CN102645741A - 波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备 - Google Patents

波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备 Download PDF

Info

Publication number
CN102645741A
CN102645741A CN2012100344611A CN201210034461A CN102645741A CN 102645741 A CN102645741 A CN 102645741A CN 2012100344611 A CN2012100344611 A CN 2012100344611A CN 201210034461 A CN201210034461 A CN 201210034461A CN 102645741 A CN102645741 A CN 102645741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode
substrate
light
electrode surface
interference filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012100344611A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102645741B (zh
Inventor
佐野朗
广久保望
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to CN201510487456.XA priority Critical patent/CN105022160B/zh
Publication of CN102645741A publication Critical patent/CN102645741A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102645741B publication Critical patent/CN102645741B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/001Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/12Generating the spectrum; Monochromators
    • G01J3/26Generating the spectrum; Monochromators using multiple reflection, e.g. Fabry-Perot interferometer, variable interference filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/51Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors using colour filters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • H01L27/14621Colour filter arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

提供了波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备。该波长可变干涉滤波器即标准具包括固定基板和与固定基板相对的可动基板。固定基板包括通过接合膜与可动基板接合的第一接合面和形成有第一电极的一部分的第一电极面。可动基板包括通过接合膜与第一接合面接合的第二接合面和形成有第二电极的一部分的第二电极面。在固定基板与可动基板通过接合膜接合的状态下,形成在第一电极面上的第一电极与形成在第二电极面上的第二电极接触。

Description

波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备
技术领域
本发明涉及波长可变干涉滤波器、包括该波长可变干涉滤波器的光模块以及包括该光模块的光分析设备。
背景技术
目前已知的波长可变干涉滤波器是在一对基板彼此相对的面上隔着规定的间隙相对配置各反射膜,在各基板彼此相对的面上设置各驱动电极。在该波长可变干涉滤波器中,通过向驱动电极之间施加电压,从而通过静电引力调整反射膜间的间隙。
在这种波长可变干涉滤波器中,在各基板上形成从各驱动电极延伸的引出电极,需要对这些引出电极进行施加电压用的配线。但是,由于各引出电极设置在一对基板彼此相对的面上,因此具有很难进行配线作业等问题。
因此,提出了能够更容易实施这种配线作业的结构的方案(例如参照专利文献1)
该专利文献1所述的装置是包括反射镜基板和配线基板的可变形状反射镜。该可变形状反射镜包括彼此相对的反射镜基板和配线基板。反射镜基板包括:在与配线基板不相对的面形成有反射膜的可挠曲性薄膜、设置在可挠曲性薄膜的与配线基板相对的面上的膜侧相对电极、以及在膜侧相对电极上配线的反射镜基板侧接合垫。此外,配线基板包括:与膜侧相对电极相对的配线基板侧相对电极、在配线基板侧相对电极上配线的配线基板侧接合垫以及与配线基板侧相对电极连接的外部连接用垫。另外,反射镜基板侧接合垫和配线基板侧接合垫之间通过金凸块进行机械且电接合。
但是,在上述专利文献1所述的可变形状反射镜中,为了电连接反射镜基板侧接合垫和配线基板侧接合垫之间,需要另外设置金凸块等导电性的中间部件,具有不容易确保导通这些接合垫之间的问题。
专利文献1:特开2008261951号公报
发明内容
本发明的目的在于提供用简便的操作就能够导通电极间的波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备。
本发明的波长可变干涉滤波器包括:第一基板;与上述第一基板彼此相对的第二基板;设置在上述第一基板的与上述第二基板相对的面上的第一反射膜;设置在上述第二基板上、隔着规定的间隙与上述第一反射膜相对的第二反射膜;设置在上述第一基板的与上述第二基板相对的面上的第一电极;以及设置在上述第二基板上、与上述第一电极相对的第二电极,上述第一基板包括形成有上述第一电极的一部分的第一电极面,上述第二基板包括形成有上述第二电极的一部分的第二电极面,上述第一电极面上的第一电极通过接触与上述第二电极面上的第二电极电连接。
根据本发明,第一基板包括形成有第一电极的一部分的第一电极面,第二基板包括形成有第二电极的一部分的第二电极面。并且,各基板在通过接合层接合的状态下,形成在第一电极面上的第一电极与形成在第二电极面上的第二电极接触,因此无需形成现有的用于导通上述电极间的金凸块等,用简单的结构就可以导通电极间。另外,接合层不局限于使用金属层的结构,可以使用能够将基板间彼此接合的任何接合层,接合方法的自由度将很大。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选上述第二基板的设置上述第二电极面的部位是在上述第二基板的厚度方向上具有可挠曲性的可挠曲部。
当第一电极与第二电极接触时,有时应力通过该接触压施加在第二极板上。尤其是,为了提高第一电极面上的第一电极和第二电极面上的第二电极的导通可靠性,当压接这些电极时,有时大的应力施加在第二基板上。而在本发明中,由于第二基板的设置第二电极面的部位是可挠曲部,因此通过可挠曲部的挠曲,可以释放第一电极与第二电极接触时的接触压产生的应力,第二基板不会因应力而挠曲,可以防止波长可变干涉滤波器上的分辨率降低。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,上述第一基板和上述第二基板通过接合膜彼此接合,上述第一电极面上的上述第一电极的厚度尺寸与上述第二电极面上的上述第二电极的厚度尺寸之和大于上述接合膜的厚度尺寸。
在本发明中,由于第一电极与第二电极的厚度尺寸之和大于接合膜的厚度尺寸,因此,如果通过接合膜接合第一基板和第二基板,第一电极面上的第一电极与第二电极面上的第二电极就成为压接状态。因此,可以通过压接确保第一电极与第二电极进行面接触,可以提高导通可靠性。另外,此时由于第二基板具有可挠曲部,因此可以释放通过压接而施加在第二基板上的应力。另外,如果可挠性部具有弹性,则相对于可挠曲部的挠曲产生反作用力(复原力),因此第一电极与第二电极通过该反作用进一步压接,可以进一步提高第一电极和第二电极的导通可靠性。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,上述第一基板包括设置于与上述第二基板相对的面上的第一接合面,上述第二基板包括与上述第一接合面相对、通过接合膜与上述第一接合面接合的第二接合面,上述第一电极面和上述第一接合面设置在同一平面上,上述第二电极面和上述第二接合面设置在同一平面上。
即使采用第一电极面和第一接合面设置在不同的高度位置、第二电极面和第二接合面设置在不同的高度位置的结构,通过控制第一电极或第二电极的厚度尺寸,也能够得到与上述发明相同的效果。但是,这种情况下,在形成第一基板时需要进行第一电极面形成工序和第一接合面形成工序两道工序,在形成第二基板时需要进行第二电极面形成工序和第二接合面形成工序两道工序。
