CN103376544A - 波长可变干涉滤波器、光滤波器装置、光模块及电子设备 - Google Patents
波长可变干涉滤波器、光滤波器装置、光模块及电子设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供波长可变干涉滤波器、光滤波器装置、光模块以及电子设备。其中，波长可变干涉滤波器包括设置有固定反射膜及固定侧电极的固定基板，以及设置有可动反射膜及可动侧电极的可动基板，在滤波器俯视观察中，固定侧电极以及可动侧电极设置在固定反射膜及可动反射膜重合的光干涉区域的外侧，固定侧电极的内径侧边缘位于比可动侧电极的内径侧边缘更靠近光干涉区域的一侧，固定侧电极的外径侧边缘位于比可动侧电极的外径侧边缘更远离光干涉区域的一侧。
Description
技术领域
本发明涉及波长可变干涉滤波器、光滤波器装置、光模块以及电子设备。
背景技术
现有技术中已知有如下所述的波长可变干涉滤波器：通过彼此相对的两张反射膜，在取出规定的目的波长的光的波长可变干涉滤波器中使两张反射膜间间隙尺寸发生改变，从而使取出的光的波长改变(例如参照专利文献1)。
专利文献1中记载的波长可变干涉滤波器(法布里-珀罗滤波器)包括：基板；设置在基板上的第一反射膜(第一反射镜)；以及隔着规定的间隙(反射膜间间隙)与第一反射膜相对设置的第二反射膜(第二反射镜)。并且，第一反射膜上设置有相对于透过光的区域左右对称的第一电极，第二反射膜的与基板相对的面上设置有相对于透过光的区域左右对称且与第一电极相对的第二电极。
在这种波长可变干涉滤波器中，由第一电极和第二电极彼此相对的区域构成静电致动器，可以通过在电极间施加电压，从而基于静电引力使反射膜间间隙发生改变。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2001-221913号公报
然而，在上述专利文献1记载的波长可变干涉滤波器中，第一电极以及第二电极虽然设置成彼此相对，但由于制造时基板的接合错位等，存在上下的电极位置偏离的情况。在这种情况下，由于作为静电致动器而发挥作用的区域减少，因而存在无法保持静电致动器的特性、反射膜间间隙的间隙控制的精度降低的问题。
发明内容
本发明目的在于提供即使在制造时产生了基板接合错位也能够维持反射膜间间隙的间隙控制精度的波长可变干涉滤波器、光滤波器装置、光模块以及电子设备。
本发明的波长可变干涉滤波器，其特征在于，具有：第一基板；第二基板，与上述第一基板相对设置；第一反射膜，设置在上述第一基板上；第二反射膜，设置在上述第二基板上，隔着反射膜间间隙与上述第一反射膜相对；第一电极，设置在上述第一基板上；以及第二电极，设置在上述第二基板上，与上述第一电极相对，在从基板厚度方向俯视观察上述第一基板以及上述第二基板时，上述第一电极以及上述第二电极设置在上述第一反射膜以及上述第二反射膜重合的光干涉区域的外侧，在上述俯视观察中，上述第一电极的上述光干涉区域侧的边缘位于比上述第二电极的边缘更靠近上述光干涉区域的一侧，在上述俯视观察中，上述第一电极的与上述光干涉区域相反侧的边缘位于比上述第二电极的边缘更远离上述光干涉区域的一侧。
在本发明中，设置在第一基板上的第一电极与设置在第二基板上的第二电极彼此相对设置。因而，能够由这些第一电极以及第二电极之间彼此相对的区域构成静电致动器，通过在电极间施加电压产生静电引力从而改变反射膜间间隙。
这里，在本发明的俯视观察中，第一电极的光干涉区域侧的边缘位于比第二电极的光干涉区域侧的边缘更靠近光干涉区域的一侧。并且，第一电极的与光干涉区域相反一侧的边缘位于比第二电极的与光干涉区域相反侧的边缘更远离光干涉区域的一侧。例如，在俯视观察中，当第一电极以及第二电极沿着设置在光干涉区域的外圆周侧的环状假想线设置时，第一电极的宽度尺寸大于第二电极的宽度尺寸，且在俯视观察中第二电极设置在第一电极的内侧。
在这种结构中，接合第一基板和第二基板时即使产生了微小的接合错位，构成静电致动器的第一电极以及第二电极的相对部分的区域面积也不会减少。因此，能够维持静电致动器的特性，并能够抑制间隙控制中的精度降低。
本发明的波长可变干涉滤波器还具有：第一引出电极，与上述第一电极连接；以及第二引出电极，与上述第二电极连接，优选在上述俯视观察中，上述第一电极具有多个第一部分电极，在上述俯视观察中，上述第一引出电极设置在与上述第二电极以及上述第二引出电极不重叠的位置，在上述俯视观察中，上述第二引出电极在与多个上述第一部分电极中的任意两个之间的区域重叠的位置与上述第二电极连接。
通常，在第一电极设置在第一基板的与第二基板相对的面上、第二电极设置在第二基板的与第一基板相对的面上等情况下，设置有用于设定第一电极电位的与第一电极连接的第一引出电极，以及用于设定第二电极电位的与第二电极连接的第二引出电极。
在这种情况下，以在俯视观察中第一电极以及第二引出电极的一部分、第二电极以及第一引出电极的一部分分别重叠的方式设计波长可变干涉滤波器时，当产生了基板彼此间的接合错位时则导致电极以及引出电极的重合区域的面积改变。此外，即使在设计成仅仅第一电极以及第二电极重合、而第一引出电极或第二引出电极与第一电极或第二电极不重合的情况下，当产生了接合错位时，也存在例如产生第一电极和第二引出电极重合的区域的可能性。
与此相对，在本实施方式中，第一电极由多个第一部分电极构成，第二电极和第二引出电极的连接部与这些第一部分电极之间的区域相对。在这种结构中，即使产生了微小的接合错位，由于在与第二电极以及第二引出电极的连接部对应的位置不存在第一电极，因此不产生第二引出电极和第一电极重合的区域。另外，即使在产生了接合错位时，第一引出电极通过设置在例如与第二电极不重叠的第一电极的光干涉区域侧的边缘、或者设置在与光干涉区域相反侧的边缘，也能够容易地避免与第二电极或第二引出电极重合。
因而，即使在产生了接合错位时，作为静电致动器起作用的区域的面积也并未改变，从而静电致动器的特性也并未改变。因此，向静电致动器施加规定电压时产生的静电引力也并未改变，能够抑制反射膜间间隙的间隙控制的精度降低。
在本发明的波长可变干涉滤波器中，优选上述第一电极具有将两个上述第一部分电极连接的第一连接电极，在上述俯视观察中，该第一连接电极设置与上述第二电极以及上述第二引出电极不重叠的位置上。
在本发明中，第一电极具有连接第一部分电极的第一连接电极。由此，通过将一个第一引出电极与多个第一部分电极中的某一个或者与第一连接电极连接，能够将各第一部分电极设定为相同电位，从而能够实现电极形状的简化。
本发明的光滤波器装置，其特征在于，具有：波长可变干涉滤波器以及壳体，用于收容上述波长可变干涉滤波器，该波长可变干涉滤波器具有：第一基板；第二基板，与上述第一基板相对设置；第一反射膜，设置在上述第一基板上；第二反射膜，设置在上述第二基板上，隔着反射膜间间隙与上述第一反射膜相对；第一电极，设置在上述第一基板上；以及第二电极，设置在上述第二基板上，与上述第一电极相对，其中，在从基板厚度方向俯视观察上述第一基板以及上述第二基板时，上述第一电极以及上述第二电极设置在上述第一反射膜以及上述第二反射膜重合的光干涉区域的外侧，在上述俯视观察中，上述第一电极的上述光干涉区域侧的边缘位于比上述第二电极的边缘更靠近上述光干涉区域的一侧，在上述俯视观察中，上述第一电极的与上述光干涉区域相反一侧的边缘位于比上述第二电极的边缘更远离上述光干涉区域的一侧。
与上述发明相同，在本发明的波长可变干涉滤波器中，即使在产生了第一基板以及第二基板的接合错位时，第一电极以及第二电极彼此相对区域的面积也并不改变。因而，能够维持由第一电极以及第二电极构成的静电致动器的特性，并能够高精度地实施反射膜间间隙的间隙控制。
另外，由于是将波长可变干涉滤波器收容在壳体中的结构，因此能够抑制带电物质和水粒子等异物侵入。由此，能够防止由带电物质吸附在反射膜上引起的第一反射膜以及第二反射膜间的间隙的变动，以及各反射膜的劣化。并且，能够提高搬运时波长可变干涉滤波器的保护，并提高将波长可变干涉滤波器组装入设备时的操作效率。
本发明的光模块，其特征在于，具有：第一基板；第二基板，与上述第一基板相对设置；第一反射膜，设置在上述第一基板上；第二反射膜，设置在上述第二基板上，隔着反射膜间间隙与上述第一反射膜相对；第一电极，设置在上述第一基板上；第二电极，设置在上述第二基板上，与上述第一电极相对；以及检测部，对由上述第一反射膜以及上述第二反射膜取出的光进行检测，在从基板厚度方向俯视观察上述第一基板以及上述第二基板时，上述第一电极以及上述第二电极设置在上述第一反射膜以及上述第二反射膜重合的光干涉区域的外侧，在上述俯视观察中，上述第一电极的上述光干涉区域侧的边缘位于比上述第二电极的边缘更靠近上述光干涉区域的一侧，在上述俯视观察中，上述第一电极的与上述光干涉区域相反侧的边缘位于比上述第二电极的边缘更远离上述光干涉区域的一侧。
