CN110337604A - 光模块及测距装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种能够精度良好地取得关于镜的摆角的信息的光模块、及具备这样的光模块的测距装置。本发明的光模块具备：支承部(2)；可动部(3、4)，其在支承部(2)上以可在轴线(X1、X2)周围摇动的方式被支承；镜(7)，其设置于可动部(3、4)；驱动用线圈(11、12)，其设置于可动部(3、4)；温度监测用元件(14)，其设置于支承部(2)；磁铁(30)，其产生作用于驱动用线圈(11、12)的磁场。支承部(2)与磁铁(30)热连接。

Description

光模块及测距装置
技术领域
本发明之一方面涉及光模块及测距装置。
背景技术
作为光模块，已知有具备电磁驱动方式的MEMS(Micro Electro MechanicalSystems(微机电***))镜的光模块，该镜在可动部设有驱动用线圈及电动势监测用线圈(例如，参照专利文献1、2)。在这种MEMS镜中，因为可动部在用于在驱动用线圈上产生洛伦兹力的磁铁的磁场中摇动，所以在设置于可动部的电动势监测用线圈上产生电动势。因此，基于在电动势监测用线圈上产生的电动势，能够取得设有镜的可动部的摆角、即与镜的摆角有关的信息。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-182136号公报
专利文献2：日本特开平10-90625号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
可是，在上述那样的光模块中，因为由磁铁产生的磁场的磁通密度会随着磁铁的温度而变化，所以当不考虑磁铁的温度时，就不能精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。特别是在上述那样的光模块被应用于车载用测距装置的情况下，因为使用环境温度会大幅度地变化，随之而来的是，磁铁的温度会大幅度地变化，所以与镜的摆角有关的信息的精度有可能会显著变差。另外，即使在光模块不具备电动势监测用线圈的情况下，当不考虑磁铁的温度时，往往也不能精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。
本发明之一方面的目的在于，提供一种光模块、及具备那种光模块的测距装置，其能够精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。
解决问题的技术手段
本发明之一方面的光模块，具备：支承部；可动部，其在支承部上以可在轴线周围摇动的方式被支承；镜，其设置于可动部；驱动用线圈，其设置于可动部；温度监测用元件，其设置于支承部；磁铁，其产生作用于驱动用线圈的磁场，支承部与磁铁热连接。
在该光模块中，温度监测用元件设置在与磁铁热连接的支承部。由此，与例如温度监测用元件与驱动用线圈一同设置于可动部的情况相比，温度监测用元件的温度反映磁铁的温度。其理由是，例如，当温度监测用元件与驱动用线圈一同设置于可动部时，温度监测用元件受到驱动用线圈中的发热的影响，另外，形成于可动部和磁铁之间的空间成为热阻。因而，根据该光模块，能够基于温度监测用元件的检测值，在考虑了随着磁铁的温度而变化的磁铁的磁通密度以后，精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。此外，所谓温度监测用元件的温度反映磁铁的温度，不限定于温度监测用元件的温度与磁铁的温度一致的情况，而是指温度监测用元件的温度以规定的关系(例如，以规定的温度差)追随磁铁的温度。
在本发明之一方面的光模块中，可动部也可以具有：在支承部上以可在第一轴线周围摇动的方式被支承的第一可动部、在支承部上以能够在与第一轴线交叉的第二轴线周围摇动的方式被支承的第二可动部，镜设置于第一可动部，第一可动部以可在第一轴线周围摇动的方式与第二可动部连结，第二可动部以能够在第二轴线周围摇动的方式与支承部连结。据此，能够使镜在第一轴线周围及第二轴线周围摇动。
在本发明之一方面的光模块中，驱动用线圈也可以具有设置于第一可动部的第一驱动用线圈。据此，通过在第一驱动用线圈上产生的洛伦兹力，能够驱动第一可动部。
本发明之一方面的光模块也可以还具备设置于第一可动部的电动势监测用线圈，磁铁也可以产生作用于驱动用线圈及电动势监测用线圈的磁场。据此，能够基于温度监测用元件的检测值、及在电动势监测用线圈上产生的电动势，在考虑了根据磁铁的温度而变化的磁铁的磁通密度以后，精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。
在本发明之一方面的光模块中，驱动用线圈也可以具有设置于第二可动部的第二驱动用线圈。据此，通过在第二驱动用线圈上产生的洛伦兹力，能够驱动第二可动部。
本发明之一方面的光模块也可以还具备设置于第一可动部的电动势监测用线圈，磁铁产生作用于驱动用线圈及电动势监测用线圈的磁场。据此，能够基于温度监测用元件的检测值、及在电动势监测用线圈产生的电动势，在考虑了根据磁铁的温度而变化的磁铁的磁通密度以后，精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。
本发明之一方面的光模块也可以还具备设置于第二可动部的电动势监测用线圈，磁铁产生作用于驱动用线圈及电动势监测用线圈的磁场。据此，能够基于温度监测用元件的检测值、及在电动势监测用线圈上产生的电动势，在考虑了根据磁铁的温度而变化的磁铁的磁通密度以后，精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。
在本发明之一方面的光模块中，可动部也可以具有：在支承部上以可在第一轴线周围摇动的方式被支承的第一可动部、在支承部上被支承的第二可动部，镜设置于第一可动部，第一可动部以可在第一轴线周围摇动的方式与第二可动部连结，第二可动部以通过使第二可动部振动来使第一可动部可在第一轴线周围摇动的方式与支承部连结，驱动用线圈也可以具有设置于第二可动部的第二驱动用线圈。据此，通过在第二驱动用线圈上产生的洛伦兹力，能够使第一可动部摇动。
本发明之一方面的光模块也可以还具备设置于第一可动部的电动势监测用线圈，磁铁也可以产生作用于驱动用线圈及电动势监测用线圈的磁场。据此，能够基于温度监测用元件的检测值、及在电动势监测用线圈上产生的电动势，在考虑了随着磁铁的温度而变化的磁铁的磁通密度以后，精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。
本发明之一方面的光模块也可以还具备设置于第二可动部的电动势监测用线圈，磁铁也可以产生作用于驱动用线圈及电动势监测用线圈的磁场。据此，能够基于温度监测用元件的检测值、及在电动势监测用线圈上产生的电动势，在考虑了随着磁铁的温度而变化的磁铁的磁通密度以后，精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。
本发明之一方面的光模块也可以还具备连结部，该连结部以第一可动部可在第一轴线周围摇动的方式将第一可动部和第二可动部相互连结，在从镜的光轴方向观察的情况下，支承部的宽度也可以比连结部的宽度宽。据此，因为支承部容易传递热量，所以温度监测用元件的温度会更正确地反映磁铁的温度。再有，因为连结部的宽度比支承部的宽度窄，所以在第一可动部设有驱动用线圈的情况下，由驱动用线圈产生的热量难以经由连结部及第二可动部向支承部传递。由此，温度监测用元件的温度会更正确地反映磁铁的温度。
本发明之一方面的光模块也可以还具备连结部，该连结部以第二可动部能够在第二轴线周围摇动的方式将第二可动部和支承部相互连结，在从镜的光轴方向观察的情况下，支承部的宽度也可以比连结部的宽度宽。据此，因为支承部容易传递热量，所以温度监测用元件的温度会更正确地反映磁铁的温度。再有，因为连结部的宽度比支承部的宽度窄，所以由驱动用线圈产生的热量难以经由连结部向支承部传递。由此，温度监测用元件的温度会更正确地反映磁铁的温度。
在本发明之一方面的光模块中，温度监测用元件也可以是电阻值根据温度而变化的温度监测用电阻。据此，能够容易地以简易结构形成温度监测用元件。
在本发明之一方面的光模块中，温度监测用电阻也可以作为线圈而构成。据此，能够在有限的区域内实现具有足以检测电阻值的变化的长度的温度监测用电阻。
