JP4649912B2

JP4649912B2 - 光学装置、光学装置組立体、光学装置集合体、光学素子固定手段、光学装置部品、光学装置の製造方法、及び、光学装置の組立方法

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Publication number: JP4649912B2
Application number: JP2004240276A
Authority: JP
Inventors: 寛治横溝; 和仁堀; 一博羽根; 佐々木　　実
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-08-20
Filing date: 2004-08-20
Publication date: 2011-03-16
Anticipated expiration: 2024-08-20
Also published as: JP2006058591A

Description

本発明は、光学装置、光学装置組立体、光学装置集合体、光学素子固定手段、光学装置部品、光学装置の製造方法、光学装置の組立方法、光学素子固定手段の製造方法、及び、光学装置部品の製造方法に関する。

発光素子とレンズから構成された光学装置（以下、便宜上、発光光学装置と呼ぶ）、受光素子とレンズから構成された光学装置（以下、便宜上、受光光学装置と呼ぶ）、発光光学装置及び受光光学装置から構成された光学装置組立体として、例えば、特開２００２−２４３５０３等に開示された各種の光学装置、光学装置組立体が周知である。

光学装置組立体が、例えば、ロータリエンコーダから成る場合、係る光学装置組立体は、更に、回転あるいは回動可能なコード板を備えており、このコード板は、発光光学装置と受光光学装置との間に配置されている。そして、発光光学装置から射出された光が、コード板を通過し、受光光学装置によって受光されることで、コード板に形成されたパターンが受光光学装置によって読み取られ、位置検出を行うことができる。

ロータリエンコーダを組み込むべき機器を小型化する場合、当然のことながら、ロータリエンコーダそれ自体も小型化する必要がある。例えば小型ロボットへ組み込むべきロータリエンコーダとして、例えば、直径２５ｍｍ、厚さ（奥行き）２ｍｍ程度のものが要求される。また、ロータリエンコーダの高性能化（高分解能化）も強く要求される。

通常、発光光学装置あるいは受光光学装置にあっては、例えばレンズから成る光学素子が光学素子固定手段に固定され、更に、発光ダイオード等の発光素子、あるいは、フォトダイオード等の受光素子が、光学素子固定手段に取り付けられている。

特開２００２−２４３５０３

ところで、発光光学装置や受光光学装置の高性能化に伴い、光学素子固定手段に対する光学素子の位置決めに高い精度が要求される。然るに、発光光学装置や受光光学装置が小型化されるに従い、光学素子及び光学素子固定手段も小型化される結果、光学素子固定手段に対する光学素子の位置決め（アライメント）を高い精度で行うことが困難となり、あるいは又、位置決めに非常にコストが必要とされる状況となっている。また、光学素子固定手段に対して、高い位置決め精度にてフォトダイオード等の受光素子を固定することも困難となり、あるいは又、位置決めに非常にコストが必要とされる状況となっている。更には、均一、均質な光学素子固定手段を低コストにて量産することへの要望も強い。

従って、本発明の目的は、例えばレンズといった光学素子を光学素子固定手段に高い位置決め精度にて固定し得る構造を有する光学装置、係る光学装置から成る光学装置組立体、係る光学装置の複数から成る光学装置集合体、係る光学装置を構成する光学素子固定手段、係る光学装置を構成する光学装置部品、係る光学装置の製造方法、係る光学装置の組立方法、係る光学装置を構成する光学素子固定手段の製造方法、及び、係る光学装置を構成する光学装置部品の製造方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の光学装置は、
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）光学素子固定手段、
（Ｃ）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ）発光若しくは受光を行う発光／受光部、
を備えた光学装置であって、
（ａ）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ）第１面には、光学素子載置領域を覆うように、光学素子抑え部材が固定されており、
（ｆ）第２面には、発光／受光部が配されており、
（ｇ）光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子が配置されることによって、変位部を有する載置部材の変位部が変位し、以て、発光／受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置する、
ことを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の光学装置組立体は、
第１の光学装置、第２の光学装置、及び、第１の光学装置と第２の光学装置との間に配置された位置測定手段から成る光学装置組立体であって、
第１の光学装置は、
（Ａ−１）光学素子、
（Ｂ−１）光学素子固定手段、
（Ｃ−１）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ−１）発光を行う発光部、
を備え、
（ａ−１）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ−１）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ−１）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ−１）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ−１）第１面には、光学素子載置領域を覆うように、光学素子抑え部材が固定されており、
（ｆ−１）第２面には、発光部が配されており、
（ｇ−１）光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子が配置されることによって、変位部を有する載置部材の変位部が変位し、以て、発光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置し、
第２の光学装置は、
（Ａ−２）光学素子、
（Ｂ−２）光学素子固定手段、
（Ｃ−２）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ−２）受光を行う受光部、
を備え、
（ａ−２）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ−２）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ−２）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ−２）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ−２）第１面には、光学素子載置領域を覆うように、光学素子抑え部材が固定されており、
（ｆ−２）第２面には、受光部が配されており、
（ｇ−２）光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子が配置されることによって、変位部を有する載置部材の変位部が変位し、以て、受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置し、
光学装置組立体において、
第１の光学装置を構成する発光部の軸線と光学素子の軸、及び、第２の光学装置を構成する受光部の軸線と光学素子の軸は同軸に位置し、
第１の光学装置における光学素子抑え部材と、第２の光学装置における光学素子抑え部材との間に位置測定手段が配置されている、
ことを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の光学装置集合体は、
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）光学素子固定手段、並びに、
（Ｃ）光学素子抑え部材、
を備えた光学装置が、複数、アレイ状に配列されて成る光学装置集合体であって、
光学装置を構成する光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向する第２面を有するウエハに形成されており、
各光学装置において、
（ａ）光学素子固定手段の内部には、ウエハの第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｂ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｃ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｄ）ウエハの第１面には、光学素子載置領域を覆うように、光学素子抑え部材が固定されており、
（ｅ）変位部を有する載置部材の変位部が変位することによって第２面に配される発光／受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置されるように、光学素子が載置部材に載置される、
ことを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の光学素子固定手段は、光学素子を保持し、発光若しくは受光を行う発光／受光部が配される光学素子固定手段であって、
（ａ）第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ）その内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ）変位部を有する載置部材の変位部が変位することによって第２面に配される発光／受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置されるように、光学素子が載置部材に載置される、
ことを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の光学装置部品は、
（Ａ）光学素子を固定する光学素子固定手段、及び、
（Ｂ）発光若しくは受光を行う発光／受光部、
を備えた光学装置部品であって、
（ａ）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ）第２面には、発光／受光部が配されており、
（ｆ）変位部を有する載置部材の変位部が変位することによって第２面に配された発光／受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置されるように、光学素子が載置部材に載置される、
ことを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の光学装置の製造方法は、
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）光学素子固定手段、
（Ｃ）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ）発光若しくは受光を行う発光／受光部、
を備えた光学装置の製造方法であって、
（ａ）第１面、及び、該第１面に対向する第２面を有し、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板の第１面にエッチング用マスクを形成した後、該エッチング用マスクを使用してシリコン半導体基板を第１面側からエッチングし、以て、
（１）内部に、第１面に開口した光学素子載置領域が形成され、
（２）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられ、
（３）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有する、
光学素子固定手段を形成し、次いで、
（ｂ）載置部材に光学素子を載置した後、光学素子載置領域を覆うように第１面に光学素子抑え部材を固定することで、変位部を有する載置部材の変位部を変位させ、以て、発光／受光部の軸線と光学素子の軸を同軸に位置させる、
ことを特徴とする。

