光学单元、光学装置和光学单元的制造方法与流程

1.本公开涉及光学单元、光学装置和光学单元的制造方法。


背景技术：

2.专利文献1记载了一种具有反射镜振动部的光扫描装置。反射镜振动部包括基板和设置在基板上的压电元件。在基板上经由扭转梁安装有反射镜部。另外，在反射镜部和支承它的扭转梁的外侧形成有振子和支承该振子的扭转梁。反射镜部和振子构成两个振子系统，被设计成具有共振频率f和2f、或f和3f。压电元件与频率可变的驱动电路连接。在该反射镜振动部，通过向压电元件施加电压来使压电元件伸缩，从而在基板上产生板波，该板波的振动能量使由梁支承的反射镜部摆动，对反射镜部提供转矩。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2010-2783号公报


技术实现要素：

6.发明要解决的技术问题
7.然而，在如上所述的光扫描装置等光学装置中，在使用金属板作为基板的情况下，扫描所用的光可能被反射镜部以外反射而成为杂散光。杂散光的产生可能成为光扫描装置的光学特性降低的一个原因。
8.为此，本公开的目的在于提供一种能够提高光学特性的光学单元、光学装置和光学单元的制造方法。
9.解决问题的技术手段
10.本公开的光学单元包括：基体，其由金属构成，具有主面和主面的相反侧的背面；光学面，其设置于主面；和振动元件，其设置于主面或背面，基体包括：支承部；从支承部延伸的第一延伸部和第二延伸部；配置在第一延伸部与第二延伸部之间的可动部；和将第一延伸部与可动部连结的第一连结部以及将第二延伸部与可动部连结的第二连结部，振动元件设置于支承部，通过使支承部振动而在第一连结部和第二连结部引发扭转振动来使可动部摆动，光学面在可动部中设置于主面，在主面中支承部上的比设置有振动元件的位置靠可动部一侧的第一区域、主面中与第一延伸部和第二延伸部对应的第二区域、以及主面或背面中与振动元件对置的第三区域之中的至少任一区域的至少一部分形成有梨皮面。
11.在该光学单元中，由设置在基体的支承部上的振动元件在基体的第一连结部和第二连结部引发扭转振动，使设置有光学面的可动部摆动。因此，通过使光入射到经由可动部摆动的光学面，可实现光扫描等各种光学功能。尤其是，在该光学单元中，在设置有光学面的基体的主面中支承部上的比设置有振动元件的位置靠可动部一侧的第一区域、与第一延伸部和第二延伸部对应的第二区域、以及主面或背面中与振动元件对置的第三区域之中的至少任一区域的至少一部分形成有梨皮面。第一区域和第二区域是主面中的比较靠近光学
面(可动部)、光容易入射的区域。因此，在第一区域和/或第二区域形成有梨皮面的情况下，能够抑制杂散光的产生。即，光学特性得到提高。另外，在第三区域形成有梨皮面的情况下，振动元件在主面或背面上的接合得到强化。通过使振动元件与主面或背面牢固地接合，能够可靠地在第一连结部和第二连结部引发扭转振动来使光学面(可动部)摆动。由此，该情况下光学特性也得到提高。
12.在本公开的光学单元中，也可以是，振动元件设置于主面，在第一区域、第二区域和第三区域形成有梨皮面。该情况下，光学特性可靠地得到提高。
13.在本公开的光学单元中，也可以是，在整个主面形成有梨皮面。该情况下，光学特性更可靠地得到提高。另外，在该情况下，在形成梨皮面时能够将整个主面一并粗化，因此制造变得容易。
14.在本公开的光学单元中，也可以是，基体具有将主面与背面连接的侧面，在整个背面和侧面形成有梨皮面。该情况下，光学特性进一步可靠地得到提高。另外，该情况下，在形成梨皮面时，能够将包括主面、背面和侧面的基体的整个表面一并粗化，因此制造变得更容易。
15.在本公开的光学单元中，也可以是，基体具有将主面与背面连接的侧面，侧面的至少一部分为平坦面。该情况下强度得到提高。
16.在本公开的光学单元中，也可以是，包括应力缓和部，其设置在光学面与第一连结部之间、以及光学面与第二连结部之间，用于缓和因第一连结部和第二连结部的扭转而引起的应力。该情况下，因为抑制了可动部挠曲，所以光学特性进一步得到提高。
17.在本公开的光学单元中，也可以是，还包括用于将振动元件与外部电连接的电极，电极位于支承部和振动元件上，包括与振动元件接触的第一部分，和以从第一部分向支承部的外缘延伸的方式设置在支承部上的第二部分。该情况下，通过在朝向支承部的外缘延伸的电极的第二部分设置引线等配线，能够经由电极将振动元件与外部电连接。因此，与从外部将引线等配线直接延伸到振动元件的情况相比，引线等配线缩短，能够稳定地连接。此外，这里的外部是指光学单元以外的结构，在具备光学单元的光学装置中，可以是例如安装光学单元的基板等光学装置内部的结构。
18.本公开的光学装置包括：上述光学单元；用于输出光的光源；和检测器，其配置在从光源输出的光的光轴上，用于检测该光，光源和检测器被配置成，能够由于与振动元件的振动对应的基体的位移，导致光轴与基体的一部分发生干涉。根据该光学装置，能够基于从光源输出且不被基体遮挡而由检测器检测到的光的输出，来检测光学面(可动部)的摆动的振幅(摆角)。
19.本公开的光学装置包括：光学单元，其包括由金属构成的基体、设置于基体的光学面以及设置于基体的振动元件；和容器，其收纳光学单元，基体包括：支承部；从支承部延伸的第一延伸部和第二延伸部；配置在第一延伸部与第二延伸部之间的可动部；和将第一延伸部与可动部连结的第一连结部以及将第二延伸部与可动部连结的第二连结部，振动元件设置于支承部，通过使支承部振动而在第一连结部和第二连结部引发扭转振动来使可动部摆动，光学面设置于可动部，容器设置有用于使光入射到光学面的开口，在基体中的经由开口从容器露出的部分的至少一部分形成有梨皮面。
20.在该光学装置中，由设置在基体的支承部上的振动元件在基体的第一连结部和第
二连结部引发扭转振动，使设置有光学面的可动部摆动。因此，通过使光入射到经由可动部摆动的光学面，可实现光扫描等各种光学功能。尤其是，在该光学装置中，在基体中的经由开口从容器露出的部分的至少一部分形成有梨皮面。基体中的经由开口从容器露出的部分是光容易入射到的部分。从而，能够抑制杂散光的产生。即，光学特性得到提高。
