成している。

引き続いて、光モジュール１００の製造方法について説明する。この製造方法においては、まず、ミラーユニット４０と、パッケージ６０と、パッケージ６０に収容された磁石部５０と、を用意する（第１工程）。続いて、磁石部５０上にミラーユニット４０を配置する（第２工程）。このとき、ミラーユニット４０を配置する工程においては、磁石部５０の上面５０ｆとパッケージ６０の規制部６３とによって形成された空間ＳＰにミラーユニット４０を配置する。また、このとき、ミラーユニット４０を、規制部６３に接触しないようにする（すなわち、ミラーユニット４０と規制部６３との間に間隙Ｇが形成されるようにする）。そして、ミラーユニット４０を磁石部５０に接着することにより、光モジュール１００が構成される。

以上説明したように、光モジュール１００においては、パッケージ６０に収容された磁石部５０により可動ミラー部１０（第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２）に作用する磁界が発生される。磁石部５０は、第１磁石５１と第２磁石５２，５３とを含むハルバッハ構造を有している。第１磁石５１には、例えば第２磁石５２，５３との磁界の相互作用により、磁石部５０の上面５０ｆから底面５０ｂに向かう第１方向Ｄ１に力が作用している。第２磁石５２，５３には、同様にして、磁石部５０の底面５０ｂから上面５０ｆに向かう第２方向Ｄ２に力が作用している。

これに対して、パッケージ６０は、底壁部６１によって、少なくとも、磁石部５０の底面５０ｂを構成する第１磁石５１のエリア５１ｂを支持し、且つ、規制部６３によって、磁石部５０の上面５０ｆを構成する第２磁石５２，５３のエリア５２ａ，５３ａを覆うことによりその移動を規制している。また、パッケージ６０は、側壁部６２によって、磁石部５０の側面を支持している。つまり、第１磁石５１及び第２磁石５２，５３においては、それぞれに作用する力による相対移動が、パッケージ６０により規制されている。このため、第１磁石５１と第２磁石５２，５３とが分離することなく維持され、信頼性が向上する。また、第１磁石５１と第２磁石５２，５３とを組み合わせるに際して、接着樹脂が必須となる構成が避けられる。したがって、コストの低減が可能となる。

なお、光モジュール１００においては、可動ミラー部１０を、磁石部５０の上面５０ｆと規制部６３とによって形成される空間ＳＰに配置することにより、磁石部５０の上面５０ｆに近接させることができ、磁石部５０の磁力を効率よく利用することが可能である。また、第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２が当該空間ＳＰ内に配置されることにより、磁石部５０の磁力をより効率よく利用可能である。なお、第１駆動用コイル１１及び第２駆動用コイル１２は、空間ＳＰ内に配置されていなくてもよい。また、可動ミラー部１０が空間ＳＰ内に配置される際には、可動部が磁石部５０の上面５０ｆ側へ最大変位（振れ角）となったときに可動部の一部が空間ＳＰ内にあればよい。

また、光モジュール１００においては、磁石部５０は、第１磁石５１を挟むように配置された一対の第２磁石５２，５３を有し、一対の第２磁石５２，５３のうちの一方の第２磁石５２は、エリア５２ａの第１辺部分５２ｐ及び第２辺部分５２ｒを含む。そして、規制部６３は、第１辺部分５２ｐ及び第２辺部分５２ｒのうちの少なくとも一部を覆っている。このように、必要最低限の規制部６３の構成によって、一対の第２磁石５２，５３のうちの一方の移動を規制して信頼性を向上可能である。

また、光モジュール１００においては、一対の第２磁石５２，５３のうちの他方の第２磁石５３は、エリア５３ａの第３辺部分５３ｐ及び第４辺部分５３ｒを含む。そして、規制部６３は、第３辺部分５３ｐのうちの少なくとも一部を覆うと共に、第４辺部分５３ｒの少なくとも一部を露出することにより配線部７１の引出部を形成している。このように、必要最低限の規制部６３の構成によって、一対の第２磁石５２，５３のうちの他方の移動を規制して信頼性を向上可能である。また、規制部６３を配線部７１の引出部として機能させることができる。

また、光モジュール１００においては、規制部６３は、磁石部５０の上面５０ｆの２つの辺部分（例えば第１辺部分５２ｐ及び第３辺部分５３ｐ）のそれぞれの少なくとも一部を覆っている。このため、簡単な構成により第２磁石５２，５３の移動を規制して信頼性を向上可能である。

また、光モジュール１００においては、上面５０ｆに交差する方向からみて、ミラーユニット４０と規制部６３との間には間隙Ｇが形成されている。このため、例えばパッケージ６０（規制部６３）に生じる膨張・収縮や衝撃等の影響がミラーユニット４０に及び難くなる。また、例えば、樹脂を用いてミラーユニット４０を磁石部５０の上面５０ｆ上に接着する際に、余剰の樹脂を当該間隙Ｇに逃すことが可能になる。このため、ミラーユニット４０と磁石部５０の上面５０ｆとの間に介在する樹脂層の厚みを高精度に制御可能となる。