本発明の光学装置の製造方法にあっては、発光／受光部は１又は複数のフォトダイオードから成り、光学素子固定手段の形成に併せてシリコン半導体基板の第２面に発光／受光部を形成する形態とすることができる。ここで、光学素子固定手段を形成した後、シリコン半導体基板の第２面に発光／受光部を形成してもよいし、シリコン半導体基板の第２面に発光／受光部を形成した後、光学素子固定手段を形成してもよいし、光学素子固定手段の形成工程の途中で、シリコン半導体基板の第２面に発光／受光部を形成してもよい。

上記の目的を達成するための本発明の光学装置の組立方法は、
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）光学素子固定手段、
（Ｃ）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ）発光若しくは受光を行う発光／受光部、
を備え、
（ａ）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ）第２面には、発光／受光部が配されている、
光学装置の組立方法であって、
載置部材に光学素子を載置した後、光学素子載置領域を覆うように第１面に光学素子抑え部材を固定することで、変位部を有する載置部材の変位部を変位させ、以て、発光／受光部の軸線と光学素子の軸を同軸に位置させる、
ことを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の光学素子固定手段の製造方法は、光学素子を固定するための光学素子固定手段の製造方法であって、
第１面、及び、該第１面に対向する第２面を有し、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板の第１面にエッチング用マスクを形成した後、該エッチング用マスクを使用してシリコン半導体基板を第１面側からエッチングし、以て、
（１）内部に、第１面に開口した光学素子載置領域が形成され、
（２）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられ、
（３）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有する、
光学素子固定手段を形成することを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の光学装置部品の製造方法は、
（Ａ）光学素子を固定する光学素子固定手段、及び、
（Ｂ）受光を行う受光部、
を備えた光学装置部品の製造方法であって、
第１面、及び、該第１面に対向する第２面を有し、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板の第１面にエッチング用マスクを形成した後、該エッチング用マスクを使用してシリコン半導体基板を第１面側からエッチングし、以て、
（１）内部に、第１面に開口した光学素子載置領域が形成され、
（２）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられ、
（３）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有する、
光学素子固定手段を形成し、併せて、シリコン半導体基板の第２面に受光部を形成することを特徴とする。

本発明の光学装置部品の製造方法にあっては、光学素子固定手段を形成した後、シリコン半導体基板の第２面に受光部を形成してもよいし、シリコン半導体基板の第２面に受光部を形成した後、光学素子固定手段を形成してもよいし、光学素子固定手段の形成工程の途中で、シリコン半導体基板の第２面に発光／受光部を形成してもよい。

本発明の光学装置、光学装置組立体、光学装置集合体、光学素子固定手段、光学装置部品、光学装置の製造方法、光学装置の組立方法、光学素子固定手段の製造方法、あるいは、光学装置部品の製造方法（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、その内の少なくとも１つの載置部材は変位部を有しているが、載置部材の総数をＴＬ、変位部を有する載置部材（以下、変位載置部材と呼ぶ場合がある）の数をＡとしたとき、ＴＬとＡとの関係を以下の表１に例示する。尚、（ＴＬ−Ａ）の値は、光学素子固定手段に固定された載置部材（変位部を有さない載置部材であり、以下、固定載置部材と呼ぶ場合がある）の数である。

［表１］
ＴＬＡ
２１又は２
３１，２又は３
４２，３又は４
５３，４又は５
６４，５又は６

本発明において、少なくとも１つの載置部材は、その一端あるいは両端が光学素子固定手段に固定されているが、ここで、載置部材の一端あるいは両端が光学素子固定手段に固定されているとは、より具体的には、光学素子固定手段から載置部材が一体的に延びている状態を指す。変位載置部材の変位部は、光学素子の軸と直交する仮想平面内において、光学素子の軸から離れる方向に変位する。

一方、固定載置部材の構造として、光学素子載置領域において光学素子固定手段から突出した突出部（段差部）を挙げることができ、あるいは又、光学素子載置領域における光学素子固定手段の側壁（内壁）を挙げることができる。

本発明においては、発光／受光部（あるいは、発光部、受光部）の軸線と光学素子の軸は同軸に位置するが、載置部材の形成精度に依っては、厳密な意味で同軸に位置しない場合もあるが、載置部材の形成における加工バラツキ内において、発光／受光部（あるいは、発光部、受光部）の軸線と光学素子の軸とが同軸に位置しなくなっても、発光／受光部（あるいは、発光部、受光部）の軸線と光学素子の軸とは「同軸に位置する」とする。

本発明（本発明の光学装置組立体を除く）において、また、本発明の光学装置組立体における第１の光学装置あるいは第２の光学装置において、光学素子載置領域には少なくとも２つの載置部材が設けられているが、載置部材が光学素子の軸に関して対称性を有することは、必須ではない。但し、光学素子と接するＴＬ個の載置部材の部分（光学素子と点接触している載置部材の部分、あるいは、光学素子と微小の線接触あるいは面接触している載置部材の部分）は、円周上に位置することが望ましく、この円の中心が光学素子の軸を通ることが望ましい。また、構造上の安定性、設計・製造の簡素化といった観点からは、以下に説明するように、載置部材が光学素子の軸に関して対称性を有することが好ましい。

即ち、本発明（本発明の光学装置組立体を除く）にあっては、また、本発明の光学装置組立体における第１の光学装置あるいは第２の光学装置においては、変位部を有する載置部材は、その一端が光学素子固定手段に固定された片持梁構造を有する形態とすることができる。そして、この場合、光学素子載置領域には、Ｍ個（但し、Ｍ≧３）の載置部材が設けられており；Ｍ個の載置部材は、片持梁構造を有し；Ｍ個の載置部材は、光学素子の軸に関して対称性を有するように配置されている構成とすることができ、更には、Ｍ個の載置部材は、光学素子の軸に対してＭ回の回転対称となるように配置され、あるいは又、Ｍ個の載置部材は、光学素子の軸を含む仮想平面に対して鏡面対称となるように配置されている構成とすることができる。Ｍの値の上限には特に制限はないが、Ｍの上限は、好ましくは「６」程度である。変位部を有する載置部材が片持梁構造を有することによって、変位部を有する載置部材の変位部を確実に変位させることができる。

あるいは又、本発明（本発明の光学装置組立体を除く）にあっては、また、本発明の光学装置組立体における第１の光学装置あるいは第２の光学装置においては、変位部を有する載置部材は、その両端が光学素子固定手段に固定された梁構造を有する形態とすることができる。そして、この場合、光学素子載置領域には、Ｎ個の（但し、Ｎ≧２）の載置部材が設けられており；Ｎ個の載置部材は、梁構造を有し；Ｎ個の載置部材は、光学素子の軸に関して対称性を有するように配置されている構成とすることができる。ここで、Ｎ個の載置部材は、光学素子の軸に対してＮ回の回転対称となるように配置され、あるいは又、Ｎ個の載置部材は、光学素子の軸を含む仮想平面に対して鏡面対称となるように配置されている構成とすることができる。Ｎの値の上限には特に制限はないが、Ｎの上限は、好ましくは「６」程度である。変位部を有する載置部材が梁構造を有することによって、変位部を有する載置部材の変位部を確実に変位させることができる。

