光学设备、制造光学设备的方法以及光学设备组装方法.pdf

本发明提供一种能够通过提高空间效率而实现小型化的光学设备及制造光学设备的方法。在光学设备（1）中，将光学基板（10）、电气基板（20）、及光纤托架（30）等收容在框体中。特别地，电气基板（20）形成得比光学基板（10）小，光纤托架（30）配置在由该电气基板（20）的外周面（20s）和框体（60）的内侧面（60s）围成的空间内。即，在该光学设备（1）中，使电气基板（20）和框体（60）之间的间隙不成为无效空间，而将其作为用于收取光纤余长的空间使用。由此，根据光学设备（1），能够通过提高空间效率而实现小型化。

权利要求书
1.  一种光学设备，其中，
该光学设备具有：
光学单元，其具有在正面搭载有光学部件的光学基板、以及配置在所述光学基板的正面侧或背面侧并搭载有电子部件的电气基板；
框体，其用于收容所述光学单元；
多个固定单元，它们使所述电气基板与所述光学基板或所述框体相互固定；以及
支柱，其从所述框体延伸至所述光学基板，以使所述光学基板和所述框体彼此远离的方式，将所述光学基板支撑在所述框体上。

2.  根据权利要求1所述的光学设备，其中，
该光学设备还具有光纤托架，该光纤托架用于收容与所述光学部件光学连接的多根光纤，
在从沿着所述光学基板及所述电气基板的厚度方向的规定方向观察时，所述光学基板及所述电气基板中的一方比另一方小，
所述光纤托架配置在由所述光学基板及所述电气基板中较小基板的外周面和所述框体的内表面围成的空间中。

3.  根据权利要求2所述的光学设备，其中，
在所述规定方向上的所述光学部件的高度高于所述电子部件的高度的情况下，使所述光学基板比所述电气基板大，
在所述规定方向上的所述电子部件的高度高于所述光学部件的高度的情况下，使所述电气基板比所述光学基板大。

4.  根据权利要求1至3中任一项所述的光学设备，其中，
所述光学基板以使所述光学基板的所述正面位于所述框体的底面侧的方式收容在所述框体中。

5.  根据权利要求1至4中任一项所述的光学设备，其中，
所述支柱具有固定在所述框体上的一端部和固定在所述光学基板上的另一端部，
所述光学基板在所述支柱的所述另一端部处，沿着与所述正面相交叉的方向被夹持。

6.  根据权利要求5所述的光学设备，其中，
所述光学基板配置为，在沿着所述正面的方向上，在所述光学基板和所述框体的间隔为最小的部分，在所述光学基板和所述框体之间形成有第1间隙，
所述支柱以在沿着所述正面的方向上，在所述另一端部和所述光学基板之间形成有第2间隙的方式夹持所述光学基板，
沿着所述正面的方向上的所述第1间隙的宽度，比沿着所述正面的方向上的所述第2间隙的宽度大。

7.  根据权利要求5或6所述的光学设备，其中，
所述光学基板由第1弹性部件和第2弹性部件夹持，其中，该第1弹性部件和第2弹性部件安装在所述支柱的所述另一端部上。

8.  根据权利要求5至7中任一项所述的光学设备，其中，
所述支柱形成为使所述一端部和所述另一端部的中心一致的柱状。

9.  根据权利要求7所述的光学设备，其中，
所述第1及第2弹性部件分别为碟形弹簧或橡胶垫圈。

10.  根据权利要求5至9中任一项所述的光学设备，其中，
所述支柱的所述一端部经由从所述框体的内侧面凸出设置的支撑片而固定在所述框体上。

11.  根据权利要求5至10中任一项所述的光学设备，其中，
在沿着所述正面的方向上，在所述光学基板和所述支柱的所述另一端部之间配置有第3弹性部件。

12.  根据权利要求7或9所述的光学设备，其中，
在沿着所述正面的方向上，在所述光学基板和所述支柱的所述另一端部之间配置有第3弹性部件，
所述第3弹性部件与所述第1及第2弹性部件中的至少一方一体地构成。

13.  根据权利要求2或3所述的光学设备，其中，
所述多根光纤包含：输入端口，其用于将光输入至所述框体；以及输出端口，其用于将光从所述框体输出，
所述光学部件包含准直器阵列，该准直器阵列对从所述输入端口输入的光进行准直化并将其射出，
所述电子部件包含：光偏转元件，其使从所述准直器阵列射出的光射入并朝向所述输出端口射出；以及驱动电路，其用于驱动所述光偏转元件，
所述光偏转元件收容在架体中，
所述固定单元使所述电气基板和所述光学基板相互固定，
所述架体通过固定在所述光学基板及所述电气基板上而构成所述固定单元之一。

14.  根据权利要求2、3、13中任一项所述的光学设备，其中，
在所述光纤托架上设有开口，该开口用于将所述多根光纤从所述光学基板的所述正面侧引出至所述背面侧。

15.  根据权利要求1至14中任一项所述的光学设备，其中，
所述光学基板及所述电气基板形成为大致矩形板状，
所述固定单元配置在所述光学基板及所述电气基板的4个角部， 使所述电气基板和所述光学基板相互固定，
所述支柱在所述光学基板上的配置有所述固定单元的位置中的至少3处，将所述光学基板支撑在所述框体上。

16.  一种制造光学设备的方法，该方法用于制造权利要求1至15中任一项所述的光学设备，具有：
第1工序，在该工序中，通过所述固定单元使所述光学基板和所述电气基板相互固定，构成所述光学单元；
第2工序，在该工序中，将所述支柱安装在所述框体上；以及
第3工序，在该工序中，将所述光学单元收容在所述框体中，并且，由所述支柱将所述光学基板支撑在所述框体上，从而将所述光学单元固定在所述框体上。