さらに、光モジュール１００においては、底壁部６１、側壁部６２、及び、規制部６３は、互いに一体的に形成されている。このため、確実に、信頼度が向上されると共にコストが低減可能となる。

以上の実施形態は、本発明に係る光モジュール及びその製造方法の一実施形態について説明したものである。したがって、本発明に係る光モジュール及びその製造方法は、上述したものに限定されず、任意に変更することができる。

例えば、パッケージ６０は、図６に示されるパッケージ６０Ａとすることができる。パッケージ６０Ａにおいては、規制部６３が、第２磁石５２のエリア５２ａの第１辺部分５２ｐの大部分（ここでは全体）を覆って支持すると共に、第２辺部分５２ｒを解放しており、露出させている。また、ここでは、規制部６３は、第２磁石５３のエリア５３ａの第３辺部分５３ｐの大部分（ここでは全体）を覆って支持すると共に、第４辺部分５３ｒを解放しており、露出させている。

また、パッケージ６０は、図７に示されるパッケージ６０Ｂとすることができる。パッケージ６０Ｂにおいては、規制部６３が、第２磁石５２のエリア５２ａの第１辺部分５２ｐ及び第２辺部分５２ｒの大部分（ここでは全体）を覆って支持すると共に、第２磁石５３のエリア５３ａの第３辺部分５３ｐ及び第４辺部分５３ｒの大部分（ここでは全体）を覆って支持している。つまり、ここでは、規制部６３は、エリア５２ａ，５３ａの外側に臨む全ての辺部分を支持している。これにより、ここでは、規制部６３は、磁石部５０の上面５０ｆの４つの辺部分を覆っている。このため、第２磁石５２，５３の移動を確実に規制して信頼性を向上可能である。

また、パッケージ６０は、図８の（ａ）に示されるパッケージ６０Ｃとすることができる。パッケージ６０Ｃは、底壁部６１から外側に突設された板状の第１フランジ部６４と、側壁部６２から外側に突設された板状の第２フランジ部６５と、をさらに備えている。第１フランジ部６４には、複数の貫通孔６４ｈが形成されており、第２フランジ部６５には、複数の貫通孔６５ｈが形成されている。この場合には、貫通孔６４ｈ，６５ｈを利用することにより、光モジュール１００を他の装置に取り付けることが容易となる。

また、パッケージ６０は、図８の（ｂ）に示されるパッケージ６０Ｄとすることができる。このパッケージ６０Ｄは、上述したパッケージ６０Ｂと同様の規制部６３の構成を有しており、且つ、側壁部６２に複数の配線部７３が埋設されている構成を有する。配線部７３は、規制部６３の頂面に露出してパッド７４とされている。

さらに、パッケージ６０は、図９に示されるパッケージ６０Ｅ，６０Ｆとすることができる。これらのパッケージ６０Ｅ，６０Ｆは、一体成型によらず、底壁部６１及び側壁部６２のユニットと規制部６３とが別体に構成されている。パッケージ６０Ｅにおいては、ねじ等の締結部材６６によって、矩形環状の規制部６３が側壁部６２に締結されている。パッケージ６０Ｆにおいては、矩形環状の規制部６３に設けられた係止爪６７が側壁部６２に係止されることにより、規制部６３が側壁部６２に固定される。

以上のパッケージ６０～６０Ｆにおいては、規制部６３は、上面５０ｆの各辺部分（例えば、第１辺部分５２ｐ、第２辺部分５２ｒ、第３辺部分５３ｐ、及び、第４辺部分５３ｒ）の一部を覆っていればよい。すなわち、規制部６３は、上面５０ｆの少なくとも一部を覆っていればよいし、さらには、上面５０ｆのうちの各辺部分の少なくとも一部を覆っていればよい。

一方、パッケージ６０～６０Ｆの底壁部６１は、第１磁石５１のエリア５１ｂのみを支持していてもよいし、さらには、エリア５１ｂの一部のみを支持していてもよい。すなわち、底壁部６１は、エリア５１ｂの少なくとも一部を支持していればよい。また、パッケージ６０～６０Ｆの側壁部６２は、磁石部５０の側面５０ｓの少なくとも一部を支持していればよい。

なお、上記実施形態においては、ミラーユニット４０が磁石部５０の上面５０ｆに接着樹脂Ｒによって直接的に接着される場合について説明した。しかしながら、ミラーユニット４０と上面５０ｆとの間には、別の層が介在してもよい。例えば、パッケージ６０が、上面５０ｆの全体を覆う被覆部を備えており、上面５０ｆ及び被覆部の上にミラーユニット４０が配置されてもよい。

また、磁石部５０の構成は、上記の構成に限らず、４つ以上の磁石を含んでもよいし、２つの磁石からなってもよい。さらに、磁石同士は、パッケージ６０によって機械的に分離が抑制されている状態において、さらに、接着樹脂により互いに接着されていてもよい。

また、図１，３において、光モジュール１００の窓材４４が、第２磁石５２から第２磁石５３に向かうにつれてベース４２に近づくように傾斜しているが、窓材４４の傾斜方向はこれに限定されず任意の方向とすることができる。