而根据本发明,由于第一电极面和第一接合面设置在同一平面上,第二电极面和第二接合面设置在同一平面上,因此在加工工序中,可以同时加工第一接合面和第一电极面或者第二接合面和第二电极面,可以简化加工工序。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选上述第一电极面上的上述第一电极的厚度尺寸与上述第二电极面上的第二电极的厚度尺寸之和大于上述接合膜的厚度尺寸,上述第二基板的设置上述第二电极面的部位是在上述第二基板的厚度方向上具有可挠曲性的可挠曲部,其向与上述第一电极面分离的方向挠曲。
根据本发明,当各基板相互通过接合膜接合时,可挠曲部向与第一电极面分离的方向挠曲,形成第一电极面和第二电极面被压接的状态。因此,可以确保导通形成在各电极面上的第一电极和第二电极。
本发明的光模块的特征在于,具有上述波长可变干涉滤波器和接收透过了上述波长可变干涉滤波器的检查对象光的光接收部。
根据本发明,如上所述,由于在波长可变干涉滤波器中可以用简单的结构导通电极之间,因此也有助于简化光模块结构。因此,在光模块上,如果第一电极和第二电极是调整间隙的驱动电极,则可以高精度地保持间隙,因此,在包括该波长可变干涉滤波器的光模块上,也可以通过光接收部高精度地测量光量。
本发明的光模块优选具有向彼此接近的方向按压上述第一电极面和上述第二电极面的按压部。
根据本发明,由于通过按压部各电极面被向彼此接近的方向按压,因此各电极面相互形成压接状态,形成在各电极面上的第一电极和第二电极确实形成导通状态。
本发明的光模块优选包括收纳上述波长可变干涉滤波器的收纳箱体,上述按压部设置在上述收纳箱体中。
一般来说在将波长可变干涉滤波器装入光模块内时,将波长可变干涉滤波器收纳于收纳箱体后将收纳箱体装入光模块的方式居多。
本发明由于在该收纳箱体中设置按压部,因此无需在光模块本体上另外设置按压部,可以简化结构。
本发明的光分析设备的特征在于,包括上述光模块以及基于上述光模块的上述光接收部接收的光来分析上述检查对象光的光特性的分析处理部。
根据本发明,由于包括具有上述波长可变干涉滤波器的光模块,因此可以进行高精度的测量,基于该测量结果进行光分析处理,从而可以实施准确的分光特性。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的测色装置的简要结构的框图。
图2是第一实施方式的标准具的俯视图。
图3是第一实施方式的标准具的简要截面图。
图4是第一实施方式的标准具的部分截面图。
图5是从可动基板侧看第一实施方式的标准具的固定基板的俯视图。
图6是从固定基板侧看第一实施方式的标准具的可动基板的俯视图。
图7是示出第一实施方式的标准具的固定基板的加工工序的图。
图8是示出第一实施方式的标准具的可动基板的加工工序的图。
图9是本发明的第二实施方式的标准具收纳于收纳箱体中的状态的简要截面图。
图10是上述第二实施方式的标准具的简要截面图。
图11是本发明的变形例的标准具的简要截面图。
图12是本发明的光分析设备的其他例子即气体检测装置的简要图。
图13是图12的气体分析设备的框图。
图14是示出本发明的光分析设备的其他例子即食物分析设备的结构的框图。
图15是本发明的光分析设备的其他例子即分光相机的简图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下基于附图就本发明的第一实施方式进行说明。
〔1.测色装置的简要结构〕
图1是示出本实施方式的测色装置1(光分析设备)的简要结构的框图。
如图1所示,测色装置1包括向检查对象A射出光的光源装置2、测色传感器3(光模块)以及控制整个测色装置1动作的控制装置4。另外,该测色装置1是使从光源装置2射出的光在检查对象A反射、用测色传感器3接收反射的检查对象光、并基于从测色传感器3输出的检测信号分析测量检测对象光的色度即检查对象A的颜色的装置。
〔2.光源装置的结构〕
光源装置2包括光源21、多个透镜22(在图1中只示出了一个),其向检查对象A射出白色光。另外,多个透镜22中也可以包括准直透镜,这种情况下,光源装置2将从光源21射出的白色光通过准直透镜形成平行光,从未图示的投影透镜向检查对象A射出。另外,在本实施方式中,以包括光源装置2的测色装置1为例,但如果检查对象A是液晶面板等发光部件,也可以是不设置光源装置2的结构。
〔3.测色传感器的结构〕
如图1所示,测色传感器3包括标准具5(波长可变干涉滤波器)、接收透过了标准具5的光的光接收元件31(光接收部)以及能够改变透过标准具5的光的波长的电压控制部6。另外,测色传感器3在与标准具5相对的位置包括将检查对象A反射的反射光(检查对象光)向内部导光的未图示的入射光学透镜。另外,该测色传感器3通过标准具5将从入射光学透镜入射的检查对象光中的规定波长的光分光,利用光接收元件31接收经过分光的光。
光接收元件31由多个光电转换元件构成,根据光接收量生成电信号。并且,光接收元件31与控制装置4连接,将所生成的电信号作为光接收信号向控制装置4输出。
(31.标准具的结构)
图2是标准具5的俯视图,图3是图2的箭头III-III线表示的位置上的标准具5的简要截面图。另外,图4是图2的箭头IV-IV线表示的位置上的标准具5的部分截面图。
如图2所示,标准具5是俯视图为正方形的板状的光学部件,例如一条边形成10mm。如图3所示,该标准具5包括固定基板51(第一基板)和可动基板52(第二基板)。使用等离子体聚合膜对第一接合面515和第二接合面524进行硅氧烷接合等,通过第一接合膜531和第二接合膜532的相互接合而使这两个基板51、52形成一体结构。这两个基板51、52例如分别由纯碱玻璃、水晶玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅玻璃、无碱玻璃等各种玻璃或水晶等各种玻璃或水晶等形成。另外,第一接合膜531和第二接合膜532构成本发明的接合膜。
另外,在固定基板51和可动基板52之间设置固定反射镜54(第一反射膜)和可动反射镜55(第二反射膜)。在此,固定反射镜54固定在固定基板51的与可动基板52相对的面上,可动反射镜55固定在可动基板52的与固定基板51相对的面上。隔着反射镜间的间隙G相对地配置这些固定反射镜54和可动反射镜55。
并在固定基板51和可动基板52之间设置静电致动器56,用于调整固定反射镜54和可动反射镜55之间的反射镜间的间隙G的尺寸。
(3-1-1.固定基板的结构)
图5是从可动基板52侧看固定基板51的俯视图。
通过蚀刻加工厚度例如为500μm的石英玻璃基材从而形成固定基板51。如图3至5所示,在该固定基板51上通过蚀刻形成电极形成槽511和反射镜固定部512。
另外,在固定基板51上设置从电极形成槽511的外周边缘向着固定基板51的一个顶点(图5上的顶点C1)延伸的第一引出形成部513和向着与顶点C1成为对角的顶点C2延伸的第二引出形成部514。
并且,在固定基板51上,未形成电极形成槽511、反射镜固定部512、第一引出形成部513以及第二引出形成部514的部分将成为固定基板51的第一接合面515。
第一引出形成部513是通过蚀刻与电极形成槽511形成为相同深度尺寸的槽。在该第一引出形成部513上形成后述的第一引出电极561A。
第二引出形成部514包括从电极形成槽511的外周边缘延伸出的延出槽514A、与延出槽514A的延伸前端连接的突出部514B以及与突出部514B连接的衬垫部514C。
延出槽514A是通过蚀刻与电极形成槽511形成为相同深度尺寸的槽,形成L字形。
突出部514B是不进行蚀刻的区域,是比延出槽514A或衬垫部514C更向可动基板52侧突出的部位。该突出部514B的与可动基板52相对的面与第一接合面515形成同一平面,形成第一电极面516。
衬垫部514C是通过蚀刻与电极形成槽511形成为相同深度尺寸的槽。在本实施方式中,以衬垫部514C被蚀刻成与电极形成槽511为同一平面的形状为例,但不局限于此,也可以采用衬垫部514C与第一电极面516形成在同一平面的结构。
上述的第二引出形成部514的结构如图2所示,在突出部514B的第一电极面516和电极形成槽511之间形成第一接合面515。
如图3所示,在电极形成槽511上,从反射镜固定部512的外周边缘到电极形成槽511的内周壁面之间形成环形的电极固定面511A。如图2至图4所示,在该电极固定面511A上设置形成在电极固定面511A上的环形的第一驱动电极561。
第一驱动电极561是导电膜,可以使用例如ITO(Indium Tin Oxide:铟锡氧化物)或Au/Cr等金属层叠体、ITO和Au/Cr的层叠体等。另外,也可以形成以下结构,即,在第一驱动电极561的上面形成绝缘膜(未图示),用于防止第一驱动电极561和第二驱动电极562之间的放电等引起的漏电。该绝缘膜可以使用SiO2或TEOS(四乙氧基硅烷)等。
如图2、图5所示,从第一驱动电极561的外周边缘的一部分起沿着第一引出形成部513形成向着固定基板51的C1顶点延伸的第一引出电极561A。并且,在该第一引出电极561A的前端形成第一电极垫561P,该第一电极垫561P与电压控制部6(参照图1)连接。并且,当驱动静电致动器56时,通过电压控制部6(参照图1)向第一电极垫561P施加电压,从而向第一驱动电极561施加电压。