17.  一种制造光学设备的方法，该方法用于制造权利要求2、3、13、14中任一项所述的光学设备，具有：
第1工序，在该工序中，通过所述固定单元使所述光学基板和所述电气基板相互固定，构成所述光学单元；
第2工序，在该工序中，将所述支柱安装在所述框体上；
第3工序，在该工序中，将所述光学单元收容在所述框体中，并且，由所述支柱将所述光学基板支撑在所述框体上，从而将所述光学单元固定在所述框体上；
第4工序，其在所述第3工序之后，将从设置在所述框体上的光纤引入通道导入至所述框体中的外部光纤，与所述多根光纤彼此熔接；以及
第5工序，在该工序中，将所述多根光纤和所述外部光纤收容在所述光纤托架中，其中，该光纤托架收容在所述框体中。

18.  一种光学设备组装方法，其用于将搭载有光学部件的光学基板支撑固定在框体上，具有：
第1工序，在该工序中，将支柱的一端部固定在所述框体上；
第2工序，在该工序中，将所述光学基板搭载在所述支柱的另一端部上，将所述光学基板收容在所述框体中；以及
第3工序，在该工序中，在与所述光学基板的正面相交叉的方向上，以使得所述光学基板远离所述框体的方式，将所述光学基板固定在所述支柱上。

19.  根据权利要求18所述的光学设备组装方法，其中，
在所述第3工序中，在所述另一端部处，沿着与所述正面相交叉的方向对所述光学基板进行夹持。

20.  根据权利要求18或19所述的光学设备组装方法，其中，
在所述第2工序中，所述光学基板以下述方式收容在所述框体中，即，在沿着所述正面的方向上，在所述光学基板和所述框体之间的间隔为最小的部分，在所述光学基板与所述框体之间形成第1间隙，
在所述第3工序中，所述支柱以在沿着所述正面的方向上，在所述另一端部和所述光学基板之间形成第2间隙的方式夹持所述光学基板，
沿着所述正面的方向上的所述第1间隙的宽度，大于沿着所述正面的方向上的所述第2间隙的宽度。