与上述发明相同，在本发明中，即使是产生了第一基板以及第二基板的接合错位等时，也能够维持由第一电极以及第二电极构成的静电致动器的特性，并能够从光干涉区域高精度地取出所需的目的波长的光。因而，在光模块中通过检测部对高精度地取出的目标波长的光进行检测，也能够检测目的波长的光的正确光量。
本发明的电子设备，其特征在于，具有：波长可变干涉滤波器以及对上述波长可变干涉滤波器进行控制的控制部，其中该波长可变干涉滤波器具有：第一基板；第二基板，与上述第一基板相对设置；第一反射膜，设置在上述第一基板上；第二反射膜，设置在上述第二基板上，隔着反射膜间间隙与上述第一反射膜相对；第一电极，设置在上述第一基板上；以及第二电极，设置在上述第二基板上，与上述第一电极相对，在从基板厚度方向俯视观察上述第一基板以及上述第二基板时，上述第一电极以及上述第二电极设置在上述第一反射膜以及上述第二反射膜重合的光干涉区域的外侧，在上述俯视观察中，上述第一电极的上述光干涉区域侧的边缘位于比上述第二电极的边缘更靠近上述光干涉区域的一侧，在上述俯视观察中，上述第一电极的与上述光干涉区域相反一侧的边缘位于比上述第二电极的边缘更远离上述光干涉区域的一侧。
与上述发明相同，在本发明中，即使在产生了第一基板以及第二基板的接合错位时，也能够维持由第一电极以及第二电极构成的静电致动器的特性，并能够从光干涉区域高精度地取出所需的目的波长的光。因而，在电子设备中也能够根据高精度地取出的目的波长的光正确实施各种电子处理。
本发明的波长可变干涉滤波器，其特征在于，具有：第一基板；第二基板，与上述第一基板相对设置；第一反射膜，设置在上述第一基板上；第二反射膜，设置在上述第二基板上，隔着反射膜间间隙与上述第一反射膜相对；第一电极，设置在上述第一基板上，在从基板厚度方向俯视观察上述第一基板以及上述第二基板时具有第一宽度尺寸；以及第二电极，设置在上述第二基板上，与上述第一电极相对，在上述俯视观察中具有第二宽度尺寸，上述第一宽度尺寸大于上述第二宽度尺寸。
与上述发明相同，在本发明中，即使在产生了第一基板以及第二基板的接合错位时，第一电极以及第二电极彼此相对区域的面积也并不改变。因而，能够维持由第一电极以及第二电极构成的静电致动器的特性，并能够高精度地实施反射膜间间隙的间隙控制。
本发明的波长可变干涉滤波器，其特征在于，具有：第一基板；第二基板，与上述第一基板相对设置；第一反射膜，设置在上述第一基板上；第二反射膜，设置在上述第二基板上，隔着反射膜间间隙与上述第一反射膜相对；第一电极，设置在上述第一基板上，在从基板厚度方向俯视观察上述第一基板以及上述第二基板时具有第一宽度尺寸；以及第二电极，设置在上述第二基板上，与上述第一电极相对，在上述俯视观察中具有第二宽度尺寸，在上述俯视观察中，上述第二电极形成于上述第一电极的内侧。
与上述发明相同，在本发明中，即使在产生了第一基板以及第二基板的接合错位时，第一电极以及第二电极彼此相对区域的面积也并不改变。因而，能够维持由第一电极以及第二电极构成的静电致动器的特性，并能够高精度地实施反射膜间间隙的间隙控制。
附图说明
图1是表示本发明所涉及的第一实施方式的分光测定装置的概要结构的框图。
图2是表示第一实施方式的波长可变干涉滤波器的概要结构的俯视图。
图3是沿图2的A-A’线剖面后的波长可变干涉滤波器的截面图。
图4是表示构成第一实施方式的静电致动器的各电极结构的俯视图。
图5是表示第一实施方式的波长可变干涉滤波器的制造方法的流程图。
图6是说明图5的固定基板形成工序的图。
图7是说明图5的可动基板形成工序的图。
图8是说明图5的基板接合工序的图。
图9是表示基板接合工序中发生了接合错位时的电极的位置的图。
图10是表示第二实施方式的波长可变干涉滤波器的静电致动器的电极结构的俯视图。
图11是表示第三实施方式的光滤波器装置的概要结构的截面图。
图12是表示其他实施方式中波长可变干涉滤波器的静电致动器的电极结构的俯视图。
图13是表示其他实施方式中波长可变干涉滤波器的静电致动器的电极结构的俯视图。
图14是表示其他实施方式中波长可变干涉滤波器的静电致动器的电极结构的俯视图。
图15是表示其他实施方式中波长可变干涉滤波器的静电致动器的电极结构的俯视图。
图16是表示本发明的电子设备的一个例子的测色装置的概要图。
图17是表示本发明的电子设备的一个例子的气体检测装置的概要图。
图18是表示图17的气体检测装置的控制系统的结构的框图。
图19是表示本发明的电子设备的一个例子的食物分析装置的概要结构的图。
图20是表示本发明的电子设备的一个例子的分光照相机的概要结构的图。
具体实施方式
第一实施方式
以下，根据附图对本发明所涉及的第一实施方式进行说明。
分光测定装置的结构
图1是表示本发明所涉及的第一实施方式的分光测定装置的概要结构的框图。
分光测定装置1是本发明的电子设备，对由测定对象X所反射的测定对象光中的规定波长的光强度进行分析，并测定分光光谱。
如图1所示，该分光测定装置1具有：光模块10、I-V转换器12、放大器13、A/D转换器14、电压控制部15以及控制部20。光模块10构成为具有波长可变干涉滤波器5和检测器11(检测部)。
I-V转换器12将由检测器11输入的检测信号转换成电压值并输出至放大器13。
放大器13放大由I-V转换器12输入的检测信号所对应的电压(检测电压)。
A/D转换器14将由放大器13输入的检测电压(模拟信号)转换成数字信号并输出至控制部20。
电压控制部15根据控制部20的控制驱动波长可变干涉滤波器5，使规定的目的波长的光从波长可变干涉滤波器5透过。
光模块的结构
接着，以下对光模块10的结构进行说明。
如图1所示，光模块10构成为具有检测器11(检测部)和波长可变干涉滤波器5。
检测器11接收透过了光模块10的波长可变干涉滤波器5的光，输出接收的光的光强度对应的检测信号(电流)。
波长可变干涉滤波器的结构
以下对光模块10的波长可变干涉滤波器5进行说明。图2是表示波长可变干涉滤波器5的概要结构的俯视图。图3是沿图2的A-A’线剖面后的波长可变干涉滤波器的截面图。
如图2及图3所示，波长可变干涉滤波器5是例如矩形板状的光学部件，具备固定基板51(第一基板)以及可动基板52(第二基板)。这些固定基板51及可动基板52分别由各种玻璃或水晶等形成，通过利用由以聚硅氧烷为主成分的等离子体聚合膜等构成的接合膜53来接合固定基板51的第一接合部513以及可动基板52的第二接合部523，将这些固定基板51及可动基板52构成为一体。
固定基板51上设置有构成本发明的第一反射膜的固定反射膜54，可动基板52上设置有构成本发明的第二反射膜的可动反射膜55。这些固定反射膜54及可动反射膜55隔着反射膜间间隙G1相对设置。并且，在从基板厚度方向观察到的固定基板51及可动基板52的俯视观察中(以后称为滤波器俯视观察)，由固定反射膜54及可动反射膜55彼此重合的区域构成光干涉区域Ar0。此外，由检测器11对透过了该光干涉区域Ar0的光进行检测。
另外，固定基板51上设置有固定侧电极561(第一电极)，可动基板52上设置有可动侧电极562(第二电极)。于是，在滤波器俯视观察中，由这些固定侧电极561以及可动侧电极562重合的区域构成静电致动器56。
另外，在本实施方式中，在滤波器俯视观察中，固定反射膜54的中心点以及可动反射膜55的中心点一致，俯视观察中的这些反射膜的中心点称为滤波器中心点O。
固定基板的结构
固定基板51形成为相对于可动基板52厚度尺寸更大，并且不产生由静电致动器56引起的静电引力、由形成于固定基板51上的膜部件(例如固定反射膜54等)的内部应力引起的固定基板51的挠曲。
如图3所示，该固定基板51具有通过例如蚀刻等形成的电极配置槽511以及反射膜设置部512。并且，如图2所示，固定基板51的外边缘的一部分(顶点C1)处设置有切口部514，从而形成后述的可动侧引出电极572从该切口部514露出至波长可变干涉滤波器5表面的结构。
在滤波器俯视观察中，电极配置槽511形成为以固定基板51的滤波器中心点O为中心的环状。在滤波器俯视观察中，反射膜设置部512形成为从电极放置槽511的中心部向可动基板52侧突出。
该电极放置槽511的槽底面成为配置静电致动器56的固定侧电极561的电极设置面511A。并且，反射膜设置部512的突出前端面成为配置固定反射膜54的反射膜设置面512A。
图4是表示本实施方式的各电极结构的图。此外，图4中由斜线表示的区域为固定侧电极561及可动侧电极562重合的区域，作为静电致动器56起作用。
电极放置槽511的电极设置面511A上设置有固定侧电极561。该固定侧电极561设置在电极设置面511A中与后述的可动部521相对的区域上。
具体而言，如图4所示，在滤波器俯视观察中，固定侧电极561包括相对于滤波器中心点O呈点对称的两个固定侧部分电极561A，以及连接这些固定侧部分电极561A的固定侧连接电极561B。
固定侧部分电极561A沿着以滤波器中心点O为中心的半径R0的假想圆P，形成具有半径R11(R11＜R0)的内径侧边缘561A1和半径R12(R12＞R0)的外径侧边缘561A2的圆弧形状。因此，在假想圆P上的固定侧部分电极561A的端部间的区域(第一端部间区域Ar1、第二端部间区域Ar2)处，在固定基板51上并未设置电极。