本发明之一方面的光模块也可以还具备：电极焊盘，其设置于支承部；配线，其与驱动用线圈的一端和电极焊盘连接，在从镜的光轴方向观察的情况下，电极焊盘也可以设置于温度监测用电阻的内侧。据此，能够避免与电极焊盘连接的配线跨越温度监测用电阻，能够抑制配线的热量向温度监测用电阻传递。
在本发明之一方面的光模块中，在从镜的光轴方向观察的情况下，支承部也可以以包围可动部的方式形成为框状。据此，能够实现可动部的稳定支承。
在本发明之一方面的光模块中，在从光轴方向观察的情况下，温度监测用元件也可以以沿着支承部的外缘的方式设置于支承部。据此，温度监测用元件更难以受到驱动用线圈中的发热的影响。另外，在温度监测用元件为温度监测用电阻的情况下，关于温度监测用电阻，更容易确保足以检测电阻值的变化的长度。
在本发明之一方面的光模块中，驱动用线圈及温度监测用元件也可以以沿着同一平面的方式配置。据此，在通过半导体制造工艺来制造支承部、可动部、镜、驱动用线圈及温度监测用元件的情况下，能够容易形成驱动用线圈及温度监测用元件。
在本发明之一方面的光模块中，驱动用线圈、电动势监测用线圈及温度监测用元件也可以以沿着同一平面的方式配置。据此，在通过半导体制造工艺来制造支承部、可动部、镜、驱动用线圈、电动势监测用线圈及温度监测用元件的情况下，能够容易形成驱动用线圈、电动势监测用线圈及温度监测用元件。
在本发明之一方面的光模块中，驱动用线圈也可以被埋入到可动部。据此，能够加大驱动用线圈的截面积而减小驱动用线圈的电阻值，所以能够降低驱动用线圈中的电力消耗。
在本发明之一方面的光模块中，电动势监测用线圈也可以被埋入到可动部。据此，能够加大电动势监测用线圈的截面积而减小电动势监测用线圈的电阻值，所以能够降低在电动势监测用线圈中发生串扰时的噪音。
在本发明之一方面的光模块中，温度监测用元件也可以被埋入到支承部。据此，温度监测用元件的温度会更正确地反映磁铁的温度。
本发明之一方面的光模块也可以还具备封装件，该封装件收纳支承部、可动部、镜、驱动用线圈及温度监测用元件，支承部安装在封装件的一部分即基座的内侧表面，磁铁也可以以与可动部相对的方式安装在基座的外侧表面。据此，既能够从外部保护支承部、可动部、镜、驱动用线圈及温度监测用元件，又能够实现结构的单纯化。
在本发明之一方面的光模块中，也可以在基座的内侧表面以与可动部相对的方式形成有凹部。据此，既能够防止可动部和基座的物理干涉，又能够实现支承部的薄型化，所以温度监测用元件的温度会更正确地反映磁铁的温度。
在本发明之一方面的光模块中，在从镜的光轴方向观察的情况下，封装件也可以具有以包围支承部的方式配置的筒状的侧壁，镜的光轴方向上的基座的厚度比在从镜的光轴方向观察的情况下的侧壁和支承部之间的距离小。据此，因为磁铁的热量容易经由基座向支承部传递，另一方面，难以从侧壁向支承部传递热量，所以温度监测用元件的温度会更正确地反映磁铁的温度。
本发明之一方面的光模块也可以还具备控制部，该控制部基于温度监测用元件的检测值、及在电动势监测用线圈产生的电动势，控制对驱动用线圈施加的驱动电流。据此，能够使镜以所期望的摆角摇动。
本发明之一方面的测距装置具备：上述的光模块、出射激光的光源、经由物体及镜而检测激光的光检测器。
在该测距装置中，不管使用环境温度是否发生变化，都能够使镜以所期望的摆角摇动，所以能够实现高精度的测距。
发明的效果
根据本发明之一方面，能够提供一种光模块、及具备那种光模块的测距装置，其能够精度良好地取得与镜的摆角有关的信息。
附图说明
图1是一实施方式的光模块的一部分剖面图。
图2是图1所示的MEMS镜的俯视图。
图3是图2所示的第一驱动用线圈及电动势监测用线圈以及其周边部分的剖面图。
图4是图2所示的第二驱动用线圈及其周边部分的剖面图。
图5是图2所示的温度监测用电阻及其周边部分的剖面图。
图6是一实施方式的光模块的结构图。
图7(a)是向图6所示的滤波器输入的驱动电流的波形图，图7(b)是从图6所示的滤波器输出的驱动电流的波形图。
图8(a)是表示温度监测用电阻中的温度和电阻值之间的关系的图，图8(b)是表示电动势监测用线圈中的摆角和电动势之间的关系的图。
图9是表示在图6所示的光模块中实施的驱动电流的反馈控制的流程图。
图10是一实施方式的测距装置的结构图。
图11(a)是表示第一变形例的MEMS镜的示意俯视图，图11(b)是表示第二变形例的MEMS镜的示意俯视图。
图12(a)是表示第三变形例的MEMS镜的示意俯视图，图12(b)是表示第四变形例的MEMS镜的示意俯视图。
图13(a)是表示第五变形例的MEMS镜的示意俯视图，图13(b)是表示第六变形例的MEMS镜的示意俯视图。
图14(a)是表示第七变形例的MEMS镜的示意俯视图，图14(b)是表示第八变形例的MEMS镜的示意俯视图。
图15(a)是表示第九变形例的MEMS镜的示意俯视图，图15(b)是表示第十变形例的MEMS镜的示意俯视图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。此外，在各图中，对相同或相当部分标注相同符号，省略重复的部分。
如图1所示，光模块10具备：电磁驱动方式的MEMS镜1、磁铁30、封装件40。磁铁30例如由永久磁铁形成为矩形板状。磁铁30产生作用于MEMS镜1的磁场。封装件40配置在磁铁30上。封装件40收纳MEMS镜1。
封装件40具有基座41、侧壁42、窗口构件43。基座41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42例如由氮化铝或氧化铝等非磁性材料形成为矩形筒状。窗口构件43例如通过在由玻璃等透光性材料形成的矩形板状基材的两表面形成防反射膜而构成。窗口构件43以气密地密封侧壁42的一个开口的方式通过例如低熔点玻璃与侧壁42接合。基座41以气密地密封侧壁42的另一开口的方式通过例如低熔点玻璃与侧壁42接合。此外，基座41和侧壁42也可以由非磁性材料一体地形成。另外，侧壁42的一个开口(即，由窗口构件43密封的开口)也可以相对于基座41倾斜。
MEMS镜1具有的支承部2例如通过树脂，安装于基座41的内侧表面41a(基座41的表面中构成封装件40的内面的面)。磁铁30例如通过树脂，安装于基座41的外侧表面41b(基座41的表面中构成封装件40的外面的面)。磁铁30经由基座41，与MEMS镜1具有的第一可动部3相对。以下，将在MEMS镜1具有的镜7不工作的状态下垂直于该镜7的方向称为光轴方向A。在从光轴方向A观察的情况下，侧壁42以包围支承部2的方式配置。光轴方向A上的基座41的厚度比在从光轴方向A观察时的侧壁42和支承部2之间的距离(最小距离)小。光轴方向A上的基座41的厚度例如是基座41中从光轴方向A观察时与支承部2重叠的区域的厚度(最大厚度)。
磁铁30例如通过组合多个磁铁而构成。磁铁30包括第一磁铁51和以夹着第一磁铁的方式配置的一对第二磁铁52、53。第一磁铁51及第二磁铁52、53以各自的磁极成为哈尔巴赫排列的方式排列(即，磁铁30具有哈尔巴赫构造)。第二磁铁52以其第一磁极(例如，N极)位于底面侧(与MEMS镜1相反侧)，且其第二磁极(例如，S极)位于上面侧(MEMS镜1侧)的方式配置。第二磁铁53配置在与第二磁铁52相反方向。即，第二磁铁53以其第一磁极位于上面侧，且其第二磁极位于底面侧的方式配置。第一磁铁51以第一磁极位于第二磁铁53侧，且第二磁极位于第二磁铁52侧的方式配置。第一磁铁51、第二磁铁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及斥力，对第一磁铁51沿着从上面朝向底面的方向D1作用力。另一方面，对第二磁铁52、53沿着从底面朝向上面的方向D2作用力。
如图2所示，MEMS镜1具有：支承部2、第一可动部3、第二可动部4、一对第一连结部5、一对第二连结部6、镜7。支承部2、第一可动部3、第二可动部4、一对第一连结部5及一对第二连结部6例如由硅一体地形成。
第一可动部3例如形成为矩形板状。在从光轴方向A观察的情况下，第二可动部4以经由间隙而包围第一可动部3的方式形成为例如矩形环状。在从光轴方向A观察的情况下，支承部2以经由间隙而包围第二可动部4的方式形成为例如矩形框状。即，在从光轴方向A观察的情况下，支承部2以包围第一可动部3及第二可动部4的方式形成为框状。在从光轴方向A观察的情况下，第二可动部4也可以形成为多边形环状、圆环状等任意形状。