また、図１等においては、パッケージ６０の底壁部６１が側壁部６２よりも下方に位置した状態において光モジュール１００を図示している。しかしながら、光モジュール１００は、側壁部６２を下方にして用いることもできる。すなわち、上記実施形態における「底壁部」及び「側壁部」の文言は、鉛直方向に対する光モジュール１００の姿勢を限定するものではない。

また、上記実施形態においては、可動ミラー部の一例としてＭＥＭＳミラー１の可動ミラー部１０を示したが、この例示は可動ミラー部のサイズを限定するものではない（。

さらに、可動ミラー部は、上記実施形態における可動ミラー部１０の構成に限らず、１軸・２軸、トーションバーによる片側支持・両側支持など、可動のものであれば任意の構成であってよい。

３…第１可動部（可動部）、４…第２可動部（可動部）、１０…可動ミラー部、１１…第１駆動用コイル（コイル）、１２…第２駆動用コイル（コイル）、４０…ミラーユニット、５０…磁石部、５０ｆ…上面、５０ｂ…底面、５０ｓ…側面、５１…第１磁石、５１ｂ…エリア（第１エリア）、５２，５３…第２磁石、５２ａ，５３ａ…エリア（第２エリア）、５２ｐ…第１辺部分、５２ｒ…第２辺部分、５３ｐ…第３辺部分、５３ｒ…第４辺部分、６０…パッケージ、６１…底壁部、６２…側壁部、６３…規制部、ＳＰ…空間、Ｇ…間隙、Ｄ１…第１方向、Ｄ２…第２方向。

Claims (9)

1. コイルを含む可動ミラー部を有するミラーユニットと、
   上面及び底面と前記上面から前記底面に延びる側面とを有し、前記可動ミラー部に作用する磁界を発生させる磁石部と、
   前記磁石部を収容するパッケージと、
   を備え、
   前記磁石部は、前記底面における第１エリアを含み、前記上面から前記底面に向かう第１方向に沿って力が作用する第１磁石と、前記上面における第２エリアを含み、前記底面から前記上面に向かう第２方向に沿って力が作用する少なくとも２つの第２磁石と、を含むハルバッハ構造を有し、
   前記パッケージは、前記第１エリアを支持する底壁部と、前記側面を支持する側壁部と、前記第２エリアの少なくとも一部を覆うことにより、前記少なくとも２つの第２磁石の前記第２方向への移動を規制する規制部と、を有し、
   前記可動ミラー部は、前記上面と前記規制部とによって形成された空間に配置されている、
   光モジュール。
2. 前記磁石部は、前記第１磁石を挟むように配置された一対の前記第２磁石を有し、
   前記一対の第２磁石のうちの一方の前記第２磁石は、前記第２エリアの第１辺部分及び第２辺部分を含み、
   前記規制部は、前記第１辺部分及び前記第２辺部分のうちの少なくとも一部を覆っている、
   請求項１に記載の光モジュール。
3. 前記一対の第２磁石のうちの他方の前記第２磁石は、前記第２エリアの第３辺部分及び第４辺部分を含み、
   前記規制部は、前記第３辺部分のうちの少なくとも一部を覆うと共に、前記第４辺部分の少なくとも一部を露出することにより配線の引出部を形成している、
   請求項２に記載の光モジュール。
4. 前記規制部は、前記上面の２つの辺部分のそれぞれの少なくとも一部を覆っている、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の光モジュール。
5. 前記規制部は、前記上面の４つの辺部分のそれぞれの少なくとも一部を覆っている、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の光モジュール。
6. 前記上面に交差する方向からみて、前記ミラーユニットと前記規制部との間には間隙が形成されている、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の光モジュール。
7. 前記底壁部、前記側壁部、及び、前記規制部は、互いに一体的に形成されている、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の光モジュール。
8. 前記可動ミラー部は、可動部を有し、
   前記上面に沿った可動部の幅は、前記上面に沿った前記第１磁石の幅よりも小さい、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の光モジュール。
9. コイルを含む可動ミラー部を有するミラーユニットと、パッケージと、前記パッケージに収容され、上面及び底面と前記上面から前記底面に延びる側面とを有する磁石部と、を用意する第１工程と、
   第１工程の後に、前記磁石部上に前記ミラーユニットを配置する第２工程と、を備え、
   前記磁石部は、前記底面における第１エリアを含み、前記上面から前記底面に向かう第１方向に沿って力が作用する第１磁石と、前記上面における第２エリアを含み、前記底面から前記上面に向かう第２方向に沿って力が作用する少なくとも２つの第２磁石と、を含むハルバッハ構造を有しており、
   前記パッケージは、前記第１エリアを支持する底壁部と、前記側面を支持する側壁部と、前記第２エリアの少なくとも一部を覆うことにより、前記少なくとも２つの第２磁石の前記第２方向への移動を規制する規制部と、を有しており、
   前記第２工程においては、前記上面と前記規制部とによって形成された空間に前記可動ミラー部を配置する、
   光モジュールの製造方法。

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