21.本公开的光学单元的制造方法，包括：第一步骤，准备金属部件；第二步骤，在第一步骤之后，从金属部件形成具有主面和主面的相反侧的背面的基体；和第三步骤，在第二步骤之后，将基体的至少一部分粗化，基体包括：用于设置振动元件的支承部；从支承部延伸的第一延伸部和第二延伸部；可动部，其配置在第一延伸部与第二延伸部之间，且主面一侧用于设置光学面；和将第一延伸部与可动部连结的第一连结部以及将第二延伸部与可动部连结的第二连结部，在第三步骤中，将主面中支承部上的比设置振动元件的位置靠可动部一侧的第一区域、主面中与第一延伸部和第二延伸部对应的第二区域、以及主面或背面中与振动元件对置的第三区域之中的至少任一区域的至少一部分粗化。
22.或者，本公开的光学单元的制造方法，包括：第一步骤，准备金属部件；第二步骤，在第一步骤之后，将金属部件的表面粗化；和第三步骤，在第二步骤之后，从金属部件形成具有被粗化的主面和主面的相反侧的被粗化的背面的基体，基体包括：用于设置振动元件的支承部；从支承部延伸的第一延伸部和第二延伸部；可动部，其配置在第一延伸部与第二延伸部之间，且主面一侧用于设置光学面；和将第一延伸部与可动部连结的第一连结部以及将第二延伸部与可动部连结的第二连结部。
23.根据上述的理由，这些制造方法中的任一个都能够制造光学特性得到提高的光学单元。
24.发明效果
25.根据本公开，能够提供一种能够提高光学特性的光学单元、光学装置和光学单元的制造方法。
附图说明
26.图1是表示本实施方式的光学装置的立体图。
27.图2是将图1所示的光学装置的一部分(盖部)省略表示的立体图。
28.图3是表示图1和图2所示的光学单元的平面图。
29.图4是沿图3的iv-iv线的剖视图。
30.图5是表示图3、4所示的光学单元的制造方法的一个步骤的立体图。
31.图6是表示图3、4所示的光学单元的制造方法的一个步骤的立体图。
32.图7是表示图3、4所示的光学单元的制造方法的一个步骤的立体图。
33.图8是表示第一变形例的光学单元的图。
34.图9是表示图8所示的光学单元的制造方法的一个步骤的立体图。
35.图10是表示图8所示的光学单元的制造方法的一个步骤的立体图。
36.图11是表示图8所示的光学单元的制造方法的一个步骤的立体图。
37.图12是表示第二变形例的光学单元的平面图。
38.图13是表示图12所示的应力缓和部和设置部的变形例的平面图。
39.图14是表示第三变形例的光学单元的平面图。
40.图15是表示第四变形例的光学单元的平面图。
41.图16是表示第五变形例的光学单元的平面图。
42.图17是沿图16的vii-vii线的剖视图。
43.图18是表示第六变形例的光学单元的平面图。
44.图19是表示第七变形例的光学单元的平面图。
45.图20是表示第一变形例的光学装置的立体图。
46.图21是表示第二变形例的光学装置的立体图。
47.图22是表示第三变形例的光学装置的立体图。
具体实施方式
48.下面参照附图对本公开的一个实施方式进行详细说明。此外，在各图中对彼此相同的要素、或彼此相当的要素标注彼此相同的标记，有时省略重复的说明。另外，各图中有时会标出由x轴、y轴和z轴规定的直角坐标系。
49.图1是表示本实施方式的光学装置的立体图。图2是将图1所示的光学装置的一部分(盖)省略表示的立体图。如图1、2所示，光学装置100包括光学单元1和收纳光学单元1的容器110。容器110具有主体111和盖112。作为一例，主体111为一侧敞开的矩形箱状。在主体111的一个侧壁形成有缺口111r。
50.盖112以将主体111的敞开部分封闭的方式配置于主体111，通过螺丝等固定部件114安装于主体111。在盖112上形成有开口112r。在此，开口112r被由透光材料构成的窗部件113密封。窗部件113与后述的光学面20s和/或主面5s平行。此外，开口112r也可以不设置窗部件113而是敞开的。
51.光学装置100还包括配线基板115。配线基板115在主体111的内部设置于形成有缺口111r的侧壁一侧，且被固定于主体111。在配线基板115上设置有焊盘等电极40和连接器50。电极40经由引线(wire)等配线41与光学单元1的一个电极(后述振动元件30的上部电极31)电连接。在配线基板115上设置有用于将电极40与连接器50电连接的配线(未图示)，以及用于将光学单元1的另一个电极(后述振动元件30的下部电极32)与连接器50电连接的配线(未图示)。
52.即，连接器50与光学单元1的振动元件30电连接。能够经由连接器50从光学装置100的外部对振动元件30提供驱动电压。接着，对光学单元1进行说明。
53.图3是表示图1、2所示的光学单元的平面图。图4是沿图3的iv-iv线的剖视图。尤其是，图4中(b)是图4中(a)的区域ar的放大图。如图3、4所示，光学单元1包括基体5、光学面20s以及振动元件30。基体5由例如铁系、不锈钢系、铜系、坡莫合金系、钛系、钨系、钼系等金属构成，呈板状。基体5具有主面5s、主面5s的相反侧的背面5r以及将主面5s和背面5r彼此连接的侧面5f。在此，将从背面5r去往主面5s的方向(基体5的厚度方向)设为z轴方向。光学面20s和振动元件30在此设置于基体5的主面5s。
54.基体5包括支承部10、第一延伸部11、第二延伸部12、第一连结部13、第二连结部14和可动部15。支承部10、第一延伸部11、第二延伸部12、第一连结部13、第二连结部14以及可动部15彼此形成为一体，均包含主面5s、背面5r以及侧面5f的一部分。支承部10在此呈矩形板状。第一延伸部11和第二延伸部12以彼此隔开间隔的状态从支承部10的一个端部(在此
为单向)延伸。