尚、本発明の光学装置組立体においては、
（１）第１の光学装置における変位部を有する載置部材が片持梁構造を有し、第２の光学装置における変位部を有する載置部材も片持梁構造を有する形態
（２）第１の光学装置における変位部を有する載置部材が梁構造を有し、第２の光学装置における変位部を有する載置部材が片持梁構造を有する形態
（３）第１の光学装置における変位部を有する載置部材が片持梁構造を有し、第２の光学装置における変位部を有する載置部材が梁構造を有する形態
（４）第１の光学装置における変位部を有する載置部材が梁構造を有し、第２の光学装置における変位部を有する載置部材も梁構造を有する形態
のいずれとすることもできる。

本発明の光学装置、光学素子固定手段、あるいは、光学装置部品における光学素子固定手段は、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板から作製されていることが好ましく、本発明の光学装置集合体におけるウエハは、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板であることが好ましく、また、本発明の光学装置組立体において、第１の光学装置の光学素子固定手段は内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板から作製されており、第２の光学装置の光学素子固定手段も内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板から作製されていることが好ましい。このように、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板から光学素子固定手段を作製することで、片持梁構造あるいは梁構造を有する載置部材を、確実に、且つ、容易に作製、形成することができる。

本発明において、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板あるいはウエハの製造方法は、如何なる方法とすることもでき、直接貼合せ法、静電接着法、イオン注入法（ＳＩＭＯＸ法）、アノーディックボンディング法、スマートカット法、ＳＯＤＩＣ法、グラフォエピタキシャル法、横方向レーザアニーリング法、多結晶堆積法、ＳＯＳ法、ＥＬＴＲＡＮ法、誘電体分離基板構成法、ＦＩＰＯＳ法を例示することができる。

本発明（本発明の光学装置組立体を除く）において、光学素子は球状のレンズから成る構成とすることができ、本発明の光学装置組立体において、第１の光学装置及び／又は第２の光学装置における光学素子は球状のレンズから成る構成とすることができる。但し、光学素子は球状のレンズに限定するものではなく、通常の凸レンズや凹レンズ、フレネルレンズ、回折格子、アパーチャから構成することもできる。

本発明の光学装置、光学装置部品、光学装置の製造方法、光学装置の組立方法、あるいは、光学装置部品の製造方法にあっては、発光／受光部は、光学素子固定手段の第２面に取り付けられている構成とすることができる。また、本発明の光学装置組立体にあっては、発光部は、光学素子固定手段の第２面に取り付けられている構成とすることができる。但し、このような構成に限定されるものではなく、発光／受光部あるいは発光部と光学素子固定手段の第２面とを光ファイバ等で接続してもよい。そして、光学素子固定手段の第２面に取り付けられている構成とする場合、限定するものではないが、光学素子固定手段の第２面から光学素子載置領域まで、光学素子固定手段には貫通孔が形成されていることが好ましい。あるいは又、光学素子固定手段の第２面に取り付けられている構成とする場合、発光／受光部あるいは発光部は、１又は複数の発光素子、具体的には、１又は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）あるいは半導体レーザから成ることが好ましい。尚、発光／受光部あるいは発光部が複数の発光素子から構成されている場合、発光／受光部あるいは発光部の軸線とは、複数の発光素子の中心を通る軸線である。発光素子は、バルク状であってもよいし、チップ状であってもよい。

あるいは又、本発明の光学装置、光学装置部品にあっては、発光／受光部は、光学素子固定手段の第２面に形成されている構成とすることができる。また、本発明の光学装置組立体にあっては、受光部は、光学素子固定手段の第２面に形成されている構成とすることができる。但し、このような構成に限定されるものではなく、発光／受光部あるいは受光部と光学素子固定手段の第２面とを光ファイバ等で接続してもよいし、発光／受光部あるいは受光部を光学素子固定手段の第２面に取り付けられていてもよい。そして、光学素子固定手段の第２面に形成されている構成の場合、発光／受光部あるいは受光部は、１又は複数の受光素子、具体的には、１又は複数のフォトダイオードから成ることが好ましい。

一方、本発明の光学装置集合体において、各光学装置は受光部を更に備え、各光学装置において、受光部の軸線と光学素子の軸は同軸に位置する構成とすることができる。そして、この場合、受光部はウエハの第２面に形成されていることが好ましく、更には、受光部は、１又は複数の受光素子、具体的には、１又は複数のフォトダイオードから成ることが好ましい。

また、先に説明したように、本発明の光学装置の製造方法、光学装置の組立方法、光学装置部品の製造方法においては、発光／受光部（あるいは受光部）は、１又は複数の受光素子、具体的には、１又は複数のフォトダイオードから成ることが好ましく、更には、光学素子固定手段の形成に併せて、シリコン半導体基板の第２面に発光／受光部（あるいは受光部）を形成することが好ましい。ここで、光学素子固定手段の形成に併せてシリコン半導体基板の第２面に発光／受光部（あるいは受光部）を形成する構成として、先に説明したように、光学素子固定手段を形成した後にシリコン半導体基板の第２面に発光／受光部（あるいは受光部）を形成する構成、シリコン半導体基板の第２面に発光／受光部（あるいは受光部）を形成した後に光学素子固定手段を形成する構成、光学素子固定手段を形成する工程の途中でシリコン半導体基板の第２面に発光／受光部（あるいは受光部）を形成する構成を挙げることができる。

尚、フォトダイオードとして、ｐｎ接合型、ｐｉｎ型、ショットキ接合型を挙げることができる。あるいは又、受光素子として、光導電型素子、フォトトランジスタ、フォトサイリスタを挙げることもできる。ウエハの第２面に形成されていない場合、受光素子は、バルク状であってもよいし、チップ状であってもよい。

本発明の光学装置集合体において、１つの光学素子抑え部材が、全ての光学装置の光学素子載置領域を覆うように、ウエハの第１面に固定されている構成とすることができる。あるいは又、光学装置集合体を構成する光学装置の数よりは少ない数の光学素子抑え部材で全ての光学装置の光学素子載置領域が覆われるように、光学素子抑え部材がウエハの第１面に固定されている構成とすることもできる。

本発明において、光学素子抑え部材はガラス板から成ることが好ましい。光学素子抑え部材は光学素子載置領域を覆っているが、光学素子抑え部材は、光学素子載置領域の全面を覆っていてもよいし、部分的に覆っていてもよい。要は、光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子を配置し、光学素子抑え部材によって光学素子載置領域が覆われた状態となったとき、光学素子抑え部材によって光学素子に第２面の方向に向かう圧力が加わる状態が達成できればよい。第１面への光学素子抑え部材の固定方法として、光学素子抑え部材がガラス板から成る場合、陽極接合法を挙げることができる。

本発明における光学装置の具体例として、インクリメント型あるいはアブソリュート型のロータリエンコーダの構成部品、リニアエンコーダの構成部品、レーザポインターの構成部品、光マイクロメータの構成部品、バーコードリーダーの構成部品、加速度センサの構成部品を挙げることができる。

また、本発明の光学装置組立体の具体例として、インクリメント型あるいはアブソリュート型のロータリエンコーダ、リニアエンコーダを例示することができる。エンコーダの分解能は、発光部、受光部を構成する発光素子、受光素子の数に依存し、例えば、１２ビット、２０ビットを例示することができる。