第一可动部3以可在第一轴线X1周围摇动的方式经由一对第一连结部5与第二可动部4连结。即，第一可动部3以可在第一轴线X1周围摇动的方式在支承部2上被支承。第一可动部3包括第一部分31和第二部分32。在从光轴方向A观察的情况下，第一部分31例如形成为圆形状。在从光轴方向A观察的情况下，第二部分32例如形成为矩形环状。在从光轴方向A观察的情况下，第一部分31被第二部分32包围，经由多个连接部分33与第二部分32连接。即，在第一部分31和第二部分32之间，除了多个连接部分33而形成有间隙。多个连接部分33例如位于矩形状的第二部分32的内缘中的两边的中央部。第二可动部4以能够在第二轴线X2周围摇动的方式经由一对第二连结部6与支承部2连结。即，第二可动部4以能够在第二轴线X2周围摇动的方式在支承部2上被支承。第一轴线X1及第二轴线X2与光轴方向A垂直，相互交叉(这里是相互正交)。此外，在从光轴方向A观察的情况下，第一部分31也可以形成为矩形状或多边形状。在从光轴方向A观察的情况下，第二部分32也可以形成为五边形以上的多边形环状或圆环状。
一对第一连结部5在第一可动部3的第二部分32和第二可动部4之间的间隙内以夹着第一可动部3的方式配置在第一轴线X1上。各第一连结部5作为扭杆发挥功能。一对第一连结部5以第一可动部3可在第一轴线X1周围摇动的方式将第一可动部3和第二可动部4相互连结。在从光轴方向A观察的情况下，支承部2的宽度(最大宽度)比各第一连结部5的宽度(最大宽度)宽。一对第二连结部6在第二可动部4和支承部2之间的间隙内以夹着第二可动部4的方式配置在第二轴线X2上。各第二连结部6作为扭杆发挥功能。一对第二连结部6以第二可动部4能够在第二轴线X2摇动的方式将第二可动部4和支承部2相互连结。在从光轴方向A观察的情况下，支承部2的宽度(最大宽度)比各第二连结部6的宽度(最大宽度)宽。此外，支承部2的宽度是在从光轴方向A观察的情况下的支承部2的内缘和外缘之间的距离。第一连结部5的宽度是在与第一连结部5的延伸方向(沿着第一轴线X1的方向)及光轴方向A双方正交的方向上的长度。第二连结部6的宽度是在与第二连结部6的延伸方向(沿着第二轴线X2的方向)及光轴方向A双方正交的方向上的长度。
镜7设置在第一可动部3的第一部分31。镜7以包含第一轴线X1和第二轴线X2的交点的方式形成在第一部分31的一个表面(窗口构件43侧的表面)。镜7例如由铝、铝系合金、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的中心与第一轴线X1和第二轴线X2的交点一致。这样，因为在经由多个连接部分33与第二部分32连接的第一部分31设有镜7，所以即使第一可动部3以共振频率水平在第一轴线X1周围摇动，也可抑制在镜7上产生挠曲等变形。
再有，MEMS镜1具有：第一驱动用线圈11、第二驱动用线圈12、配线15a、15b、配线16a、16b、电极焊盘21a、21b、电极焊盘22a、22b。此外，在图2中，为了便于说明，用点划线表示第一驱动用线圈11及第二驱动用线圈12，用实线表示配线15a、15b及配线16a、16b。
第一驱动用线圈11设置在第一可动部3的第二部分32。第一驱动用线圈11在从光轴方向A观察的情况下的镜7的外侧的区域(即，第二部分32)上螺旋状(旋涡状)地被卷绕多次。对第一驱动用线圈11作用由磁铁30产生的磁场。
如图3所示，第一驱动用线圈11配置在形成于第一可动部3的表面3a的槽3b内。即，第一驱动用线圈11被埋入到第一可动部3。在第一可动部3的表面3a及槽3b的内面设有例如由氧化硅或氮化硅等形成的绝缘层3c。在槽3b内的绝缘层3c上设有例如由钛、氮化钛、铜、铬等形成的种子层25。第一驱动用线圈11例如通过经由绝缘层3c及种子层25将铜等金属材料埋入到槽3b内的镶嵌法而形成。在第一可动部3的表面3a，以覆盖第一驱动用线圈11的方式设有例如由氧化硅或氮化硅等形成的绝缘层26及绝缘层27。在第一可动部3中，在绝缘层27的表面，以沿着配置有第一驱动用线圈11的槽3b的内缘及外缘的方式形成有槽27a。
如图2所示，第一驱动用线圈11的一端经由配线15a与电极焊盘21a连接。配线15a形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图3)，从第一可动部3经由一个第一连结部5、第二可动部4及一个第二连结部6向支承部2延伸。电极焊盘21a形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图3)，从形成于绝缘层27的开口向外部露出。配线15a及电极焊盘21a例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料一体地形成。此外，第一驱动用线圈11和配线15a经由形成于绝缘层26的开口而相互连接。
第一驱动用线圈11的另一端经由配线15b与电极焊盘21b连接。配线15b形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图3)，从第一可动部3经由另一个第一连结部5、第二可动部4及另一个第二连结部6向支承部2延伸。电极焊盘21b形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图3)，从形成于绝缘层27的开口向外部露出。配线15b及电极焊盘21b例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料一体地形成。此外，第一驱动用线圈11和配线15b经由形成于绝缘层26的开口而相互连接。电极焊盘21a、21b是外部端子，分别经由例如引线与配置于MEMS镜1的外部的驱动源等电连接。
第二驱动用线圈12设置于第二可动部4。第二驱动用线圈12在第二可动部4上螺旋状(旋涡状)地被卷绕多次。对第二驱动用线圈12作用由磁铁30产生的磁场。
如图4所示，第二驱动用线圈12配置在形成于第二可动部4的表面4a的槽4b内。即，第二驱动用线圈12被埋入到第二可动部4。在第二可动部4的表面4a及槽4b的内面设有例如由氧化硅或氮化硅等形成的绝缘层4c。在槽4b内的绝缘层4c上设有种子层25。第二驱动用线圈12例如通过经由绝缘层4c及种子层25将铜等金属材料埋入到槽4b内的镶嵌法而形成。在第二可动部4的表面4a以覆盖第二驱动用线圈12的方式设有绝缘层26及绝缘层27。在第二可动部4中，在绝缘层27的表面以沿着配置有第二驱动用线圈12的槽4b的内缘及外缘的方式形成有槽27a。
如图2所示，第二驱动用线圈12的一端经由配线16a与电极焊盘22a连接。配线16a形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图4)，从第二可动部4经由一个第二连结部6向支承部2延伸。电极焊盘22a形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图4)，从形成于绝缘层27的开口向外部露出。配线16a及电极焊盘22a例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料一体地形成。此外，第二驱动用线圈12和配线16a经由形成于绝缘层26的开口而相互连接。
第二驱动用线圈12的另一端经由配线16b与电极焊盘22b连接。配线16b形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图4)，从第二可动部4经由另一个第二连结部6向支承部2延伸。电极焊盘22b形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图4)，从形成于绝缘层27的开口向外部露出。配线16b及电极焊盘22b例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料一体地形成。此外，第二驱动用线圈12和配线16b经由形成于绝缘层26的开口而相互连接。电极焊盘22a、22b是外部端子，分别经由例如引线与配置于MEMS镜1的外部的驱动源等电连接。
再有，MEMS镜1具有：电动势监测用线圈13、温度监测用电阻(温度监测用元件)14、配线17a、17b、配线18a、18b、电极焊盘23a、23b、电极焊盘24a、24b。此外，在图2中，为了便于说明，用虚线表示电动势监测用线圈13及温度监测用电阻14，用实线表示配线17a、17b及配线18a、18b。
电动势监测用线圈13设置在第一可动部3的第二部分32。电动势监测用线圈13在从光轴方向A观察的情况下的镜7的外侧且第一驱动用线圈11的内侧的区域上螺旋状(旋涡状)地被卷绕多次。对电动势监测用线圈13作用由磁铁30产生的磁场。此外，电动势监测用线圈13也可以在从光轴方向A观察的情况下的第一驱动用线圈11的外侧的区域上螺旋状(旋涡状)地被卷绕多次。