55.作为一例，第一延伸部11和第二延伸部12为彼此相同的形状，并以沿y轴方向的彼此的间隔恒定的方式彼此平行地延伸。在此，将第一延伸部11和第二延伸部12的延伸方向设为x轴方向，将第一延伸部11与第二延伸部12对置的方向设为y轴方向。第一延伸部11和第二延伸部12例如呈细长的矩形板状(截面为矩形的棒状)。在此，第一延伸部11和第二延伸部12仅在x轴方向的一端部被支承部10支承，构成悬臂梁(cantilever)。另外，第一延伸部11和第二延伸部12也可以具有在与x轴方向交叉的方向上延伸的部分。
56.可动部15配置于第一延伸部11与第二延伸部12之间。更具体而言，可动部15在y轴方向上配置于第一延伸部11与第二延伸部12的中间位置。可动部15在此形成为圆板状，但例如可根据光学面20s的形状构成为任意的形状。
57.第一连结部13从第一延伸部11沿y轴方向延伸并与可动部15连接。由此，第一连结部13将第一延伸部11与可动部15彼此连结。第二连结部14从第二延伸部12沿y轴方向延伸并与可动部15连接。由此，第二连结部14将第二延伸部12与可动部15彼此连结。在此，第一连结部13和第二连结部14设置在第一延伸部11和第二延伸部12的x轴方向上的相同位置。第一连结部13和第二连结部14位于沿y轴方向的单个直线上。根据上述第一延伸部11和第二延伸部12以及可动部15的位置关系，y轴方向上的第一连结部13的长度与y轴方向上的第二连结部14的长度相同。在此，第一连结部13和第二连结部14具有相同的形状。
58.第一连结部13和第二连结部14在此呈细长的矩形板状(截面为矩形的棒状)。如后述，第一连结部13和第二连结部14作为随第一延伸部11和第二延伸部12的变形(位移)而以扭转的方式弹性变形的扭杆发挥作用。可动部15经由第一连结部13和第二连结部14被支承，随着第一连结部13和第二连结部14的弹性变形而绕沿y轴方向的轴摆动(被支承为可摆动)。
59.光学单元1还具有光学部件20。光学部件20在此形成为圆板状，一个面为光学面20s。光学部件20以光学面20s的相反侧的面与主面5s面对面的方式，即光学面20s面对与主面5s相反的一侧的方式安装于可动部15。因而，在光学单元1中，光学面20s在可动部15设置于主面5s。光学面20s(光学面20s的中心)在y轴方向上配置于第一延伸部11与第二延伸部12的中间位置。在此，基体5和光学面20s关于通过光学面20s中心且沿x轴方向的直线线对称。光学面20s例如是反射镜面(反射面)。在该情况下，光学部件20由例如硅等半导体材料或玻璃形成，通过在一个面上形成反射膜而构成光学面20s。此外，能够省略光学部件20的一个面上的反射膜。即，也能够将光学部件20的一个面本身用作光学面20s。
60.振动元件30设置于支承部10。在此，振动元件30设置在主面5s上。在振动元件30的与主面5s相反的一侧的面上设置有上部电极31。在振动元件30与主面5s之间设置有下部电极32。上部电极31与振动元件30接触(电连接)。在此，下部电极32与振动元件30以及支承部10接触(电连接)。即，振动元件30通过下部电极32与主面5s接合。但是，在主面5s与下部电极32之间和/或下部电极32与振动元件30之间也可以设有导电性的粘接层。在该情况下，导电性的粘接层有助于振动元件30与主面5s的接合。
61.像这样，在此，振动元件30经由下部电极32(及导电性的粘接层)与基体5电连接。基体5(即光学单元1)例如通过导电性的粘接层或机械固定的方式固定于配线基板115，与配线基板115的连接器50上连接的配线电连接。即，振动元件30经由上部电极31、配线41、电
极40以及配线基板115与连接器50电连接。并且，振动元件30经由下部电极32(及导电性的粘接层)以及配线基板115与连接器50电连接。因此，上部电极31和下部电极32用于振动元件30与外部(光学单元1的外部)的电连接。
62.由此，振动元件30按照经由连接器50从外部提供的驱动电压而发生变形和/或振动，由此使支承部10振动。由此，振动元件30经由支承部10的振动在第一连结部13和第二连结部14引发扭转振动(扭转共振)，使可动部15和光学面20s摆动。即，在光学单元1中，将第一连结部13、第二连结部14、可动部15以及光学部件20的扭转共振系统和振动元件30配置于分离的位置，同时采用兰姆波共振结构，由此能够以高驱动效率产生扭转共振。
63.振动元件30在y轴方向上以振动元件30的中心与可动部15以及光学面20s的中心一致的方式设置于支承部10。即，振动元件30在y轴方向上配置于第一延伸部11与第二延伸部12的中间位置。振动元件30的x轴方向上的位置可根据要引发的扭转振动的形式任意地设定。振动元件30例如由压电体构成。
64.在如上所述的光学装置100中，光(例如激光)经由窗部件113和盖112的开口112r入射至容器110内。入射至容器110内的光被光学面20s反射，经由窗部件113和开口112r向外部出射。光学面20s周期性摆动。因此，光从容器110的出射的方向随光学面20s的摆动而周期性且连续地变化。由此，光学装置100可作为光扫描装置发挥作用。该情况下，光的扫描方向为x轴方向。
65.此处，在光学单元1中，在主面5s中支承部10上的比设置有振动元件30的位置靠可动部15一侧的第一区域r1、主面5s中与第一延伸部11和第二延伸部12对应的第二区域r2、以及主面5s中与振动元件30对置的第三区域r3之中的至少任一区域的至少一部分形成有梨皮面(暗光泽面)。第一区域r1是以通过振动元件30的可动部15一侧的外缘的直线l1作为边界，且比直线l1靠可动部15一侧(x轴方向的正侧)的区域。第二区域r2是第一延伸部11和第二延伸部12的一个表面。第三区域r3是从z轴方向看来与振动元件30重合的区域。
66.在本实施方式中，在第一区域r1、第二区域r2和第三区域r3的整体形成有梨皮面。更具体而言，此处在整个主面5s、整个背面5r以及侧面5f的至少一部分形成有梨皮面(侧面5f的形成有梨皮面的区域后述)。即，此处除了上述的第一区域r1～第三区域r3之外，还在主面5s中的与第一连结部13和第二连结部14对应的区域以及主面5s中的与可动部15对应的区域形成有梨皮面。