そして、本発明の光学装置組立体において、回転、回動あるいは直線状に移動可能な位置測定手段（スケール）として、所謂Ｍ系列と呼ばれるパターンが形成されたパルス円板、所謂グレイコードと呼ばれるパターンが形成されたパルス円板、回折格子や位相グレーティングが形成されたもの、２枚のスリット板（メインスケールとインデックススケール）から構成されたもの、２組のスリット列を有するものを挙げることができる。

本発明における光学装置にあっては、１つの光学装置における発光／受光部を発光素子から構成し、隣接したもう１つの光学装置における発光／受光部を受光素子から構成し、これら２つの光学装置を共通のシリコン半導体基板に作り込む構成とすることもできる。そして、この場合、シリコン半導体基板に折り曲げ部を設けて、シリコン半導体基板を折り曲げることで、２つの光学装置を一体的に製造することができ、しかも、１つの光学装置における光学素子の軸と、もう１つの光学装置における光学素子の軸とを、同軸に位置させることができる。

本発明において載置部材が片持梁構造を有する場合、載置部材の垂直方向（光学素子の軸と平行な方向）におけるバネ定数ｋ_Zが、載置部材の水平方向（光学素子の軸と垂直な方向）におけるバネ定数ｋ_Xよりも十分に大きければ、載置部材は、垂直方向ではなく、水平方向にのみ変位する。図６に示すように、片持梁構造を有する載置部材の高さ（光学素子の軸と平行な方向に沿った長さ）をｈ、幅（光学素子の軸と垂直な面で切断したときの厚さ）をｂ、光学素子の軸と垂直な面で切断したときの長さをＬ、載置部材を構成する材料のヤング率をＥとしたとき、バネ定数ｋ_Z，ｋ_X、及び、ｋ_Z／ｋ_Xの値は、以下の式で表される。

ｋ_X＝（Ｅｈｂ³）／（４Ｌ³）
ｋ_Z＝（Ｅｂｈ³）／（４Ｌ³）
ｋ_Z／ｋ_X＝（ｈ／ｂ）²

従って、例えば、ｈ＝１０ｂとすれば、ｋ_Z／ｋ_X＝１００となる。

本発明においては、少なくとも１つの載置部材は変位部を有しており、この変位部を有する載置部材の変位によって、発光／受光部、発光部あるいは受光部の軸線と光学素子の軸とを同軸に位置せしめることができる。従って、たとえ、光学装置が小型化されても、光学素子固定手段に対する光学素子の位置決め（アライメント）を高い精度で、容易に行うことができる。また、光学装置の厚さは、ウエハ（半導体基板）の厚さと光学素子抑え部材の厚さの和にほぼ等しく、光学装置の飛躍的な小型化、薄型化を容易に達成することができる。更には、発光／受光部あるいは受光素子を光学素子固定手段の第２面に形成すれば、光学素子固定手段に対して高い位置決め精度にて発光／受光部あるいは受光素子を配置することができる。更には、シリコン半導体プロセスで複数の光学装置を一体的に形成することが可能であり、均一、均質な光学素子固定手段を、低コストにて、比較的容易な方法で、量産することができる。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１は、本発明の光学装置、光学装置集合体、光学素子固定手段、光学装置部品、光学装置の製造方法、光学装置の組立方法、光学素子固定手段の製造方法、及び、光学装置部品の製造方法に関する。

実施例１の光学装置における光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図を図１の（Ａ）及び（Ｂ）に示す。ここで、図１の（Ａ）は、光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子を配置する前の載置部材の状態を模式的に示す図であり、図１の（Ｂ）は、光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子を配置した後の載置部材の状態を模式的に示す図である。また、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む光学装置（第１の光学装置１０）の模式的な断面図を図２に示し、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む光学装置（第１の光学装置１０）の模式的な断面図を図３に示す。更には、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む光学装置（第２の光学装置３０）の模式的な断面図を図４に示し、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む光学装置（第２の光学装置３０）の模式的な断面図を図５に示す。更には、載置部材の変位状態を模式的に示す載置部材等の斜視図を図６に示す。ここで、図面において、光学素子を点線で表した。また、光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図において、光学素子固定手段や載置部材、固定載置部材を明示するために、これらに斜線を付した。更には、光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子を配置した後の載置部材の状態を模式的に示す図において、載置部材の変位状態を図示することは省略した。

図１の（Ａ）、（Ｂ）、図２及び図３に示す光学装置（第１の光学装置１０）は、光学素子２０、光学素子固定手段（光学素子固定部材）１１、光学素子抑え部材２１、並びに、発光若しくは受光を行う発光／受光部を備えている。

一方、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図４及び図５に示す光学装置（第２の光学装置３０）は、光学素子４０、光学素子固定手段（光学素子固定部材）３１、光学素子抑え部材４１、並びに、発光若しくは受光を行う発光／受光部を備えている。

具体的には、光学素子２０，４０は、直径０．３ｍｍの球状のレンズから成る。また、光学素子固定手段１１，３１は、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板から作製されている。光学素子抑え部材２１，４１は、厚さ０．１ｍｍのガラス板から成る。

そして、光学素子固定手段１１，３１は、第１面１６，３６、及び、この第１面１６，３６に対向した第２面１７，３７を有し、光学素子固定手段１１，３１の内部には、第１面１６，３６に開口した光学素子載置領域１２，３２が形成されている。ここで、光学素子載置領域１２，３２には、少なくとも２つ（図示した実施例１においては４つ）の載置部材１３，３３が設けられており、少なくとも１つ（図示した実施例１においては４つ）の載置部材１３，３３は、変位部１５，３５を有している。

尚、変位部１５，３５を有する載置部材１３，３３は、その一端が光学素子固定手段１１，３１に固定された片持梁構造を有する。即ち、変位部１５，３５を有する載置部材１３，３３は、光学素子固定手段１１，３１から載置部材１３，３３の一端が一体的に延びている構造を有する。尚、光学素子固定手段１１，３１から一体的に延びている載置部材１３，３３の一端の部分を、固定部１４，３４で表す。更に具体的には、光学素子載置領域１２，３２には、Ｍ個（但し、Ｍ≧３であり、実施例１においてはＭ＝４）の載置部材１３，３３が設けられており、Ｍ個の載置部材１３，３３は、片持梁構造を有し、Ｍ個の載置部材１３，３３は、光学素子２０の軸ＡＸに関して対称性を有するように配置されている。

また、光学素子固定手段１１，３１の第１面１６，３６には、光学素子載置領域１２，３２を覆うように、光学素子抑え部材２１，４１が固定されており、光学素子固定手段１１，３１の第２面１７，３７には、発光／受光部が配されている。

具体的には、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図２及び図３に示す光学装置（第１の光学装置１０）にあっては、発光／受光部は、光学素子固定手段１１の第２面１７に取り付けられており、一列に配列された１２個の発光素子２２、より具体的には、発光ダイオードから成る。尚、図においては５個の発光素子２２のみを示している。光学素子固定手段１１の第２面１７から光学素子載置領域１２まで、光学素子固定手段１１には貫通孔１８が形成されている。これによって、発光素子２２から射出された光は、何らの妨害なく（即ち、何ら吸収されることなく）、光学素子２０に入射する。

一方、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図４及び図５に示す光学装置（第２の光学装置３０）にあっては、発光／受光部は、光学素子固定手段３１の第２面３７に形成されており、一列に配列された１２個の受光素子４２、より具体的には、フォトダイオードから成る。尚、図においては５個の受光素子４２のみを示している。