另外,在固定基板51的第二引出形成部514上设置构成本发明的第一电极的第一导通电极563。
具体地,第一导通电极563是与第一驱动电极561绝缘的电极,从第一引出形成部514的衬垫部514C一直形成到突出部514B的第一电极面516。并且,设置在第一电极面516上的第一导通电极563与设置在可动基板52的后述的第二电极面525上的后述的第二引出电极562A进行面接触。通过这样,第一导通电极563与第二驱动电极562形成导通状态。因此,用低电阻材料形成第一导通电极563和第二引出电极562A的表面可以降低上述进行面接触的部分的接触电阻,不会介入多余的电阻成分,可以确保导通。作为材料可以选择Au等金属膜或Au/Cr等金属层叠体、或者在ITO等金属氧化物的表面层叠Au等金属材料或Au/Cr等金属层叠体的结构。另外,也可以采用仅在上述面接触的区域周边向ITO等金属氧化物形成的电极上局部地层叠金属膜或金属层叠膜的结构。
另外,第一导通电极563的衬垫部514C上的区域形成导通电极垫563P,与电压控制部6(参照图1)连接。当驱动静电致动器56时,通过电压控制部6向导通电极垫563P施加电压,向第二驱动电极562施加电压。
如图2和图3所示,反射镜固定部512与电极形成槽511同轴,形成直径尺寸比电极形成槽511小的略圆柱形,且在与可动基板52相对一侧的面上包括反射镜固定面512A。如图3所示,在本实施方式中,反射镜固定部512的与可动基板52相对的反射镜固定面512A比电极固定面511A更靠近可动基板52,以此作为一个示例,但不局限于此。根据固定在反射镜固定面512A上的固定反射镜54以及形成在可动基板52上的可动反射镜55之间的间隙尺寸、第一驱动电极561和第二驱动电极562之间的尺寸以及固定反射镜54或可动反射镜55的厚度尺寸等适当地设置电极固定面511A和反射镜固定面512A的高度位置。因此,也可以是电极固定面511A与反射镜固定面512A形成在同一面上的结构或在电极固定面511A的中心部形成圆筒凹槽状的反射镜固定槽、在该反射镜固定槽的底面形成反射镜固定面的结构等。
另外,在反射镜固定面512A上固定了固定反射镜54,该固定反射镜54通过作为可分光的波长区域能够覆盖整个可见光区域的圆形的AgC合金单层形成。在本实施方式中,以固定反射镜54使用AgC合金单层的反射镜为例,也可以是使用TiO2-SiO2类的多层电介质膜或除了AgC合金外的Ag合金或Ag合金与电介质膜的层叠膜的反射镜的结构。
如图3和图4所示,将固定基板51的不与可动基板52相对的面作为第一标准面F1,以从该第一标准面F1起形成相同高度尺寸的方式形成第一接合面515和第一电极面516。即,第一接合面515和第一电极面516形成在同一平面上。
在第一接合面515上形成以聚有机硅氧烷为主要材料的等离子体聚合膜的第一接合膜531。
(3-1-2.可动基板的结构)
图6是从固定基板51侧看可动基板52的俯视图。
可动基板52通过蚀刻加工厚度例如为200μm的玻璃基材而形成。在该可动基板52上形成例如在俯视图中以基板中心点为中心的圆形的位移部521。如图2、图3和图6所示,该位移部521包括与能够向着固定基板51进退移动的圆柱形的可动部522同轴、在标准具俯视图中形成圆环形、在可动基板52的厚度方向可移动地保持可动部522的连结保持部523。
另外,在可动基板52的与固定基板51相对的面上,与固定基板51的第一接合面515相对的区域是可动基板52上的第二接合面524,与固定基板51的第一电极面516相对的区域是可动基板52上的第二电极面525。
而且,可动基板52在顶点C1、C2的位置形成切口部526,在从可动基板52侧看标准具5的俯视图中,露出第一电极垫561P和第一导通电极垫563P。
位移部521是通过蚀刻将可动基板52的形成坯料即平板形的玻璃基材形成槽而形成。即,在可动基板52的与固定基板51不相对的面蚀刻形成用于形成连结保持部523的圆环形的圆环槽部523A,从而形成位移部521。
将可动部522的厚度尺寸形成大于连结保持部523,例如在本实施方式中,形成与可动基板52的厚度尺寸相同的尺寸即200μm。将该可动部522的直径尺寸形成大于固定基板51的反射镜固定部512的直径尺寸。
在可动部522的与固定基板51相对的面上包括与固定基板51的反射镜固定面512A平行的可动面522A,在该可动面522A上形成与固定反射镜54相同结构的可动反射镜55。
连结保持部523是围绕可动部522周围的膜片,例如形成50μm的厚度尺寸。在连结保持部523的与固定基板51相对的面以及第二电极面525上形成第二驱动电极562。在本实施方式中,以膜片状的连结保持部523为例,也可以形成例如具有多对梁结构的连结保持部的结构等,多对梁结构设置于相对可动部522的中心为点对称的位置上。
如图2至图4所示,第二驱动电极562是形成在连结保持部523的与固定基板51相对的面上的环形电极。
第二驱动电极562形成与第一驱动电极561或第一导通电极563相同的结构,与第一驱动电极561一起构成静电致动器56。如图2和图6所示,从该第二驱动电极562的外周边缘的一部分起形成挠曲成L字形的第二引出电极562A(形成本发明的第二电极)。如图2和图6所示,该第二引出电极562A延伸到可动基板52的与固定基板51相对的面中的与第一电极面516相对的区域即第二电极面525。
如图3和图4所示,将可动基板52的不与固定基板51相对的面作为第二标准面F2,以从该第二标准面F2起形成相同高度尺寸的方式形成第二接合面524和第二电极面525。即,第二接合面524和第二电极面525形成在同一平面上。
在第二接合面524上与固定基板51的第一接合面515相同地形成主要材料使用了聚有机硅氧烷的第二接合膜532,各接合面515、524通过第一接合膜531和第二接合膜532接合,从而接合各基板51、52。也可以形成在第一引出电极561A或第一导通电极563相对的区域不形成第二接合膜532的结构。
另外,第二引出电极562A在固定基板51的第一接合面515与可动基板52的第二接合面524通过接合膜531、532接合的状态下,通过与形成在第一电极面516上的第一导通电极563的面接触进行导通。
此时,第一电极面516的第一导通电极563和第二电极面525的第二引出电极562A成为向彼此接近的方向压接的状态。通过这样,将确实导通第一导通电极563和第二引出电极562A。
另外,如图4所示,本实施方式的标准具5在固定基板51的第一电极面516与电极形成槽511之间的直线区域设置第一接合面515,与可动基板52的第二接合面524接合。因此,如上所述,即使电极被相互压接,其反作用力施加在了可动基板52上,也不会传导到连结保持部523,可以防止连结保持部523的挠曲或可动部522的倾斜。
(3-1-3.标准具与电压控制部的连接)
上述标准具5与电压控制部6的连接是在两个第一电极垫561P和第一导通电极垫563P上通过例如金属丝连接等将每一个与连接于电压控制部6的导线进行连接。
在此,标准具5的可动基板52的与第一电极垫561P和第一导通电极垫563P相对的位置上形成切开了的切口部526。因此,在将导线与标准具5连接时,无需例如在固定基板51和可动基板52之间插入导线等复杂的操作,可以从标准具5的光入射侧面直接与第一电极垫561P和第一导通电极垫563P连接。另外,在进行配线作业时,通过切口部526切开的空间成为作业空间。因此可以容易进行对标准具5的配线作业。
(3-2.电压控制部的结构)
电压控制部6基于从控制装置4输入的控制信号来控制向静电致动器56的第一驱动电极561和第二驱动电极562施加的电压。
〔4.控制装置的结构〕
控制装置4控制整个测色装置1的动作。该控制装置4例如可以使用通用的个人计算机或便携式信息终端以及其他的测色专用计算机等。
另外,如图1所示,控制装置4通过包括光源控制部41、测色传感器控制部42以及测色处理部43(分析处理部)等而构成。
光源控制部41与光源装置2连接。并且,光源控制部41例如基于使用者的设置输入向光源装置2输出规定的控制信号,从光源装置2射出规定的亮度的白色光。
测色传感器控制部42与测色传感器3连接。另外,测色传感器控制部42基于使用者的设置输入来设置测色传感器3所接收的光的波长,并向测色传感器3输出表示检测该波长的光的光接收量的意思的控制信号。通过这样,测色传感器3的电压控制部6基于控制信号设定向静电致动器56的施加电压,使使用者所需要的光的波长透过。
测色处理部43控制测色传感器控制部42,使标准具5的反射镜间的间隙进行变化,使透过标准具5的光的波长进行变化。另外,测色处理部43基于光接收元件31输入的光接收信号,获取透过了标准具5的光的光量。然后,测色处理部43基于通过上述得到的各波长的光的光接收量计算通过检查对象A反射的光的色度。
〔5.标准具的加工方法〕
以下基于图7和图8就上述标准具5的加工方法进行说明。
为了加工标准具5,先分别加工固定基板51和可动基板52,然后粘接加工后的固定基板51和可动基板52。
(51.固定基板的加工工序)
首先准备加工固定基板51的加工坯料即厚度为500μm的石英玻璃基板,对该石英玻璃基板的两面进行精密研磨,使表面粗糙度Ra达到1nm以下。然后,在固定基板51的与可动基板52相对的面上涂敷形成电极形成槽511用的抗蚀膜61,利用光刻法将涂敷的抗蚀膜61进行曝光和显影,如图7(A)所示,将形成电极形成槽511、第一引出形成部513、延出槽514A以及衬垫部514C的部位图案化。