如图3所示，电动势监测用线圈13配置在形成于第一可动部3的表面3a的槽3b内。即，电动势监测用线圈13被埋入到第一可动部3。在第一可动部3的表面3a及槽3b的内面设有绝缘层3c。在槽3b内的绝缘层3c上设有种子层25。电动势监测用线圈13例如通过经由绝缘层3c及种子层25将铜等金属材料埋入到槽3b内的镶嵌法而形成。在第一可动部3的表面3a以覆盖电动势监测用线圈13的方式设有绝缘层26及绝缘层27。在第一可动部3中，在绝缘层27的表面以沿着配置有电动势监测用线圈13的槽3b的内缘及外缘的方式形成有槽27a。
如图2所示，电动势监测用线圈13的一端经由配线17a与电极焊盘23a连接。配线17a形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图3)，从第一可动部3经由另一个第一连结部5、第二可动部4及一个第二连结部6向支承部2延伸。电极焊盘23a形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图3)，从形成于绝缘层27的开口向外部露出。配线17a及电极焊盘23a例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料一体地形成。此外，电动势监测用线圈13和配线17a经由形成于绝缘层26的开口而相互连接。
电动势监测用线圈13的另一端经由配线17b与电极焊盘23b连接。配线17b形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图3)，从第一可动部3经由一个第一连结部5、第二可动部4及另一个第二连结部6向支承部2延伸。电极焊盘23b形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图3)，从形成于绝缘层27的开口向外部露出。配线17b及电极焊盘23b例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料一体地形成。此外，电动势监测用线圈13和配线17b经由形成于绝缘层26的开口而相互连接。电极焊盘23a、23b是外部端子，分别经由例如引线与配置于MEMS镜1的外部的控制部等电连接。
温度监测用电阻14设置于支承部2。更具体地说，在从光轴方向A观察的情况下，温度监测用电阻14以沿着支承部2的外缘2e的方式设置于支承部2。温度监测用电阻14作为线圈而构成，在支承部2上螺旋状(旋涡状)地被卷绕多次。在从光轴方向A观察的情况下，温度监测用电阻14的最外侧的线圈部分和支承部2的外缘2e之间的距离比温度监测用电阻14的最内侧的线圈部分和支承部2的内缘2f之间的距离小。温度监测用电阻14的电阻值根据温度而变化。温度监测用电阻14例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料形成。在从光轴方向A观察的情况下，上述的各电极焊盘21a、21b、22a、22b、23a、23b设置在支承部2中的温度监测用电阻14的内侧。
如图5所示，温度监测用电阻14配置在形成于支承部2的表面2a的槽2b内。即，温度监测用电阻14被埋入到支承部2。在支承部2的表面2a及槽2b的内面设有例如由氧化硅或氮化硅等形成的绝缘层2c。在槽2b内的绝缘层2c上设有种子层25。温度监测用电阻14例如通过经由绝缘层2c及种子层25将铜等金属材料埋入到槽2b内的镶嵌法而形成。在支承部2的表面2a，以覆盖温度监测用电阻14的方式设有绝缘层26及绝缘层27。在支承部2中，在绝缘层27的表面以沿着配置有温度监测用电阻14的槽2b的内缘及外缘的方式形成有槽27a。
如图2所示，温度监测用电阻14的一端经由配线18a与电极焊盘24a连接。配线18a形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图5)。电极焊盘24a形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图5)，从形成于绝缘层27的开口向外部露出。配线18a及电极焊盘24a例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料一体地形成。此外，温度监测用电阻14和配线18a经由形成于绝缘层26的开口而相互连接。
温度监测用电阻14的另一端经由配线18b与电极焊盘24b连接。配线18b形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图5)。电极焊盘24b形成在绝缘层26和绝缘层27之间(参照图5)，从形成于绝缘层27的开口向外部露出。配线18b及电极焊盘24b例如由钨、铝、金、银、铜或铝系合金等金属材料一体地形成。此外，温度监测用电阻14和配线18b经由形成于绝缘层26的开口相互连接。
如图1所示，MEMS镜1的支承部2经由封装件40的基座41与磁铁30热连接。MEMS镜1的第一可动部3及第二可动部4因为在与基座41之间形成有空间且在与支承部2之间形成有间隙的状态下被支承部2支承，所以与支承部2相比，处于与磁铁30热分离的状态。在基座41的内侧表面41a以与第一可动部3及第二可动部4相对的方式形成有凹部41c。此外，支承部2、第一可动部3及第二可动部4各自的窗口构件43侧的表面成为同一面，第一驱动用线圈11、第二驱动用线圈12、电动势监测用线圈13及温度监测用电阻14以沿着同一平面(支承部2、第一可动部3及第二可动部4各自的窗口构件43侧的表面)的方式配置(参照图2)。
作为支承部2与磁铁30热连接的其他例，可举出支承部2与磁铁30直接连接的情况、或支承部2经由热传导率比空气高的部件与磁铁30连接的情况。作为其他例，可举出磁铁30、支承部2及温度监测用电阻14按该顺序层叠，且排列在一直线上的情况。在本实施方式中，在从光轴方向A观察的情况下，支承部2和磁铁30以相互重叠的方式配置，但磁铁30和支承部2也可以以相互不重叠的方式配置。例如，磁铁30也可以以位于侧壁42和支承部2之间的方式设置在基座41上。在这种情况下，支承部2也经由基座41与磁铁30热连接。或者，磁铁30也可以以位于侧壁42和支承部2之间且与支承部2接触的方式设置在基座41上。在这种情况下，支承部2通过与磁铁30接触，而与磁铁30热连接。或者，磁铁30也可以以位于侧壁42的外侧(相对于侧壁42而言，与MEMS镜1相反侧)的方式设置在基座41上。在这种情况下，支承部2经由基座41与磁铁30热连接。在本实施方式中，例如矩形框状的支承部2在四个边上被基座41支承，但支承部2只要至少在两边上被基座41支承即可，例如也可以仅在相对的两边上被基座41支承。即，凹部41c也可以以到达支承部2的两个边部的下侧的方式形成。
对光模块10的工作进行说明。如图6所示，在光模块10中，控制部50与MEMS镜1电连接。
控制部50对第一驱动用线圈11施加高频的驱动电流。这时，因为对第一驱动用线圈11作用由磁铁30产生的磁场，所以在第一驱动用线圈11上产生洛伦兹力。由此，第一可动部3例如以共振频率水平在第一轴线X1周围摇动。
此外，施加于第一驱动用线圈11的驱动电流通过包括电容器的滤波器，从图7(a)所示的方波变换为图7(b)所示的方波。如图7(a)所示，当将具有陡峭上升沿的方波作为驱动电流施加到第一驱动用线圈11时，有可能因目的以外的频率成分，而引起不必要的工作、或对第二驱动用线圈12及电动势监测用线圈13等产生串扰。如图7(b)所示，通过将具有以产生延迟的方式钝化后的上升沿的方波作为驱动电流施加到第一驱动用线圈11，可抑制那种问题的发生。
另外，控制部50对第二驱动用线圈12施加恒定大小的驱动电流。这时，因为对第二驱动用线圈12作用由磁铁30产生的磁场，因此在第二驱动用线圈12上产生洛伦兹力。由此，第二可动部4例如根据驱动电流的大小在第二轴线X2周围转动，并在该状态下停止。
再有，控制部50基于温度监测用电阻14的电阻值、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，控制对第一驱动用线圈11施加的驱动电流。其理由如下所述。