そして、光学素子抑え部材２１，４１と載置部材１３，３３との間に光学素子２０，４０が配置されることによって、変位部１５，３５を有する載置部材（変位載置部材）１３，３３の変位部１５，３５が変位し、以て、発光／受光部の軸線（複数の発光素子２２の中心を通る軸線、及び、複数の受光素子４２の中心を通る軸線）と光学素子２０，４０の軸が同軸に位置する。具体的には、図１の（Ａ）に示すように、光学素子抑え部材２１，４１と載置部材１３，３３との間に光学素子２０，４０を配置する前の状態から、図１の（Ｂ）に示すように、光学素子抑え部材２１，４１と載置部材１３，３３との間に光学素子２０，４０を配置した後の状態へと、変位載置部材１３，３３の変位部１５，３５は、光学素子２０，４０の軸ＡＸと直交する仮想平面内において、光学素子２０，４０の軸ＡＸから離れる方向に変位する。

ここで、Ｍ個（実施例１においては，Ｍ＝４）の載置部材（変位載置部材）１３，３３は、光学素子２０，４０の軸ＡＸに対してＭ回（即ち、４回）の回転対称となるように配置されている。即ち、光学素子２０，４０の軸ＡＸに対して、載置部材（変位載置部材）１３，３３を９０度回転させると、載置部材（変位載置部材）１３，３３が重なるように配置されている。

また、光学素子２０，４０を保持し、発光若しくは受光を行う発光／受光部２２，４２が配される光学素子固定手段１１，３１を、単独で眺めると、
（ａ）第１面１６，３６、及び、該第１面１６，３６に対向した第２面１７，３７を有し、
（ｂ）その内部には、第１面１６，３６に開口した光学素子載置領域１２，３２が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域１２，３２には、少なくとも２つの載置部材１３，３３が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材１３，３３は、変位部１５，３５を有しており、
（ｅ）変位部１５，３５を有する載置部材１３，３３の変位部１５，３５が変位することによって第２面１７，３７に配される発光／受光部２２，４２の軸線と光学素子２０，４０の軸ＡＸが同軸に位置されるように、光学素子２０，４０が載置部材１３，３３に載置される。

尚、以上に説明した光学装置（第１の光学装置１０、第２の光学装置３０）は、切断されて個別部品の状態にあるが、切断前の光学装置集合体は、
（Ａ）光学素子２０，４０、
（Ｂ）光学素子固定手段１１，３１、並びに、
（Ｃ）光学素子抑え部材２１，４１、
を備えた光学装置（第１の光学装置１０、あるいは、第２の光学装置３０、あるいは、第１の光学装置１０と第２の光学装置３０）が、複数、アレイ状に配列されて成る光学装置集合体である。

そして、光学装置１０，３０を構成する光学素子固定手段１１，３１は、第１面１６，３６、及び、該第１面１６，３６に対向する第２面１７，３７を有するウエハ（内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板）に形成されており、
各光学装置（第１の光学装置１０、あるいは、第２の光学装置３０、あるいは、第１の光学装置１０と第２の光学装置３０）において、
（ａ）光学素子固定手段１１，３１の内部には、ウエハの第１面１６，３６に開口した光学素子載置領域１２，３２が形成されており、
（ｂ）光学素子載置領域１２，３２には、少なくとも２つの載置部材１３，３３が設けられており、
（ｃ）少なくとも１つの載置部材１３，３３は、変位部１５，３５を有しており、
（ｄ）ウエハの第１面１６，３６には、光学素子載置領域１２，３２を覆うように、光学素子抑え部材２１，４１が固定されており、
（ｅ）変位部１５，３５を有する載置部材１３，３３の変位部１５，３５が変位することによって第２面１７，３７に配される発光／受光部２２，４２の軸線と光学素子２０，４０の軸ＡＸが同軸に位置されるように、光学素子２０，４０が載置部材１３，３３に載置される。

光学装置集合体における各光学装置（第１の光学装置１０、あるいは、第２の光学装置３０、あるいは、第１の光学装置１０と第２の光学装置３０）のより具体的な構成、構造は、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図２〜図５を参照して先に説明したとおりである。

また、
（Ａ）光学素子２０，４０を固定する光学素子固定手段１１，３１、及び、
（Ｂ）発光若しくは受光を行う発光／受光部２２，４２、
を備えた光学装置部品として眺めると、この光学装置部品にあっては、
（ａ）光学素子固定手段１１，３１は、第１面１６，３６、及び、該第１面１６，３６に対向した第２面１７，３７を有し、
（ｂ）光学素子固定手段１１，３１の内部には、第１面１６，３６に開口した光学素子載置領域１２，３２が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域１２，３２には、少なくとも２つの載置部材１３，３３が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材１３，３３は、変位部１５，３５を有しており、
（ｅ）第２面１７，３７には、発光／受光部２２，４２が配されており、
（ｆ）変位部１５，３５を有する載置部材１３，３３の変位部１５，３５が変位することによって第２面１７，３７に配された発光／受光部２２，４２の軸線と光学素子２０，４０の軸ＡＸが同軸に位置されるように、光学素子２０，４０が載置部材１３，３３に載置される。

第１の光学装置１０及び第２の光学装置３０の高さ（第２面１７，３７から光学素子抑え部材２１，４１の頂面までの距離）は、約０．５８ｍｍである。

以下、ＳＯＩ基板等の模式的な一部端面図である図７の（Ａ）、（Ｂ）、図８の（Ａ）、（Ｂ）及び図９の（Ａ）、（Ｂ）を参照して、ディレイマスク法に基づく実施例１における光学素子固定手段の製造方法、光学装置部品の製造方法、光学装置の製造方法、光学装置の組立方法を説明する。尚、以下の説明においては、特に断りの無い限り、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図４及び図５に示した第２の光学装置３０の製造方法を説明するが、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図２及び図３に示した第１の光学装置１０も、基本的に、同様の方法で製造することができる。

［工程−１００］
先ず、ＳＯＩ基板８０の第２面８７に、周知のイオン注入法等に基づき、例えばｐｉｎ型フォトダイオードから成る受光素子４２を形成する（図７の（Ａ）参照）。尚、発光／受光部を発光素子２２から構成する場合には、この工程は不要である。

［工程−１１０］
その後、ＳＯＩ基板８０の第１面８６上に、リソグラフィ技術に基づきＳｉＯ₂から成る第１マスク層９１を形成する。第１マスク層９１には、光学素子載置領域を形成すべきＳＯＩ基板８０の領域が露出した開口部が形成されている。次に、ＳＯＩ基板８０の第１面８６上及び第１マスク層９１上に、レジスト材料から成る第２マスク層９２を形成する。第２マスク層９２には、光学素子載置領域を形成すべきＳＯＩ基板８０の領域であって、載置部材を形成しない部分が露出した開口部が形成されている。この状態を、図７の（Ｂ）に示す。

［工程−１２０］
次に、第２マスク層９２をエッチング用マスクとして、ＳＯＩ基板８０のシリコン層８１の異方性エッチングを行う。シリコン層８１のエッチング深さ（ｈ₀）が、載置部材の高さ（垂直方向の長さ）ｈとなった時点で異方性エッチングを中止する。この状態を、図８の（Ａ）に示す。

［工程−１３０］
その後、第２マスク層９２をアッシング処理によって除去し（図８の（Ｂ）参照）、次いで、第１マスク層９１をエッチング用マスクとして、ＳＯＩ基板８０のシリコン層８１の異方性エッチングを行う。シリコン層８１のエッチング深さ（ｈ₁）が、ＳＯＩ基板８０の内部に形成されたＳｉＯ₂層８２に達した時点で異方性エッチングを中止する。この状態を図９の（Ａ）に示す。