67.此外，作为一例，此处的梨皮面是指表面粗糙度ra大于0.4(μm)的面。或者，此处的梨皮面可以是经过粗化使得表面粗糙度ra为6.3(μm)以上的面。另一方面，有时将表面粗糙度ra小于6.3(μm)的面称为平坦面。而且，表面粗糙度ra为0.4(μm)以下的面可为镜面。梨皮面上的凹凸等的高度或间距可以是规则的或不规则的。或者，梨皮面上的凹凸等可以具有或不具有方向性。
68.接着对上述的光学单元1的制造方法进行说明。图5～7是表示图3、4所示的光学单元的制造方法的一个步骤的立体图。在该制造方法中，首先如图5的(a)所示，准备矩形板状的金属板(金属部件)5a(第一步骤)。金属板5a具有主面5as、主面5as的相反侧的背面5ar以及将主面5as和背面5ar彼此连接的侧面5af。
69.接着，如图5的(b)所示，使金属板5a的表面(主面5as、背面5ar以及侧面5af)的至少一部分粗化，来形成金属板5b(第二步骤)。在此，作为一例，通过使金属板5a的整个表面
粗化来形成金属板5b。金属板5b具有经粗化的主面5bs、背面5br以及侧面5bf。作为粗化的方法，可举出激光烧蚀、蚀刻或机械研磨等。此处，因为将金属板5a的整个表面一并粗化，作为粗化的方法，能够使用将整个金属板5a浸渍于蚀刻液进行蚀刻的方法(也可以是其他方法)。此外，此处的粗化是指形成上述的梨皮面。
70.接着，如图6的(a)所示将金属板5b的一部分去除(切除)，形成包括多个(在此为三个)基体5的金属板5c(第三步骤)。基体5各自是之后成为光学单元1的部分1a。作为去除金属板5b的一部分的方法，能够使用冲压加工或蚀刻。基体5包括粗化的(即，形成有梨皮面的)主面5s、背面5r以及一部分被粗化的侧面5f。侧面5f中原本为金属板5b的侧面5bf的区域经过粗化而形成有梨皮面，该第三步骤中新形成的区域未被粗化，为平坦面。
71.即，在通过该制造方法制造的光学单元1中，侧面5f的至少一部分为平坦面。侧面5f中为平坦面的区域是支承部10的面向可动部15一侧的区域、第一延伸部11和第二延伸部12的彼此对置的区域、与第一连结部13和第二连结部14的两侧面对应的区域、以及与可动部15的外侧面对应的区域。
72.此外，第二步骤和第三步骤的顺序能够调换。该情况下，在去除金属板5a的一部分而从金属板5a形成了包括多个基体5的金属板5c之后，将金属板5c的表面的至少一部分粗化。此时，在将金属板5c的整个表面一并粗化的情况下，基体5的侧面5f整体被粗化。即，在该情况下制造的光学单元1中，在整个侧面5f形成梨皮面。另一方面，在使金属板5c的表面的一部分粗化的情况下，能够将基体5的主面5s中的第一区域r1、第二区域r2以及第三区域r3之中的至少任一区域的至少一部分有选择地粗化。例如能够使用激光烧蚀作为选择性粗化的方法。
73.在后续的步骤中，如图6的(b)所示，对各个基体5的支承部10形成振动元件30(以及上部电极31和下部电极32)(第四步骤)。由此，形成包括多个由基体5和振动元件30构成的单元1b的板部件5d。在振动元件30是压电体的情况下，作为压电体的形成方法，能够使用例如印刷法、粘贴压电体片、通过气相生长法来成膜和图案化、或者通过液相生长法来成膜和图案化。
74.接着，如图7的(a)所示，对各个基体5的可动部15设置光学面20s(第五步骤)。此处，通过将包含光学面20s的光学部件20安装于可动部15，来在可动部15设置光学面20s。由此，形成了包括多个光学单元1的板部件5e。此外，第四步骤和第五步骤的顺序能够调换。
75.之后，如图7的(b)所示，通过切下各个光学单元1(第六步骤)，得到单片化的光学单元1。此外，第五步骤和第六步骤的顺序能够调换。另外，在以上的制造方法中，对一并制造多个光学单元1的方法进行了说明，但也可以逐个制造光学单元1。该情况下不需要第六步骤。
76.如上述说明，在光学单元1中，由设置在基体5的支承部10上的振动元件30使支承部10振动，从而在基体5的第一连结部13和第二连结部14引发扭转振动，使设置有光学面20s的可动部15摆动。由此，通过使光入射到经由可动部15摆动的光学面20s，可实现光扫描等各种光学功能。尤其是，在光学单元1中，在设置有光学面20s的基体5的主面5s中支承部10上的比设置有振动元件30的位置靠可动部15一侧的第一区域r1、与第一延伸部11和第二延伸部12对应的第二区域r2、以及主面5s中的与振动元件30对置的第三区域r3之中的至少任一区域的至少一部分形成有梨皮面。
77.第一区域r1和第二区域r2是主面5s中的比较靠近光学面20s(可动部15)、光容易入射到的区域。因此，在第一区域r1和/或第二区域r2形成有梨皮面的情况下，能够抑制杂散光的产生。即，光学特性得到提高。另外，在第三区域r3形成有梨皮面的情况下，振动元件30(的有助于振动元件30粘接的层)在第三区域r3上的紧贴性得到提高，振动元件30与主面5s的接合得到强化。通过使振动元件30与主面5s牢固地接合，能够随着振动元件30的振动，可靠地在第一连结部13和第二连结部14引发扭转振动来使光学面20s(可动部15)摆动。由此，该情况下光学特性也得到提高。
78.此外，在光学单元1中，基体5由金属构成。因此，从维持基体5的强度的观点、抑制基体5生锈的观点来看，可认为理想的是将基体5的表面形成为平坦面。对此，如上所述，从提高光学特性的观点来看，光学单元1在基体5的表面形成梨皮面。
79.另外，在光学单元1中，振动元件30设置于主面5s，在第一区域r1、第二区域r2和第三区域r3形成有梨皮面。因此，光学特性可靠地得到提高。另外，在光学单元1中，因为在整个主面5s形成有梨皮面，所以光学特性更可靠地提高。另外，该情况下，在形成梨皮面时因为能够将整个主面5s一并粗化，所以制造变得容易。而且，在光学单元1中，因为在侧面5f的至少一部分也形成有梨皮面，所以抑制了由侧面5f产生杂散光，光学特性更可靠地得到提高。