在MEMS镜1中，在第一可动部3以稳定状态进行共振工作的情况下，当设由磁铁30产生的磁场的磁通密度为B(T)、设电动势监测用线圈13的匝数为n、设在磁场正交的方向上的电动势监测用线圈13的长度为l(m)、设电动势监测用线圈13的速度为v(m/s)时，在电动势监测用线圈13产生的最大电动势E(V)表示成E＝nvBl。于是，当设电动势监测用线圈13的旋转半径为r(m)、设电动势监测用线圈13的角频率为ω(s-1)、设电动势监测用线圈13的最大摆角(振幅)为θ(rad)时，电动势监测用线圈13的速度v(m/s)表示成v＝rωθ。根据以上两式，最大电动势E和最大摆角θ的关系表示成E＝nBlrωθ。此外，因为在电动势监测用线圈13上产生的电动势、及电动势监测用线圈13的摆角各自的时间变化为正弦波状，所以这里关注它们的最大值(即，最大电动势E及最大摆角θ)。
因此，如果匝数n、磁通密度B、长度l、旋转半径r、角频率ω为恒定，则通过监测在电动势监测用线圈13产生的最大电动势E，能够取得电动势监测用线圈13的最大摆角θ、即镜7的最大摆角。可是，实际上由磁铁30产生的磁场的磁通密度B根据磁铁30的温度而变化。因此，当不考虑磁铁30的温度时，无法精度良好地取得镜7的最大摆角。
因此，控制部50基于温度监测用电阻14的电阻值、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，如下那样控制对第一驱动用线圈11施加的驱动电流。
作为前提，如图8(a)所示，控制部50预先取得且存储温度监测用电阻14中的温度和电阻值的关系。另外，如图8(b)所示，控制部50针对温度监测用电阻14的每个温度，都预先取得且存储电动势监测用线圈13中的摆角和电动势的关系。此外，在光模块10中，因为电阻值随温度而变化的温度监测用电阻14设置于与磁铁30热连接的支承部2，所以温度监测用电阻14的温度反映磁铁30的温度。此外，所谓温度监测用电阻14的温度反映磁铁30的温度，不限于温度监测用电阻14的温度与磁铁30的温度一致的情况，而是指温度监测用电阻14的温度以规定的关系(例如，以规定的温度差)追随磁铁30的温度。
在存储了上述的各关系以后，控制部50按照图9所示的流程图，实施对第一驱动用线圈11施加的驱动电流的反馈控制。首先，控制部50对第一驱动用线圈11施加高频的驱动电流(步骤S01)。由此，第一可动部3例如以共振频率水平在第一轴线X1周围摇动。
接下来，控制部50取得温度监测用电阻14的电阻值，基于所取得的电阻值，计算出温度监测用电阻14的温度(步骤S02)。具体地说，控制部50基于温度监测用电阻14中的温度和电阻值的关系，计算出温度监测用电阻14的温度。例如，如图8(a)所示，在温度监测用电阻14的电阻值为R1的情况下，温度监测用电阻14的温度成为T1。
接下来，控制部50取得在电动势监测用线圈13上产生的电动势，基于所取得的电动势，计算出电动势监测用线圈13的摆角(步骤S03)。具体地说，控制部50基于电动势监测用线圈13中的摆角和电动势的关系，计算出电动势监测用线圈13的摆角。例如，如图8(b)所示，在步骤S02中计算出的温度为T1的情况下，在电动势监测用线圈13上产生的电动势为V1时，电动势监测用线圈13的摆角成为θ1。
接下来，控制部50基于在步骤S02中计算出的摆角和实际应赋予的摆角之差分，计算出对第一驱动用线圈11施加的驱动电流(步骤S04)。然后，控制部50以所计算出的驱动电流的值(具体地说，图7(a)及图7(b)所示的方波的振幅的大小)将驱动电流施加于第一驱动用线圈11。由此，即使由磁铁30产生的磁场的磁通密度随着磁铁30的温度而变化，镜7也以实际应赋予的摆角在第一轴线X1周围摇动。
如上所述，在光模块10中，电阻值随温度而变化的温度监测用电阻14设置于与磁铁30热连接的支承部2。由此，与例如温度监测用电阻14与第一驱动用线圈11及电动势监测用线圈13一同设置于第一可动部3的情况相比，温度监测用电阻14的温度更反映磁铁30的温度。其理由是，例如，当温度监测用电阻14与第一驱动用线圈11及电动势监测用线圈13一同设置于第一可动部3时，温度监测用电阻14受到第一驱动用线圈11及电动势监测用线圈13中的发热的影响，另外，形成于第一可动部3和磁铁30之间的空间(更具体地说，形成于第一可动部3和封装件40的基座41之间的空间)成为热阻。因而，根据光模块10，能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，并在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息(包含镜7的摆角、镜7的速度等)。另外，能够基于温度监测用电阻14的电阻值，精度良好地控制镜7的摆角。
此外，支承部2的热传导率比空气的热传导率大(优选大100倍以上)。同样，基座41的热传导率比空气的热传导率大(优选大100倍以上)。另外，在支承部2通过树脂而安装于基座41的内侧表面41a的情况下，也因为该树脂的厚度非常薄，且为数十μm左右，所以几乎不会因该树脂而影响热传导。同样，在磁铁30通过树脂而安装于基座41的外侧表面41b的情况下，也因为该树脂的厚度非常薄，且为数十μm左右，所以几乎不因该树脂而影响热传导。即，在光模块10中，可以说是与隔开空气层来检测磁铁30的温度的情况相比，可更直接地检测磁铁30的温度。
另外，在光模块10中，第一可动部3以可在第一轴线X1周围摇动的方式与第二可动部4连结，第二可动部4以能够在第二轴线X2周围摇动的方式与支承部2连结。由此，能够使镜7在第一轴线X1周围及在第二轴线X2周围摇动。
另外，在光模块10中，温度监测用电阻14作为线圈而构成。由此，能够在有限的区域内实现具有足以检测电阻值的变化的长度的温度监测用电阻14。
另外，在光模块10中，在从光轴方向A观察的情况下，支承部2以包围第一可动部3的方式形成为框状。由此，能够实现第一可动部3的稳定支承。
另外，在光模块10中，在从光轴方向A观察的情况下，温度监测用电阻14以沿着支承部2的外缘2e的方式设置于支承部2。由此，温度监测用电阻14更难以受到第一驱动用线圈11及电动势监测用线圈13中的发热的影响。另外，关于温度监测用电阻14，更容易确保足以检测电阻值的变化的长度。
另外，在光模块10中，第一驱动用线圈11、第二驱动用线圈12、电动势监测用线圈13及温度监测用电阻14以沿着同一平面的方式配置。由此，在按照半导体制造工艺来制造MEMS镜1的情况下，能够容易形成第一驱动用线圈11、第二驱动用线圈12、电动势监测用线圈13及温度监测用电阻14。
另外，在光模块10中，第一驱动用线圈11被埋入到第一可动部3。由此，能够加大第一驱动用线圈11的截面积而减小第一驱动用线圈11的电阻值，所以能够降低第一驱动用线圈11中的电力消耗。
另外，在光模块10中，第二驱动用线圈12被埋入到第二可动部4。由此，能够加大第二驱动用线圈12的截面积而减小第二驱动用线圈12的电阻值，所以能够降低第二驱动用线圈12中的电力消耗。
另外，在光模块10中，电动势监测用线圈13被埋入到第一可动部3。由此，能够加大电动势监测用线圈13的截面积而减小电动势监测用线圈13的电阻值，所以能够降低在电动势监测用线圈13中发生串扰时的噪音。
另外，在光模块10中，温度监测用电阻14被埋入到支承部2。由此，温度监测用电阻14的温度会更正确地反映磁铁30的温度。
另外，在光模块10中，支承部2安装在封装件40的基座41的内侧表面41a，磁铁30以与第一可动部3及第二可动部4相对的方式安装在封装件40的基座41的外侧表面41b。由此，既能够从外部保护MEMS镜1，又能够实现光模块10的结构的简单化。
另外，在光模块10中，在封装件40的基座41的内侧表面41a以与第一可动部3及第二可动部4相对的方式形成有凹部41c。由此，既能够防止第一可动部3及第二可动部4和基座41的物理干涉，又能够实现支承部2的薄型化，所以温度监测用电阻14的温度会更正确地反映磁铁30的温度。此外，当考虑热传导时，支承部2的厚度优选为1mm以下，更优选为600μm以下。
另外，在光模块10中，控制部50基于温度监测用电阻14的电阻值、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，控制对第一驱动用线圈11施加的驱动电流。由此，能够使镜7以所期望的摆角进行摇动。
另外，在光模块10中，在从光轴方向A观察的情况下，支承部2的宽度比第一连结部5的宽度宽。由此，支承部2容易传递热量，所以温度监测用电阻14的温度会更正确地反映磁铁30的温度。再有，因为第一连结部5的宽度比支承部2的宽度窄，所以由第一驱动用线圈11产生的热量难以经由第一连结部5及第二可动部4传递到支承部2。由此，温度监测用电阻14的温度3会更正确地反映磁铁30的温度。