［工程−１４０］
次いで、第１マスク層９１の全て、及び、ＳｉＯ₂層８２の一部を除去することで、図９の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。即ち、
（１）内部に、第１面３６（８６）に開口した光学素子載置領域３２が形成され、
（２）光学素子載置領域３２には、少なくとも２つの載置部材３３が設けられ、
（３）少なくとも１つの載置部材３３は、変位部３５を有する、
光学素子固定手段３１を形成する光学素子固定手段の製造方法を達成することができる。

あるいは又、
（１）内部に、第１面３６（８６）に開口した光学素子載置領域３２が形成され、
（２）光学素子載置領域３２には、少なくとも２つの載置部材３３が設けられ、
（３）少なくとも１つの載置部材３３は、変位部３５を有する、
光学素子固定手段３１を形成し、併せて、シリコン半導体基板（ＳＯＩ基板８０）の第２面３７（８７）に受光部４２を形成する光学装置部品の製造方法を達成することができる。

尚、以上の工程は、１つの光学素子固定手段に関して説明したが、実際には、ＳＯＩ基板８０に、光学素子固定手段が、複数、アレイ状に形成される。代替的に、［工程−１４０］の完了後、ＳＯＩ基板８０の第２面８７に、周知の方法で、例えばｐｉｎ型フォトダイオードから成る受光素子４２を形成してもよい。また、発光／受光部を発光素子２２から構成する場合、［工程−１４０］までのいずれかの工程において、光学素子固定手段１１に貫通孔１８を形成することが好ましい。

［工程−１５０］
次いで、載置部材３３に光学素子４０を載置した後、光学素子載置領域３２を覆うように、ＳＯＩ基板８０の第１面８６にガラス板から成る光学素子抑え部材４１を陽極接合法に基づき固定することで、第２面に向かう方向に光学素子４０に圧力を加え、変位部３５を有する載置部材３３の変位部３５を変位させ（より具体的には、変位載置部材３３の変位部３５を、光学素子４０の軸ＡＸと直交する仮想平面内において、光学素子４０の軸ＡＸから離れる方向に変位させ）、以て、発光／受光部（受光素子４２）の軸線と光学素子４０の軸ＡＸを同軸に位置させる。尚、この工程にあっては、１つの光学素子抑え部材４１が、全ての光学装置の光学素子載置領域３２を覆うように、ＳＯＩ基板８０の第１面８６に光学素子抑え部材４１を固定する。その後、ダイシング法にて光学装置を個別に切断することで、光学装置を完成させる。こうして、光学装置の製造方法及び光学装置の組立方法を達成することができる。尚、発光／受光部を発光ダイオードから構成する場合、これらの発光ダイオードを周知の方法で光学素子固定手段１１の第２面１７に取り付ければよい。

実施例２は、実施例１にて説明した光学装置を組合せた光学装置組立体に関する。即ち、実施例２の光学装置組立体は、概念図を図１０に示すように、具体的には、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図２及び図３に示した第１の光学装置１０、図１の（Ａ）、（Ｂ）、図４及び図５に示した第２の光学装置３０、及び、第１の光学装置１０と第２の光学装置３０との間に配置された位置測定手段５０から成る光学装置組立体であり、より具体的には、ロータリエンコーダから成る。ここで、位置測定手段（スケール）５０は、例えば、所謂Ｍ系列と呼ばれるパターンが形成された回動可能なパルス円板（厚さ０．２ｍｍ）から成る。光学装置組立体全体の厚さは、約１．６４ｍｍである。第１の光学装置１０及び第２の光学装置３０の構成、構造は、実施例１において説明した第１の光学装置１０及び第２の光学装置３０の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例３は、実施例１の変形である。実施例３の光学装置における光学素子固定手段１１，３１を第１面側から眺めた模式図を図１１に示し、図１１の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の模式的な断面図を図１２に示し、図１１の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置１０の模式的な断面図を図１３に示す。

実施例３にあっては、Ｍ個（実施例３にあっては、Ｍ＝４）の載置部材１３，３３は、光学素子の軸を含む仮想平面（ＩＰ）に対して鏡面対称となるように配置されている。このような載置部材１３，３３の配置状態を除き、実施例３の光学装置の構成、構造は、実施例１において説明した第１の光学装置１０あるいは第２の光学装置３０の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。また、このような構成、構造を有する実施例３の光学装置に基づき、実施例２において説明したと同様の光学装置組立体を得ることもできる。

実施例４も、実施例１の変形である。実施例４の光学装置における光学素子固定手段１１，３１を第１面側から眺めた模式図を図１４の（Ａ）に示し、図１４の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置６０の模式的な断面図を図１５に示し、図１４の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置６０の模式的な断面図を図１６に示す。また、図１４の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第２の光学装置７０の模式的な断面図を図１７に示し、図１４の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第２の光学装置７０の模式的な断面図を図１８に示す。

実施例４にあっては、変位部６５，７５を有する載置部材６３，７３は、その両端が光学素子固定手段１１，３１に固定された梁構造を有する。即ち、変位部６５，７５を有する載置部材６３，７３は、光学素子固定手段１１，３１から載置部材６３，７３の両端が一体的に延びている構造を有する。尚、光学素子固定手段１１，３１から一体的に延びている載置部材６３，７３の両端の部分を、固定部６４，７４で表す。更に具体的には、光学素子載置領域１２，３２には、Ｎ個の（但し、Ｎ≧２であり、実施例４においてはＮ＝２）の載置部材６３，７３が設けられており、Ｎ個の載置部材６３，７３は梁構造を有し、Ｎ個の載置部材は、光学素子２０，４０の軸ＡＸに関して対称性を有するように配置されている。実施例４にあっては、Ｎ個の載置部材６３，７３は、光学素子２０，４０の軸ＡＸに対してＮ回の回転対称となるように配置され、あるいは又、Ｎ個の載置部材６３，７３は、光学素子２０，４０の軸を含む仮想平面に対して鏡面対称となるように配置されている。

このような載置部材６３，７３の配置状態を除き、実施例４の光学装置の構成、構造は、実施例１において説明した第１の光学装置１０あるいは第２の光学装置３０の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。また、このような構成、構造を有する実施例４の光学装置に基づき、実施例２において説明したと同様の光学装置組立体を得ることもできる。

以上、好ましい実施例に基づき本発明を説明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した光学装置の構成、構造、光学装置の製造方法等は例示であり、適宜、変更することができる。載置部材の形状や数は、アライメントの要求精度、パターニングの精度、加工精度、歩留り等の総合的見地から決定すればよい。載置部材の構成様式として、
（１）片持梁構造を有する変位載置部材のみから構成する。
（２）片持梁構造を有する変位載置部材と固定載置部材から構成する。
（３）梁構造を有する変位載置部材のみから構成する。
（４）梁構造を有する変位載置部材と固定載置部材から構成する。
（５）片持梁構造を有する変位載置部材と、梁構造を有する変位載置部材と、固定載置部材から構成する。
といった構成様式を挙げることができる。

また、光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子を配置する前の（即ち、変位する前の）載置部材１３，３３，６３，７３は、直線状だけでなく、曲線状であってもよい。

実施例１においては、Ｍ＝４としたが、図１９の（Ａ）及び（Ｂ）に光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図を示すように、Ｍ＝３，Ｍ＝５とすることもできる。尚、図１９の（Ａ）及び（Ｂ）に示す例にあっては、変位部１５，３５を有する載置部材１３，３３は、その一端が光学素子固定手段１１，３１に固定された片持梁構造を有する。より具体的には、光学素子載置領域１２，３２に設けられたＭ個（但し、Ｍ≧３）の載置部材１３，３３は片持梁構造を有し、Ｍ個の載置部材１３，３３は光学素子２０，４０の軸ＡＸに関して対称性を有するように配置されている。尚、Ｍ個の載置部材１３，３３は、光学素子２０，４０の軸ＡＸに対してＭ回の回転対称（図１９の（Ａ）においては３回の回転対称、図１９の（Ｂ）においては５回の回転対称）となるように配置されている。

また、実施例１においては、４つの載置部材の全てを変位載置部材としたが、４つの載置部材の内、隣接する２つの載置部材を変位載置部材としてもよいし、３つの載置部材を変位載置部材としてもよい。また、図１９の（Ａ）に示した例においては、３つの載置部材の全てを変位載置部材としたが、３つの載置部材の内、１つの載置部材を変位載置部材としてもよいし、２つの載置部材を変位載置部材としてもよい。図１９の（Ｂ）に示した例においては、５つの載置部材の全てを変位載置部材としたが、５つの載置部材の内、連続した３つの載置部材を変位載置部材としてもよいし、４つを変位載置部材としてもよい。

実施例４においては、Ｎ＝２としたが、光学素子固定手段１１，３１を第１面側から眺めた模式図を図１４の（Ｂ）に示すように、Ｎ＝４としてもよい。尚、これらのＮ個の載置部材６３，７３は梁構造を有し、Ｎ個の載置部材は、光学素子２０，４０の軸ＡＸに関して対称性を有するように配置されている。より具体的には、Ｎ個の載置部材６３，７３は、光学素子２０，４０の軸ＡＸに対してＮ回の回転対称となるように配置され、あるいは又、Ｎ個の載置部材６３，７３は、光学素子２０，４０の軸を含む仮想平面に対して鏡面対称となるように配置されている。

変位載置部材と固定載置部材が混在している実施例３の変形例を、図２０、図２１に例示する。ここで、図２０は、光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図であり、図２１は、図２０の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置１０の模式的な断面図である。尚、図２０の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置１０の模式的な断面図は図１２と同様である。この例においては、載置部材は２つの変位載置部材１３，３３と２つの固定載置部材１９，３９から構成されている。ここで、固定載置部材１９，３９は、光学素子載置領域１２，３２において光学素子固定手段１１，３１から突出した突出部（段差部）である。

変位載置部材と固定載置部材が混在している実施例４の変形例を、図２２の（Ａ）、図２３に例示する。ここで、図２２の（Ａ）は、光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図であり、図２３は、図２２の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置６０の模式的な断面図である。尚、図２２の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置６０の模式的な断面図は図１５と同様である。この例においては、載置部材は１つの変位載置部材６３，７３と１つの固定載置部材６９，７９から構成されている。ここで、固定載置部材６９，７９は、光学素子載置領域１２，３２において光学素子固定手段１１，３１から突出した突出部（段差部）である。図２２の（Ｂ）に示す例にあっては、載置部材は２つの変位載置部材６３，７３と２つの固定載置部材６９，７９から構成されている。尚、載置部材を３つの変位載置部材６３，７３と１つの固定載置部材６９，７９から構成することもできる。

実施例においては、変位載置部材の幅（光学素子の軸と垂直な面で切断したときの厚さ）ｂを一定としたが、代替的に、図２４の（Ａ）及び（Ｂ）に光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図を示すように、片持梁構造を有する変位載置部材において、光学素子固定手段１１，３１から一体的に延びている載置部材１３，３３の部分である固定部１４，３４に丸みを付けてもよいし（図２４の（Ａ）参照）、あるいは又、平等強さ梁としてもよい（図２４の（Ｂ）参照）。このような構成にすることで、載置部材１３，３３に負荷がかかったときの応力が集中する部位の強度を増すことができ、アライメント精度、歩留り向上につながる。

図１の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の光学装置における光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図であり、図１の（Ａ）は、光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子を配置する前の載置部材の状態を模式的に示す図であり、図１の（Ｂ）は、光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子を配置した後の載置部材の状態を模式的に示す図である。図２は、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の模式的な断面図である。図３は、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の模式的な断面図である。図４は、図１の（Ａ）の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第２の光学装置の模式的な断面図である。図５は、図１の（Ａ）の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第２の光学装置の模式的な断面図である。図６は、載置部材の変位状態を模式的に示す載置部材等の斜視図である。図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の第１の光学装置の製造方法等を説明するためのＳＯＩ基板等の模式的な一部端面図である。図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、図７の（Ｂ）に引き続き、実施例１の第１の光学装置の製造方法等を説明するためのＳＯＩ基板等の模式的な一部端面図である。図９の（Ａ）及び（Ｂ）は、図８の（Ｂ）に引き続き、実施例１の第１の光学装置の製造方法等を説明するためのＳＯＩ基板等の模式的な一部端面図である。図１０は、実施例２の光学装置組立体の概念図である。図１１は、実施例３の光学装置における光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図である。図１２は、図１１の矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の変形例の模式的な断面図である。図１３は、図１１の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の変形例の模式的な断面図である。図１４の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例４の光学装置における光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図である。図１５は、図１４の（Ａ）における矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の模式的な断面図である。図１６は、図１４の（Ａ）における矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の模式的な断面図である。図１７は、図１４の（Ａ）における矢印Ａ−Ａに沿った光学素子固定手段を含む第２の光学装置の模式的な断面図である。図１８は、図１４の（Ａ）における矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第２の光学装置の模式的な断面図である。図１９の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例１の光学装置における光学素子固定手段の変形例を第１面側から眺めた模式図である。図２０は、変位載置部材と固定載置部材が混在している実施例３の変形例における光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図である。図２１は、図２０の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の模式的な断面図である。図２２は、変位載置部材と固定載置部材が混在している実施例４の変形例における光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図である。図２３は、図２２の矢印Ｂ−Ｂに沿った光学素子固定手段を含む第１の光学装置の模式的な断面図である。図２４の（Ａ）及び（Ｂ）は、載置部材の変形例を説明するための、光学素子固定手段を第１面側から眺めた模式図である。

符号の説明

ＡＸ・・・光学素子の軸、１０・・・第１の光学装置、３０・・・第２の光学装置、１１，３１・・・光学素子固定手段、１２，３２・・・光学素子載置領域、１３，３３，６３，７３・・・載置部材、１４，３４，６４，７４・・・固定部、１５，３５，６５，７５・・・変位部、１６，３６・・・光学素子固定手段の第１面、１７，３７・・・光学素子固定手段の第２面、１８・・・貫通孔、１９，３９，６９，７９・・・固定載置部材、２０，４０・・・光学素子、２１，４１・・・光学素子抑え部材、２２・・・発光素子、４２・・・受光素子、５０・・・位置測定手段（スケール）、８０・・・ＳＯＩ基板、８１・・・シリコン層、８２・・・ＳｉＯ₂層、８６・・・第１面、８７・・・第２面、９１・・・第１マスク層、９２・・・第２マスク層