然后,如图7(B)所示,将电极形成槽511、第一引出形成部513、延出槽514A以及衬垫部514C蚀刻成所需要的深度。这里的蚀刻是使用了HF等蚀刻液的湿蚀刻。
然后,在固定基板51的与可动基板52相对的面上涂敷形成反射镜固定面512A用的抗蚀膜61,通过光刻法将涂敷的抗蚀膜61进行曝光和显影,如图7(B)所示地将形成反射镜固定面512A的部位图案化。
然后,将反射镜固定面512A蚀刻到所需要的位置后,如图7(C)所示,通过去掉抗蚀膜61,从而形成电极固定面511A、反射镜固定面512A、第一接合面515以及第一电极面516,确定固定基板51的基板形状。
然后,如图7(D)所示,在电极固定面511A上形成第一驱动电极561,从衬垫部514C直到第一电极面516形成第一导通电极563。而且在反射镜固定面512A上形成固定反射镜54。
例如,第一电极561和第一导通电极563的成膜是在固定基板51上通过溅射法进行Au/Cr层叠膜的成膜,在该Au/Cr层叠膜上形成所需要的电极图案的抗蚀膜,并对Au/Cr层叠膜进行光蚀刻。
而且,固定反射镜54通过剥离加工(lift-off process)进行成膜。即,通过光刻法在固定基板51状的反射镜形成部分以外的部分形成抗蚀膜(剥离图案),利用溅射法或蒸镀法形成TiO2-SiO2类的薄膜。将固定反射镜54进行成膜后,通过剥离清除反射镜固定面512A以外的薄膜。
然后,利用光刻法等在固定基板51上的形成了第一接合膜531外的部分形成抗蚀膜61(剥离图案),利用等离子体CVD法等形成厚度为D3的使用了聚有机硅氧烷的等离子体聚合膜。然后,通过去掉抗蚀膜61,如图7(E)所示地在第一接合面515上形成第一接合膜531。
通过以上方法形成固定基板51。
(52.可动基板的加工工序)
首先准备形成可动基板52的坯料即厚度尺寸为200μm的石英玻璃基板,对该石英玻璃基板的两面进行精密研磨,使表面粗糙度Ra达到1nm以下。然后,在可动基板52的整个面上涂敷抗蚀膜62,利用光刻法将涂敷的抗蚀膜62进行曝光和显影,如图8(A)所示地将形成连结保持部523的部位图案化。
然后通过对石英玻璃基板进行湿蚀刻,如图8(B)所示,从而形成厚度为50μm的连结保持部523,同时形成可动部522。然后如图8(C)所示,通过清除抗蚀膜62来确定形成了可动部522和连结保持部523的可动基板52的基板形状。
然后,如图8(D)所示,在连结保持部523的与固定基板51相对侧的面上形成第二驱动电极562,并形成从第二驱动电极562的外周边缘的一部分起向着第二电极面525延伸的第二引出电极562A。另外,在可动面522A形成可动反射镜55。
具体是,在可动基板52的与固定基板51相对的面上通过溅射法等形成Au/Cr层叠膜。然后,在Au/Cr层叠膜上形成所需要的电极图案的抗蚀膜,并对Au/Cr层叠膜进行光蚀刻,从而如图8(D)所示,在连结保持部523的与固定基板51相对侧的面上形成厚度尺寸为D2的第二电极562。之后,除去残留在可动基板52的与固定基板51相对的面上的抗蚀膜。
而且,可动反射镜55通过剥离程序等进行成膜。即,通过光刻法等在可动基板52上的反射镜形成部分以外的部分形成抗蚀膜(剥离图案),利用溅射法或蒸镀法形成TiO2-SiO2类的薄膜。将可动反射镜55进行成膜后,通过剥离清除可动面522A以外的薄膜。
然后,如图8(E)所示,利用光刻法等在可动基板52上的形成了第二接合膜532以外的部分形成抗蚀膜62(剥离图案),利用等离子体CVD法等形成厚度为D4的使用了聚有机硅氧烷的等离子体聚合膜。然后,通过去掉抗蚀膜62,如图8(F)所示地在第二接合面524上形成第二接合膜532。
通过以上方法形成可动基板52。
(5-3.接合工序)
然后接合在上述固定基板加工工序和可动基板加工工序中形成的各基板51、52。具体是,为了向形成在各基板51、52的接合面515、524上的用于构成接合膜53的等离子体聚合膜付与活化能而进行O2等离子体处理或UV处理。按照O2流量为30cc/分、压力为27Pa、RF功率为200W的条件进行30秒钟的O2等离子体处理。另外,UV处理是使用准分子紫外线(波长为172nm)作为UV光源进行三分钟的处理。在向等离子体聚合膜付与活化能之后,进行两个基板51、52的对齐,通过各接合膜531、532使各接合面515、524重合,向接合部分施加负荷,从而使基板51、52之间接合。
在此,将接合各基板51、52前的第一导通电极563的厚度尺寸D1和第二引出电极562A的厚度尺寸D2之和形成得大于第一接合膜531的厚度尺寸D3和第二接合膜532的厚度尺寸D4之和。
并且,在接合了第一接合膜531和第二接合膜532的各基板51、52的接合状态下,通过压接第一电极面516和第二电极面525,使第一电极面516和第二电极面525之间的第一导通电极563的厚度尺寸D1和第二引出电极562A的厚度尺寸D2之和小于接合前的状态,成为与第一接合膜531的厚度尺寸D3和第二接合膜532的厚度尺寸D4之和为相同尺寸。
通过上述方法加工标准具5。
〔6.第一实施方式的作用效果〕
根据上述的第一实施方式,具有以下效果。
根据本实施方式,由于在各基板51、52的接合状态下,形成于第一电极面516的第一导通电极563与形成于第二电极面525的第二电极562的第二引出电极562A接触,因此无需像目前那样形成用于导通电极间的Ag胶等,可以用简单的结构导通电极562、563之间。即,无需另外设置用于导通电极562、563之间的结构,只通过接合膜531、532接合各基板51、52之间就可以导通电极561、562之间。
另外,第一电极面516与第一接合面515是同一平面,第二电极面525与第二接合面524是同一平面。因此在加工工序中可以同时加工第一接合面515和第一电极面516,或者第二接合面524和第二电极面525,可以简化加工工序。
另外,在接合固定基板51和可动基板52之前,第一导通电极563的厚度尺寸D1与第二引出电极562A的厚度尺寸D2之和大于接合膜531、532的厚度尺寸之和(D3+D4),在接合工序中,压接第一导通电极563和第二引出电极562A从而使之面接触。因此,可以进一步确保导通第一导通电极563和第二引出电极562A,可以提高连接可靠性。
并且,在俯视图中,在设置第一电极面516和第二电极面525的区域与位移部521之间设置通过接合膜531、532接合的第一接合面515和第二接合面524。因此,如上所述,即使压接了第一导通电极563和第二引出电极562A,压接形成的应力也不会传到位移部521,可以防止连结保持部523的挠曲和可动部522的倾斜。
[第二实施方式]
以下参照图9和图10就本发明的第二实施方式进行说明。
图9是本实施方式的标准具5A收纳于收纳箱体7的状态的简要截面图,图10是示出收纳于收纳箱体7之前的标准具5A的简要截面图。在以下的说明中,与上述第一实施方式相同的组成构件使用相同的符号,省略其说明。
本实施方式的测色传感器3A包括光接收元件31(参照图1)、电压控制部6(参照图1)、标准具5A以及收纳箱体7。
在标准具5A的可动基板52上,在与第二电极面525对应的位置形成槽部527。因此,由于在第二电极面526与槽部527的底面之间形成薄壁部528(可挠曲部),所以该薄壁部528具有弹性。通过这样,在接合工序中,通过层叠第一导通电极563和第二引出电极562A,薄壁部528向与固定基板51分离的方向变形。
在此,通过薄壁部528的弹力压接第一导通电极563和第二引出电极562A。
另外,如图9所示,收纳箱体7具有按压槽部527底面的按压部71。并且,一旦将标准具5A收纳于收纳箱体7,按压部71就按压槽部527的底面,因此第一电极面516和第二电极面525之间的各电极562A和563被进一步压接,进一步确保导通。
根据上述的第二实施方式,除了与上述第一实施方式相同的效果以外,还具有以下效果。
根据本实施方式,一旦各基板51、52之间通过接合膜531、532接合,薄壁部528就向与第一电极面52516分离的方向变形,因此通过薄壁部528的弹力,第二电极面525被向第一电极面516侧加力。因此,形成在各电极面516、525上的第一导通电极563和第二引出电极562A被压接,可以进一步确保使其导通。
另外,标准具5A收纳于收纳箱体7,收纳箱体7的按压部71将薄壁部528向第一电极面516侧按压。因此,形成在各电极面516、525上的第一导通电极563和第二引出电极562A被压接,可以进一步确保面接触,确保导通。另外,在标准具5A上,即使形状等有个体差异,也可以确保导通形成在各电极面516、525上的第一电极561的第一导通电极563和第二电极562的第二引出电极562A。
[实施方式的变形]
本发明不局限于上述的实施方式,本发明涵盖可以实现本发明目的的范围内的变形、改良等。
例如,在上述实施方式中,形成了通过静电致动器56使位移部521位移的结构,也可以使用其他的驱动机构。例如图11所示,也可以通过压电制动器57使位移部521变化。
在该图11所示的标准具5B中,压电致动器57设置在可动基板52的连结保持部523的与固定基板51相对侧的面上。压电致动器57具有一对电极571、572和夹在该电极571、572中间的压电体573。