另外，在光模块10中，在从光轴方向A观察的情况下，支承部2的宽度比第二连结部6的宽度宽。由此，支承部2容易传递热量，所以温度监测用电阻14的温度会更正确地反映磁铁30的温度。再有，因为第二连结部6的宽度比支承部2的宽度窄，所以由第二驱动用线圈12产生的热量难以经由第二连结部6传递到支承部2。由此，温度监测用电阻14的温度会更正确地反映磁铁30的温度。
另外，在光模块10中，在从光轴方向A观察的情况下，设置于支承部2的电极焊盘21a、21b、22a、22b设置于温度监测用电阻14的内侧。由此，能够避免与电极焊盘21a、21b、22a、22b连接的配线15a、15b、16a、16b跨越温度监测用电阻14，能够抑制配线15a、15b、16a、16b的热量向温度监测用电阻14传递。此外，在本实施方式中，分别与电极焊盘21a、21b、22a、22b连接的多个引线横跨温度监测用电阻14，但因为空气介于引线和温度监测用电阻14之间，所以可抑制引线的热量向温度监测用电阻14传递。
另外，在光模块10中，光轴方向A上的基座41的厚度比在从光轴方向A观察的情况下的侧壁42和支承部2之间的距离小。由此，磁铁30的热量容易经由基座41传递到支承部2，另一方面，难以从侧壁42向支承部2传递热量，所以温度监测用电阻14的温度会更正确地反映磁铁30的温度。
如图10所示，以上那样构成的光模块10能够用于测距装置100。测距装置100是例如作为自动驾驶辅助***而搭载于汽车等车辆的装置。在自动驾驶辅助***中，通过由测距装置100实时测量行驶中的车辆和物体K之间的距离，且基于测量结果，控制车辆速度等，来执行避免车辆和物体K的碰撞的控制。物体K是例如其他车辆、墙壁等障碍物、步行者等。
在光模块10应用于车载用的测距装置100的情况下，因为使用环境温度会大幅度地变化，随之，磁铁30的温度大幅度地变化，所以与镜7的摆角有关的信息的精度有可能会显著变差。可是，如上所述，在测距装置100中，因为不管使用环境温度是否发生变化，都能够在光模块10中使镜7以所期望的摆角摇动，所以能够实现高精度的测距。
下面，对测距装置100的结构进行说明。测距装置100具备：光模块10、出射激光的光源101、经由物体K及镜7检测激光的光检测器102。从光源101出射的激光L1由准直透镜103进行准直，经由形成于反射镜104的针孔104a，由光模块10的镜7反射。反射后的激光L1通过镜7的摇动，对物体K进行扫描。来自物体K的返回光L2由光模块10的镜7及反射镜104依次反射，由聚光透镜105进行聚光。聚光后的返回光L2经由光圈106入射到光检测器102，由光检测器102进行检测。来自光检测器102的输出信号输出到运算部(图示省略)。在运算部，基于TOF(Time of Flight(飞行时间))法，运算到物体K的距离。
以上，对本发明之一实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式。例如，在上述实施方式中，也可以如图11(a)所示的第一变形例那样，MEMS镜1不具备第二可动部4、一对第二连结部6、及第二驱动用线圈12。在第一变形例中，第一可动部3以可在第一轴线X1周围摇动的方式经由一对第一连结部5与支承部2连结。一对第一连结部5以第一可动部3可在第一轴线X1周围摇动的方式将第一可动部3和支承部2相互连结。为了作用于第一连结部5的应力的缓和，各第一连结部5中的第一可动部3侧的端部的宽度越接近第一可动部3越宽。在第一变形例中，各第一连结部5中的与第一可动部3相反侧的端部具有恒定的宽度，但为了作用于第一连结部5的应力的进一步缓和，各第一连结部5中的与第一可动部3相反侧的端部的宽度也可以越远离第一可动部3越宽。这样，在第一连结部5设有扩宽部(应力缓和部)的情况下，第一连结部5的宽度是第一连结部5中除了扩宽部的部分的宽度(最大宽度)。此外，同样，也可以在第二连结部6的至少一端部设置扩宽部，在这种情况下，第二连结部6的宽度是第二连结部6中除了扩宽部的部分的宽度(最大宽度)。
第一可动部3例如以共振频率水平在第一轴线X1周围摇动。即使通过这种第一变形例，也与上述实施方式同样，能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，在考虑随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。此外，在图11(a)中，简化表示第一驱动用线圈11、电动势监测用线圈13及温度监测用电阻14。在下述的图11(b)～图15(b)中也同样，简化表示第一驱动用线圈11、第二驱动用线圈12、电动势监测用线圈13及温度监测用电阻14。
在上述实施方式中，也可以如图11(b)所示的第二变形例那样，MEMS镜1不具备第二驱动用线圈12。在第二变形例中，第一可动部3例如以共振频率水平在第一轴线X1周围摇动。第二可动部4不摇动。即使通过这种第二变形例，也与上述实施方式同样，能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。
在第一变形例中，也可以如图12(a)所示的第三变形例那样，MEMS镜1不具备电动势监测用线圈13。在第三变形例中，在对第一驱动用线圈11施加的驱动电流的控制上，不是使用在电动势监测用线圈13上产生的电动势，而是使用在第一驱动用线圈11上产生的电动势(反电动势)。即，第一驱动用线圈11用于电动势的监测。控制部50基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第一驱动用线圈11上产生的电动势，控制对第一驱动用线圈11施加的驱动电流。即使通过这种第三变形例，也能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第一驱动用线圈11上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。
在第二变形例中，也可以如图12(b)所示的第四变形例那样，MEMS镜1不具备电动势监测用线圈13。在第四变形例中，在对第一驱动用线圈11施加的驱动电流的控制上，不是使用在电动势监测用线圈13上产生的电动势，而是使用在第一驱动用线圈11上产生的电动势。即，第一驱动用线圈11用于电动势的监测。控制部50基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第一驱动用线圈11上产生的电动势，控制对第一驱动用线圈11施加的驱动电流。即使通过这种第四变形例，也能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第一驱动用线圈11上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。
在上述实施方式中，也可以如图13(a)所示的第五变形例那样，MEMS镜1不具备第一驱动用线圈11。换句话说，在第五变形例中，在第一可动部3未设有第一驱动用线圈11，仅在第二可动部4设有驱动线圈(第二驱动用线圈12)。在第五变形例中，通过利用共振频率下的第一可动部3的共振，而在第二驱动用线圈12上产生的洛伦兹力，使第一可动部3以共振频率水平在第一轴线X1周围摇动。具体地说，当与第一轴线X1轴周围的第一可动部3的共振频率相等的频率的驱动信号被输入到第二驱动用线圈12时，第二可动部4在第一轴线X1周围X1以该频率稍微振动。通过该振动经由第一连结部5传递到第一可动部3，能够使第一可动部3以该频率在第一轴线X1周围摇动。第二可动部4与上述实施方式的情况同样，在第二轴线X2周围摇动(转动)。即，向第二驱动用线圈12输入用于通过使第二可动部4振动而使第一可动部3在第一轴线X1周围摇动的信号、及用于使第二可动部4在第二轴线X2周围摇动的信号这两个信号。即使通过这种第五变形例，也与上述实施方式同样，能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。在第五变形例中，一对第二驱动用线圈12也可以设置在第二可动部4。在这种情况下，向一个第二驱动用线圈12输入用于通过使第二可动部4振动而使第一可动部3在第一轴线X1周围摇动的信号，向另一个第二驱动用线圈12输入用于使第二可动部4在第二轴线X2周围摇动的信号。