80.此外，若在上述的制造方法中调换第二步骤和第三步骤的顺序，在形成包括多个基体5的金属板5c之后将金属板5c的表面粗化，即，将金属板5c的整个表面一并粗化的情况下，基体5的侧面5f整体被粗化。该情况下，在光学单元1中，在整个侧面5f形成了梨皮面。由此，该情况下能够更可靠地提高光学特性。
81.进而，根据上述的光学单元1的制造方法，基于同样的理由，能够制造光学特性得到提高的光学单元1。
82.以上实施方式对本公开的一个例子进行了说明。因此，本公开不限于上述例子，可进行各种变更。接着，对变形例进行说明。
83.[光学单元的第一变形例]
[0084]
图8是表示第一变形例的光学单元的图。图8的(a)是平面图，图8的(b)是沿viii-viii线的剖视图。如图8所示，第一变形例的光学单元2a与光学单元1相比，在不具备光学部件20的方面与光学单元1不同，在其他方面与光学单元1一致。
[0085]
在光学单元2a中，光学面20s在可动部15s直接设置于主面5s。例如，通过在可动部15s使主面5s镜面化，将光学面20s作为反射镜面(反射面)直接形成于主面5s。换言之，在光学单元2a中，主面5s中的与可动部15s对应的区域为光学面20s。作为一例，能够如下制造光学单元2a。
[0086]
图9～11是表示图8所示的光学单元的制造方法的一个步骤的立体图。在光学单元2a的制造方法中，首先如图9的(a)所示，准备金属板(金属部件)6a(第一步骤)。金属板6a具有主面6as、主面6as的相反侧的背面6ar以及将主面6as和背面6ar彼此连接的侧面6af。在金属板6a的表面之中，至少主面6as已被镜面化。即，在第一步骤中，准备至少主面6as已被镜面化的金属板6a。
[0087]
接着，如图9的(b)所示，通过在对主面6as形成掩模61之后将金属板6a的表面粗化，形成具有被粗化的主面6bs、背面6br以及侧面6bf的金属板6b(第二步骤)。此处，在之后
成为可动部15的区域设置了掩模61。由此，在金属板6b中，在设置有掩模61的区域残留了镜面，形成光学面20s。
[0088]
接着，如图10的(b)所示将金属板6b的一部分除去(切除)，形成包括多个(在此为三个)由基体5和光学面20s构成的单元2b的金属板6c(第三步骤)。基体5包括粗化的(即形成有梨皮面的)主面5s、背面5r以及一部分被粗化的侧面5f。侧面5f中原本为金属板6b的侧面6bf的区域经过粗化，该第三步骤中新形成的区域未被粗化。
[0089]
此外，第二步骤和第三步骤的顺序能够调换。在该情况下，在去除金属板6a的一部分而形成了包括多个基体5的金属板6c之后，在金属板6c上设置掩模61进行表面粗化。在之后的步骤中，如图11的(a)所示，对各个基体5的支承部10形成振动元件30(以及上部电极31和下部电极32)(第四步骤)。由此，形成包括多个光学单元2a的板部件6d。
[0090]
之后，如图11的(b)所示，通过切下各个光学单元2a(第六步骤)，得到单片化的光学单元2a。在以上的制造方法中，对一并制造多个光学单元2a的方法进行了说明，但也可以逐个制造光学单元2a。该情况下不需要第六步骤。
[0091]
以上的光学单元2a与光学单元1同样地，通过形成梨皮面而抑制了杂散光以及强化了振动元件30的接合，由此实现了光学特性的提高。另外，在光学单元2a中，因为在可动部15s的主面5s上直接形成了光学面20s，所以无需准备与基体5分体构成的光学部件20，实现了成本降低。而且，根据光学单元2a，与使用光学部件20的情况相比，抑制了光学面20s的翘曲。
[0092]
[光学单元的第二变形例]
[0093]
图12是表示第二变形例的光学单元的平面图。如图12所示，第二变形例的光学单元2c与光学单元1相比，在具备应力缓和部16的方面与光学单元1不同，在其他方面与光学单元1一致。应力缓和部16用于缓和因第一连结部13和第二连结部14的扭转而引起的应力。因此，应力缓和部16位于光学面20s与第一连结部13之间、以及光学面20s与第二连结部14之间。
[0094]
更具体而言，在光学单元2c中，可动部15包括应力缓和部16和用于设置光学面20s的设置部17。即，在第二变形例中，应力缓和部16作为可动部15的一部分形成于基体5。应力缓和部16包括与第一连结部13连接的第一部分16a和与第二连结部14连接的第二部分16b。第一部分16a从第一连结部13一边向x轴方向的正侧和负侧这两个方向分支，一边朝向第二连结部14延伸。第二部分16b从第二连结部14一边向x轴方向的正侧和负侧这两个方向延伸，一边朝向第一连结部13延伸。
[0095]
第一部分16a与第二部分16b在y轴方向上的第一延伸部11与第二延伸部12的中间位置彼此连接而一体化，整体呈环状。在此，第一部分16a和第二部分16b分别呈圆弧状(半圆状)，彼此一体化而呈圆环状。第一部分16a和第二部分16b各自的宽度(与z轴方向以及延伸方向交叉的方向上的尺寸)小于第一连结部13和第二连结部14的宽度以及设置部17的宽度。
[0096]
设置部17以架设在第一部分16a与第二部分16b的一对连接部分上的方式(在此为直线状)沿x轴方向延伸。此处，通过在设置部17安装光学部件20来在设置部17设置光学面20s。但是，也可以通过在设置部17将主面5s镜面化来在设置部17直接设置光学面20s。
[0097]
以上的光学单元2c也与光学单元1同样地，能够通过形成梨皮面而抑制杂散光以
及强化振动元件30的接合，从而实现光学特性的提高。另外，在光学单元2c中，因第一连结部13的扭转而引起的应力的传递路径被在应力缓和部16向两个方向分支的第一部分16a分割，并且因第二连结部14的扭转而引起的应力的传递路径同样地被向两个方向分支的第二部分16b分割。而且，因为应力缓和部16的第一部分16a和第二部分16b的宽度相对小，所以应力缓和部16优先发生变形。其结果是，因第一连结部13和第二连结部14的扭转而引起的应力在应力缓和部16得到缓和，抑制了光学面20s经由设置部17挠曲。由此，光学特性进一步提高。