说明书光学设备、制造光学设备的方法以及光学设备组装方法
技术领域
本发明涉及一种光学设备、制造光学设备的方法、及光学设备组装方法。
背景技术
在专利文献1中记载了一种多端口波长开关·模块。该多端口波长开关·模块具有：多层陶瓷基部，其搭载有电子部件；光学台，其搭载有衍射光栅这样的光学部件；MEMS阵列，其粘接在多层陶瓷基部上；框体，其用于收容上述部分；以及光纤引入通道，其用于将多根光纤导入至框体内。另外，导入至框体的光纤与搭载在光学台上的光学部件光学连接。
专利文献1：日本特开2009－145887号公报
发明内容
当前对于上述光学装置要求小型化，因此，必须通过减少框体内的无效空间而提高框体内的空间效率。然而，对于在专利文献1中记载的多端口波长开关·模块，没有从上述角度出发进行详细的研究。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其课题在于提供一种可以通过提高空间效率而实现小型化的光学设备以及制造光学设备的方法。
另一方面，在专利文献1所记载的多端口波长开关·模块中，通过将侧壁软钎焊在多层陶瓷基部上而构成框体。即，对于该多端口波长开关·模块来说，多层陶瓷基部构成框体的底面。并且，光学台直接配置在该框体的底面。由此，对于该多端口波长开关·模块来说，由于施加在框体上的振动直接传递至搭载有光学部件的光学台，因 此，耐震性存在问题。
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其课题在于提供一种能够提高耐震性的光学设备以及光学设备组装方法。
本发明的一个方式涉及一种光学设备。该光学设备的特征在于，具有：光学单元，其具有在正面搭载有光学部件的光学基板、以及搭载有电子部件的电气基板，其中，该电气基板配置在光学基板的正面侧或背面侧；框体，其用于收容光学单元；多个固定单元，它们使电气基板与光学基板或者框体相互固定；以及支柱，其从框体延伸至光学基板，以使光学基板和框体彼此远离的方式将光学基板支撑在框体上。
在该光学设备中，光学基板以远离框体的方式得到支撑。因此，由于能够在光学基板和框体之间的空间内配置光学部件，因此能够通过提高空间效率而实现小型化。
另外，在本光学设备中，搭载有光学部件的光学基板通过支柱而远离框体。由此，即使在框体上施加了振动，该振动也不会直接传递至搭载有光学部件的光学基板。由此，根据该光学设备，能够提高耐震性。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，光学基板也可以以使光学基板的正面位于框体底面侧的方式收容在框体中。在该情况下，由于光学部件与光学基板相比配置在框体的底面侧，因此，能够避免在光学部件上堆积灰尘。
本发明的一个方式所涉及的光学设备也可以还具有光纤托架，该光纤托架用于收容与光学部件光学连接的多根光纤，在从沿着光学基板及电气基板的厚度方向的规定方向观察时，光学基板及电气基板中的一方小于另一方，光纤托架配置在由光学基板及电气基板中较小基板的外周面与框体的内表面围成的空间中。在该情况下，不会使光学基板及电气基板中的较小基板与框体之间的间隙成为无效空间，而能够将该间隙作为用于收取光纤余长的空间使用。由此，能够进一步提高空间效率。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，能够在规定方向上 的光学部件的高度高于电子部件的高度的情况下，使光学基板比电气基板大，而在规定方向上的电子部件的高度高于光学部件的高度的情况下，使电气基板比光学基板大。如上所述，通过使搭载有高度相对较高的部件的基板比搭载有高度相对较低的部件的基板大，从而能够进一步减少框体内的无效空间，提高空间效率。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，多根光纤包含用于将光输入至框体的输入端口、和用于将光从框体输出的输出端口，光学部件包含准直器阵列，该准直器阵列对从输入端口输入的光进行准直化并将其射出，电子部件包含使从准直器阵列射出的光射入并朝向输出端口射出的光偏转元件、以及用于对光偏转元件进行驱动的驱动电路，光偏转元件收容在架体中，固定单元使电气基板和光学基板相互固定，架体通过固定在光学基板及电气基板上而构成固定单元之一。由于光偏转元件为较大型的部件，因此，有时不易在光偏转元件的搭载部分设置固定单元。然而，在本光设备中，将收容光偏转元件的架体作为对光学基板和电气基板进行固定的固定单元而构成。由此，由于在搭载光偏转元件的部分设有固定单元，因此能够将光学基板和电气基板稳定地固定。
在本发明的一个方式所涉及的光设备中，能够在光纤托架上设置用于将多根光纤从光学基板的正面侧引出至背面侧的开口。在该情况下，例如，在光学基板的正面朝向框体的底面侧的情况下，能够通过将光纤从光纤托架的开口引出，而容易地使导入至光学基板的背面侧的外部光纤和光纤连接。
在本发明的一个方式所涉及的光设备中，能够形成为，光学基板及电气基板形成为大致矩形板状，固定单元配置在光学基板及电气基板的4个角部，使电气基板和光学基板相互固定，支柱在光学基板上的配置有固定单元的位置中的至少3处，将光学基板支撑在框体上。在该情况下，由于框体和光学基板、以及光学基板和电气基板相互稳定地固定，因此，使得对于从外部施加的振动等的可靠性得到提高。
本发明的其它方式涉及一种制造光学设备的方法。该制造光学 设备的方法用于制造上述的光学设备，具有：第1工序，在该工序中，通过固定单元而使光学基板和电气基板相互固定，构成光学单元；第2工序，在该工序中，将支柱安装在框体上；以及第3工序，在该工序中，通过将光学单元收容在框体中，并且使用支柱将光学基板支撑在框体上，从而将光学单元固定在框体上。根据该方法，能够制造可通过提高空间效率而实现小型化的光学设备。