这里，固定侧部分电极561A的宽度尺寸(R12-R11)为本发明的第一宽度尺寸。
另外，固定侧连接电极561B将两个固定侧部分电极561A中的接近顶点C3侧的端部彼此(隔着第二端部间区域Ar2彼此相对的端部)连接。该固定侧连接电极561B从固定侧部分电极561A的端部的外径侧边缘561A2向假想圆P的直径外侧延伸，并将两个固定侧部分电极561A连接。即、在滤波器俯视观察中，固定侧连接电极561B设置在半径R12的外径侧边缘561A2的直径外侧，与后述的可动侧电极562并不重叠。
并且，如图2以及图4所示，固定侧连接电极561B上连接有固定侧引出电极571。如图2所示，该固定侧引出电极571延伸至顶点C3，在顶点C3处从设置在可动基板52上的后述的切口部524露出。此外，固定基板51上设置有从电极配置槽511向顶点C1以及顶点C3延伸的引出电极配置槽(省略图示)，固定侧引出电极571沿着这些引出电极放置槽中向顶点C3延伸的一方配置。并且，该固定侧引出电极571的前端部在顶点C3处，通过例如FPC(Flexible Printed Circuits，挠性印刷电路板)或导线等与电压控制部15连接。
如上所述，反射膜设置部512形成为与电极配置槽511同轴且比电极配置槽511直径尺寸小的大致圆柱状，并具有与可动基板52相对的反射膜设置面512A。
如图3所示，该反射膜设置部512上设置有固定反射膜54。可以使用例如Ag等金属膜或Ag合金等导电性合金膜作为该固定反射膜54。另外，也可以使用例如以TiO2为高折射层、以SiO2为低折射层的电介质多层膜作为固定反射膜54。
此外，也可以在固定基板51的光入射面(未设置固定反射膜54的面)上与固定反射膜54对应的位置处形成反射防止膜。该反射防止膜能够通过交替层压低折射率膜以及高折射率膜而形成，可以降低固定基板51表面的可视光的反射率，增大透过率。
此外，在固定基板51的与可动基板51相对的面上，未形成电极配置槽511、反射膜设置部512以及引出电极配置槽的面构成第一接合部513。该第一接合部513通过接合膜53与可动基板52的第二接合部523接合。
可动基板的结构
如图2以及图3所示，在滤波器俯视观察中，可动基板52具有以滤波器中心点O为中心的圆形的可动部521、与可动部521同轴且保持可动部521的保持部522、以及设置在保持部522外侧的基板外周部525。
此外，如图2所示，可动基板52上在顶点C3处设置有切口部524，如上所述，固定侧引出电极571的前端部从该切口部524露出。
可动部521形成与保持部522相比厚度尺寸更大，例如在本实施方式中，其形成与可动基板52(基板外周部525)的厚度尺寸相同的尺寸。在滤波器俯视观察中，该可动部521至少形成比反射膜设置面512A外边缘的直径尺寸更大的直径尺寸。并且，该可动部521的与固定基板51相对的可动面521A上设置有可动反射膜55以及可动侧电极562。
此外，与固定电极51相同，也可以在可动部521的与固定基板51相反侧的面上形成反射防止膜。
如图4所示，在滤波器俯视观察中，可动侧电极562设置在可动反射膜55(光干涉区域Ar0)的外周侧。该可动侧电极562沿着假想圆P，形成具有半径R21(R0＞R21＞R11)的内径侧边缘562A1和半径R22(R0＜R22＜R12)的外径侧边缘562A2的圆环形状。
因此，在滤波器俯视观察中，可动侧电极562在两个外径侧边缘561A2的端部间(第一端部间区域Ar1、第二端部间区域Ar2)处，与固定侧电极561并不重合。
这里，可动侧电极562的宽度尺寸(R22-R21)为本发明的第二宽度尺寸，小于固定侧部分电极561A的宽度尺寸(R12-R11)，且在滤波器俯视观察中，在形成静电致动器56的相对区域中，可动侧电极562设置在固定侧部分电极561A的内侧。
并且，在可动侧电极562上，在位于顶点C1侧的第一端部间区域Ar1处与可动侧引出电极572连接。如图2所示，该可动侧引出电极572延伸至顶点C1，并在顶点C1处，从设置在固定基板51上的切口部514露出至波长可变干涉滤波器5的外面。此外，该可动侧引出电极572与向固定基板51的顶点C1延伸的引出电极配置槽相对配置。并且，该可动侧引出电极572的前端部在顶点C1处通过例如FPC或导线等与电压控制部15连接。
如图4所示，在滤波器俯视观察中，在如上所述的电极结构中，由固定侧电极561以及可动侧电极562重叠的圆弧区域(图4中斜线所示区域)构成静电致动器56。
如图3所示，在本实施方式中，在构成静电致动器56的区域中，固定侧电极561以及可动侧电极562之间的电极间间隙G2形成为比反射膜间间隙G1更大，但并不局限于此。例如，在以红外光或远红外光为对象作为测定对象光的情况下等，根据测定对象光的波长区域，也可以是反射膜间间隙G1比电极间间隙G2更大的结构。
保持部522是包围可动部521的周围的隔膜(diaphragm)，形成为比可动部521小的厚度尺寸。这种保持部522比可动部521容易挠曲，可以基于微小的静电引力就使可动部521向固定基板51侧位移。此时，由于可动部521比保持部522厚度尺寸大且刚性增大，因此，即使在由于静电引力而将保持部522向固定基板51侧拉引的情况下，也能够抑制可动部521形状改变。因此，也能够抑制设置在可动部521上的可动反射膜55的挠曲，能够使固定反射膜54以及可动反射膜55维持平行状态。
此外，在本实施方式中，例示了隔膜状保持部522，但并不仅限于此，例如也可以采用设置有以滤波器中心点O为中心、等角度间隔设置的梁状保持部的结构等。
如上所述，在滤波器俯视观察中，基板外周部525设置在保持部522外侧。该基板外周部525的与固定基板51相对的面上设置有与第一接合部513相对的第二接合部523，并通过接合膜53与第一接合部513接合。
控制部20例如通过CPU、存储器等组合而构成，用于对分光测定装置1的整体动作进行控制。如图1所示，该控制部20包括波长设定部21、光量(light intensity)取得部22以及分光测定部23。
此外，控制部20还具有存储各种数据的存储部30，存储部30中存储有用于控制静电致动器56的V-λ数据。
该V-λ数据中记录有与施加给静电致动器56的电压相对应的、透过光干涉区域Ar0的光的峰值波长。
波长设定部21设定由波长可变干涉滤波器5取出的光的目的波长，并从存储部30所存储的V-λ数据中读入对应于所设定的目的波长的目标电压值。此外，波长设定部21将旨在施加读入的目标电压值的控制信号输出至电压控制部15。由此，由电压控制部15向静电致动器56施加目标电压值的电压。
光量取得部22根据由检测器11取得的光量，取得透过了波长可变干涉滤波器5的目的波长的光的光量。
分光测定部23根据由光量取得部22所取得的光量，对测定对象光的光谱特性进行测定。
波长可变干涉滤波器的制造方法
接着，根据附图对如上所述的波长可变干涉滤波器的制造方法进行说明。
图5是表示波长可变干涉滤波器的制造方法的流程图。
制造波长可变干涉滤波器5时，首先，准备用于形成固定基板51的第一玻璃基板M1和用于形成可动基板52的第二玻璃基板M2，并进行固定基板形成工序S1及可动基板形成工序S2。之后，进行基板接合工序S3，将通过固定基板形成工序S1加工过的第一玻璃基板M1和通过可动基板形成工序S2加工过的第二玻璃基板M2接合，并按照芯片单位切割成波长可变干涉滤波器5。
以下，根据附图对各工序S1～S3进行说明。
固定基板形成工序
图6是表示固定基板形成工序S1中的第一玻璃基板M1状态的图。
如图6的(A)所示，在固定基板形成工序S1中，首先对作为固定基板51的制造材料的第一玻璃基板M1的两面进行精密研磨，直至两面的表面粗糙度Ra达到1nm以下。
其次，如图6的(B)所示，通过蚀刻对第一玻璃基板M1的基板表面进行加工。
具体而言，在第一玻璃基板M1的基板表面涂覆抗蚀剂，利用光刻法对涂布的抗蚀剂进行曝光、显影，从而以反射膜设置面512A的形成位置开口的方式进行图案化。这里，在本实施方式中，由一个第一玻璃基板M1形成多个固定基板51。因此，在该工序中，以阵列状并列设置状态制造多个固定基板51的方式，在第一玻璃基板M1上形成光致抗蚀图。
此外，对第一玻璃基板M1的两面进行使用了例如氢氟酸类的湿式蚀刻。此时，进行蚀刻直至反射膜设置面512A的深度尺寸。之后，以电极配置槽511、引出电极配置槽的形成位置开口的方式形成抗蚀膜，再进行湿式蚀刻。
由此，如图6的(B)所示，形成确定了固定基板51的基板形状的第一玻璃基板M1。
之后，在第一玻璃基板M1的进行过蚀刻的面上，使形成固定侧电极561、固定侧引出电极571的电极材料成膜，再利用光刻法等进行图案化。
此时，在滤波器俯视观察中，以固定侧部分电极561A的内径侧边缘561A1比可动侧电极562的内径侧边缘562A1处于内侧、且固定侧部分电极561A的外径侧边缘561A2比可动侧电极562的外径侧边缘562A2处于外侧的方式，进行图案化。这里，从固定侧部分电极561A的内径侧边缘561A1到可动侧电极562的内径侧边缘562A1的尺寸(R21-R11)，以及从固定侧部分电极561A的外径侧边缘561A2到可动侧电极562的外径侧边缘562A2的尺寸(R12-R22)，被设定为基板接合工序S3中将第一玻璃基板M1及第二玻璃基板M2(固定基板51以及可动基板52)接合时的接合精度以上的范围(margin)。
即、在接合第一玻璃基板M1及第二玻璃基板M2时，虽然存在产生接合错位的可能性，但是其最大错位量可以通过接合条件、接合方法等预先推测。因此，上述尺寸(R21-R11)以及尺寸(R12-R22)被设定为最大错位量以上。
此外，在本实施方式中，在与第一端部间区域Ar1相对的区域内设置有可动侧电极562和可动侧引出电极572的连接部。此时，对第一端部间区域Ar1中彼此相对的固定侧部分电极561A的端部间尺寸进行设定，以使即便产生接合错位，固定侧部分电极561A和可动侧引出电极572也不重合。即、在滤波器俯视观察中，可动侧引出电极572的边缘部和固定侧部分电极561A的端部的尺寸被设定为最大错位量以上的范围。
另外，在固定侧电极561上成膜绝缘层的情况下，在电极形成后，通过例如等离子体CVD等在整个第一玻璃基板M1上成膜例如100nm左右厚度的SiO2。之后，通过例如干式蚀刻等除去固定侧引出电极571前端部(连接FPC、导线的部分)的SiO2。
接着，在反射膜设置部512上形成固定反射膜54。在本实施方式中，使用Ag合金作为固定反射膜54。在使用Ag等的金属膜或Ag合金等的合金膜的情况下，在第一玻璃基板M1的表面上形成反射膜(金属膜或合金膜)之后，利用光刻法等进行图案化。
此外，在形成电介质多层膜作为反射膜的情况下，例如可以利用剥离工艺进行图案化。在这种情况下，利用光刻法等在第一玻璃基板M1上的反射膜形成部分以外的部分形成抗蚀膜(剥离图案)。之后，通过溅射法或蒸镀法等使用于形成固定反射膜54的材料(例如，以TiO2为高折射层、以SiO2为低折射层的电介质多层膜)成膜。然后，使固定反射膜54成膜后，通过剥离除去不需要部分的膜。
此外，在使用不同种类反射膜作为固定反射膜54的情况下，分别单独进行上述工序来形成反射膜。
通过上述方法，制造如图6的(C)所示的固定基板51呈多个阵列状设置的第一玻璃基板M1。
可动基板形成工序
接着，对可动基板形成工序S2进行说明。图7是表示可动基板形成工序S2中的第二玻璃基板M2状态的图。
如图7的(A)所示，在可动基板形成工序S2中，首先对第二玻璃基板M2的两面进行精密研磨直至表面粗糙度Ra达到1nm以下。然后，在整个第二玻璃基板M2上涂布抗蚀剂，利用光刻法对涂布的抗蚀剂进行曝光、显影，使形成保持部522的位置图案化。
接着，如图7的(B)所示，通过对第二玻璃基板M2进行湿式蚀刻，形成可动部521、保持部522以及基板外周部522。由此，制造确定了可动基板52的基板形状的第二玻璃基板M2。
接着，在第二玻璃基板M2的一个侧面(与固定基板51相对的面)上形成可动侧电极562以及可动侧引出电极572。
具体而言，与上述固定侧电极561相同，在第二玻璃基板M2上使电极材料成膜，并利用光刻法等进行图案化，从而形成可动侧电极562以及可动侧引出电极572。
此时，在滤波器俯视观察中，以可动侧电极562的内径侧边缘562A1比固定侧部分电极561的内径侧边缘561A1处于外侧、且可动侧电极562的外径侧边缘562A2比固定侧电极561的外径侧边缘561A2处于内侧的方式，进行图案化。
之后，在可动面521A上形成可动反射膜55。该可动反射膜55的形成可以通过与固定反射膜54相同的方法而形成。
通过上述方法，制造如图7的(C)所示的可动基板52呈多个阵列状设置的第二玻璃基板M2。
基板接合工序
接着，对基板接合工序S3进行说明。图8是表示基板接合工序S3中的第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2的状态的图。
在该基板接合工序S3中，首先，在第一玻璃基板M1的第一接合部513以及第二玻璃基板M2的第二接合部523上，利用例如等离子体CVD法等使以聚硅氧烷为主成分的等离子体聚合膜(接合膜53)成膜。作为接合膜53的厚度例如可以设定为10nm至1000nm。
此外，为了对第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2的等离子体聚合膜赋予活化能，进行O2等离子体处理或者UV处理。在O2等离子体处理的情况下，在O2流量1.8×10-3(m3/h)、压力27Pa、RF功率200W的条件下进行30秒钟处理。在UV处理的情况下，使用准分子UV(波长172nm)作为UV光源进行3分钟处理。
对等离子体聚合膜赋予了活化能后，进行这些第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2进行对齐调整，隔着等离子体聚合膜使第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2重合，并向接合部分施加10分钟例如98(N)的负荷。由此，将第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2彼此接合。
此时，由于接合时的负荷，有时第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2会产生微小的接合错位。该接合错位会由于接合条件和接合方法而改变预测最大错位量。
对此，在本实施方式中，在固定侧电极561的内径侧边缘561A1与可动侧电极562的内径侧边缘562A1之间，以及固定侧电极561的外径侧边缘561A2与可动侧电极562的外径侧边缘562A2之间，分别设定有最大错位量以上的范围。
图9是表示相对于第一玻璃基板M1(固定基板51)、第二玻璃基板M2(可动基板52)的接合位置发生偏离时的静电致动器56的区域的图。图9的(A)表示第二玻璃基板M2(可动基板52)沿着连接顶点C2和顶点C4的线方向偏离时的状态，图9的(B)表示第二玻璃基板M2(可动基板52)沿着连接顶点C1和顶点C3的线方向偏离时的状态。
将图9的(A)以及图9的(B)与图4进行比较可知，即使是产生了第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2的接合错位，在本实施方式中，固定侧电极561与可动侧电极562重合区域的面积也不会减少。并且，即使在产生了接合错位的情况下，在滤波器俯视观察中，固定侧引出电极571与可动侧电极562也并不重合，且可动侧引出电极572与固定侧电极561也并不重合，从而作为静电致动器56起作用的区域的面积也不会增加。即、作为静电致动器56起作用的区域的面积与未产生接合错位的情况相比面积大致相同，从而可以使静电致动器56的特性保持恒定。
此外，如上所述地将第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2接合之后，进行以芯片单位取出各波长可变干涉滤波器5的切断工序。具体而言，沿着图8所示的线B1将第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2的接合体切断。例如可以利用激光切断等进行切断。通过上述步骤，制造芯片单位的波长可变干涉滤波器5。
本实施方式的作用效果
在本实施方式中，设置在固定基板51上的固定侧电极561的内径侧边缘561A1比设置在可动基板52上的可动侧电极562的内径侧边缘562A1位于靠近光干涉区域Ar0的一侧、且固定侧电极561的外径侧边缘561A2比可动侧电极562的外径侧边缘562A2位于远离光干涉区域Ar0的一侧。
因此，在接合固定基板51以及可动基板52的基板接合工序S3中，即使在产生了接合错位的情况下，在滤波器俯视观察中，可动侧电极562与固定侧电极561重合区域的面积也并未减少。因此，能够维持静电致动器56的特性，并且在反射膜间间隙G1的间隙控制中能够高精度地调节间隙量。
由此，能够由波长可变干涉滤波器5高精度地取出所需的目的波长的光，光模块10在检测器11中能够准确地检测目的波长的光的光量。另外，根据所取得的光量，分光测定装置1能够准确地进行分光分析。
在本实施方式中，固定侧电极561包括彼此呈点对称的两个固定侧部分电极561A，这些固定侧部分电极561A其端部间隔着第一端部间区域Ar1及第二端部间区域Ar2相对。并且，可动侧引出电极572在第一端部间区域Ar1中与可动侧电极562连接。另外，固定侧引出电极571与设置在固定侧部分电极561A的直径外侧的固定侧连接电极561B连接，并且与可动侧电极562和可动侧引出电极572并不重叠。
因此，在基板接合工序S3中，即使在产生了固定基板51及可动基板52的接合错位的情况下，固定侧电极561及可动侧引出电极572也并不相对，从而作为静电致动器56起作用的区域的面积也不会增大。此外，如上所述，固定侧电极561和可动侧电极562相对的区域的面积也不会减少。因此，即使在产生了接合错位的情况下，作为静电致动器56起作用的区域的面积大致固定，从而能够维持静电致动器的特性。由此，能够更可靠地抑制反射膜间间隙G1的间隙控制的精度降低。
在本实施方式中，固定侧部分电极561A由固定侧连接电极561B连接，该固定侧连接电极561B上连接有固定侧引出电极571。因此，没有必要为了将固定侧部分电极561A双方设定为相同电位而将固定侧部分电极561A的双方与固定侧引出电极571连接，从而能够简化电极结构。
第二实施方式
接着，参照附图对本发明的第二实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中为如下所述的结构：在固定基板51上设置沿着假想圆P的固定侧部分电极561A以及固定侧连接电极561B。与此相对，在第二实施方式中，作为能够更加高精度地进行反射膜间间隙G1的间隙控制的结构，例示出在光干涉区域Ar0的外周上设置双重电极的结构。
图10是表示第二实施方式的波长可变干涉滤波器的电极结构的图。在以后的说明中，对与第一实施方式相同的结构标注了相同的符号并省略其说明。
如图10所示，在第二实施方式的波长可变干涉滤波器中，设置在固定基板51上的固定侧电极561具有两个固定内侧电极563、两个固定外侧电极564以及固定侧连接电极561B。
在滤波器俯视观察中，两个固定内侧电极563具有沿着以滤波器中心点O为中心的假想圆P1的圆弧形状，并设置在相对于滤波器中心点O呈点对称的位置上。在滤波器俯视观察中，两个固定外侧电极564具有沿着以滤波器中心点O为中心、比假想圆P1直径大的假想圆P2的圆弧形状，并设置在相对于滤波器中心点O呈点对称的位置上。
此外，两个固定内侧电极563在第一端部间区域Ar1及第二端部间区域Ar2中其端部间相对，两个固定外侧电极564也在第一端部间区域Ar1及第二端部间区域Ar2中其端部间相对。
并且，固定侧连接电极561B在第二端部间区域Ar2内将这些固定内侧电极563以及固定外侧电极564全部连接。此外，该固定侧连接电极561B上连接有固定侧引出电极571。
另一方面，设置在可动基板52上的可动侧电极562具有可动内侧电极565以及可动外侧电极566。
可动内侧电极565形成为沿着假想圆P1的圆弧形状，圆弧两端部位于第一端部间区域Ar1，在滤波器俯视观察中，仅仅比固定内侧电极563的端部边缘突出少许。作为该突出尺寸，可以设定为基板彼此接合时的接合精度(最大错位量)以上。
可动外侧电极566形成为沿着假想圆P2的圆弧形状，圆弧两端部位于第一端部间区域Ar1，在滤波器俯视观察中，仅仅比固定外侧电极564的端部边缘突出少许。该突出尺寸也可以设定为基板彼此接合时的接合精度(最大错位量)以上。
并且，可动内侧电极565的端部在第一端部间区域Ar1中与可动内侧引出电极572A连接，可动外侧电极566的端部在第一端部间区域Ar1中与可动外侧引出电极572B连接。这些可动内侧引出电极572A以及可动外侧引出电极572B分别延伸至可动基板52端部而彼此并不交叉，与第一实施方式的可动侧引出电极572相同，其前端部通过例如FPC或导线等与电压控制部15连接。
因此，在本实施方式的波长可变干涉滤波器中，固定内侧电极563以及可动内侧电极565彼此相对的沿着假想圆P1的区域(图10中向右上方倾斜的斜线区域)作为内侧静电致动器56A起作用。此外，固定外侧电极564以及可动外侧电极566彼此相对的沿着假想圆P2的区域(图10中向右下方倾斜的斜线区域)作为外侧静电致动器56B起作用。并且，由于可动内侧电极565以及可动外侧电极566彼此独立设置，因此这些静电致动器56A、56B可以分别施加不同的电压值。在这种结构中，例如可以进行如下的控制：对内侧静电致动器56A施加用于使反射膜间间隙G1移动至目的间隙量附近的第一电压之后，再对外侧静电致动器56B施加用于使反射膜间间隙G1与目的间隙量高精度地一致的第二电压。在这种情况下，能够降低外侧静电致动器56B的灵敏度，并能够进行更高精度的反射膜间间隙G1的间隙控制。
此外，在本实施方式中，固定内侧电极563的宽度尺寸(是沿着假想圆P1直径方向的尺寸，相当于本发明的第一宽度尺寸)形成为大于可动内侧电极565的宽度尺寸(相当于本发明的第二宽度尺寸)，且固定外侧电极564的宽度尺寸(是沿着假想圆P2直径方向的尺寸，相当于本发明的第一宽度尺寸)形成为大于可动外侧电极566的宽度尺寸(相当于本发明的第二宽度尺寸)。
即、如图10所示，从滤波器中心点O到固定内侧电极563的内径侧边缘的尺寸R31小于从滤波器中心点O到可动内侧电极565的内径侧边缘的尺寸R51。并且，从滤波器中心点O到固定内侧电极563的外径侧边缘的尺寸R32大于从滤波器中心点O到可动内侧电极565的外径侧边缘的尺寸R52。
同样，从滤波器中心点O到固定外侧电极564的内径侧边缘的尺寸R41小于从滤波器中心点O到可动外侧电极566的内径侧边缘的尺寸R61。并且，从滤波器中心点O到固定外侧电极564的外径侧边缘的尺寸R42大于从滤波器中心点O到可动外侧电极566的外径侧边缘的尺寸R62。
因此，在本实施方式中也和第一实施方式相同，将固定基板51与可动基板52接合时，即使在产生了接合错位的情况下，内侧静电致动器56A以及外侧静电致动器56B的面积与未产生接合错位时相比面积大致相同。因此，即使在产生了接合错位的情况下，也能够维持内侧静电致动器56A以及外侧静电致动器56B的特性，能够抑制反射膜间间隙G1的间隙控制的精度降低。
第三实施方式
接着，以下对本发明的第三实施方式所涉及的光滤波器装置进行说明。
上述第一实施方式的分光测定装置1是对光模块10直接设置波长可变干涉滤波器5的结构。但是，作为光模块，也有具有复杂结构的光模块，特别是对于小型化的光模块而言，有时难以直接设置波长可变干涉滤波器5。以下，对本实施方式中的、即使对这种光模块也能够容易地设置波长可变干涉滤波器5的光滤波器装置进行说明。
图11是表示本发明的第三实施方式所涉及的光滤波器装置的概要结构的俯视图。
如图11所示，光滤波器装置600包括波长可变干涉滤波器5，以及收容该波长可变干涉滤波器5的壳体601。
壳体601包括底层基板610、盖(lid)620、底层侧玻璃基板630以及盖侧玻璃基板640。
底层基板610例如由单层陶瓷基板构成。该底层基板610上设置有波长可变干涉滤波器5的可动基板52。作为将可动基板52设置在底层基板610上的方式，可以隔着例如粘结层等来进行配置，也可以通过嵌合在其他固定部件等之上来进行配置。另外，在底层基板610上，在与反射膜54、55相对的区域，开口形成有光通过孔611。并且，以覆盖该光通过孔611的方式与底层侧玻璃基板630接合。作为底层侧玻璃基板630的接合方法，例如可以利用玻璃料烧结接合、利用环氧树脂等的粘接等，该玻璃料烧结接合使用通过高温熔解玻璃原料并骤冷后的玻璃的碎片的玻璃料。
在该底层基板610与盖620相对的底层内侧面612上，与波长可变干涉滤波器5的各引出电极571、572分别对应地设置有内侧端子部615。此外，各引出电极571、572与内侧端子部615的连接，可以采用例如FPC615A，通过例如Ag浆料、ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电膜)、ACP(Anisotropic Conductive Paste：各向异性导电胶)等来接合。此外，在使内部空间650维持真空状态的情况下，优选使用除气少的Ag浆料。此外，并不局限于采用FPC615A进行连接，也可以实施例如基于引线接合法等的配线连接。
此外，底层基板610对应于设置有各内侧端子部615的位置形成有贯通孔614，各内侧端子部615经由贯通孔614中填充的导电性部件与外侧端子部616连接，该外侧端子部616设置在底层基板610的与底层内侧面612相反一侧的底层外侧面613上。
并且，在底层基板610的外周部设置有与盖620接合的底层接合部617。
如图11所示，盖620包括：盖接合部624，与底层基板610的底层接合部617接合；侧壁部625，与盖接合部624连接且向着远离底层基板610的方向立起；以及顶部626，与侧壁部625连接且覆盖波长可变干涉滤波器5的固定基板51侧。该盖620可以由例如可伐(Kovar)合金等合金或者金属形成。
通过将盖接合部624和底层基板610的底层接合部617接合，使该盖620与底层基板610贴紧接合。
作为这种接合方法除了激光熔敷以外，还可以列举出例如：使用银焊料等的焊接、使用共晶合金层的密封、使用低熔点玻璃的熔敷、玻璃粘着、玻璃料接合、基于环氧树脂的粘接等。这些接合方法可以根据底层基板610以及盖620的原料、接合环境等适当地进行选择。
盖620的顶部626相对于底层基板610平行。在该顶部626上，在与波长可变干涉滤波器5的反射膜54、55相对的区域开口形成有光通过孔621。并且，以覆盖该光通过孔621的方式接合盖侧玻璃基板640。作为盖侧玻璃基板640的接合方法，与底层侧玻璃基板630的接合相同，可以采用例如玻璃料接合、基于环氧树脂的粘接等。
第三实施方式的作用效果
在本实施方式的光滤波器装置600中，通过壳体601保护波长可变干涉滤波器5，因而可以防止由异物或大气所包含的气体等引起的波长可变干涉滤波器5的特性变化，并且可以防止由于外部因素引起的波长可变干涉滤波器5破损。另外，由于可以防止带电粒子侵入，因而可以防止固定反射膜54、可动反射膜55、固定侧电极561、以及可动侧电极562带电。因此，可以抑制因带电而导致的库仑力的产生，从而能够更加可靠地维持固定反射膜54以及可动反射膜55的平行性。
另外，例如在将工厂制造的波长可变干涉滤波器5运送至组装光模块或电子设备的组装生产线等的情况下，如果是由光滤波器装置600所保护的波长可变干涉滤波器5，则可以安全地进行运送。
此外，光滤波器装置600设置有露出壳体601外周面的外侧端子部616，因此，即使在安装入光模块或电子设备时也容易进行配线。
其他实施方式
此外，本发明并不局限于上述实施方式，只要是可以实现本发明目的的范围内的变形、改良等都包含在本发明中。
图12、图13、图14以及图15是表示其他实施方式的波长可变干涉滤波器的电极结构的一个例子的图。
在上述第一实施方式中，示出了两个固定侧部分电极561A通过固定侧连接电极561B连接的示例，但是例如如图12所示，也可以不设置固定侧连接电极561B，而采用两个固定侧部分电极561A分别与固定侧引出电极571连接的结构。即使是这种情况，固定侧部分电极561A的外径侧边缘561A2也比可动侧电极562的外径侧边缘562A2设置于直径外侧，因此固定侧引出电极571与可动侧电极562并不重合。
此外，在第一实施方式中，示出了可动侧电极562形成为圆环状的示例，但是如图13所示，作为可动侧电极562的电极形状，也可以形成为与第二端部间区域Ar2对应的区域开口的大致C字形状。此时，如图13所示，优选在C字开口部处，可动侧电极562的端部仅仅比固定侧部分电极561A的端部突出接合时的最大错位量以上的尺寸。
此外，如图14所示，可动侧电极562也可以采用形成为在第一端部间区域Ar1处开口的C字形状的结构。在这种情况下，也是通过在第一端部间区域Ar1处可动侧电极562与可动侧引出电极572连接，从而即使是产生了接合错位时，也能够避免可动侧引出电极572与固定侧电极561相对的不良情况。
而且，虽然在第一实施方式、第二实施方式中都采用在第二端部间区域Ar2处设置固定侧连接电极561B的结构，但并不局限于此。例如如图15所示，也可以采用在第一端部间区域Ar1处设置固定侧连接电极561B的结构。在这种情况下，在滤波器俯视观察中，为了避免固定侧连接电极561B与可动侧引出电极572的重合，优选将固定侧连接电极561B设置为比固定侧部分电极561A的内径侧边缘561A1靠近滤波器中心点O一侧。但是，在这种情况下，可以认为相对于波长可变干涉滤波器5整体尺寸的固定反射膜54的形成面积减少，因此优选如第一实施方式所示那样，在未设置可动侧引出电极572的第二端部间区域Ar2侧设置固定侧连接电极561B。
此外，在上述实施方式中，以本发明的第一基板为固定基板51、以第一电极为固定侧电极561、以第二基板为可动基板52、以第二电极为可动侧电极562，但并不局限于此。例如，也可以以第一基板为可动基板、以第一电极为可动侧电极、以第二基板为固定基板、以第二电极为固定侧电极。在这种情况下，将电极形状设定为如下形状：从滤波器中心点O到可动侧电极的内径侧边缘的尺寸小于从滤波器中心点O到固定侧部分电极的内径侧边缘的尺寸，且从滤波器中心点O到可动侧电极的外径侧边缘的尺寸大于从滤波器中心点O到固定侧部分电极的外径侧边缘的尺寸。
此外，在上述第一实施方式中，固定侧电极561采用具有沿着假想圆P的两个固定侧部分电极561A的结构，但是固定侧电极561也可以采用如下所述的结构、即例如三个以上相同形状的固定侧部分电极561A相对于滤波器俯视观察中滤波器中心点O等角度间隔地设置。在这种情况下，与彼此接近的固定侧部分电极561A的端部间相对设置可动侧电极562和可动侧引出电极572的连接部即可。在第二实施方式中也是同样，也可以设置三个以上的固定内侧电极563、固定外侧电极564。
此外，虽然例示出沿着假想圆P的圆弧状固定侧部分电极561A和可动侧电极562，但并不局限于此。也可以采用例如沿着以滤波器中心点O为中心的矩形形状的假想线设置固定侧部分电极561A和可动侧电极562的结构。
此外，作为本发明的电子设备，在上述各实施方式中，例示了分光测定装置1，但是，除此之外，还可以根据各种领域应用本发明的波长可变干涉滤波器的驱动方法、光模块、以及电子设备。
例如如图16所示，本发明的电子设备也可以应用于用于测定颜色的测色装置。
图16是表示具有波长可变干涉滤波器的测色装置400的一个例子的框图。
如图16所示，该测色装置400包括向检查对象A射出光的光源装置410、测色传感器420(光模块)以及控制测色装置400的整体动作的控制装置430。并且，该测色装置400是如下的装置：从光源装置410射出的光在检查对象A处被反射，并由测色传感器420接收被反射的检查对象光，根据由测色传感器420输出的检测信号，对检查对象光的色度、即检查对象A的颜色进行分析测定。
光源装置410具有光源411、多个透镜412(图16中仅记载一个)，对检查对象A射出例如基准光(例如白色光)。此外，多个透镜412中可以包括准直透镜，在这种情况下，光源装置410通过准直透镜将光源411射出的基准光变成平行光，并从未图示的投射透镜向检查对象A射出。此外，虽然本实施方式例示出具有光源装置410的测色装置400，但是例如当检查对象A为液晶面板等发光部件时，也可以采用未设置光源装置410的结构。
如图16所示，测色传感器420具有波长可变干涉滤波器5、用于接收透过波长可变干涉滤波器5的光的检测器11、使通过波长可变干涉滤波器5透过的光的波长可变的电压控制部15。此外，测色传感器420在与波长可变干涉滤波器5相对的位置上，还具有将被检查对象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。并且，该测色传感器420通过波长可变干涉滤波器5将从入射光学透镜入射的检查对象光中规定波长的光分光，并由检测器11接收分光后的光。此外，为了代替波长可变干涉滤波器5，可以使用第二实施方式或具有图12至图15所示电极结构的波长可变干涉滤波器，也可以设置第三实施方式的光学滤波器装置600。
控制装置430控制测色装置400的整体动作。
作为该控制装置430，例如可以使用通用的个人计算机、便携式信息终端、其他测色专用计算机等。并且，如图16所示，控制装置430构成为具有光源控制部431、测色传感器控制部432以及测色处理部433等。
光源控制部431与光源装置410连接，例如根据使用者的设定输入，向光源装置410输出规定的控制信号并使其射出规定亮度的白色光。
测色传感器控制部432与测色传感器420连接，例如根据使用者的设定输入，设定使测色传感器420接收的光的波长，并向测色传感器420输出旨在检测该波长的光的光接收量的控制信号。由此，测色传感器420的电压控制部15根据控制信号，向静电致动器56施加电压而驱动波长可变干涉滤波器5。
测色处理部433根据由检测器11检测的光接收量，对检查对象A的色度进行分析。
此外，作为本发明的电子设备的其他例子，可以列举出用于检测特定物质的存在的基于光的系统。作为这种系统可以例示出例如使用了本发明的波长可变干涉滤波器的、采用分光计测方式高灵敏度地检测特定气体的车载用气体泄漏检测器，以及呼气检查用的光声稀有气体检测装置等气体检测装置。
以下，根据附图对这样的气体检测装置的一个例子进行说明。
图17是表示具有波长可变干涉滤波器的气体检测装置的一个例子的示意图。
图18是表示图17的气体检测装置的控制系统的结构的框图。
如图17所示，该气体检测装置100构成为具有传感器芯片110、流道120以及主体部130，其中，该流道120具有吸引口120A、吸引流道120B、排出流道120C、以及排出口120D。
主体部130由具有可装卸流道120的开口的传感器部盖131、排出单元133、壳体134、检测装置(光模块)、对检测出的信号进行处理并控制检测部的控制部138(处理部)、提供电力的电力供给部139等构成，其中，该检测装置包括光学部135、滤波器136、波长可变干涉滤波器5以及光接收元件137(检测部)等。此外，为了代替波长可变干涉滤波器5，可以使用第二实施方式或具有图12至图15所示的电极结构的波长可变干涉滤波器，也可以设置第三实施方式的光学滤波器装置600。