[0098]
在此，在应力缓和部16和设置部17(即可动部15)，能够不在侧面5f形成梨皮面而是构成为平坦面。在光学单元2c中，通过在可动部15设置应力缓和部16，侧面5f中的与可动部15对应的区域的面积变大。因此，通过将侧面5f的与可动部15对应的区域构成为平坦面，抑制强度降低的效果相对较大。另外，该情况下，与在侧面5f的与可动部15对应的区域形成有梨皮面的情况相比，能够形成更加接近设计值的结构，能够实现可动部15的动作稳定化，进而能够实现光学特性的稳定化。
[0099]
此外，应力缓和部16和设置部17的形状不限于上述的例子。作为一例，也可以如图13的(a)所示，按照沿y轴方向延伸的方式设置设置部17。该情况下，应力缓和部16的第一部分16a和第二部分16b以从第一连结部13和第二连结部14分别一边向x轴方向的正侧和负侧这两个方向分支，一边使分支部分彼此再次连接的方式延伸，形成为环状。接着，设置部17以架设于第一部分16a和第二部分16b的方式沿y轴方向直线状延伸。该情况下，第一部分16a和第二部分16b经由设置部17连接。
[0100]
另外，作为另一例，也可以如图13的(b)所示设置多个(在此为两个)设置部17。此处，一对设置部17在彼此隔开间隔的状态下沿x轴方向延伸。该情况下，应力缓和部16的第一部分16a和第二部分16b由从第一连结部13和第二连结部14分别一边向x轴方向的正侧和负侧这两个方向分支一边沿x轴方向(直线状)延伸的部分，和从该部分的端部沿y轴方向(直线状)延伸的部分构成。第一部分16a和第二部分16b在该沿y轴方向延伸的部分彼此连接而一体化，整体上呈环状(在此为矩形环状)。接着，设置部17以架设于第一部分16a和第二部分16b的方式沿x轴方向直线状延伸。
[0101]
而且，上述的例子对应力缓和部16的第一部分16a和第二部分16b各自从第一连结部13和第二连结部14分别向两个方向分支的例子进行了说明。但是，第一部分16a和第二部分16b也可以构成为从第一连结部13和第二连结部14分别向三个方向以上的多个方向分支。即，此处，应力缓和部16是在光学面20s与第一连结部13之间、以及在光学面20s与第二连结部14之间与基体5设置为一体且分支成多个的部分。
[0102]
[光学单元的第三变形例]
[0103]
图14是表示第三变形例的光学单元的平面图。如图14所示，第三变形例的光学单元2d与光学单元1相比，在具备应力缓和部21的方面以及可动部15的形状上与光学单元1不同，在其他方面与光学单元1一致。应力缓和部21与第二变形例同样地用于缓和因第一连结部13和第二连结部14的扭转而引起的应力。因此，应力缓和部21与第二变形例同样地位于光学面20s与第一连结部13之间、以及光学面20s与第二连结部14之间。
[0104]
不过，在第三变形例中，应力缓和部21与光学部件20形成为一体。即，应力缓和部21以从z轴方向看来包围光学部件20的方式环状(在此为圆环状)设置于光学部件20的周
围。更具体地进行说明。在此，第一连结部13和第二连结部14在y轴方向上的第一延伸部11与第二延伸部12的中心位置彼此连接，可动部15从第一延伸部11与第二延伸部12的连接部分向x轴方向的两侧(直线状)延伸。
[0105]
而且，应力缓和部21包括与可动部15的x轴方向的一侧的部分固定的第一部分21a和与可动部15的x轴方向的另一侧的部分固定的第二部分21b。第一部分21a从与可动部15固定的固定部22a一边向y轴方向的正侧和负侧这两个方向分支，一边沿x轴方向延伸。第二部分21b从与可动部15固定的固定部22b一边向y轴方向的正侧和负侧这两个方向分支，一边沿x轴方向延伸。第一部分21a和第二部分21b从z轴方向看来在与第一连结部13和第二连结部14分别重叠的位置彼此连接而一体化，整体呈环状。
[0106]
在此，第一部分21a和第二部分21b分别呈圆弧状(半圆状)，彼此一体化而呈圆环状。第一部分21a和第二部分21b各自的宽度(与z轴方向以及延伸方向交叉的方向上的尺寸)小于第一连结部13和第二连结部14的宽度以及可动部15的宽度。光学部件20和应力缓和部21通过设置于第一部分21a与第二部分21b的连接部分的一对连结部23彼此连结而一体化(由与光学部件20相同的材料一体形成)。另一方面，光学部件20和应力缓和部21在连结部23以外的部分分离，在彼此之间形成有空间。此外，光学面20s在z轴方向上与可动部15隔开间隔。
[0107]
以上的光学单元2d也与光学单元1同样地，能够通过形成梨皮面而抑制杂散光以及强化振动元件30的接合，从而实现光学特性的提高。另外，在光学单元2d中，因第一连结部13和第二连结部14的扭转而引起的应力的传递路径，被从与可动部15固定的固定部22a向两个方向分支的第一部分21a分割，并且被从与可动部15固定的固定部22b向两个方向分支的第二部分21b分割。而且，因为应力缓和部21的第一部分21a和第二部分21b的宽度相对小，所以应力缓和部21优先发生变形。其结果是，因第一连结部13和第二连结部14的扭转而引起的应力在应力缓和部21得到缓和，抑制了光学面20s挠曲。由此，光学特性进一步提高。
[0108]
在上述的例子中，对应力缓和部21的第一部分21a和第二部分21b各自从与可动部15固定的固定部22a、22b分别向两个方向分支的例子进行了说明。但是，第一部分21a和第二部分21b也可以构成为从固定部22a、22b分别向三个方向以上的多个方向分支。即，此处，应力缓和部21是在光学面20s与第一连结部13之间、以及光学面20s与第二连结部14之间与光学部件20设置为一体(与基体5分体)且分支成多个的部分。
[0109]