在第五变形例中，也可以如图13(b)所示的第六变形例那样，电动势监测用线圈13设置在第二可动部4。即使通过这种第五变形例，也与上述实施方式同样，能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。即，在第五变形例中，因为通过使第二可动部4振动而使第一可动部4在第一轴线X1周围摇动，所以通过利用第二可动部4的振动来监测在电动势监测用线圈13上产生的电动势，能够取得与第一可动部4的摆角有关的信息。
在第六变形例中，也可以如图14(a)所示的第七变形例那样，MEMS镜1不具备电动势监测用线圈13。在第七变形例中，在对第二驱动用线圈12施加的驱动电流的控制上，不是使用在电动势监测用线圈13上产生的电动势，而是使用在第二驱动用线圈12上产生的电动势。即，第二驱动用线圈12用于电动势的监测。控制部50基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第二驱动用线圈12上产生的电动势，控制对第二驱动用线圈12施加的驱动电流。即使通过这种第七变形例，也能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第二驱动用线圈12上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。
在上述实施方式中，也可以如图14(b)所示的第八变形例那样，MEMS镜1不具备第一驱动用线圈11。在第八变形例中，第二可动部4以通过使第二可动部4振动而使第一可动部3在第一轴线X1周围摇动的方式与支承部2连结。即，一对第二连结部6以通过使第二可动部4振动而使第一可动部3可在第一轴线X1周围摇动的方式将第二可动部4和支承部2相互连结。在第八变形例中，第二可动部4不能在第二轴线X2周围摇动。在第八变形例中，与第五变形例同样，通过利用共振频率下的第一可动部3的共振，而在第二驱动用线圈12上产生的洛伦兹力，使第一可动部3以共振频率水平在第一轴线X1周围摇动。即使通过这种第八变形例，也能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第二驱动用线圈12上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。
在第八变形例中，也可以如图15(a)所示的第九变形例那样，电动势监测用线圈13设置于第二可动部4。即使通过这种第九变形例，也能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第二驱动用线圈12上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好取得与镜7的摆角有关的信息。
在第九变形例中，也可以如图15(b)所示的第十变形例那样，MEMS镜1不具备电动势监测用线圈13。在第十变形例中，在对第二驱动用线圈12施加的驱动电流的控制上，不是使用在电动势监测用线圈13上产生的电动势，而是使用在第二驱动用线圈12上产生的电动势。即，第二驱动用线圈12用于电动势的监测。控制部50基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第二驱动用线圈12上产生的电动势，控制对第二驱动用线圈12施加的驱动电流。即使通过这种第十变形例，也能够基于温度监测用电阻14的电阻值、及在第二驱动用线圈12上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。此外，在第八～第十变形例中，在从光轴方向A观察的情况下，支承部2的宽度比第二连结部6的宽度窄，但支承部2的宽度也可以比第二连结部6的宽度宽。
作为其他变形例，在上述实施方式中，控制部50也可以基于温度监测用电阻14的电阻值，控制对第二驱动用线圈12施加的驱动电流。控制部50除基于温度监测用电阻14的电阻值而控制对第一驱动用线圈11施加的驱动电流以外，还可以基于温度监测用电阻14的电阻值，控制对第二驱动用线圈12施加的驱动电流。或者，控制部50也可以不基于温度监测用电阻14的电阻值来控制对第一驱动用线圈11施加的驱动电流，而是基于温度监测用电阻14的电阻值来控制对第二驱动用线圈12施加的驱动电流。基于温度监测用电阻14的电阻值而控制对第二驱动用线圈12施加的驱动电流的理由如下所述。
如上所述，第二可动部4通过对第二驱动用线圈12施加恒定大小的驱动电流，在第二轴线X2周围转动。这样，在线性驱动第二可动部4的情况下，当设第二连结部6的弹簧常数为k(Nm/rad)、设第二可动部4的摆角为γ(rad)时，根据胡克定律，将作用于第二可动部4的转矩T(Nm)表示成T＝kγ。另一方面，当设从旋转中心到质点的长度为R(m)、设洛伦兹力为F(N)、设对第二驱动用线圈12施加的驱动电流为I(A)、设由磁铁30产生的磁场的磁通密度为B(T)、设在磁场正交的方向上的第二驱动用线圈12的长度为L(m)时，转矩T表示成T＝RF＝RIBL。根据以上两式，摆角γ表示成γ＝RIBL/k。这样，摆角γ与驱动电流I及磁通密度B成比例。
如上所述，磁通密度B随着磁铁30的温度而变化。因此，控制部50基于温度监测用电阻14的电阻值，反馈控制对第二驱动用线圈12施加的驱动电流。具体地说，控制部50针对温度监测用电阻14的每个温度，预先取得且存储第二驱动用线圈12中的驱动电流和摆角的关系。控制部50基于：基于温度监测用电阻14的电阻值而计算出的温度监测用电阻14的温度、第二驱动用线圈12中的驱动电流和摆角的关系，计算出第二可动部4的摆角γ。即使是以上那样的变形例，也能够基于温度监测用电阻14的电阻值，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得第二可动部4的摆角γ、即与镜7的摆角有关的信息。此外，弹簧常数k也随着温度而变化，但弹簧常数k的变化的影响与磁通密度B相比极其小。
此外，在上述实施方式中，第一可动部3通过对第一驱动用线圈11施加高频的驱动电流，以共振频率水平在第一轴线X1周围摇动。在这种非线性驱动的情况下，与线性驱动的情况不同，作用于第一可动部3的转矩成为第一连结部5的弹簧常数和第一可动部3的摆角的积乘以所谓Q值所得的值。Q值是依赖于空气的粘性及材料的粘性的参数，具有较强的非线形性。因此，为了精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息，在对第一驱动用线圈11施加的驱动电流的控制上，如上所述，使用在电动势监测用线圈13上产生的电动势、或在第一驱动用线圈11上产生的电动势。
各结构的材料及形状不限于上述的材料及形状，可采用各种各样的材料及形状。温度监测用电阻14作为线圈而构成，但如果能够确保足以检测电阻值的变化的长度，则其形状没有限定，例如，也可以在支承部2上以蜿蜒状(之字形)延伸的方式形成。也可以在光模块10不设置封装件40，而是将MEMS镜1的支承部2安装于磁铁30。也可以在光模块10不设置第二可动部4及第二驱动用线圈12等，镜7仅可在第一轴线X1周围摇动。如果磁铁30能够产生作用于MEMS镜1的磁场，且与支承部2热连接，则其配置没有限定。
也可以在支承部2设置温度监测用电阻14以外的温度监测用元件。作为温度监测用电阻14以外的温度监测用元件，例如可使用热电偶等。如果温度监测用元件以与支承部2接触的方式配置，则温度监测用元件的温度反映磁铁30的温度。因此，能够基于温度监测用元件的检测值(在热电偶的情况下，为热电动势)、及在电动势监测用线圈13上产生的电动势，在考虑了随着磁铁30的温度而变化的磁铁30的磁通密度以后，精度良好地取得与镜7的摆角有关的信息。
第一驱动用线圈11也可以不作为埋入配线而形成，而是与配线15a、15b同样地作为通常配线而形成。配线15a、15b也可以不作为通常配线而形成，而是其一部分(例如，第一连结部5上的部分、第二连结部6上的部分)或全部与第一驱动用线圈11同样地作为埋入配线而形成。第二驱动用线圈12也可以不作为埋入配线而形成，而是与配线16a、16b同样地作为通常配线而形成。配线16a、16b也可以不作为通常配线而形成，而是其一部分(例如，第二连结部6上的部分)或全部与第二驱动用线圈12同样地作为埋入配线而形成。
此外，第一驱动用线圈11、第二驱动用线圈12、电动势监测用线圈13及温度监测用电阻14在它们的一部分作为埋入配线而形成，其余作为通常配线而形成的情况下，也以沿着同一平面(支承部2、第一可动部3及第二可动部4各自的窗口构件43侧的表面)的方式配置。因此，在通过半导体制造工艺来制造MEMS镜1的情况下，能够容易形成第一驱动用线圈11、第二驱动用线圈12、电动势监测用线圈13及温度监测用电阻14。