此外，光学部135由用于射出光的光源135A、分束器135B、以及透镜135C、135D、135E构成，其中，该分束器135B将从光源135A入射的光反射至传感器芯片110侧，并使从传感器芯片侧入射的光透过至光接收元件137侧。
此外，如图18所示，在气体检测装置100的表面设置有操作面板140、显示部141、作为与外部的接口的连接部142、以及电力供给部139。当电力供给部139是蓄电池时，还可以具有用于充电的连接部143。
并且，如图18所示，气体检测装置100的控制部138具有：由CPU等构成的信号处理部144、用于控制光源135A的光源驱动电路145、用于控制波长可变干涉滤波器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、传感器芯片检测电路149、以及控制排出单元133的排出驱动电路150等，其中，该传感器芯片检测电路149读取传感器芯片110的码，接收来自用于检测有无传感器芯片110的传感器芯片检测器148的信号。
接着，对上述这样的气体检测装置100的动作进行说明。
主体部130的上部的传感器部盖131的内部设置有传感器芯片检测器148，并通过该传感器芯片检测器148检测有无传感器芯片110。信号处理部144如果检测到来自传感器芯片检测器148的检测信号，则判断为处于安装有传感器芯片110的状态，并向显示部141发出使其显示旨在能够实施检测动作的显示信号。
并且，例如由使用者操作操作面板140，如果来自操作面板140的旨在开始检测处理的指示信号被输出至信号处理部144，首先，信号处理部144向光源驱动电路145输出光源工作信号以使光源135A工作。如果光源135A被驱动，则从光源135A以单一波长射出直线偏振光的稳定的激光。此外，在光源135A中内置有温度传感器、光量传感器，其信息被输出至信号处理部144。并且，当信号处理部144根据由光源135A输入的温度、光量而判断为光源135A正在稳定地动作时，则控制排出驱动电路150以使排出单元133工作。由此，包含应检测的标的物质(气体分子)的气体试料从吸引口120A被导向吸引流道120B、传感器芯片110内、排出流道120C、排出口120D。此外，在吸引口120A处设置有除尘过滤器120A1，可以除去较大粉尘和一部分水蒸气等。
此外，传感器芯片110是安装有多个金属纳米结构体、利用了局部表面等离子体共振的传感器。在这种传感器芯片110中，通过激光在金属纳米结构体间形成加强电场，当气体分子进入该加强电场时，产生包含分子振动信息的拉曼散射光及瑞利散射光。
这些瑞利散射光和拉曼散射光通过光学部135入射至滤波器136，利用滤波器136分离出瑞利散射光，而拉曼散射光则入射至波长可变干涉滤波器5。并且，信号处理部144向电压控制部146输出控制信号。由此，电压控制部146驱动波长可变干涉滤波器5，利用波长可变干涉滤波器5使与作为检测对象的气体分子相对应的拉曼散射光分光。之后，通过光接收元件137接收分光后的光，经由光接收电路147将与光接收量相对应的光接收信号输出至信号处理部144。在这种情况下，能够由波长可变干涉滤波器5高精度地取出作为目的的拉曼散射光。
信号处理部144将如上所述获得的与作为检测对象的气体分子相对应的拉曼散射光的光谱数据和存储在ROM中的数据进行比较，并判断是否是目的气体分子，从而进行物质的特定。并且，信号处理部144使显示部141显示该结果信息、或从连接部142向外部输出。
此外，在上述图17及图18中，虽然例示了通过波长可变干涉滤波器5将拉曼散射光分光、并基于分光后的拉曼散射光进行气体检测的气体检测装置100，但作为气体检测装置，也可以用作通过检测气体固有的吸光度而对气体种类进行特定的气体检测装置。在这种情况下，可以使用使气体流入传感器内部、并检测入射光中由气体吸收的光的气体传感器作为本发明的光模块。并且，将通过这种气体传感器对流入传感器内的气体进行分析、判断的气体检测装置作为本发明的电子设备。这种结构中也可以利用波长可变干涉滤波器来检测气体的成分。
另外，作为用于检测特定物质的存在的系统，并不仅限于如上所述的气体的检测，还可以例示出基于近红外线分光的糖类的非侵入性测定装置，以及食物、生物、矿物等信息的非侵入性测定装置等的物质成分分析装置。
以下，作为上述物质成分分析装置的一个例子，对食物分析装置进行说明。
图19是表示利用了波长可变干涉滤波器5的电子设备的一个例子的食物分析装置的概要结构的图。
如图19所示，该食物分析装置200具有：检测器210(光模块)、控制部220以及显示部230。检测器210具有：射出光的光源211、导入来自测定对象物的光的摄像透镜212、将由摄像透镜212导入的光进行分光的波长可变干涉滤波器5、以及检测分光后的光的摄像部213(检测部)。此外，为了代替波长可变干涉滤波器5，可以使用第二实施方式或具有图12至图15所示电极结构的波长可变干涉滤波器，也可以设置第三实施方式的光学滤波器装置600。
此外，控制部220具有：光源控制部221，进行光源211的点灯/关灯控制、点灯时的亮度控制；电压控制部222，控制波长可变干涉滤波器5；检测控制部223，控制摄像部213，并取得由摄像部213拍摄到的分光图像；信号处理部224；以及存储部225。
如果该食物分析装置200驱动系统，则通过光源控制部221控制光源211，由光源211向测定对象物照射光。并且，被测定对象物反射的光通过摄像透镜212入射至波长可变干涉滤波器5。利用电压控制部222的控制驱动波长可变干涉滤波器5。由此，能够由波长可变干涉滤波器5高精度地取出目的波长的光。并且，通过由例如CDD摄像机等构成的摄像部213对取出的光进行拍摄。此外，将拍摄到的光作为分光图像存储在存储部225中。另外，信号处理部224控制电压控制部222而使施加给波长可变干涉滤波器5的电压值发生改变，并取得针对各波长的分光图像。
此外，信号处理部224对存储部225存储的各图像中的各像素的数据进行运算处理，求得各像素的光谱。此外，存储部225中存储有例如与光谱相对应的食物成分的相关信息，信号处理部224根据存储部225所存储的食物的相关信息，对求得的光谱的数据进行分析，并求得检测对象中包含的食物成分及其含量。并且，还能够根据获得的食物成分及含量计算食物卡路里和新鲜度等。进而，通过分析图像内的光谱分布，还可以进行检查对象的食物中新鲜度降低的部分的提取等，且能够进一步进行食物内所包含的异物等的检测。
此外，信号处理部224进行以下处理：在显示部230上显示如上所述获得的检查对象的食物的成分和含量、卡路里和新鲜度等信息。
此外，在图19中虽然示出了食物分析装置200的例子，但通过大致相同的结构也可以用作如上所述的其他信息的非侵入性测定装置。例如，可以用作进行血液等体液成分的测定、分析等、对生物体成分进行分析的生物体分析装置。作为这种生物体分析装置，例如作为对血液等体液成分进行测定的装置，如果是检测乙醇的装置，则可以用作检测驾驶员的饮酒状态的酒后驾驶预防装置。此外，也可以用作具备这种生物体分析装置的电子内窥镜系统。
并且，还可以用作进行矿物成分分析的矿物分析装置。
而且，作为本发明的波长可变干涉滤波器、光模块以及电子设备，可以适用于如下装置。
例如，通过随着时间变化改变各波长的光的强度，可以由各波长的光来传送数据，在这种情况下，通过设置在光模块上的波长可变干涉滤波器对特定波长的光进行分光，并由光接收部进行接收，从而能够提取出由特定波长的光传送的数据，并且，还可以通过具备这种数据提取用光模块的电子设备处理各波长的光的数据，从而进行光通信。
另外，作为电子设备，也可以适用于通过本发明的波长可变干涉滤波器对光进行分光从而拍摄分光图像的分光照相机、分光分析仪等。作为这种分光照相机的一个例子，可以列举出内置有波长可变干涉滤波器的红外线照相机。
图20是表示分光照相机的概要结构的模式图。如图20所示，分光摄像机300包括摄像机主体310、摄像透镜单元320、以及摄像部330(检测部)。
照相机主体310是由使用者把持、操作的部分。
摄像透镜单元320设置在照相机主体310上，将入射的图像光导向摄像部330。如图20所示，该摄像透镜单元320构成为具有物镜321、成像透镜322以及设置在这些透镜间的波长可变干涉滤波器5。此外，为了代替波长可变干涉滤波器5，可以使用第二实施方式或具有图12至图15所示电极结构的波长可变干涉滤波器，也可以设置第三实施方式的光学滤波器装置600。
摄像部330由光接收元件构成，对由摄像透镜单元320导入的图像光进行拍摄。
在这种分光摄像机300中，通过波长可变干涉滤波器5使作为拍摄对象的波长的光透过，能够对所需波长的光的分光图像进行拍摄。此时，针对各波长，通过电压控制部(省略图示)利用如上述第一实施方式所示的本发明的驱动方法来驱动波长可变干涉滤波器5，从而能够高精度地取出目的波长的分光图像的图像光。
进而，本发明的波长可变干涉滤波器也可以用作带通滤波器，也可以用作如下所述的光学式激光装置：例如通过波长可变干涉滤波器仅对发光元件射出的规定波段的光中的、以规定波长为中心的狭窄波段的光进行分光并使其透过的光学式激光装置。