Claims

（Ａ）光学素子、
（Ｂ）光学素子固定手段、
（Ｃ）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ）発光若しくは受光を行う発光／受光部、
を備えた光学装置であって、
（ａ）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ）第１面には、光学素子載置領域を覆うように、光学素子抑え部材が固定されており、
（ｆ）第２面には、発光／受光部が配されており、
（ｇ）光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子が配置されることによって、変位部を有する載置部材の変位部が変位し、以て、発光／受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置する、
ことを特徴とする光学装置。
変位部を有する載置部材は、その一端が光学素子固定手段に固定された片持梁構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
光学素子載置領域には、Ｍ個（但し、Ｍ≧３）の載置部材が設けられており、
Ｍ個の載置部材は、片持梁構造を有し、
Ｍ個の載置部材は、光学素子の軸に関して対称性を有するように配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
Ｍ個の載置部材は、光学素子の軸に対してＭ回の回転対称となるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
Ｍ個の載置部材は、光学素子の軸を含む仮想平面に対して鏡面対称となるように配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
変位部を有する載置部材は、その両端が光学素子固定手段に固定された梁構造を有することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
光学素子載置領域には、Ｎ個の（但し、Ｎ≧２）の載置部材が設けられており、
Ｎ個の載置部材は、梁構造を有し、
Ｎ個の載置部材は、光学素子の軸に関して対称性を有するように配置されていることを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
光学素子固定手段は、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板から作製されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
光学素子は、球状のレンズから成ることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
発光／受光部は、光学素子固定手段の第２面に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
光学素子固定手段の第２面から光学素子載置領域まで、光学素子固定手段には貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
発光／受光部は、１又は複数の発光ダイオードから成ることを特徴とする請求項１０に記載の光学装置。
発光／受光部は、光学素子固定手段の第２面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
発光／受光部は、１又は複数のフォトダイオードから成ることを特徴とする請求項１３に記載の光学装置。
第１の光学装置、第２の光学装置、及び、第１の光学装置と第２の光学装置との間に配置された位置測定手段から成る光学装置組立体であって、
第１の光学装置は、
（Ａ−１）光学素子、
（Ｂ−１）光学素子固定手段、
（Ｃ−１）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ−１）発光を行う発光部、
を備え、
（ａ−１）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ−１）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ−１）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ−１）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ−１）第１面には、光学素子載置領域を覆うように、光学素子抑え部材が固定されており、
（ｆ−１）第２面には、発光部が配されており、
（ｇ−１）光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子が配置されることによって、変位部を有する載置部材の変位部が変位し、以て、発光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置し、
第２の光学装置は、
（Ａ−２）光学素子、
（Ｂ−２）光学素子固定手段、
（Ｃ−２）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ−２）受光を行う受光部、
を備え、
（ａ−２）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ−２）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ−２）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ−２）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ−２）第１面には、光学素子載置領域を覆うように、光学素子抑え部材が固定されており、
（ｆ−２）第２面には、受光部が配されており、
（ｇ−２）光学素子抑え部材と載置部材との間に光学素子が配置されることによって、変位部を有する載置部材の変位部が変位し、以て、受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置し、
光学装置組立体において、
第１の光学装置を構成する発光部の軸線と光学素子の軸、及び、第２の光学装置を構成する受光部の軸線と光学素子の軸は同軸に位置し、
第１の光学装置における光学素子抑え部材と、第２の光学装置における光学素子抑え部材との間に位置測定手段が配置されている、
ことを特徴とする光学装置組立体。
第１の光学装置及び／又は第２の光学装置において、変位部を有する載置部材は、その一端が光学素子固定手段に固定された片持梁構造を有することを特徴とする請求項１５に記載の光学装置組立体。
第１の光学装置及び／又は第２の光学装置において、変位部を有する載置部材は、その両端が光学素子固定手段に固定された梁構造を有することを特徴とする請求項１５に記載の光学装置組立体。
第１の光学装置の光学素子固定手段は、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板から作製されており、
第２の光学装置の光学素子固定手段も、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板から作製されていることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置組立体。
第１の光学装置及び／又は第２の光学装置における光学素子は、球状のレンズから成ることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置組立体。
発光部は、光学素子固定手段の第２面に取り付けられていることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置組立体。
受光部は、光学素子固定手段の第２面に形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の光学装置組立体。
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）光学素子固定手段、並びに、
（Ｃ）光学素子抑え部材、
を備えた光学装置が、複数、アレイ状に配列されて成る光学装置集合体であって、
光学装置を構成する光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向する第２面を有するウエハに形成されており、
各光学装置において、
（ａ）光学素子固定手段の内部には、ウエハの第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｂ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｃ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｄ）ウエハの第１面には、光学素子載置領域を覆うように、光学素子抑え部材が固定されており、
（ｅ）変位部を有する載置部材の変位部が変位することによって第２面に配される発光／受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置されるように、光学素子が載置部材に載置される、
ことを特徴とする光学装置集合体。
光学素子を保持し、発光若しくは受光を行う発光／受光部が配される光学素子固定手段であって、
（ａ）第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ）その内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ）変位部を有する載置部材の変位部が変位することによって第２面に配される発光／受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置されるように、光学素子が載置部材に載置される、
ことを特徴とする光学素子固定手段。
（Ａ）光学素子を固定する光学素子固定手段、及び、
（Ｂ）発光若しくは受光を行う発光／受光部、
を備えた光学装置部品であって、
（ａ）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ）第２面には、発光／受光部が配されており、
（ｆ）変位部を有する載置部材の変位部が変位することによって第２面に配された発光／受光部の軸線と光学素子の軸が同軸に位置されるように、光学素子が載置部材に載置される、
ことを特徴とする光学装置部品。
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）光学素子固定手段、
（Ｃ）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ）発光若しくは受光を行う発光／受光部、
を備えた光学装置の製造方法であって、
（ａ）第１面、及び、該第１面に対向する第２面を有し、内部にＳｉＯ₂層が形成されたシリコン半導体基板の第１面にエッチング用マスクを形成した後、該エッチング用マスクを使用してシリコン半導体基板を第１面側からエッチングし、以て、
（１）内部に、第１面に開口した光学素子載置領域が形成され、
（２）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられ、
（３）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有する、
光学素子固定手段を形成し、次いで、
（ｂ）載置部材に光学素子を載置した後、光学素子載置領域を覆うように第１面に光学素子抑え部材を固定することで、変位部を有する載置部材の変位部を変位させ、以て、発光／受光部の軸線と光学素子の軸を同軸に位置させる、
ことを特徴とする光学装置の製造方法。
（Ａ）光学素子、
（Ｂ）光学素子固定手段、
（Ｃ）光学素子抑え部材、並びに、
（Ｄ）発光若しくは受光を行う発光／受光部、
を備え、
（ａ）光学素子固定手段は、第１面、及び、該第１面に対向した第２面を有し、
（ｂ）光学素子固定手段の内部には、第１面に開口した光学素子載置領域が形成されており、
（ｃ）光学素子載置領域には、少なくとも２つの載置部材が設けられており、
（ｄ）少なくとも１つの載置部材は、変位部を有しており、
（ｅ）第２面には、発光／受光部が配されている、
光学装置の組立方法であって、
載置部材に光学素子を載置した後、光学素子載置領域を覆うように第１面に光学素子抑え部材を固定することで、変位部を有する載置部材の変位部を変位させ、以て、発光／受光部の軸線と光学素子の軸を同軸に位置させる、
ことを特徴とする光学装置の組立方法。