另外,一对电极中的一个电极571沿着与第二引出形成部相对的区域配线,延伸到第二电极面525,与设置在第一电极面516上的第一导通电极563面接触并连接。
虽然未图示,另一个电极572也通过相同的结构,与另外设置在固定基板51上的其他第一导通电极连接即可。
根据该结构,一旦向一对电极571、572上施加电压,压电体573将所施加的电压转换成力,从而进行伸缩,可使位移部521变化。
在上述各实施方式中,就本发明的第一基板为固定基板51,本发明的第二基板为可动基板52进行了说明,但也可以使上述第一基板为可动基板52,使上述第二基板为固定基板51。
在上述各实施方式中,第一接合面515和第二接合面524通过第一接合膜531和第二接合膜532接合,也可以只用第一接合膜531接合。
在上述各实施方式中,从第一标准面F1到第一电极面516的高度尺寸与从第一标准面F1到第一接合面515的高度尺寸为相同尺寸,从第二标准面F2到第二电极面525的高度尺寸与从第二标准面F2到第二接合面524的高度尺寸为相同尺寸,但不局限于此。例如,第一电极面516和第一接合面515也可以形成不同的平面高度,第二电极面525和第二接合面524也可以形成不同的平面高度。这种情况下,通过控制第一导通电极563或第二引出电极562A的厚度尺寸可以得到与上述实施方式相同的效果。
在上述第二实施方式中以包括收纳箱体7的测色传感器3A为例,也可以是不包括收纳箱体7的结构。该结构是在各基板51、52的接合状态下,第一电极面516将可动基板52的薄壁部528向上推,从而弹力作用于薄壁部528,可以通过弹力压接并导通各电极562A、563。
另外,以按压部71设置于收纳箱体7为例,也可以形成例如在测色传感器3内另外设置按压薄壁部528的按压部的结构。
另外,在上述第二实施方式中,以只在与第二电极面525对应的部分形成膜片状的薄壁部528作为本发明的可挠曲部为例,但不局限于此。也可以形成以下结构,比如通过向薄板形的可动基板52利用接合膜531、532接合第二电极面525的外周边缘,从而只使第二电极面525的区域内具有可挠曲性。
而且,在上述各实施方式中,反射镜固定部512的与可动基板52相对的反射镜固定面512A比电极固定面511A更靠近可动基板52地形成,以此作为一个例子,但不局限于此。可以通过固定于反射镜固定面512A的固定反射镜54以及形成在可动基板52上的可动反射镜55之间的间隙尺寸、第一驱动电极561和第二驱动电极562之间的尺寸、固定反射镜54或可动反射镜55的厚度尺寸等适当地确定电极固定面511A和反射镜固定面512A的高度位置。因此,也可以形成例如电极固定面511A和反射镜固定面512A形成在同一面的结构或在电极固定面511A的中心部形成圆筒凹槽上的反射镜固定槽,在该反射镜固定槽的底面形成反射镜固定面的结构等。
另外,如果电极561、562间的间隙(电极间间隙)大于反射镜54、55间的间隙(反射镜间间隙),则需要大的驱动电压使反射镜间的间隙变化。而如上所述,如果反射镜间隙大于电极间间隙,可以减少用于使反射镜间间隙变化的驱动电压,可以实现省电化。另外,该结构的波长可变干涉滤波器由于反射镜间的间隙大,因此尤其对测量长波长区域的分光特性有效,例如,可以组装在气体分析等中使用的用于红外光分析的模块中或组装在用于实施光通讯的模块中。
本发明的光分析装置以测色装置1作为一个例子,除此之外可以根据不同的领域使用本发明的波长可变干涉滤波器、光模块、光分析设备。
例如可以作为用于检测特定物质的存在的以光为基础的系统使用。这样的系统例如有以下气体检测装置,即,采用使用了本发明的波长可变干涉滤波器的光谱法高灵敏度地检测特定气体的车载气体泄漏探测器或呼吸检查用的光声惰性气体探测器等。
以下基于附图就该气体检测装置的一个例子进行说明。
图12是包括波长可变干涉滤波器的气体检测装置的一个例子的简图。
图13是示出图12的气体检测装置的控制系统的结构框图。
如图12所示,该气体检测装置100包括:传感器芯片110、包括吸引口120A、吸引流路120B、排出流路120C以及排出口120D的流路120以及本体部130组成。
本体部130由检测部(光模块)、处理检测出的信号、控制检测部的控制部138以及供给电力的电力供给部139等构成,其中,检测部(光模块)包括具有可拆装流路120的开口的传感器部盖131、排出机构133、箱体134、光学部135、滤波器136、标准具5(波长可变干涉滤波器)以及光接收元件137(光接收部)等。另外,光学部135由射出光的光源135A、使从光源135A入射的光向传感器芯片110侧反射、使从传感器芯片侧入射的光透过光接收元件137侧的光束分离器135B、透镜135C、135D、135E构成。另外,虽然以使用标准具5的结构为例,也可以采用使用上述的标准具5A、5B的结构。
另外,如图13所示,在气体检测装置100的表面设置操作面板140、显示部141、用于与外界连接的连接部142、电力供给部139。如果电力供给部139是二次电池,还可以具有充电用的连接部143。
而且,如图13所示,气体检测装置100的控制部138包括由CPU等构成的信号处理部144、用于控制光源135A的光源驱动器电路145、用于控制标准具5的电压控制部146、接收来自光接收元件137的信号的光接收电路147、接收来自传感器芯片检测器148的信号的传感器芯片检测电路149以及控制排出机构133的排出驱动器电路150等,其中,传感器芯片检测器148读取传感器芯片110的代码,并检测是否有传感器芯片110。
以下就上述的气体检测装置100的动作进行说明。
在本体部130的上部的传感器部盖131的内部设置传感器芯片检测器148,该传感器芯片检测器148检测是否有传感器芯片110。信号处理部144一旦从传感器芯片检测器148检测到检测信号,就判断是安装了传感器芯片110的状态,并向显示部141发出表示可进行检测操作的内容的显示信号。
另外,一旦使用者对操作面板140进行操作,从操作面板140向信号处理部144输出表示开始进行检测处理的意思的指令信号,则首先信号处理部144就向光源驱动器电路145输出光源启动信号,启动光源135A。一旦驱动光源135A,就从光源135A以单波长射出直线偏振的稳定的激光。另外,在光源135A中内置有温度传感器或光量传感器,向信号处理部144输出该信息。并且,如果信号处理部144基于从光源135A输入的温度或光量判断光源135A稳定工作,就控制排出驱动器电路150启动排出机构133。通过这样,含有待检测的目标物质(气体分子)的气体样本被从吸引口120A向吸引流路120B、传感器芯片110内、排出流路120C、排出口120D引导。
另外,传感器芯片110内置多个金属纳米结构体,是利用了局布表面等离子体共振的传感器。在该传感器芯片110上,通过激光在金属纳米结构体之间形成增强电场,一旦气体分子进入该增强电场内,就产生含有分子振动信息的拉曼散射光和瑞利散射光。
瑞利散射光或拉曼散射光穿过光学部135向滤波器136入射,瑞利散射光通过滤波器136分离,拉曼散射光向标准具5入射。然后,信号处理部144控制电压控制部146,调整施加在标准具5上的电压,用标准具5使与检测对象即气体分子对应的拉曼散射光分光。然后,经过分光的光一旦通过光接收元件137接收,与光接收量对应的光接收信号就通过光接收电路147向信号处理部144输出。
信号处理部144比较如上所述地得到的与作为检测对象的气体分子对应的拉曼散射光的光谱数据和存储在ROM中的数据,判断是否是目的气体分子后确定物质。另外,信号处理部144将该结果信息显示在显示部141上,或从连接部142向外部输出。
在上述图12、13中,通过标准具5对拉曼散射光进行分光,通过分光后的拉曼散射光进行气体检测,以这样的检测装置100为例,但气体检测装置也可以使用通过检测气体固有的吸光度来确定气体种类的气体检测装置。这种情况下,使用使气体流入传感器内部、检测在入射光中被气体吸收的光的气体传感器,作为本发明的光模块。另外,通过该气体传感器分析、判断流入传感器内气体的气体检测装置用作本发明的光分析装置。该结构也能够利用本发明的波长可变干涉滤波器检测气体成分。
另外,用于检测特定物质存在的系统不局限于上述的气体检测,例如也可以是基于近红外光谱的糖类的非侵入式测量仪或食物或生物、矿物等信息的非侵入式测量仪等物质成分分析仪。
下面,作为上述物质成分分析仪的一例,对食物分析仪进行说明。
图14是示出利用标准具5的光分析设备的一个例子即食物分析仪的简要结构的图。这里使用了标准具5,也可以采用使用标准具5A、5B的结构。
如图14所示,该食物分析仪200包括检测器210(光模块)、控制部220、显示部230。检测器210包括射出光的光源211、来自测量对象物的光所导入的摄像透镜212、对从摄像透镜212导入的光进行分光的标准具5(波长可变干涉滤波器)以及检测经过分光的光的摄像部213(光接收部)。
另外,控制部220包括对光源211进行接通、断开控制以及控制接通时的亮度的光源控制部221、控制标准具5的电压控制部222、控制摄像部213并获取摄像部213拍摄的分光图像的检测控制部223、信号处理部224以及存储部225。