此外，本发明的波长可变干涉滤波器也可以用作生物体认证装置，例如，可以适用于利用近红外区域或可视区域的光的、血管、指纹、视网膜和虹膜等的认证装置。
进而，可以将光模块及电子设备用作浓度检测装置。在这种情况下，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)进行分光并进行分析，从而测定采样中的被检体浓度。
如上所述，本发明的波长可变干涉滤波器、光模块以及电子设备可以适用于对入射光中规定的光进行分光的任意装置。并且，如上所述，由于本发明的波长可变干涉滤波器可以通过一台装置对多个波长进行分光，因此，可以高精度地进行多个波长的光谱的测定、对多个成分进行检测。因此，与通过多台装置取出所需波长的现有装置相比，可以促进光模块和电子设备的小型化，例如可以优选用作便携用或车载用的光学装置。
除此之外，只要在可以实现本发明目的的范围内，本发明实施时的具体结构可以适当变更为其他结构等。
附图标记说明
1分光测定装置 5波长可变干涉滤波器
10光模块 11 检测器(检测部)
15电压控制部 20 控制部
51固定基板(第一基板) 52 可动基板(第二基板)
54固定反射膜(第一反射膜)
55可动反射膜(第二反射膜)
56静电致动器 100气体检测装置(电子设备)
137 光接收元件(检测部) 138控制部
146 电压控制部 200食物分析装置(电子设备)
213 摄像部(检测部) 220控制部
300 分光摄像机(电子设备) 330摄像部(检测部)
400 测色装置(电子设备) 430控制部
561 固定侧电极(第一电极)
561A固定侧部分电极(第一部分电极)
561A1 内径侧边缘 561A2 外径侧边缘
561B第一连接电极(固定侧连接电极)
562 可动侧电极(第二电极)
562A1 内径侧边缘 562A2 外径侧边缘
563 固定内侧电极(第一部分电极)
564 固定外侧电极(第一部分电极)
565 可动内侧电极 566 可动外侧电极
571 固定侧引出电极(第一引出电极)
572 可动侧引出电极(第二引出电极)
572A可动内侧引出电极(第二引出电极)
572B可动外侧引出电极(第二引出电极)
600 光滤波器装置 601 壳体
Ar0 光干涉区域 Ar1 第一端部间区域
Ar2 第二端部间区域 G1 反射膜间间隙
O滤波器俯视观察中滤波器中心点
Claims (8)
1.一种波长可变干涉滤波器，其特征在于，具有：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
第一反射膜，设置在所述第一基板上；
第二反射膜，设置在所述第二基板上，隔着间隙与所述第一反射膜相对；
第一电极，设置在所述第一基板上；以及
第二电极，设置在所述第二基板上，与所述第一电极相对，
其中，在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板以及所述第二基板时，所述第一电极以及所述第二电极设置在所述第一反射膜以及所述第二反射膜重合的光干涉区域的外侧，
在所述俯视观察中，所述第一电极的所述光干涉区域侧的边缘位于比所述第二电极的边缘更靠近所述光干涉区域的一侧，
在所述俯视观察中，所述第一电极的与所述光干涉区域相反一侧的边缘位于比所述第二电极的边缘更远离所述光干涉区域的一侧。
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，还具有：
第一引出电极，与所述第一电极连接；以及
第二引出电极，与所述第二电极连接，
其中，在所述俯视观察中，所述第一电极具有多个第一部分电极，
在所述俯视观察中，所述第一引出电极设置在与所述第二电极以及所述第二引出电极不重叠的位置，
在所述俯视观察中，所述第二引出电极在与多个所述第一部分电极中的任意两个之间的区域重叠的位置与所述第二电极连接。
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，
所述第一电极具有连接两个所述第一部分电极的第一连接电极，在所述俯视观察中所述第一连接电极设置在与所述第二电极以及所述第二引出电极不重叠的位置上。
4.一种光滤波器装置，其特征在于，具有：
波长可变干涉滤波器以及收容所述波长可变干涉滤波器的壳体，
所述波长可变干涉滤波器具有：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对设置；第一反射膜，设置在所述第一基板上；第二反射膜，设置在所述第二基板上，隔着间隙与所述第一反射膜相对；第一电极，设置在所述第一基板上；以及第二电极，设置在所述第二基板上，与所述第一电极相对，
其中，在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板以及所述第二基板时，所述第一电极以及所述第二电极设置在所述第一反射膜以及所述第二反射膜重合的光干涉区域的外侧，
在所述俯视观察中，所述第一电极的所述光干涉区域侧的边缘位于比所述第二电极的边缘更靠近所述光干涉区域的一侧，
在所述俯视观察中，所述第一电极的与所述光干涉区域相反一侧的边缘位于比所述第二电极的边缘更远离所述光干涉区域的一侧。
5.一种光模块，其特征在于，具有：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
第一反射膜，设置在所述第一基板上；
第二反射膜，设置在所述第二基板上，隔着间隙与所述第一反射膜相对；
第一电极，设置在所述第一基板上；
第二电极，设置在所述第二基板上，与所述第一电极相对；以及
检测部，对由所述第一反射膜以及所述第二反射膜取出的光进行检测，
其中，在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板以及所述第二基板时，所述第一电极以及所述第二电极设置在所述第一反射膜以及所述第二反射膜重合的光干涉区域的外侧，
在所述俯视观察中，所述第一电极的所述光干涉区域侧的边缘位于比所述第二电极的边缘更靠近所述光干涉区域的一侧，
在所述俯视观察中，所述第一电极的与所述光干涉区域相反一侧的边缘位于比所述第二电极的边缘更远离所述光干涉区域的一侧。
6.一种电子设备，其特征在于，具有：波长可变干涉滤波器以及对所述波长可变干涉滤波器进行控制的控制部，
其中，所述波长可变干涉滤波器具有：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
第一反射膜，设置在所述第一基板上；
第二反射膜，设置在所述第二基板上，隔着间隙与所述第一反射膜相对；
第一电极，设置在所述第一基板上；
第二电极，设置在所述第二基板上，与所述第一电极相对，
其中，在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板以及所述第二基板时，所述第一电极以及所述第二电极设置在所述第一反射膜以及所述第二反射膜重合的光干涉区域的外侧，
在所述俯视观察中，所述第一电极的所述光干涉区域侧的边缘位于比所述第二电极的边缘更靠近所述光干涉区域的一侧，
在所述俯视观察中，所述第一电极的与所述光干涉区域相反一侧的边缘位于比所述第二电极的边缘更远离所述光干涉区域的一侧。
7.一种波长可变干涉滤波器，其特征在于，具有：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
第一反射膜，设置在所述第一基板上；
第二反射膜，设置在所述第二基板上，隔着间隙与所述第一反射膜相对；
第一电极，设置在所述第一基板上，在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板以及所述第二基板时具有第一宽度尺寸；以及
第二电极，设置在所述第二基板上，与所述第一电极相对，在所述俯视观察中具有第二宽度尺寸，
所述第一宽度尺寸大于所述第二宽度尺寸。
8.一种波长可变干涉滤波器，其特征在于，具有：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置；
第一反射膜，设置在所述第一基板上；
第二反射膜，设置在所述第二基板上，隔着间隙与所述第一反射膜相对；
第一电极，设置在所述第一基板上，在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板以及所述第二基板时具有第一宽度尺寸；以及
第二电极，设置在所述第二基板上，与所述第一电极相对，在所述俯视观察中具有第二宽度尺寸，
在所述俯视观察中，所述第二电极形成于所述第一电极的内侧。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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