本发明的其它方式所涉及的制造光学设备的方法，是用于制造上述的光学设备的方法，该方法具有：第1工序，在该工序中，通过固定单元而使光学基板和电气基板相互固定，构成光学单元；第2工序，在该工序中，将支柱安装在框体上；第3工序，在该工序中，通过将光学单元收容在框体中，并且使用支柱将光学基板支撑在框体上，从而将光学单元固定在框体上；第4工序，其在第3工序之后，使从设置在框体上的光纤引入通道导入至框体的外部光纤，与多根光纤彼此熔接；以及第5工序，在该工序中，将多根光纤和外部光纤收容在光纤托架中，其中，该光纤托架收容在框体中。根据该方法，能够制造可通过更进一步提高空间效率而可靠地实现小型化的光学设备。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，支柱具有固定在框体上的一端部和固定在光学基板上的另一端部，光学基板也可以在支柱的另一端部沿着与正面相交叉的方向被夹持。在该情况下，能够提高耐震性，并且将光学基板可靠地固定在支柱及框体上。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，能够使光学基板配置为，在沿着正面的方向上，在光学基板和框体之间的间隔为最小的部分，在光学基板和框体之间形成有第1间隙，支柱以在沿着正面的方向上，在另一端部和光学基板之间形成有第2间隙的方式夹持光学基板，使沿着正面的方向上的第1间隙的宽度比沿着正面的方向上的第2间隙的宽度大。在该情况下，即使由于振动等使得光学基板的位置在沿着光学基板正面的方向上变动，由于该变动量能够落在光学基板和支柱之间的第2间隙的范围内，因此能够避免光学基板与框体接触。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，光学基板可以由安装在支柱的另一端部上的第1弹性部件和第2弹性部件夹持。在该情况下，由于第1及第2弹性部件作为振动缓冲部件起作用，因此可进一步提高耐震性。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，也可以使支柱形成为一端部和另一端部的中心一致的柱状。在该情况下，由于即使支柱以该一致的中心为轴进行旋转，一端部及另一端部的位置关系也不变，因此，在组装时能够容易地对支柱和光学基板之间的位置关系进行调整。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，能够使第1及第2弹性部件分别为碟形弹簧或橡胶垫圈。在该情况下，在支柱的另一端部处，能够容易地在与光学基板的正面相交叉的方向上对光学基板进行夹持固定。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，能够使支柱的一端部经由从框体的内侧面凸出设置的支撑片而固定在框体上。在该情况下，容易进行支柱和框体的定位。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，也可以在沿着正面的方向上，在光学基板和支柱的另一端部之间配置有第3弹性部件。在该情况下，能够在沿着光学基板正面的方向上，避免振动从支柱传递至光学基板，并且抑制光学基板的位置变动。
在本发明的一个方式所涉及的光学设备中，在沿着正面的方向上，在光学基板和支柱的另一端部之间配置有第3弹性部件，能够使第3弹性部件与第1及第2弹性部件中的至少一方一体地构成。在该情况下，能够减少部件个数。
本发明另外的方式涉及一种光学设备组装方法。该光学设备组装方法用于将搭载有光学部件的光学基板支撑固定在框体上，具有：第1工序，在该工序中，将支柱的一端部固定在框体上；第2工序，在该工序中，将光学基板搭载在支柱的另一端部上，将光学基板收容在框体中；以及第3工序，在该工序中，在与光学基板正面相交叉的方向上，以使得光学基板远离框体的方式，将光学基板固定在支柱上。
在本光学设备组装方法中，将搭载有光学部件的光学基板在通过支柱而远离框体的状态下，支撑固定在框体上。由此，能够提供一种光学单元，其可通过抑制施加在框体上的振动直接传递至光学基板，从而提高耐震性。
本发明另外的方式所涉及的光学设备组装方法也可以是，在第3工序中，在另一端部处，沿着与正面相交叉的方向对光学基板进行夹持。根据该光学设备组装方法，能够容易地提供一种光学设备，其可通过在另一端部处，沿着与光学基板正面相交叉的方向对光学基板进行夹持，从而提高耐震性。
本发明另外的方式所涉及的光学设备组装方法也可以是，在第2工序中，光学基板以在沿着正面的方向上，在光学基板和框体的间隔为最小的部分，在光学基板和框体之间形成第1间隙的方式收容在框体中，在第3工序中，支柱以在沿着正面的方向上，在另一端部和光学基板之间形成第2间隙的方式夹持光学基板，沿着正面的方向上的第1间隙的宽度，大于沿着正面的方向上的第2间隙的宽度。根据该光学设备组装方法，能够提供在沿着光学基板正面的方向上的耐震性高的光学设备。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种光学设备以及制造光学设备的方法，该光学设备能够通过提高空间效率而实现小型化。
根据本发明，能够提供一种可提高耐震性的光学设备以及光学设备组装方法。
附图说明
图1是表示本实施方式所涉及的光学设备的结构的示意剖视图。
图2是用于说明图1所示的光学设备的动作的图。
图3是表示图1中示出的光学设备的主要部分的示意剖视图。
图4是图1中示出的光学设备的示意仰视图。
图5是图1中示出的光学设备的示意俯视图。
图6是表示图1中示出的框体的结构的示意剖视图。
图7是表示图1中示出的支柱的结构的斜视图。
图8是表示图1中示出的支柱夹持光学基板的状态的局部切开剖视图。
图9是表示制造图1中示出的光学设备的方法的主要工序的图。
图10是表示制造图1中示出的光学设备的方法的主要工序的图。
图11是表示制造图1中示出的光学设备的方法的主要工序的图。
图12是表示制造图1中示出的光学设备的方法的主要工序的图。
图13是表示变形例所涉及的光学设备的结构的示意剖视图。
标号的说明
1…光学设备、10…光学基板、11…准直器阵列（光学部件）、13…衍射光栅（光学部件）、20…电气基板、21…驱动电路（电子部件）、30…光纤托架（tray）、31…开口、40…MEMS反射镜（光偏转元件）、50…光纤、60…框体、61…电气馈送通道、62…光纤引入通道、80…支柱、F…外部光纤。
具体实施方式
下面，参照附图，对本实施方式所涉及的光学设备及制造光学设备的方法（光学设备组装方法）详细地进行说明。另外，在以下的附图中，对于相同或相当的要素标注同一标号，省略重复说明。另外，以下附图中的尺寸比例有时与实际的尺寸比例不同。
图1是表示本实施方式所涉及的光学设备的结构的示意剖视图。图2是用于说明图1中示出的光学设备的动作的示意图。图3是表示图1中示出的光学设备的主要部分的示意剖视图。图4是图1中示出的光学设备的示意仰视图。图5是图1中示出的光学设备的示意俯视图。如图1所示，光学设备1具有光学基板10、电气基板20、光纤 托架30、MEMS（Micro Electro Mechanical System）反射镜（光偏转元件）40（参照图3）、多根光纤50、用于收容上述部件的矩形箱状的框体60、用于对框体60进行密封的矩形板状的盖体70（以下，有时将框体60和与框体60接合的盖体70合并称为框体60）、和支柱（支撑体）80。