一旦该食物分析仪200启动系统,光源控制部221就控制光源211,从光源211向测定对象物照射光。另外,被测定对象物反射的光通过摄像透镜212向标准具5入射。标准具5通过电压控制部222的控制,施加可以对所需的波长进行分光的电压,经过分光的光例如被CCD摄像机等构成的摄像部213所拍摄。另外,被拍摄的光作为分光图像存储在存储部225。另外,信号处理部224控制电压控制部222,使施加在标准具5上的电压值进行变化,从而获取对各波长的分光图像。
另外,信号处理部224对存储于存储部225的每个图像的每个像素数据进行运算处理,求出每个像素的谱图。另外,存储部225存储例如与谱图对应的关于食物成分的信息,信号处理部224基于存储在存储部225中的食物相关信息对获得的谱图数据进行分析,求出检测对象中含有的食物成分及其含有量。另外,通过所得到的食物成分和含有量,也可以计算食物热量或新鲜程度等。而且,通过分析图像内的谱图分布,也可以在检查对象的食物中提取新鲜度降低的部分等,而且,也可以检测食物内含有的异物等。
另外,信号处理部224进行处理,使显示部230显示如上所述得到的检查对象的食物的成分或含有量、热量或新鲜度等信息。
另外,在图14中示出了食物分析仪200的一个例子,通过大致相同的结构,也可以作为上述那样的其他信息的非侵入测量仪使用。例如可以作为对血液等体液成分进行测量、分析等、对生物成分进行分析的生物分析仪使用。这样的生物分析仪例如作为测量血液等体液成分的设备,如果拿用于检测乙醇的装置来说,则可以作为检测驾驶员饮酒状态的酒后驾驶防止装置使用。另外,也可以作为包括该生物分析仪的电子内窥镜系统使用。
而且,也可以作为分析矿物成分的矿物分析设备使用。
另外,本发明的波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备可以用于以下设备。
例如,通过使各波长的光的强度随着时间进行变化,也可用各波长的光传输数据,这种情况下,通过设置于光模块的波长可变干涉滤波器对特定波长的光进行分光,在光接收部进行光接收,从而可以提取通过特定波长的光传输的数据,通过包括该数据提取用光模块的光分析设备处理各波长的光的数据,从而也可以进行光通讯。
另外,光分析设备通过本发明的波长可变干涉滤波器对光进行分光,从而也可用于对分光图像进行摄像的分光摄像机、分光分析器等。作为该分光摄像机的一个例子有将波长可变干涉滤波器内置的红外线摄像机。
图15是分光摄像机的简要结构的示意图。如图15所示,分光摄像机300包括摄像机本体310、摄像透镜单元320以及摄像部320。
摄像机本体310是使用者把持、操作的部分。
摄像透镜单元320设置在摄像机本体310上,将入射的图像光向摄像部320导光。另外,如图15所示,该摄像透镜单元320通过包括物镜321、成像透镜322以及设置在这些透镜之间的标准具5而构成。
摄像部320由光接收元件构成,对通过摄像透镜单元320导光的图像光进行摄像。
在该分光摄像机300上,通过标准具5使作为摄像对象的波长的光透过,可以对所需波长的光的分光图像进行摄像。
而且,也可以将本发明的波长可变干涉滤波器作为带通滤波器使用,也可以作为例如光学式激光装置使用,光学式激光装置例如是在发光元件射出的规定波长区域的光中,利用波长可变干涉滤波器仅对以规定波长为中心的窄区域的光进行分光并使其透过。
另外,本发明的波长变干涉滤波器也可以作为生物认证设备使用,例如,可以用于使用了近红外区域或可见光区域的光的血管或指纹、视网膜、虹膜等的认证设备。
而且,可以将光模块和光分析设备作为浓度检测设备使用。这种情况下,通过波长可变干涉滤波器对从物质射出的红外能量(红外光)进行分光并分析,测量在样本中的被检测体浓度。
如上所述,本发明的波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备可以适用于从入射光将规定的光进行分光的任何装置。并且,如上所述,本发明的波长可变干涉滤波器可以用一个设备对多个波长进行分光,因此可以高精度地测量多个波长谱图,检测多个成分。因此,与通过多个设备提取所需波长的现有设备相比,可以促进光模块或光分析设备的小型化,例如可以适当地作为便携用或车载用的光学设备使用。
另外,实施本发明时的具体结构和步骤在能够实现本发明的目的的范围内可以适当地更改为其他结构等。
符合说明
1测色装置(光分析设备)          3、3A测色传感器(光模块)
5、5A、5B标准具(波长可变干涉滤波器)
31光接收部                     43测色处理部(分析处理部)
51固定基板(第一基板)           52可动基板(第二基板)
54固定反射镜(第一反射膜)       55可动反射镜(第二反射膜)
100气体检测设备(光分析设备)    137光接收元件(光接收部)
138信号处理部(分析处理部)      200食物分析装置(光分析设备)
210检测器(光模块)              213摄像部(光接收部)
224信号处理部(分析处理部)      300分光摄像机(光分析设备)
320摄像部(光接收部)            515第一接合面
516第一电极面                  524第二接合面
525第二电极面                  528薄壁部(可挠曲部)
531第一接合膜(接合膜)          532第二接合膜(接合膜)
561第一驱动电极                562第二驱动电极
562A第二引出电极(第二电极)     563第一导通电极(第一电极)
571电极(第二电极)              G反射镜间间隙

Claims (8)

1.一种波长可变干涉滤波器,其特征在于,包括:
第一基板;
与所述第一基板彼此相对的第二基板;
设置在所述第一基板的与所述第二基板相对的面上的第一反射膜;
设置在所述第二基板上、隔着规定的间隙与所述第一反射膜相对的第二反射膜;
设置在所述第一基板的与所述第二基板相对的面上的第一电极;以及
设置在所述第二基板上、与所述第一电极相对的第二电极,
所述第一基板包括形成有所述第一电极的一部分的第一电极面,
所述第二基板包括形成有所述第二电极的一部分的第二电极面,
所述第一电极面上的第一电极通过接触所述第二电极面上的第二电极而彼此电连接。
2.根据权利要求1所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,所述第二基板的设置所述第二电极面的部位是在所述第二基板的厚度方向上具有可挠曲性的可挠曲部。
3.根据权利要求2所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述第一基板和所述第二基板通过接合膜彼此接合,
所述第一电极面上的所述第一电极的厚度尺寸与所述第二电极面上的所述第二电极的厚度尺寸之和大于所述接合膜的厚度尺寸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述第一基板包括设置于与所述第二基板相对的面上的第一接合面,
所述第二基板包括与所述第一接合面相对、通过接合膜与所述第一接合面接合的第二接合面,
所述第一电极面和所述第一接合面设置在同一平面上,
所述第二电极面和所述第二接合面设置在同一平面上。
5.一种光模块,其特征在于,包括:
根据权利要求1至4中任一项所述的波长可变干涉滤波器;以及
接收透过了所述波长可变干涉滤波器的检查对象光的光接收部。
6.根据权利要求5所述的光模块,其特征在于,
所述光模块包括将所述第一电极面和所述第二电极面向彼此接近的方向按压的按压部。
7.根据权利要求6所述的光模块,其特征在于,
所述光模块包括收纳所述波长可变干涉滤波器的收纳箱体,
所述按压部设置在所述收纳箱体中。
8.一种光分析设备,其特征在于,包括:
根据权利要求5至7中任一项所述的光模块;以及
基于所述光模块的所述光接收部接收的光来分析所述检查对象光的光特性的分析处理部。
CN201210034461.1A 2011-02-16 2012-02-15 波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备 Active CN102645741B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510487456.XA CN105022160B (zh) 2011-02-16 2012-02-15 波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011030724A JP5703813B2 (ja) 2011-02-16 2011-02-16 波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置
JP2011-030724 2011-02-16

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510487456.XA Division CN105022160B (zh) 2011-02-16 2012-02-15 波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102645741A true CN102645741A (zh) 2012-08-22
CN102645741B CN102645741B (zh) 2016-11-23

Family

ID=46636677