[光学单元的第四变形例]
[0110]
图15是表示第四变形例的光学单元的平面图。如图15所示，第四变形例的光学单元2e与光学单元1相比，在具备光学部件60代替光学部件20的方面以及可动部15的形状上与光学单元1不同，在其他方面与光学单元1一致。
[0111]
此处，在可动部15形成有开口15p。在此，可动部15呈形成有圆形开口15p的圆环状，但也可以是其他形状。光学部件60例如以其中心与开口15p的中心一致的方式安装于可动部15。更具体而言，作为一例，光学部件60形成为圆板状，包括光学面60s和光学面60s的相反侧的光学面60r。光学部件60以光学面60r面对主面5s的方式，即以光学面60s位于与主面5s相反的一侧的方式安装于可动部15。因此，在光学单元2e中，一对光学面60s、60r在可动部15设置于主面5s。光学部件60由透光材料构成。
[0112]
作为一例，这样的光学部件60可构成为分光滤光片。在该情况下，通过在作为光的
入射面的光学面60s上形成防反射膜，在作为光的出射面的光学面60r上形成分光滤光片，可将光学单元2e构成为透射光的波长随可动部15的摆动角度而变动的分光元件。
[0113]
通过使用这样的分光元件，能够构成使从光源发出并从测定对象物透射或者反射后的光通过分光元件(或由分光元件进一步反射或分光)并由光检测器检测的分光器件。或者，通过将这样的分光元件与激光介质一起配置于光谐振腔的内部，能够构成输出从分光元件透射且经光谐振腔放大的光的波长可变光源。此外，还可以使用透射型光栅(或反射型光栅)代替分光滤光片。而且，也可以通过使光学部件60为透射折射元件，将光学单元2e构成为光路变更器。
[0114]
如上所述构成为透射型的光学单元2e也与光学单元1同样地，能够通过形成梨皮面而抑制杂散光以及强化振动元件30的接合，从而实现光学特性的提高。
[0115]
[光学单元的第五变形例]
[0116]
图16是表示第五变形例的光学单元的平面图。图17是沿图16的vii-vii线的剖视图。如图16、17所示，第五变形例的光学单元2f与光学单元1相比，在振动元件30的电连接结构上与光学单元1不同，在其他方面与光学单元1一致。
[0117]
即，在光学单元2f中，上部电极31从振动元件30起在支承部10上延伸。更具体而言，上部电极31位于支承部10和振动元件30上，包括与振动元件30接触的第一部分31a，和以从第一部分31a朝向支承部10的外缘延伸的方式设置在支承部10上的第二部分31b。在第二部分31b与支承部10(主面5s)之间设置有绝缘层33。
[0118]
第一部分31a是上部电极31中从z轴方向看来与振动元件30重叠的部分。第二部分31b是上部电极31中从z轴方向看来不与振动元件30重叠的部分(从振动元件30伸出的部分)。在从z轴方向观察时，第二部分31b与支承部10的外缘的最短距离小于第一部分31a与支承部10的外缘的最短距离。
[0119]
以上的光学单元2f也与光学单元1同样地，能够通过形成梨皮面而抑制杂散光以及强化振动元件30的接合，从而实现光学特性的提高。另外，在光学单元2f中，通过在朝向支承部10的外缘延伸的第二部分31b设置引线等配线(例如光学装置100的配线41)，能够进行振动元件30与外部的电连接。因此，与从外部将引线等配线直接延伸到振动元件30的情况相比，引线等配线缩短，能够稳定地连接。此外，这里的外部是指光学单元2f以外的结构，在具备光学单元2f的光学装置(例如光学装置100)中，可以是例如安装光学单元2f的基板等(例如光学装置100的配线基板115等)光学装置内部的结构。
[0120]
[光学单元的第六变形例]
[0121]
图18是表示第六变形例的光学单元的平面图。如图18所示，第六变形例的光学单元2g与光学单元1相比，在与支承部10的形状对应的振动元件30的电连接结构上与光学单元1不同，在其他方面与光学单元1一致。
[0122]
即，在光学单元2g中，对支承部10形成有开口10p。开口10p是在支承部10将基体5贯通的贯通孔。开口10p在支承部10上形成为，在从z轴方向观察时，开口10p的内缘与支承部10的外缘的最短距离小于振动元件30(上部电极31)与支承部10的外缘的最短距离。光学单元2g以设置在配线基板115上的电极40从开口10p露出到主面5s一侧的方式安装于配线基板115。而且，配线41经由开口10p与电极40和振动元件30(上部电极31)连接。
[0123]
以上的光学单元2g也与光学单元1同样，能够通过形成梨皮面而抑制杂散光以及
强化振动元件30的接合，从而实现光学特性的提高。另外，对于光学单元2g，也与光学单元2f同样地，电线等配线41缩短，能够进行稳定的连接。
[0124]
[光学单元的第七变形例]
[0125]
图19是表示第七变形例的光学单元的平面图。如图19所示，第七变形例的光学单元2h在梨皮面的形成范围方面与光学单元1不同，在其他方面与光学单元1一致。在光学单元2h中，在基体5中的从设置于容器110的盖112上的开口112r露出的部分形成有梨皮面。基体5中的从开口112r露出的部分是基体5中包括可动部15(即光学面20s)的部分，且是从z轴方向看来位于开口112r内侧的部分。
[0126]
在此，在基体5的主面5s中中包括从开口112r露出的整个区域的第四区域r4整体形成有梨皮面。另一方面，未在基体5的主面5s中的第四区域r4以外的区域r5形成梨皮面(构成平坦面)。如图所示，第四区域r4可以不到达通过振动元件30的可动部15一侧的外缘的直线l1，也可以越过直线l1并延伸。此外，不限于在基体5中的整个从开口112r露出的部分形成梨皮面的情况，只要在至少一部分形成有梨皮面即可。图19中，为方便起见在第四区域r4标注了阴影线。
[0127]
以上的光学单元2h也与光学单元1同样，能够通过形成梨皮面而抑制杂散光，从而实现光学特性的提高。
[0128]
[光学装置的第一变形例]
[0129]
图20是表示第一变形例的光学装置的立体图。如图20所示，光学装置100a与光学装置100相比，在具备容器110a代替容器110的方面与光学装置100不同，在其他方面与光学装置100一致。
[0130]
容器110a还具有设置于盖112的框部116a。框部116a沿盖112的开口112r的内缘竖立设置于盖112。在框部116a的顶部安装有窗部件113将开口112r密封。框部116a相对于盖112的高度随着从y轴方向的一方去往另一方而递减(或递增)。因此，窗部件113在y轴方向(与光的扫描方向正交的方向)倾斜。通过像这样使窗部件113倾斜，能够抑制经由窗部件113向外部出射的杂散光。
[0131]
[光学装置的第二变形例]
[0132]
图21是表示第二变形例的光学装置的立体图。如图21所示，光学装置100b与光学装置100相比，在具备容器110b代替容器110的方面与光学装置100不同，在其他方面与光学装置100一致。
[0133]
容器110b还具有设置于盖112的框部116b。框部116b沿盖112的开口112r的内缘竖立设置于盖112。在框部116b的顶部安装有窗部件113将开口112r密封。框部116b相对于盖112的高度随着从x轴方向的一方去往另一方而递减(或递增)。因此，窗部件113在x轴方向(光的扫描方向)倾斜。通过像这样使窗部件113倾斜，能够抑制经由窗部件113向外部出射的杂散光。
[0134]
[光学装置的第三变形例]
[0135]
图22是表示第三变形例的光学装置的立体图。图22中省略了容器110和配线基板115。如图22所示，第三变形例的光学装置100c与光学装置100相比，在还具备光源71和检测器72的方面与光学装置100不同，在其他方面与光学装置100一致。
[0136]
光源71输出光c(例如激光)。检测器72配置在从光源71输出的光c的光轴上，用于
检测该光c。检测器72例如可以是单个元件的pd或apd、sipm、或者它们的阵列或传感器或图像传感器、位置检测传感器。光源71和检测器72被配置成，能够由于与振动元件30的振动对应的基体5的位移，导致光c的光轴与基体5的一部分发生干涉。在图22的(a)中，光c的光轴被设定成随着可动部15的摆动而与可动部15干涉。另一方面，在图22的(b)中，对基体5在隔着可动部15与支承部10相反的一侧设置了将第一延伸部11与第二延伸部12连接的连接部19，光c的光轴被设定成，响应于该连接部19的变形(位移)而与连接部19干涉。此外，连接部19具有例如与第一连结部13和第二连结部14同样的截面形状(x-z面上的截面形状)。
[0137]
根据以上的光学装置100c，能够基于从光源71输出且不被基体5遮挡而由检测器72检测到的光的输出，来检测光学面20s(可动部15)的摆动的振幅(摆角)。此外，在图示的例子中，对光源71和检测器72设置于光学单元1的外部的例子进行了说明，但光源71和/或检测器72也可以设置于基体5。例如，也可以通过将光源71和检测器72中的一方设置于第一延伸部11或第二延伸部12，使得光c的光轴能够与可动部15干涉。另外，也可以在支承部10的比振动元件30靠可动部15一侧的位置形成贯通孔，并且以从该贯通孔向主面5s一侧突出的方式配置光源71。另外，光源71和检测器72可设置成光c的光轴与任意的部分干涉，不限于可动部15和连接部19。通过在基体5的主面5s中可能与光c的光轴干涉的区域形成梨皮面，能够抑制光c的杂散光而准确地检测摆角。
[0138]
此外，在上述的例子中，将检测器72配置为检测未被基体5的一部分遮挡而透过的光c。然而，检测器72也可以配置成检测在基体5的一部分反射的光c。更具体而言，检测器72可以配置成检测由基体5的侧面5f或连接部19反射的光c。该情况下也能够基于检测器72的输出来检测光学面20s(可动部15)的摆动的振幅(摆角)。
[0139]
[其他变形例]
[0140]
以上对光学单元和光学装置的变形例进行了说明，但本公开不限于以上的变形例，可进一步变形。例如，光学装置100、100a、100b可具备光学单元2a、2c、2d、2e、2f、2g、2h中的任意光学单元代替上述的光学单元1。而且，在光学单元1、2a、2c、2d、2e、2f、2g、2h中，各部分的结构能够相互应用。
[0141]
例如，对于在可动部15直接设置有光学面20s的光学单元2a，能够应用光学单元2c的应力缓和部16。另外，对于透射型的光学单元2e，能够应用光学单元2c的应力缓和部16或光学单元2d的应力缓和部21。另外，也可以并用应力缓和部16和应力缓和部21。另外，也可以将光学单元2f、2g的振动元件的电连接方式应用于其他光学单元2a、2c、2d、2e、2h。
[0142]
另外，在上述的例子中，振动元件30设置于基体5的主面5s，但振动元件30例如也可以根据所要求的振动方式设置于基体5的背面5r。在上述的各光学单元中，也可以仅在主面5s中的与第一连结部13和第二连结部14对应的区域形成有梨皮面。
[0143]
工业利用性
[0144]
可提供一种能够提高光学特性的光学单元、光学装置和光学单元的制造方法。
[0145]
附图标记说明
[0146]
1、2a、2c、2d、2e、2f、2g、2h
……
光学单元，5
……
基体，5s
……
主面，5r
……
背面，5f
……
侧面，10
……
支承部，11
……
第一延伸部，12
……
第二延伸部，13
……
第一连结部，14
……
第二连结部，15
……
可动部，16、21
……
应力缓和部，20s、60s、60r
……
光学面，30
……
振动元件，31
……
上部电极，31a
……
第一部分，31b
……
第二部分，71
……
光源，
72
……
检测器，100、100a、100b
……
光学装置，110、110a、110b
……
容器，112r
……
开口，r1
……
第一区域，r2
……
第二区域，r3
……
第三区域。