在光学基板10的正面10f上搭载有用于实现光学设备1的功能的多种光学部件。电气基板20配置在光学基板10的背面10g侧。光学基板10和电气基板20通过固定单元23而相互固定，与分别搭载在这两个基板上的多种部件一起构成光学单元100。光学基板10由从框体60延伸出的支柱80以远离框体60的方式支撑。即，光学单元100通过支柱80支撑固定在框体60上。如上所述，由于光学基板10和框体60以彼此远离的方式被支撑，因此光学单元100不易受到外部温度变化等的影响。另外，由于能够将光学部件配置在光学基板10和框体60之间的空间，因此能够通过提高空间效率而实现小型化。
参照图2，对光学设备1的动作进行说明。如图2所示，在光学设备1中，首先从输入端口（光纤50）输入多波长光。从输入端口输入的多波长光L1穿过由多个棱镜12构成的光束扩大光学系统，从而将该光束直径扩大为椭圆形状。在光束扩大光学系统中，光束直径扩大后的多波长光L1射入至衍射光栅13。射入至衍射光栅13的多波长光L1按照每种规定的波长成分而分散，从衍射光栅13射出。穿过衍射光栅13的各波长成分的光L2通过未图示的折返反射镜等对光路进行调整之后，由聚光透镜14聚光，被引导至MEMS反射镜40的反射面。
射入至MEMS反射镜40的反射面上的各波长成分的光L2，按波长成分的不同而向不同的方向反射，沿着上述路径返回，并分别从不同的输出端口（光纤50）输出。即，各波长成分的光L2射入至MEMS反射镜40，并且由MEMS反射镜40按波长成分的不同而朝向不同的输出端口射出。另外，在图2中，以来自衍射光栅13的各波长成分的光L2中的规定波长成分的光为代表而进行图示。因此，MEMS反射镜40具有分别对应于各波长成分的光L2而设置的多个 反射面，MEMS反射镜40能够各自独立地切换光路。另外，MEMS反射镜40与搭载在电气基板20上的驱动电路21电气连接而受到驱动，根据来自电气连接的控制部22的控制信号进行该驱动电路21的动作控制。
接下来，参照图1、3至5，对光学设备1的结构进行说明。光学基板10形成为大致矩形板状，由线膨胀系数低的金属材料等构成。光学基板10能够由线膨胀系数较小的材料（例如，因伐合金和超因伐合金等）构成，以使得载置在光学基板10上的光学部件间的距离不随周围的温度变化而变动。光学基板10的线膨胀系数例如小于或等于1×10－6（/deg℃）。另一方面，框体60由例如铝这种轻质金属材料构成。由此，光学基板10的线膨胀系数和框体60的线膨胀系数有时彼此不同。另外，对于框体60的详细内容，如后所述。
作为搭载在光学基板10上的光学部件，在从光纤50射出而朝向MEMS反射镜40的光的光路上，依次排列有准直器阵列11、棱镜12、衍射光栅13、聚光透镜14、以及折返反射镜15。准直器阵列11对从输入端口输入的光进行准直化后将其射出。另外，在光学基板10上设有开口10h，折返反射镜15配置在该开口10h的正上方。另外，MEMS反射镜40收容在架体41中，并搭载在电气基板20上。架体41固定在电气基板20上，优选粘接固定在光学基板10的背面10g。在该情况下，架体41通过固定在光学基板10和电气基板20上，而构成为固定单元23（更加具体地说是固定件23d）。
并且，优选光学基板10和电气基板20之间设置与该架体41的厚度相当的规定间隙，并使用固定件23a至23c固定。固定件23a至23c由对光学基板10和电气基板20进行固定的螺钉固定器具和规定的衬垫构成。即，使光学基板10和电气基板20相互固定的固定单元23包含固定件23a至23c和架体41（固定件23d）。
上述的光学基板10以其正面10f位于框体60的底面60f侧的方式收容在框体60中。由此，搭载在光学基板10的正面10f上的多种光学部件，与光学基板10相比朝向框体60的底面60f侧。由此，能够避免在这些光学部件上堆积灰尘。
在这里，固定单元23配置在大致矩形状的光学基板10及电气基板20的4个角部。更加具体地说，如图4、5所示，光学基板10和电气基板20通过配置在上述4个角部的固定件23a至23d相互支撑固定。另外，光学基板10在配置有该固定件23a至23d的位置中的至少3处，通过支柱80支撑固定在框体60上。如果使用上述方式，则由于框体60和光学基板10、以及光学基板10和电气基板20相互稳定地固定，因此，对于从外部施加的振动等的可靠性较高。
如图3所示，固定单元23优选为固定件23a至23c，它们将光学基板10和电气基板20以具有规定的间隙的方式相互支撑固定。另外，优选固定单元23中的至少一个为收容MEMS反射镜40的架体41。由于MEMS反射镜40是较大型的部件，因此在光学基板10和电气基板20之间，有时很难在MEMS反射镜40的搭载部分设置固定单元。然而，为了将MEMS反射镜40搭载在电气基板20上，而将架体41固定在电气基板20上，通过将该架体41进一步固定在光学基板10上，从而能够在MEMS反射镜40的搭载部分设置固定单元。由此，能够使光学基板10和电气基板20稳定地固定。
如图3、5所示，电气基板20配置在光学基板10的背面10g上。电气基板20形成为大致矩形板状，具有正面20f及背面20g。电气基板20的正面20f是光学基板10的背面10g侧的面。在电气基板20的正面20f上搭载有MEMS反射镜40。电气基板20中的MEMS反射镜40的搭载位置，是与光学基板10的开口10h及折返反射镜15相对应的位置。
在电气基板20的背面20g搭载有多种电子部件。搭载在电气基板20的背面20g上的电子部件，例如，包含用于驱动MEMS反射镜40的驱动电路21等。如图1、5所示，驱动电路21与电气连接端61f电气连接，其中，该电气连接端61f是从设置在框体60的侧面60h上的电气馈送通道61导入的。由此，MEMS反射镜40通过电气馈送通道61而与外部的控制部22电气连接。
在这里，在从光学基板10及电气基板20的厚度方向观察时，电气基板20比光学基板10小。由此，在电气基板20的外周面20s 和框体60的内侧面（内表面）60s之间产生间隙。特别地，电气基板20以在其外周面20s和框体60的内侧面60s之间围成矩形环状空间的方式收容在框体60中。并且，在该空间中配置有形成为矩形环状的光纤托架30。另外，光学基板10及电气基板20的厚度方向上的光学部件的高度高于电子部件的高度。
光纤托架30如上所述形成为矩形环状，其配置在光学基板10的背面10g上，位于由电气基板20的外周面20s和框体60的内侧面60s围成的空间中。在光纤托架30上形成有开口31，该光纤托架30收容有从该开口31引出的光纤50、和从设置在框体60上的光纤引入通道62导入至框体60中的外部光纤F。另外，还可以在光纤托架30的各角部设置橡胶制的光纤引导部，该光纤引导部用于防止对光纤的外皮造成外伤。
MEMS反射镜40具有多个反射面，这些反射面与配置在光学基板10的开口10h上方的折返反射镜15相对。并且，MEMS反射镜40由接收到来自控制部22的控制信号的驱动电路21驱动，通过适当地变更其反射面的倾斜角度，而使光朝向希望的方向反射。
作为多根光纤50，其一端与准直器阵列11（光学）连接，并且，从该准直器阵列11延伸至光纤托架30内。更具体地说，多根光纤50从光学基板10的正面10f侧的准直器阵列11开始，穿过光纤托架30的开口31而被引出至光学基板10的背面10g侧，收取在光纤托架30内。并且，多根光纤50在规定的位置与外部光纤F熔接。另外，多根光纤50中的一根是用于将光输入至框体60的输入端口，其它是用于将光从框体60输出的输出端口。
图6是表示图1中示出的框体的结构的示意剖视图。如图6所示，框体60形成为一侧开放的矩形箱状。如上所述，在框体60上设有电气馈送通道61及光纤引入通道62。电气馈送通道61及光纤引入通道62设置在侧面60h上。
另外，在框体60的内侧面60s上凸出设有三个支撑片63。如后所述，在上述各支撑片63上分别固定有支柱80。并且，在框体60的内部，以与设置在之后搭载的光纤托架30上的开口31连结的方式 设有斜面65，该斜面65用于将多根光纤50从光学基板10的正面10f侧引出至背面10g侧。框体60例如通过激光焊接等方法而与盖体70接合，实现气密密封。
图7是表示图1中示出的支柱的结构的斜视图。特别地，图7（a）是支柱的分解斜视图。图8是表示图6中示出的支柱夹持光学基板的状态下的局部切开剖视图。如图7、8所示，各个支柱80具有圆柱状的主体部件81和一对部件（第1弹性部件、第2弹性部件）82、83。主体部件81从框体60的底面60f侧开始依次包含一端部（即支柱80的一端部）81a、中间部81b、及另一端部（即支柱80的另一端部）81c。
在主体部件81的一端部81a上凸出设置有凸缘部84，该凸缘部84通过螺钉固定在框体60的支撑片63上。即，主体部件81的一端部81a通过从框体60的内侧面60s凸出设置的支撑片63及凸缘部84而固定在框体60上。主体部件81在固定于框体60上的状态下，在与光学基板10的正面10f相交叉的方向（此处为大致正交的方向）上延伸（参照图1、6）。
主体部件81的另一端部81c形成为直径比一端部81a及中间部81b小的圆柱状。光学基板10在另一端部81c处，沿着与光学基板10的正面10f相交叉的方向被夹持。具体地说，在另一端部81c插入安装有形成为圆环状的部件82、83。具体地说，优选部件82、83为弹性部件。更具体地说，在另一端部81c依次插入部件82、光学基板10（孔部10r）、部件83。部件82、83在插在另一端部81c上的状态下，通过螺钉固定在另一端部81c上。由此，光学基板10由部件82和部件83夹持而支撑固定在框体60上。
此时，在沿着光学基板10的正面10f及背面10g的方向（沿着框体60的底面60f的方向：光学基板10的面方向）上，光学基板10（更具体地说是光学基板10的孔部10r的内表面）与另一端部81c远离。即，在沿着光学基板10的正面10f及背面10g的方向上，在光学基板10（孔部10r的内表面）和另一端部81c之间设有间隙C2（第2间隙）。因此，在沿着光学基板10的正面10f的方向上，能 够避免振动从支柱80传递至光学基板10。
特别地，该间隙C2比光学基板10和框体60之间的沿着光学基板10的正面10f的方向上的间隙（第1间隙）C1（参照图1）小。由此，即使光学基板10的位置由于振动等而在沿着光学基板10的正面10f的方向上发生变动，该变动量也被限制在间隙C2的范围内，因此能够避免光学基板10与框体60接触。另外，间隙C1例如是在沿着光学基板10的正面10f的方向上，在光学基板10和框体60之间的间隔为最小的部分，在光学基板10和框体60之间形成的间隙。另外，例如，可使部件82为橡胶垫圈，使部件82为碟形弹簧。
另外，优选支柱80形成为使得一端部81a、中间部81b、及另一端部81c各自的中心一致的柱状。如果按照上述方式构成，则即使支柱80以该一致的中心为轴进行旋转，由于一端部81a、中间部81b、及另一端部81c的位置关系也不变，因此，能够在组装时容易地调整支柱80和光学基板10之间的位置关系。特别地，如本实施方式中所图示，在使用多根支柱80对光学基板10进行支撑的情况下，能够容易地确定彼此的位置关系，使组装容易。
在这里，由搭载有光学部件的光学基板10及搭载有电子部件的电气基板20构成光学单元100。在该光学单元100中，能够按照用途基于上述的结构而对搭载在光学基板10上的光学部件及搭载在电气基板20上的电子部件等任意地进行变更。
接下来，参照图9至12，对制造上述构成的光学设备1的方法（光学设备组装方法）进行说明。在该方法中，首先如图9所示准备框体60（工序S101）。
在框体60上设置有电气馈送通道61及光纤引入通道62。电气馈送通道61及光纤引入通道62设置在侧面60h上。另外，在框体60的内部，以与之后搭载的光纤托架30的开口31连结的方式，设置有用于将多根光纤50从光学基板10的正面10f侧引出至背面10g侧的斜面65。
然后，如图10所示，将准直器阵列11、棱镜12、衍射光栅13、聚光透镜14、折返反射镜15安装在光学基板10的正面10f上（工 序S102）。另外，在准直器阵列11上连接有多根光纤50。
接下来，将搭载有电子部件及MEMS反射镜40的电气基板20固定在光学基板10上，构成光学单元100（工序S103：第1工序）。此时，电气基板20如上所述通过固定单元23而固定在光学基板10上。
然后，如图10所示，将支柱80的一端部81a固定在框体60上，将支柱80安装在框体60上（工序S104：第1工序、第2工序）。更具体地说，通过将设置在支柱80的主体部件81的一端部81a上的凸缘部84通过螺钉固定在从框体60的内侧面60s凸出设置的各支撑片63上，从而将主体部件81固定在框体60上。然后，将部件82安装在主体部件81的另一端部81c，其中，该主体部件81安装在框体60上（第1工序、第2工序）。
接下来，将包含有MEMS反射镜40的光学单元100收容在框体60中，并且，通过支柱80将光学基板10固定在框体60上（工序S104：第2工序、第3工序）。由此，光学单元100被固定在框体60上。另外，在将光学单元100收容在框体60中时，光学基板10的正面10f位于框体60的底面60f侧。如上所述，光学基板10通过支柱80以远离框体60的内表面的状态支撑固定在框体60上。
另外，在该工序中，将主体部件81的另一端部81c插入至光学基板10的孔部10r中（搭载在支柱80的另一端部81c上），同时将光学基板10配置在部件82上方。光学基板10以下述方式收容在框体60中，即，在沿着正面10f的方向上，在光学基板10和框体60之间的间隔为最小的部分，在光学基板10和框体60之间形成间隙C1。
并且，在该工序中，在光学基板10上，在将部件83插在主体部件81的另一端部81c上后，将部件82及部件83通过螺钉固定在主体部件81的另一端部81c上。由此，光学基板10在远离框体60的状态下，由部件82和部件83夹持而支撑固定在框体60上。此时，支柱80以在沿着光学基板10的正面10f的方向上，在另一端部81c和光学基板10之间形成间隙C2的方式，对光学基板10进行夹持。 优选沿着正面10f的方向上的间隙C1的宽度大于沿着正面10f的方向上的间隙C2的宽度。
接下来，如图11所示，在由电气基板20的外周面20s和框体60的内侧面60s限定出的空间内收容光纤托架30（工序S105）。
然后，如图12所示，经由框体60的斜面65及光纤托架30的开口31，将位于光学基板10的正面10f侧的光纤50引出至光纤托架30内，并收取在光纤托架30内（工序S106）。与此同时，从光纤引入通道62导入的外部光纤F同样地收取在光纤托架30内（工序S106）。此时，收取光纤50的方向和收取外部光纤F的方向为彼此相反方向。
然后，将这样收取的光纤50和外部光纤F在规定的位置彼此熔接（第4工序）。并且，将彼此连接的光纤50及外部光纤F收容在光纤托架30中（第5工序）。
然后，在将MEMS反射镜40和电气馈送通道61经由由柔性基板构成的电气连接端61f及驱动电路21电气连接后，如图11所示，将盖体70与框体60（例如，通过激光焊接等）接合，进行内部气密密封（S107），从而得到光学设备1。
如以上说明所述，在光学设备1中，光学基板10、电气基板20、以及光纤托架30等收容在框体中。特别地，使电气基板20形成得比光学基板10小，光纤托架30配置在由该较小的电气基板20的外周面20s和框体60的内侧面60s围成的空间内。即，在该光学设备1中，使电气基板20和框体60之间的间隙不成为无效空间，而将其作为用于收取光纤余长的空间使用。由此，能够根据波长选择开关1，通过更进一步提高空间效率而可靠地实现小型化。
另外，在光学设备1中，搭载有光学部件的光学基板10通过支柱80，以在与光学基板10的正面10f相交叉的方向上远离框体60的方式支撑固定在框体60上。由此，即使在框体60上施加了振动，该振动也不会直接传递至搭载有光学部件的光学基板10。由此，根据该光学设备1，耐震性提高，进而可靠性提高。
特别地，在光学设备1中，光学基板10沿着与光学基板10的 正面10f相交叉的方向，由作为振动缓冲部件起作用的部件82和部件83夹持。由此，根据该光学设备1，可进一步提高与光学基板10的正面10f相交叉的方向上的耐震性。
另外，在光学设备1中，支柱80固定在从框体60的内侧面60s凸出设置的支撑片63上。由此，在光学设备1中，由于支柱80不与框体60的底面60f及内侧面60s直接接触，因此，能够更进一步提高耐震性。
另外，在光学设备1中，光学基板10配置为，在沿着正面10f的方向上，在光学基板10和框体60的间隔为最小的部分，在光学基板10和框体60之间形成有间隙C1。另一方面，支柱80以在沿着光学基板10的正面10f的方向上，在另一端部81c和光学基板10之间形成有间隙C2的方式夹持光学基板10。并且，沿着正面10f的方向上的间隙C1的宽度，大于沿着正面10f的方向上的间隙C2的宽度。由此，即使由于振动等使得光学基板10的位置在沿着光学基板10的正面10f的方向上变动，也由于该变动量落在光学基板10和另一端部81c之间的间隙C2的范围内，因此，能够避免光学基板10和框体60接触。
如上所述，光学设备1具有与光学基板10的正面10f相交叉的方向上及沿着正面10f的方向上的减振构造。由此，即使是在与光学基板10的正面10f相交叉的方向上排列有多根内部光纤50，并在沿着光学基板10的正面10f的方向上进行多波长光分光的光学设备1，也能够对于振动确保很高的可靠性。
以上的实施方式对于本发明所涉及的光学设备、制造光学设备的方法以及光学设备组装方法的一个实施方式进行了说明。因此，本发明所涉及的光学设备、制造光学设备的方法以及光学设备组装方法并不限定于上述内容。本发明所涉及的光学设备、制造光学设备的方法以及光学设备组装方法，能够在不变更各权利要求的主旨的范围内对上述内容任意地进行变形。
例如，在上述的光学设备1中，在从光学基板10及电气基板20的厚度方向观察时，电气基板20比光学基板10小，在由电气基板 20的外周面20s和框体60的内侧面60s围成的空间内配置有光纤托架30，但光学基板10和电气基板20的大小以及光纤托架30的配置方式并不限定于此。
即，也可以是，在从光学基板10及电气基板20的厚度方向观察时，使光学基板10比电气基板20小，并在由光学基板10的外周面和框体60的内侧面60s围成的空间内配置光纤托架30。即，只要是使得光学基板10及电气基板20中的某一个基板形成得比另一个基板小，并将光纤托架30配置在由该较小基板的外周面和框体60的内侧面60s围成的空间内即可。
特别地，能够根据分别搭载在光学基板10及电气基板20上的部件的尺寸，选择使光学基板10和电气基板20中的哪一个基板较大。更具体地说，在上述的光学设备1这种搭载在光学基板10上的光学部件的高度（沿着光学基板10及电气基板20的厚度方向的高度）高于搭载在电气基板20上的电子部件的高度的情况下，使光学基板10形成得比电气基板20大，而在搭载在电气基板20上的电子部件的高度高于搭载在光学基板10上的光学部件的高度的情况下，使电气基板20形成得比光学基板10大。
如上所述，如果使光学基板10及电气基板20中，搭载有高度相对较高的部件的基板，形成得比搭载有高度相对较低的部件的基板大，则能够更进一步减少框体60内的无效空间，实现空间效率的提高。
另外，在光学设备1中，可以通过在光学基板10（孔部10r的内表面）和支柱80的主体部件81的另一端部81c之间的间隙C2中填充比光学基板10的材料软的材料而获得耐震效果，也可以另外配置（填充）其它部件（第3弹性部件）。通过如上所述在间隙C2中另外设置由弹性材料构成的部件，从而能够在沿着光学基板10的正面10f的方向上，避免振动从支柱80向光学基板10传递，并抑制光学基板10的位置变动。特别地，如果使该部件与部件82或部件83一体地构成，则能够减少部件个数。
另外，在光学设备1中，可使部件82为橡胶垫圈，使部件83 为碟形弹簧，但部件82、83的形态不限定于此，例如，可以使部件82为碟形弹簧，使部件83为橡胶垫圈，也可以使部件82和部件83这两方为碟形弹簧或者橡胶垫圈。
另外，在上述的光学设备1中，将MEMS反射镜40搭载在电气基板20上，但MEMS反射镜40的搭载方式不限定于此。即，MEMS反射镜40可以搭载在光学基板10上，或者也可以搭载在除了光学基板10及电气基板20以外的其它部件上。
并且，光偏转元件不限定于MEMS反射镜40，例如，也可以使用由透过型液晶元件和双折射晶体构成的元件、LCoS（Liquid Crystal on Silicon）和DLP（Digital Light Processing）等任意的光偏转元件。
在这里，图13是表示变形例所涉及的光学设备的结构的示意剖视图。如图13所示，将电气基板20收容在框体60内的结构不限定于上述的实施方式。例如，如图13（a）所示，也可以将电气基板20配置在光学基板10的背面10g侧，并且通过固定单元23固定在框体60（更具体地说是盖体70（以下相同））上。此时，优选在电气基板20和框体60之间插入有散热板90。由此，能够将搭载在电气基板20上的电子部件（例如驱动电路21）25产生的热量释放到与光学基板10相反方向的框体60侧。由此，能够防止搭载在光学基板10上的光学部件的温度过度上升。另外，在这里，光学基板10以使得正面10f位于框体60的底面60f侧的方式收容在框体60中。另外，电气基板20以使得正面20f位于与框体60的底面60f相反那一侧（框体60的开放部分侧、盖体70侧）的方式收容在框体60中。
另外，如图13（b）所述，也可以将电气基板20配置在光学基板10的正面10f侧，并且通过固定单元23固定在框体60上。此时，优选在电气基板20和框体60之间插入有散热板90。由此，能够将搭载在电气基板20上的电子部件（例如驱动电路21）25产生的热量释放到与光学基板10相反方向的框体60侧。由此，能够防止搭载在光学基板10上的光学部件的温度过度上升。另外，在这里，光学基板10以使得正面10f位于与框体60的底面60f相反那一侧的方式收容在框体60中。另外，电气基板20也以使得正面20f位于与框体 60的底面60f相反那一侧的方式收容在框体60中。
即，在光学设备1中，能够以任意的朝向将光学基板10及电气基板20收容在框体60中。另外，固定单元23不限定于使电气基板20和光学基板10相互固定的结构，也可以使电气基板20和框体60相互固定。另外，在图13所示的变形例中，MEMS反射镜40搭载在光学基板10的正面10f上，通过FPC等电气配线95与电气基板20电气连接。
关于以上的实施方式，附记以下内容。
（附记1）
一种光学单元，其特征在于，具有：
光学基板，其在正面搭载有光学部件；
框体，其用于收容所述光学基板；以及
支撑体，其将所述光学基板支撑固定在所述框体上，
所述光学基板通过所述支撑体以在与所述正面相交叉的方向上远离所述框体的方式得到支撑固定。
（附记2）
根据附记1所述的光学单元，其特征在于，
所述支撑体具有固定在所述框体上的一端部和固定在所述光学基板上的另一端部，
所述光学基板在所述支撑体的所述另一端部处，沿着与所述正面相交叉的方向被夹持。
（附记3）
根据附记2所述的光学单元，其特征在于，
所述光学基板配置为，在沿着所述正面的方向上，在所述光学基板和所述框体的间隔为最小的部分，在所述光学基板和所述框体之间形成有第1间隙，
所示支撑体以在沿着所述正面的方向上，在所述另一端和所述光学基板之间形成第2间隙的方式夹持所述光学基板，
沿着所述正面的方向上的所述第1间隙的宽度，大于沿着所述正面的方向上的所述第2间隙的宽度。
（附记4）
根据附记2或3所述的光学单元，其特征在于，
所述光学基板由第1弹性部件和第2弹性部件夹持，其中，该第1弹性部件和第2弹性部件安装在所述支撑体的所述另一端部上。
（附记5）
根据附记2至4中任一项所述的光学单元，其特征在于，
所述支撑体形成为使所述一端部和所述另一端部的中心一致的柱状。
（附记6）
根据附记4所述的光学单元，其特征在于，
所述第1及第2弹性部件分别为碟形弹簧或橡胶垫圈。
（附记7）
根据附记2至6中任一项所述的光学单元，其特征在于，
所述支撑体的所述一端部经由从所述框体的内侧面凸出设置的支撑片而固定在所述框体上。
（附记8）
根据附记2至7中任一项所述的光学单元，其特征在于，
在沿着所述正面的方向上，在所述光学基板和所述支撑体的所述另一端部之间配置有第3弹性部件。
（附记9）
根据附记8所述的光学单元，其特征在于，
所述第3弹性部件与所述第1及第2弹性部件中的至少一方一体地构成。
（附记10）
一种光学设备，其特征在于，具有：
附记1至9中任一项所述的光学单元；以及
收容在所述框体中的光学引擎，
所述光学部件包含：输入/输出端口，其通过将多根光纤在与所述正面相交叉的方向上排列而构成，该多根光纤包含用于输入多波长光的输入端口、以及用于将光输出的输出端口；以及分光元件，其在 沿着所述正面的方向上按照规定的各波长成分对从所述输入端口输入的所述多波长光进行分光并射出，
所述光学引擎是使从所述分光元件射出的光朝向与波长成分相对应的规定的所述输出端口偏转的光偏转元件。
在附记1所涉及的光学单元中，搭载有光学部件的光学基板通过支撑体而在与光学基板的正面相交叉的方向上远离框体。因此，即使在框体上施加了振动，该振动也不会直接传递至搭载有光学部件的光学基板。由此，根据该光学单元，能够提高耐震性。根据附记2所涉及的光学单元，能够提高耐震性，并且能够将光学基板可靠地固定在支撑体及框体上。
根据附记3所涉及的光学单元，即使由于振动等使得光学基板的位置在沿着光学基板正面的方向上变动，也由于该变动量落在光学基板和支撑体之间的第2间隙的范围内，因此能够避免光学基板和框体接触。根据附记4所涉及的光学单元，由于第1及第2弹性部件作为振动缓冲部件起作用，因此可进一步提高耐震性。
根据附记5所涉及的光学单元，由于即使支撑体以该一致的中心为轴进行旋转，一端部及另一端部的位置关系也不变，因此，能够在组装时容易地对支撑体和光学基板之间的位置关系进行调整。根据附记6所涉及的光学单元，能够容易地将光学基板在与其正面相交叉的方向上夹持固定在支撑体的另一端部。根据附记7所涉及的光学单元，能够容易地进行支撑体和框体的定位。
根据附记8所涉及的光学单元，能够在沿着光学基板正面的方向上，避免振动从支撑体传递至光学基板，并且抑制光学基板的位置变动。根据附记9所涉及的光学单元，能够减少部件个数。关于附记10所涉及的光学设备，在与光学基板正面相交叉的方向上排列有多根光纤，并在沿着光学基板正面的方向上进行多波长光的分光，但通过具有与光学基板正面相交叉的方向上及沿着正面的方向上的减振构造，而能够使耐震性提高、使可靠性提高。