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210034461.1A Active CN102645741B (zh) 2011-02-16 2012-02-15 波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备
CN201510487456.XA Active CN105022160B (zh) 2011-02-16 2012-02-15 波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510487456.XA Active CN105022160B (zh) 2011-02-16 2012-02-15 波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备

Country Status (3)

Country Link
US (3) US8830586B2 (zh)
JP (1) JP5703813B2 (zh)
CN (2) CN102645741B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103969726A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 精工爱普生株式会社 光学滤波器器件、光学模块以及电子设备
CN104568155A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 精工爱普生株式会社 分光测量装置及分光测量方法
TWI617845B (zh) * 2017-03-16 2018-03-11 財團法人工業技術研究院 影像感測裝置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5703813B2 (ja) * 2011-02-16 2015-04-22 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置
JP5821293B2 (ja) * 2011-06-01 2015-11-24 セイコーエプソン株式会社 光フィルター、光フィルターモジュール、光分析装置および光フィルターの製造方法
JP6260076B2 (ja) * 2012-09-19 2018-01-17 セイコーエプソン株式会社 分光装置
JP6142526B2 (ja) * 2012-12-27 2017-06-07 セイコーエプソン株式会社 食品分析装置
JP2014165337A (ja) * 2013-02-25 2014-09-08 Rohm Co Ltd 発光素子、発光素子パッケージおよび発光素子の製造方法
JP2014164068A (ja) * 2013-02-25 2014-09-08 Seiko Epson Corp 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、および電子機器
JP6201484B2 (ja) * 2013-07-26 2017-09-27 セイコーエプソン株式会社 光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及びmemsデバイス
JP6135365B2 (ja) 2013-07-29 2017-05-31 セイコーエプソン株式会社 干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、干渉フィルターの製造方法、及びmems素子
JP6187376B2 (ja) * 2014-04-17 2017-08-30 株式会社デンソー ファブリペロー干渉計
JP6288512B2 (ja) * 2014-07-11 2018-03-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 食品分析装置
JP2016044995A (ja) 2014-08-20 2016-04-04 セイコーエプソン株式会社 測色方法、測色装置および電子機器
JP6384239B2 (ja) 2014-09-29 2018-09-05 セイコーエプソン株式会社 光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP2016090250A (ja) * 2014-10-30 2016-05-23 セイコーエプソン株式会社 分光測定装置及び保管ケース
JP6613564B2 (ja) 2014-12-26 2019-12-04 セイコーエプソン株式会社 光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
US9862592B2 (en) * 2015-03-13 2018-01-09 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. MEMS transducer and method for manufacturing the same
CN108028258B (zh) * 2015-08-04 2022-06-21 光程研创股份有限公司 锗硅感光设备
JP6989266B2 (ja) * 2017-01-31 2022-01-05 パイオニア株式会社 波長選択素子及び波長選択素子の製造方法
EP4300058A3 (en) * 2017-07-06 2024-03-13 Hamamatsu Photonics K.K. Optical module
CN107515503A (zh) * 2017-09-30 2017-12-26 广东欧珀移动通信有限公司 滤光片、镜头模组和成像模组
JP7006172B2 (ja) * 2017-11-21 2022-01-24 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光学デバイス、光学モジュール、及び電子機器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006343686A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Seiko Epson Corp 光学デバイス
JP2008187881A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Seiko Epson Corp アクチュエータ、アクチュエータの製造方法、光スキャナおよび画像形成装置
US20100226029A1 (en) * 2009-03-04 2010-09-09 Seiko Epson Corporation Optical filter and optical module provided with same
CN101900877A (zh) * 2009-05-27 2010-12-01 精工爱普生株式会社 光滤波器、光滤波器装置、分析设备以及光滤波器的制造方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0194312A (ja) 1987-10-06 1989-04-13 Sharp Corp 可変干渉装置
JPH01300202A (ja) * 1988-05-27 1989-12-04 Sharp Corp 反射体および該反射体を用いた干渉装置
US6031653A (en) * 1997-08-28 2000-02-29 California Institute Of Technology Low-cost thin-metal-film interference filters
JP2004212638A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Fuji Photo Film Co Ltd 光変調素子及び平面表示素子
JP4489393B2 (ja) * 2003-08-21 2010-06-23 オリンパス株式会社 半導体装置
JP3770326B2 (ja) 2003-10-01 2006-04-26 セイコーエプソン株式会社 分析装置
US20070200146A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 Keiji Onishi Electronic device, method for producing the same, and communication apparatus including the same
JP2007235304A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品とその製造方法およびそれを用いた通信機器
JP2007235303A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子部品とその製造方法およびそれを用いた通信機器