电动势监测用线圈13也可以不作为埋入配线而形成，而是与配线17a、17b同样地作为通常配线而形成。配线17a、17b也可以不作为通常配线而形成，而是其一部分(例如，第一连结部5上的部分、第二连结部6上的部分)或全部与电动势监测用线圈13同样地作为埋入配线而形成。温度监测用电阻14也可以不作为埋入配线而形成，而是与配线18a、18b同样地作为通常配线而形成。配线18a、18b也可以不作为通常配线而形成，而是与温度监测用电阻14同样地作为埋入配线而形成。多个连接部分33例如也可以位于矩形状的第二部分32的内缘中的各边的中央部。
在上述实施方式中，各第二连结部6直线状地延伸，但在从光轴方向A观察的情况下，各第二连结部6也可以蜿蜒地延伸。在这种情况下，各第二连结部6例如具有多个直线状部和多个折回部。多个直线状部例如分别在沿着第一轴线X1的方向上延伸，在沿着第二轴线X2的方向上排列配置。或者，多个直线状部也可以分别在沿着第二轴线X2的方向上延伸，在沿着第一轴线X1的方向上排列配置。多个折回部将相邻的直线状部的两端交替地连结。在从光轴方向A观察的情况下，各折回部也可以弯曲地延伸，也可以直线状地延伸。作为第二连结部6蜿蜒地延伸的其他例，第二连结部6也可以仅由弯曲地延伸的部分构成，也可以是弯曲地延伸的一对部分通过直线状的部分而相互连结而成的结构。在这些情况下，第二连结部6的宽度是某任意位置上的宽度(例如，一直线状部的宽度)，某位置上的第二连结部6的宽度是该位置上的与第二连结部6的延伸方向、及光轴方向A双方正交的方向上的长度。在第二连结部6蜿蜒地延伸的情况下，在第二连结部6的至少一端部设有扩宽部(应力缓和部)时，第二连结部6的宽度是第二连结部6中除了扩宽部的部分的宽度(最大宽度)。在第二连结部6蜿蜒地延伸的情况下，第二连结部6的宽度也可以比支承部2的宽度窄。电极焊盘21a、21b、22a、22b、23a、23b的至少一个也可以不经由引线，而是经由柔性基板等其他连接部件，与驱动源或控制部等电连接。基座41也可以为配线基板、玻璃环氧基板等。
符号的说明
2…支承部、2e…外缘、3…第一可动部、4…第二可动部、7…镜、10…光模块、11…第一驱动用线圈、12…第二驱动用线圈、13…电动势监测用线圈、14…温度监测用电阻(温度监测用元件)、21a、21b、22a、22b…电极焊盘、15a、15b、16a、16b…配线、30…磁铁、40…封装件、41…基座、41a…内侧表面、41b…外侧表面、42…侧壁、41c…凹部、50…控制部、100…测距装置、101…光源、102…光检测器、A…光轴方向、X1…第一轴线、X2…第二轴线。

Claims (27)

1.一种光模块，其中，
具备：
支承部；
可动部，其在所述支承部上以能够在轴线周围摇动的方式被支承；
镜，其设置于所述可动部；
驱动用线圈，其设置于所述可动部；
温度监测用元件，其设置于所述支承部；及
磁铁，其产生作用于所述驱动用线圈的磁场，
所述支承部与所述磁铁热连接。
2.根据权利要求1所述的光模块，其中，
所述可动部具有：在所述支承部上以能够在第一轴线周围摇动的方式被支承的第一可动部、及在所述支承部上以能够在与所述第一轴线交叉的第二轴线周围摇动的方式被支承的第二可动部，
所述镜设置于所述第一可动部，
所述第一可动部以能够在所述第一轴线周围摇动的方式与所述第二可动部连结，
所述第二可动部以能够在所述第二轴线周围摇动的方式与所述支承部连结。
3.根据权利要求2所述的光模块，其中，
所述驱动用线圈具有设置于所述第一可动部的第一驱动用线圈。
4.根据权利要求3所述的光模块，其中，
还具备设置于所述第一可动部的电动势监测用线圈，
所述磁铁产生作用于所述驱动用线圈及所述电动势监测用线圈的磁场。
5.根据权利要求2或3所述的光模块，其中，
所述驱动用线圈具有设置于所述第二可动部的第二驱动用线圈。
6.根据权利要求5所述的光模块，其中，
还具备设置于所述第一可动部的电动势监测用线圈，
所述磁铁产生作用于所述驱动用线圈及所述电动势监测用线圈的磁场。
7.根据权利要求5所述的光模块，其中，
还具备设置于所述第二可动部的电动势监测用线圈，
所述磁铁产生作用于所述驱动用线圈及所述电动势监测用线圈的磁场。
8.根据权利要求1所述的光模块，其中，
所述可动部具有：在所述支承部上以能够在第一轴线周围摇动的方式被支承的第一可动部、及在所述支承部上被支承的第二可动部，
所述镜设置于所述第一可动部，
所述第一可动部以能够在所述第一轴线周围摇动的方式与所述第二可动部连结，
所述第二可动部以通过使所述第二可动部振动来使所述第一可动部能够在所述第一轴线周围摇动的方式与所述支承部连结，
所述驱动用线圈具有设置于所述第二可动部的第二驱动用线圈。
9.根据权利要求8所述的光模块，其中，
还具备设置于所述第一可动部的电动势监测用线圈，
所述磁铁产生作用于所述驱动用线圈及所述电动势监测用线圈的磁场。
10.根据权利要求8所述的光模块，其中，
还具备设置于所述第二可动部的电动势监测用线圈，
所述磁铁产生作用于所述驱动用线圈及所述电动势监测用线圈的磁场。
11.根据权利要求2～10中任一项所述的光模块，其中，
还具备：连结部，以所述第一可动部能够在所述第一轴线周围摇动的方式将所述第一可动部和所述第二可动部相互连结，
在从所述镜的光轴方向观察的情况下，所述支承部的宽度比所述连结部的宽度宽。
12.根据权利要求2～10中任一项所述的光模块，其中，
还具备：连结部，以所述第二可动部能够在与所述第一轴线交叉的第二轴线周围摇动的方式将所述第二可动部和所述支承部相互连结，
在从所述镜的光轴方向观察的情况下，所述支承部的宽度比所述连结部的宽度宽。
13.根据权利要求1～12中任一项所述的光模块，其中，
所述温度监测用元件是电阻值根据温度而变化的温度监测用电阻。
14.根据权利要求13所述的光模块，其中，
所述温度监测用电阻作为线圈而构成。
15.根据权利要求14所述的光模块，其中，
还具备：
电极焊盘，其设置于所述支承部；及
配线，其与所述驱动用线圈的一端和所述电极焊盘连接，
在从所述镜的光轴方向观察的情况下，所述电极焊盘设置于所述温度监测用电阻的内侧。
16.根据权利要求1～15中任一项所述的光模块，其中，
在从所述镜的光轴方向观察的情况下，所述支承部以包围所述可动部的方式形成为框状。
17.根据权利要求1～16中任一项所述的光模块，其中，
在从所述镜的光轴方向观察的情况下，所述温度监测用元件以沿着所述支承部的外缘的方式设置于所述支承部。
18.根据权利要求1～17中任一项所述的光模块，其中，
所述驱动用线圈及所述温度监测用元件以沿着同一平面的方式配置。
19.根据权利要求4、6、7、9、10中任一项所述的光模块，其中，
所述驱动用线圈、所述电动势监测用线圈及所述温度监测用元件以沿着同一平面的方式配置。
20.根据权利要求1～19中任一项所述的光模块，其中，
所述驱动用线圈被埋入到所述可动部。
21.根据权利要求4、6、7、9、10、19中任一项所述的光模块，其中，
所述电动势监测用线圈被埋入到所述可动部。
22.根据权利要求1～21中任一项所述的光模块，其中，
所述温度监测用元件被埋入到所述支承部。
23.根据权利要求1～22中任一项所述的光模块，其中，
还具备：封装件，收纳所述支承部、所述可动部、所述镜、所述驱动用线圈及所述温度监测用元件，
所述支承部安装于作为所述封装件的一部分的基座的内侧表面，
所述磁铁以与所述可动部相对的方式安装于所述基座的外侧表面。
24.根据权利要求23所述的光模块，其中，
在所述基座的所述内侧表面，以与所述可动部相对的方式形成有凹部。
25.根据权利要求23或24所述的光模块，其中，
所述封装件具有以在从所述镜的光轴方向观察的情况下包围所述支承部的方式配置的筒状的侧壁，
所述镜的光轴方向上的所述基座的厚度比从所述镜的光轴方向观察的情况下的所述侧壁和所述支承部之间的距离小。
26.根据权利要求4、6、7、9、10、19、21中任一项所述的光模块，其中，
还具备：控制部，基于所述温度监测用元件的检测值、及在所述电动势监测用线圈产生的电动势，控制对所述驱动用线圈施加的驱动电流。
27.一种测距装置，其中，
具备：
权利要求1～26中任一项所述的光模块；
光源，其出射激光；及
光检测器，其经由物体及所述镜而检测所述激光。
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