US20070242358A1 (en) * 2006-04-18 2007-10-18 Xerox Corporation Fabry-perot tunable filter
JP2009539143A (ja) * 2006-06-01 2009-11-12 ライト レゾナンス テクノロジーズ リミテッド ライアビリティー カンパニー 光フィルタ/モジュレータ及びフィルタ/モジュレータのアレイ
JP2008076749A (ja) 2006-09-21 2008-04-03 Yokogawa Electric Corp ファブリペロー型素子
JP4561728B2 (ja) 2006-11-02 2010-10-13 セイコーエプソン株式会社 光学デバイス、光学デバイスの製造方法、波長可変フィルタ、波長可変フィルタモジュール、および光スペクトラムアナライザ
JP2008261951A (ja) 2007-04-10 2008-10-30 Olympus Corp 可変形状鏡
JP4542117B2 (ja) 2007-04-27 2010-09-08 富士通株式会社 可変フィルタ素子、可変フィルタモジュール、およびこれらの製造方法
JP5141213B2 (ja) 2007-11-29 2013-02-13 セイコーエプソン株式会社 光学デバイス、波長可変フィルタモジュール、および光スペクトラムアナライザ
JP5703813B2 (ja) * 2011-02-16 2015-04-22 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置
JP6003168B2 (ja) * 2012-04-11 2016-10-05 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP6015090B2 (ja) * 2012-04-18 2016-10-26 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006343686A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Seiko Epson Corp 光学デバイス
JP2008187881A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Seiko Epson Corp アクチュエータ、アクチュエータの製造方法、光スキャナおよび画像形成装置
US20100226029A1 (en) * 2009-03-04 2010-09-09 Seiko Epson Corporation Optical filter and optical module provided with same
CN101900877A (zh) * 2009-05-27 2010-12-01 精工爱普生株式会社 光滤波器、光滤波器装置、分析设备以及光滤波器的制造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103969726A (zh) * 2013-02-05 2014-08-06 精工爱普生株式会社 光学滤波器器件、光学模块以及电子设备
CN103969726B (zh) * 2013-02-05 2018-01-09 精工爱普生株式会社 光学滤波器器件、光学模块以及电子设备
CN104568155A (zh) * 2013-10-29 2015-04-29 精工爱普生株式会社 分光测量装置及分光测量方法
TWI617845B (zh) * 2017-03-16 2018-03-11 財團法人工業技術研究院 影像感測裝置
US10547782B2 (en) 2017-03-16 2020-01-28 Industrial Technology Research Institute Image sensing apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US20120206731A1 (en) 2012-08-16
US9229220B2 (en) 2016-01-05
JP5703813B2 (ja) 2015-04-22
US9739999B2 (en) 2017-08-22
US20140340686A1 (en) 2014-11-20
CN105022160A (zh) 2015-11-04
CN102645741B (zh) 2016-11-23
CN105022160B (zh) 2018-04-27
US8830586B2 (en) 2014-09-09
JP2012168438A (ja) 2012-09-06
US20160085065A1 (en) 2016-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102645741A (zh) 波长可变干涉滤波器、光模块以及光分析设备
US9134175B2 (en) Measurement device
JP6264810B2 (ja) 干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
US9297997B2 (en) Optical module, electronic apparatus, and spectroscopic camera
US20140022643A1 (en) Variable wavelength interference filter, optical filter device, optical module, electronic apparatus, and method of manufacturing variable wavelength interference filter
JP6098197B2 (ja) 光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
US20120300208A1 (en) Optical filter, optical filter module, and photometric analyzer
JP5874271B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
EP2574971A1 (en) Optical filter device, optical module, and electronic apparatus
JP6003168B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5834718B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP6260080B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、波長可変干渉フィルターの製造方法、光学モジュール、及び電子機器
JP2015106107A (ja) 波長可変干渉フィルター、光学モジュール、および電子機器
JP5888080B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及び波長可変干渉フィルターの駆動方法
CN104570325A (zh) 光学元件、光学装置以及电子设备
JP6024086B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及び波長可変干渉フィルターの製造方法
JP2013224995A (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5888002B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5962797B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置
JP6601521B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置
US20150092273A1 (en) Interference filter, optical filter device, optical module, and electronic apparatus
JP5970686B2 (ja) 光学モジュールおよび電子機器
JP6332343B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置
JP2016138915A (ja) 干渉フィルターの製造方法、干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP2015143741A (ja) 干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及び干渉フィルターの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant