CN103376545A - 波长可变干涉滤波器、滤光器设备、光模块及电子设备 - Google Patents

波长可变干涉滤波器、滤光器设备、光模块及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种波长可变干涉滤波器、滤光器设备、光模块及电子设备,该波长可变干涉滤波器具备:设置有固定反射膜的固定基板、设置有可动反射膜的可动基板、第一静电致动器以及能与第一静电致动器独立驱动的第二静电致动器,其中,构成第一静电致动器的两个第一部分致动器在俯视时分别具有相同的形状,且相对于滤波器中心点等角度间隔且相同距离地配置,构成第二静电致动器的两个第二部分致动器在俯视时分别具有相同的形状,且相对于滤波器中心点等角度间隔且相同距离地配置。

Description

波长可变干涉滤波器、滤光器设备、光模块及电子设备
技术领域
本发明涉及波长可变干涉滤波器、滤光器设备、光模块以及电子设备。
背景技术
以往,公知有如下的波长可变干涉滤波器(例如,参考专利文献1):具有相互相对的一对反射膜,且通过使该反射膜间的距离变化,从而从测定对象的光取出规定波长的光。
在专利文献1中记载的波长可变干涉滤波器(光谐振器)具备相互相对的第一基板及第二基板、分别配置在各基板上且隔着反射膜间间隙相互相对的高反射膜、分别配置在各基板上且相互相对的电极。在这样的波长可变干涉滤波器中,通过对电极间施加电压,从而能使第二基板变形,以调整反射膜间间隙。
【在先技术文献】
【专利文献】
专利文献1:日本特开平7-243963号公报
但是,在上述专利文献1的波长可变干涉滤波器中,由于是通过由一对电极构成的一个静电致动器控制反射膜间间隙的结构,所以有时会发生由于噪声等引起的驱动电压的变动而使反射膜间间隙的间隙量变动,从而存在反射膜间间隙的间隙控制精度劣化这样的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供可以高精度地调整反射膜间间隙的波长可变干涉滤波器、滤光器设备、光模块以及电子设备。
本发明的波长可变干涉滤波器的特征在于,具备:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对;第一反射膜,设置于所述第一基板;第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
这里,本发明中所述的“相同的形状”、“等角度间隔”以及“相同的距离”只要在能维持反射膜间的平行度的范围内也包括微小的误差。
在本发明中,在第一反射膜及第二反射膜重叠的光干涉区域的外周侧设置有能相互独立驱动的第一致动器及第二致动器。在这样的结构中,第一致动器及第二致动器能分别独立驱动。因此,与通过一个静电致动器控制反射膜间间隙的情况相比,可以实施更细的电压设定,且可高精度地实施反射膜间间隙的调整。
另一方面,作为在光干涉区域的外侧设置两个致动器的结构,可以考虑在第一基板及第二基板的光干涉区域的外侧配置圆环状的内侧电极,在该内侧电极的外侧配置在一部分设置了切口的圆弧状(C字状)的外侧电极,将内侧电极的引出电极配置在外侧电极的切口处的结构等。并且,在这样的结构中,由外侧电极构成的静电致动器的静电引力在设置有切口的位置不作用。因此,当已驱动由外侧电极构成的静电致动器时,可以想到第一反射膜及第二反射膜的平行性会劣化。
与此相对,在本发明中,由于构成第一致动器的多个第一部分致动器成为相同的形状,所以作用于各第一部分致动器的静电引力也变为相同大小。并且,这些第一部分致动器被配置在相对于光干涉区域的中心点等角度且距离中心点的距离相等的位置上,所以静电引力会高平衡地作用于光干涉区域的中心。
同样地,构成第二致动器的多个第二部分致动器成为相同的形状,被配置在相对于光干涉区域的中心点等角度间隔且距离中心点的距离相等的位置上。因此,第二致动器的静电引力也会高平衡地作用于光干涉区域的中心点。
由此,可以使第一基板或第二基板相对于光干涉区域的中心高平衡地作用于光干涉区域的中心,且可以在保持第一反射膜、第二反射膜的平行度的状态下使反射膜间间隙变化,且可以高精度地实施反射膜间间隙的间隙调整。
本发明的波长可变干涉滤波器优选在所述俯视时,所述第一致动器及所述第二致动器被配置于在所述光干涉区域的一部分具有中心的圆的圆周上。
在本发明中,第一致动器及第二致动器被配置在同一圆的圆周上。在这种的结构中,与例如第一致动器及第二致动器分别被配置在不同的圆周上的结构相比,可以实现波长可变干涉滤波器的小型化。
本发明的波长可变干涉滤波器优选还具备:第一电极;设置于所述第一基板;第二电极;设置于所述第一基板;第三电极,设置于所述第二基板,与所述第一电极相对;以及第四电极,设置于所述第二基板,与所述第二电极相对,所述第一电极具备:多个第一部分电极,在所述俯视时,设置于所述光干涉区域的外侧;第一连接电极,连接多个所述第一部分电极;以及第一引出电极,与所述第一部分电极及所述第一连接电极中的任一个连接,所述第二电极具备:多个第二部分电极,在所述俯视时,设置于所述光干涉区域的外侧;第二连接电极,连接多个所述第二部分电极;以及第二引出电极,与所述第二部分电极及所述第二连接电极中的任一个连接,在所述俯视时,所述第一部分致动器至少由所述第一部分电极和所述第三部分电极重叠的区域构成,在所述俯视时,所述第二部分致动器至少由所述第二部分电极和所述第四部分电极重叠的区域构成。
在本发明中,第一电极具备:在与第三电极之间构成第一部分致动器的多个第一部分电极、连接这些第一部分电极的第一连接电极、以及第一引出电极。在这样的结构中,各第一部分电极通过第一连接电极连接。因此,通过对第一引出电极设定电位,从而可以将各第一部分电极设定为相同电位,且可以实现配线构造的简化。
同样地,第二电极具备:在与第四电极之间构成第二部分致动器的多个第二部分电极、连接这些第二部分电极的第二连接电极、以及第二引出电极。因此,通过对第二引出电极设定电位,从而可以将各第二部分电极设定为相同电位,且可以实现配线构造的简化。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选在所述俯视时,所述第一部分致动器由所述第一部分电极及所述第三电极重叠的区域、以及所述第一连接电极的至少一部分和所述第三电极重叠的区域构成。
一般作为构成第一致动器、第二致动器的各电极的电极形状,优选为了波长可变干涉滤波器的结构简化、小型化而设定简约形状的电极形状。并且,尤其在设置有三个以上的第一部分电极的情况等下,如果简化电极形状,则有时难以形成第一连接电极和第三电极不相对的结构。与此相对,在本发明中,第一连接电极和第三电极重叠的区域被配置为距离光干涉区域的中心点的距离相等、等角度间隔,且各区域成为同一形状。因此,与上述发明同样地,第一致动器的静电引力也可以高平衡地作用于光干涉区域的中心。并且,由于能简化电极形状,可以实现波长可变干涉滤波器的小型化。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选在所述俯视时,所述第二部分致动器由所述第二部分电极及所述第四电极重叠的区域、以及所述第二连接电极的至少一部分和所述第四电极重叠的区域构成。
在本发明中也与上述发明同样地,第二连接电极和第四电极重叠的区域被配置为距离光干涉区域的中心点的距离相等、等角度间隔,且各区域成为同一形状。因此,第二致动器的静电引力也可以高平衡地作用于光干涉区域,且由于能简化电极形状,从而可以实现波长可变干涉滤波器的小型化。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选在所述俯视时,所述第一致动器具备所述第一连接电极的一部分及所述第三电极重叠的圆环对向区域,在所述俯视时,所述圆环对向区域具有以所述光干涉区域的一点为中心的圆环形状。
在本发明中,第一连接电极具有圆环部的情况下,通过将该圆环部与第三电极相对,从而可以在第一致动器设置圆环对向区域。这样的圆环对向区域相对于光干涉区域的中心点成为对称形状。因此,第一致动器即使在除上述这样的多个第一部分致动器以外还具备由圆环对向区域构成的圆环致动器的情况下,可以高平衡地使静电引力作用,且高精度地调整反射膜间间隙而不会倾斜反射膜。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述第二基板具有:可动部,设置有所述第二反射膜;保持部,设置于所述可动部的外侧,所述保持部保持所述可动部能相对于所述第一基板进退移动;以及基板外周部,设置于所述保持部的外侧,且所述基板外周部具有:与所述第一基板接合的接合区域、以及隔着规定间隙与所述第一基板相对的非接合区域,所述第一连接电极及所述第二连接电极中的至少一个与所述第二基板的所述基板外周部的所述非接合区域相对设置。
在本发明中,第二基板具有可动部、保持部以及基板外周部,在基板外周部设置有隔着规定间隔与第一基板相对的非接合部。这样的非接合部是位于保持部的外侧的部分,即使在静电引力发生了的情况下,非接合部与保持部相比也可以将挠曲量减小到极小。因此,通过对该基板外周部的非接合部配置第一连接电极、第二连接电极,从而这些连接电极即使在非接合部与第三电极、第四电极对向,可以抑制发生的静电引力引起的基板的挠曲。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述第三电极具备:所述第三电极具备:多个第三部分电极,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧且与所述第一部分电极重叠;以及第三连接电极,连接多个所述第三部分电极,所述第四电极具备:多个第四部分电极,在所述俯视时设置在所述光干涉区域的外侧且与所述第二部分电极重叠;以及第四连接电极,连接多个所述第四部分电极,所述第三连接电极及所述第四连接电极中的至少一个设置在所述基板外周部的所述非接合区域。
在本发明中,第三电极也与第一电极同样地具备多个第三部分电极以及第三连接电极。并且,第四电极也与第二电极同样地具备多个第四部分电极以及第四连接电极。即使在这样的结构中,通过第三连接电极及第四连接电极中的至少一个设置在基板外周部的非接合部,从而这些连接电极即使在非接合区域与第一连接电极、第二连接电极对向、或者与第一引出电极、第二引出电极对向,也可以抑制发生的静电引力引起的基板的挠曲。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述第三电极具备:所述第三电极具备:多个第三部分电极,在所述俯视时设置在所述光干涉区域的外侧且与所述第一部分电极重叠;第三连接电极,连接多个所述第三部分电极;以及第三引出电极,与所述第三部分电极及所述第三连接电极中的任一个连接,所述第四电极具备:多个第四部分电极,在所述俯视时设置在所述光干涉区域的外侧且与所述第二部分电极重叠;第四连接电极,连接多个所述第四部分电极;以及第四引出电极,与所述第四部分电极及所述第四连接电极中的任一个连接,在所述俯视时,所述第一引出电极被设置在与所述第三引出电极及所述第四引出电极不重叠的位置,在所述俯视时,所述第二引出电极被设置在与所述第三引出电极及所述第四引出电极不重叠的位置。
在本发明中,第一引出电极、第二引出电极、第三引出电极以及第四引出电极在俯视时分别被设置在相互不重叠的位置。因此,可以抑制这些引出电极处的静电引力的发生,且可以抑制反射膜的倾斜。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述第三电极及所述第四电极由一个圆环状的共通电极构成。
在本发明的中,第三电极及第四电极由一个圆环状的共通电极构成,所以可以简化设置在第二电极的电极形状。也就是说,不需要连接电极且可以将引出电极的数量设定为一个。由此,可以减小电极形成部分的面积,且可以实现波长可变干涉滤波器的小型化。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述第一致动器及所述第二致动器是静电致动器。
在本发明中,可以使用静电致动器作为第一致动器及第二致动器。这样的静电致动器通过对对向的电极间施加规定的电压,从而可以通过静电引力容易地使反射膜间间隙变化,并实现结构的简化。
本发明的滤光器设备具备: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备:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对;第一反射膜,设置于所述第一基板;第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外周侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外周侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
在本发明中,与上述发明同样地,在波长可变干涉滤波器中,可以实施高精度的反射膜间间隙的间隙控制。除此之外,通过将波长可变干涉滤波器收容在壳体内,从而可以保护波长可变干涉滤波器免受外部的冲击。并且,通过壳体可以抑制带电粒子从外部侵入,且可以抑制由于带电粒子而使构成第一致动器、第二致动器的各电极、各反射膜带电,可以实施更高精度的反射膜间间隙的间隙控制。
本发明的光模块具备:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对;第一反射膜,设置于所述第一基板;第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外周侧,改变所述反射膜间间隙;第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外周侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙;以及电压控制部,向所述第一致动器及所述第二致动器施加电压,其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
在本发明中,通过电压控制部分别独立驱动第一致动器及第二致动器,在波长可变干涉滤波器中,可以实施高精度的反射膜间间隙的间隙控制。
在本发明的光模块中,优选所述电压控制部对所述第一致动器施加了第一电压后,对所述第二致动器施加第二电压。
在本发明中,对第一致动器施加第一电压,在使反射膜间间隙位移相对于与第一电压对应的间隙量之后,通过施加第二电压,从而可以将反射膜间间隙位移至目标间隙量。由此,可以进一步迅速地结束反射膜间间隙变动时产生的基板的振动,且可以迅速地取出目标波长的光。
在本发明的光模块中,优选所述电压控制部在对所述第一致动器施加了第一电压的状态下,对所述第二致动器施加第二电压。
在本发明中,在对第一致动器施加了第一电压的状态下,对第二致动器施加第二电压。也就是说,通过第一致动器及第二致动器使反射膜间间隙的间隙量变化。在这样的间隙控制中,例如,在对第一致动器施加了第一电压之后,停止对第一致动器进行的电压施加,与对第二致动器施加第二电压的情况相比,可以减小对第二致动器施加的电压。因此,可以减小第二致动器驱动时产生的基板的振动,且可以进一步迅速地取出目标波长的光。
并且,与对一个致动器施加较大的电压并使反射膜间间隙变化的情况相比,可以较细地控制施加给第一致动器及第二致动器的电压,且可以抑制依存于电源变动、环境的噪声的影响。由此,可以实施高精度的反射膜间间隙的间隙控制。
在本发明的光模块中,优选所述电压控制部将对所述第一致动器施加的电压阶段性地切换为更大的电压并设定为所述第一电压,将对所述第二致动器施加的电压阶段性地切换为更大的电压并设定为所述第二电压。
在本发明中,将施加给第一致动器的电压从小电压切换为更大的电压并阶段地变化。由此,可以迅速地结束第一致动器驱动时的基板的振动。
并且,然后,在将施加给第一致动器的电压维持在第一电压的状态下,通过对第二致动器施加第二电压,从而与上述发明同样地,可以抑制第二致动器驱动时的基板的振动。此外,在第二致动器驱动时,通过将施加电压从较小的电压阶段地变化为更大的电压,从而可以进一步降低第二致动器驱动时产生的基板的振动。由此,可以更迅速地从波长可变干涉滤波器取出目标波长的光。
在本发明的光模块中,优选所述电压控制部在每次将施加给所述第一致动器的电压切换为更大的电压时延长对所述第一致动器施加规定的电压的期间,在每次将施加给所述第二致动器的电压切换为更大的电压时延长对所述第二致动器施加规定的电压的期间。
在本发明中,在对第一致动器及第二致动器每次切换电压时,使切换后的电压的施加时间长于切换前的电压的施加时间。
一般在致动器中,由于随着施加电压增大,基板也会较大地挠曲,所以基板的恢复力也变大,振动直至静止所需的时间变长。与此相对,在本发明中,随着对第一致动器及第二致动器施加的电压增大,电压施加期间增长。由此,在基板的振动存在某种程度衰减的状态下,切换为下一电压,与基板的中的振动几乎未衰减的状态下施加更大的电压的情况相比,可以早结束振动。由此,可以更迅速地从波长可变干涉滤波器取出目标波长的光。
在本发明的光模块中,优选所述电压控制部在每次将对所述第一致动器施加的电压切换为更大的电压时,减小切换电压时的电压变化量,在每次将对所述第二致动器施加的电压切换为更大的电压时,减小切换电压时的电压变化量。
在本发明中,电压控制部在每次将施加给第一致动器及第二致动器的电压切换为更大的电压时都减小该电压切换时的电压变化量。也就是说,电压控制部在每次实施电压切换时逐渐减小电压切换时的电压变化量。
尤其在使用静电致动器作为第一致动器及第二致动器的情况下,当使基板挠曲且使反射膜间间隙狭窄时,随着施加给静电致动器的电压变大,与电压变化量相对的间隙变动量(灵敏度)变大。因此,如果以一定间隔切换电压,则在施加较大电压的区域,担心有时会发生基板的振动振幅也变大、振动结束所需时间的延长、过调引起反射膜彼此接触等问题。
与此相对,在本发明中,在每次切换电压时减小施加给第一致动器及第二致动器的电压的电压变化量。由此,可以实现缩短上述那样的振动结束时间,且可以避免过调的不良情况。
本发明的光模块优选还包括:检测部,对通过光干涉区域取出的光进行检测。
在本发明中,如上所述,通过电压控制部可以实施迅速且高精度的反射膜间间隙的间隙控制。因此,通过检测部可以迅速且正确地检测目标波长的光的光量。
本发明的电子设备具备:波长可变干涉滤波器以及控制所述波长可变干涉滤波器控制部,所述波长可变干涉滤波器具备:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对;第一反射膜,设置于所述第一基板;第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外周侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外周侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
在本发明中,可以从光干涉区域取出基于被高精度控制的反射膜间间隙的正确的目标波长的光,且电子设备根据该光可以实施正确的处理。
本发明的波长可变干涉滤波器具备:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对;第一反射膜,设置于所述第一基板;第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,其中,在所述俯视时,所述第一致动器及所述第二致动器被配置于在所述光干涉区域的一部分具有中心的圆的圆周上。
在本发明中,在同一圆周上设置有分别能独立驱动的第一致动器及第二致动器。在这种情况下,通过控制第一致动器及第二致动器的驱动,从而与仅通过一个致动器控制反射膜间间隙的情况相比,可以提高间隙控制的精度。
本发明的波长可变干涉滤波器具备:第一反射膜;第二反射膜,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;第一致动器,在从垂直于所述第一反射膜及所述第二反射膜的方向进行俯视观察时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
在本发明中,与上述发明同样地,通过分别独立地驱动第一致动器及第二致动器,从而可以高精度地实施反射膜间间隙的调整。
并且,构成第一致动器的多个第一部分致动器成为相同的形状,被配置在相对于光干涉区域的中心点等角度间隔且距离中心点的距离相等的位置,所以静电引力可以高平衡地作用于光干涉区域的中心。同样地,构成第二致动器的多个第二部分致动器成为相同的形状,被配置在相对于光干涉区域的中心点等角度间隔且距离中心点的距离相等的位置。因此,第二静电致动器的静电引力也高平衡地作用于光干涉区域的中心。
由此,可以使第一基板或第二基板相对于光干涉区域的中心高平衡地挠曲,且可以在保持第一反射膜、第二反射膜的平行度的状态下,使反射膜间间隙变化,可以进一步高精度地实施反射膜间间隙的间隙调整。
附图说明
图1是表示本发明涉及的第一实施方式的分光测定装置的概略结构的框图。
图2是表示第一实施方式的波长可变干涉滤波器的概略结构的俯视图。
图3是从可动基板侧观察第一实施方式的固定基板的俯视图。
图4是从固定基板侧观察第一实施方式的可动基板的俯视图。
图5是通过A-A’线对图2的波长可变干涉滤波器截面时的截面图。
图6是通过B-B’线对图2的波长可变干涉滤波器截面时的截面图。
图7是电压表格数据相对于目标波长的一例的示意图。
图8是按照如图7所示的电压表格数据的数据编号依次驱动而实现的施加电压的时序图。
图9是表示第二实施方式中的波长可变干涉滤波器的俯视图。
图10是表示第三实施方式中的波长可变干涉滤波器的俯视图。
图11是从固定基板侧观察第四实施方式中的可动基板的俯视图。
图12是表示第五实施方式的滤光器设备的概略结构的截面图。
图13是具备本发明的波长可变干涉滤波器的测色装置(电子设备)的概略图。
图14是表示具备本发明的波长可变干涉滤波器的气体检测装置(电子设备)的概略图。
图15是表示图14的气体检测装置的控制系统的结构的框图。
图16是具备本发明的波长可变干涉滤波器的食物分析装置(电子设备)的概略结构的图。
图17是具备本发明的波长可变干涉滤波器的分光照相机(电子设备)的概略结构的示意图。
具体实施方式
[第一实施方式]
下面,根据附图对本发明涉及的第一实施方式进行说明。
[分光测定装置的结构]
图1是表示本发明涉及的第一实施方式的分光测定装置的概略结构的框图。
分光测定装置1是本发明的电子设备,对被测定对象X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具备光模块10以及控制部20。
[光模块的结构]
下面,对光模块10的结构进行说明。
如图1所示,光模块10构成为具备波长可变干涉滤波器5、探测器11(检测器)、I-V转换器12、放大器13、A/D转换器14以及电压控制部15。此外,也可以构成为具备光源。
[波长可变干涉滤波器]
下面,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的概略结构的俯视图。图3是从可动基板52侧观察固定基板51的俯视图。图4是从固定基板51侧观察可动基板52的俯视图。图5是通过A-A’线对图2的波长可变干涉滤波器5截面时的截面图。图6是通过B-B’线对图2的波长可变干涉滤波器5截面时的截面图。
如图2所示,波长可变干涉滤波器5例如是矩形板状的光学部件,其具备固定基板51及可动基板52。这些固定基板51及可动基板52分别由各种玻璃、水晶等形成,固定基板51的第一接合部513及可动基板的第二接合部523由接合膜53接合而构成为一体,该接合膜53由以例如硅氧烷为主要成分的等离子体聚合膜等构成。
在固定基板51上设置有构成本发明的第一反射膜的固定反射膜54,在可动基板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和可动反射膜55隔着反射膜间间隙G1而相对配置。而且,在从厚度方向俯视观察固定基板51及可动基板52时,由这些固定反射膜54及可动反射膜55重叠的区域构成本发明的光干涉区域Ar0
在波长可变干涉滤波器5设置有用于调整(变更)该反射膜间间隙G1的间隙量的第一静电致动器(electrostatic actuator)56(第一静电致动器)以及第二静电致动器57(第二静电致动器)。在电压控制部15的控制下,这些第一静电致动器56及第二静电致动器57能分别独立地驱动。
此外,在下面的说明中,将从固定基板51或可动基板52的基板厚度方向俯视观察时、即将从固定基板51或可动基板52的层叠方向俯视观察波长可变干涉滤波器5时称为俯视滤波器时。并且,在本实施方式中,在俯视滤波器时,固定反射膜54的中心点及可动反射膜55的中心点一致,将俯视时的这些反射膜的中心点称为滤波器中心点O,将通过这些反射膜的中心点的直线称为中心轴。
(固定基板的结构)
固定基板51的厚度尺寸形成得大于可动基板52的厚度尺寸,基于各静电致动器56、57的静电引力、形成在固定基板51上的膜部件(例如,固定反射膜54等)的内部应力不会引起固定基板51的挠曲。
如图3、图5及图6所示,该固定基板51具备例如通过蚀刻等形成的电极配置槽511及反射膜设置部512。并且,如图2及图3所示,在固定基板51的顶点C3、C4设置有切口部514。
在俯视滤波器时,电极配置槽511形成为将固定基板51的滤波器中心点O为中心的半径R的环状。反射膜设置部512在俯视滤波器时,形成为从电极配置槽511的中心部向可动基板52侧突出。该电极配置槽511的槽底面成为配置有构成第一静电致动器56及第二静电致动器57的电极的电极设置面511A。并且,反射膜设置部512的突出前端面成为配置有固定反射膜54的反射膜设置面512A。
并且,在固定基板51上设置有从电极配置槽511向固定基板51的外周缘延伸的电极引出槽511B。具体而言,在固定基板51上设置有向固定基板51的各顶点C1、C2、C3、C4延伸的四个电极引出槽511B。
在电极配置槽511的电极设置面511A及电极引出槽511B设置有构成第一静电致动器56的第一电极561、以及构成第二静电致动器57的第二电极571。此外,在图2中,为了易于知晓各基板51、52的电极结构,而用实线示出了设置在固定基板51侧的第一电极561及第二电极571,用虚线示出了设置在可动基板52侧的第三电极562及第四电极572。
第一电极561具备相对于滤波器中心点O呈点对称的两个第一部分电极561A。也就是说,如图3所示,这些第一部分电极561A具有沿以滤波器中心点O为中心的半径R2的假想圆P1的圆弧形状,其沿假想圆P1的圆弧方向的长度尺寸形成为L11、沿假想圆P1的直径方向的宽度尺寸形成为L12。并且,这些第一部分电极561A被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔(180度间隔)且距离滤波器中心点O相等的位置。
并且,第一电极561具备连接第一部分电极561A彼此的第一连接电极561B。该第一连接电极561B从各第一部分电极561A的内径侧端缘在假想圆P1的内径侧,通过反射膜设置部512的边C2-C3侧,连接两个第一部分电极561A。
此外,第一电极561具备第一引出电极561C,该第一引出电极561C从两个第一部分电极561A中的一个(在本实施方式中是设置在边C1-C2侧的第一部分电极561A)沿电极引出槽511B延伸至顶点C1。当从可动基板52侧观察波长可变干涉滤波器5时,该第一引出电极561C的前端部从设置在可动基板52的后述切口部524露出。并且,第一引出电极561C的前端部通过例如FPC(Flexible Printed Circuits,柔性印刷电路板)、导线等连接于电压控制部15。
第二电极571具备相对于滤波器中心点O呈点对称的两个第二部分电极571A。也就是说,如图3所示,这些第二部分电极571A具有沿以滤波器中心点O为中心的半径R2的假想圆P1的圆弧形状,这些第二部分电极571A沿假想圆P1的圆弧方向的长度尺寸形成为L11、沿假想圆P1的直径方向的宽度尺寸形成为L12。并且,这些第二部分电极571A被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔(180度间隔)且距离滤波器中心点O相等的位置。
此外,虽然在本实施方式中,示出了连接第一部分电极561A的圆弧中心点彼此的直线、以及连接第二部分电极571A的圆弧中心点彼此的直线交叉为直角的构成例,但可以构成为以其他角度交叉。
并且,第二电极571具备连接第二部分电极571A彼此的第二连接电极571B。该第二连接电极571B从各第二部分电极571A的外径侧端缘通过电极配置槽511的外周部附近连接两个第二部分电极571A。具体而言,电极配置槽511的半径R1被设定得比可动极板52的后述的保持部522的外径侧半径R3大。因此,在俯视滤波器时,距离滤波器中心点O的距离是作为R3~R1的区域(非可动区域Ar1:参照图2、图5、图6)不与保持部522重叠,即使在通过静电致动器56、57在该非可动区域Ar1产生静电引力的情况下,也几乎不会发生可动基板52的可动部521的挠曲。
此外,第二电极571具备第二引出电极571C,该第二引出电极571C从第二部分电极571B沿电极引出槽511B延伸至顶点C2。当从可动基板52侧观察波长可变干涉滤波器5时,该第二引出电极571C的前端部从切口部524露出。并且,第二引出电极571C的前端部通过例如FPC、导线等连接于电压控制部15。
并且,也可以构成为在第一电极561及第二电极571上层叠有用于确保第三电极562及第四电极572之间的绝缘性的绝缘膜。
如上所述,反射膜设置部512在与电极配置槽511同轴上形成为直径尺寸小于电极配置槽511的直径尺寸的大致圆柱状,且反射膜设置部512具备该反射膜设置部512的与可动基板52相对的反射膜设置面512A。
如图3、图5、图6所示,在该反射膜设置部512设置有固定反射膜54。作为该固定反射膜54,可以使用例如Ag等金属膜、Ag合金等导电性合金膜。另外,也可以采用例如将TiO2作为高折射层、将SiO2作为低折射层的电介质多层膜,还可以采用将电介质多层膜和金属膜层叠而成的反射膜、将电介质单层膜和合金膜层叠而成的反射膜等。
此外,也可以在固定基板51的光入射面(未设置有固定反射膜54的面)上,在对应于固定反射膜54的位置上形成防止反射膜。该防止反射膜能够通过交替地层叠低折射率膜和高折射率膜而形成,该防止反射膜使可见光在固定基板51的表面上的反射率下降,使透过率增大。
并且,在固定基板51的与可动基板52相对的面中的、未形成电极配置槽511、反射膜设置部512以及电极引出槽511B的面构成第一接合部513。该第一接合部513通过接合膜53接合于可动基板52的第二接合部523。
(可动基板的结构)
在图2所示的俯视滤光器时,可动基板52具备:圆形状的可动部521,以滤波器中心点O为中心;保持部522,与可动部521同轴,保持可动部521;以及基板外周部525,设在保持部522的外侧。
并且,如图2及图4所示,在可动基板52上,在顶点C1、C2设置有切口部524。
可动部521的厚度尺寸形成得大于保持部522的厚度尺寸,例如,在本实施方式中,形成为与可动基板52(基板外周部525)的厚度尺寸相同的尺寸。在俯视滤波器时,该可动部521形成为至少比反射膜设置面512A的外周缘的直径尺寸大的直径尺寸。并且,在该可动部521上设置有可动反射膜55、构成第一静电致动器56的第三电极562、以及构成第二静电致动器57的第四电极572。
保持部522是包围可动部521的周围的隔膜(diaphragm),保持部522的厚度尺寸形成得比可动部521的厚度尺寸小。这样的保持部522比可动部521更易于挠曲,通过微小的静电引力就能够使可动部521向固定基板51侧位移。此时,由于可动部521的厚度尺寸比保持部522的厚度尺寸大,刚性变大,因此,即使在保持部522由于静电引力而被拉向固定基板51侧的情况下,也不会引起可动部521的形状变化。因此,设在可动部521上的可动反射膜55也不会产生挠曲,进而能够将固定反射膜54和可动反射膜55始终维持为平行状态。
此外,在本实施方式中,虽然例示隔膜状的保持部522,但不限定于此,例如,也可以形成为设有以滤波器中心点O为中心、以等角度间隔配置的梁状的保持部的结构等。
如上所述,基板外周部525在俯视滤波器时被设在保持部522的外侧。
并且,在本实施方式中,保持部522的外径端缘的半径R3形成得小于电极配置槽511的半径R1。因此,基板外周部525包括:第二接合部523(接合区域),相对于第一接合部513隔着接合膜53与固定基板51连接;以及非接合部525A(非接合区域),与电极配置槽511相对。
并且,在俯视滤波器时,与非接合区域525A重叠的区域成为非可动区域Ar1,如上所述,即使由于静电致动器56、57在该非可动区域Ar1产生静电引力的情况下,也几乎不会发生可动基板52的可动部521的挠曲。此外,由于其厚度尺寸形成得比保持部522大,所以即使在基板外周部525的非可动区域Ar1形成有电极等膜,也可以抑制由于膜应力而引起的挠曲。
此外,与固定基板51同样地,也可以在可动部521的与固定基板51相反侧的面上形成防止反射膜。
第三电极562具备相对于滤波器中心点O呈点对称的两个第三部分电极562A。也就是说,如图4所示,这些第三部分电极562A具有沿以滤波器中心点O为中心的半径R2的假想圆P1的圆弧形状,其沿假想圆P1的圆弧方向的长度尺寸形成为L11、沿假想圆P1的直径方向的宽度尺寸形成为L12。并且,在俯视滤波器时,如图2所示,这些第三部分电极562A设置在与第一部分电极561A重叠的位置上。
并且,第三电极562具备连接第三部分电极562A彼此的第三连接电极562B。该第三连接电极562B从各第三部分电极562A的内径侧端缘在假想圆P1的内径侧,通过可动反射膜55的边C1-C4侧,连接两个第三部分电极562A。
此外,第三电极562具备第三引出电极562C,该第三引出电极562C从两个第三部分电极562A中的一个(在本实施方式中是设置在边C1-C4侧的第三部分电极562A)延伸至顶点C3。当从固定基板51侧观察波长可变干涉滤波器5时,该第三引出电极562C的前端部从设置在固定基板51的切口部514露出。并且,第三引出电极562C的前端部通过例如FPC、导线等连接于电压控制部15。
第四电极572具备相对于滤波器中心点O呈点对称的两个第四部分电极572A。也就是说,如图4所示,这些第四部分电极572A具有沿假想圆P1的圆弧形状,其沿假想圆P1的圆弧方向的长度尺寸形成为L11、沿假想圆P1的直径方向的宽度尺寸形成为L12。并且,俯视滤波器时,如图2所示,这些第四部分电极572A在设置在与第二部分电极571A重叠的位置上。
并且,第四电极572具备连接第四部分电极572A彼此的第四连接电极572B。该第四连接电极572B从各个第四部分电极572A的外径侧端缘通过基板外周部525的非可动区域Ar1连接两个第四部分电极572A。
此外,第四电极572具备从第四连接电极572B延伸至顶点C4的第四引出电极572C。该第四引出电极572C当从固定基板51侧观察波长可变干涉滤波器5时,第四引出电极572C的前端部从切口部514露出。并且,第四引出电极572C的前端部通过例如FPC、导线等连接于电压控制部15。
这里,在本实施方式中,如图2所示,在俯视滤波器时,在非可动区域Ar1内,构成为第四连接电极572B的一部分以及第一引出电极561C的一部分重叠,第二连接电极571B的一部分以及第三引出电极562C的一部分重叠。但是,如上所述,在非可动区域Ar1内,即使由于电极彼此重叠而产生静电引力,可动部521的位移也极小,成为可以无视的程度。
在本实施方式中,如图2、图6所示,通过设置在边C1-C2侧的第一部分电极561A和第三部分电极562A重叠的区域(在图2中,通过右上斜线部示出的区域)构成第一部分致动器56A,通过设置在边C3-C4侧的第一部分电极561A和第三部分电极562A重叠的区域构成第一部分致动器56B,通过这两个部分致动器56A、56B构成第一静电致动器56。
并且,这两个部分致动器56A、56B具有相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔(180度间隔)且距离滤波器中心点O相等的位置。此外,通过第一连接电极561B使各第一部分电极561A连接为同电位,通过第三连接电极562B使各第三部分电极562A连接为同电位。因此,如果向第一引出电极561C和第三引出电极562C之间施加电压,则在各部分致动器56A、56B发生相同大小的静电引力。
由此,第一静电致动器56可以使相对于滤波器中心点O呈点对称的区域产生相同的静电引力,所以可以抑制可动部521的倾斜,且可高平衡度地使可动部521向固定基板51侧位移。
此外,在本实施方式中,如图2、图5所示,通过设置在边C2-C3侧的第二部分电极571A和第四部分电极572A重叠的区域(在图2中,通过右上斜线部示出的区域)构成第二部分致动器57A,通过设置在边C1-C4侧的第二部分电极571A和第四部分电极572A重叠的区域构成第二部分致动器57B,通过这两个部分致动器57A、57B构成第二静电致动器57。
并且,这两个部分致动器57A、57B具有相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔(180度间隔)且距离滤波器中心点O相等的位置。此外,通过第二连接电极571B使各第二部分电极571A连接为同电位,通过第四连接电极572B使各第四部分电极572A连接为同电位。因此,如果向第二引出电极571C和第四引出电极572C之间施加电压,则在各部分致动器57A、57B发生相同大小的静电引力。
由此,第二静电致动器57可以使相对于滤波器中心点O呈点对称的区域产生相同的静电引力,所以与第一静电致动器56同样地,可以抑制可动部521的倾斜,且可高平衡度地使可动部521向固定基板51侧位移。
可动反射膜55在可动部521的可动面521A的中心部,隔着反射膜间间隙G1与固定反射膜54相对设置。作为该可动反射膜55,可以使用与上述固定反射膜54相同的结构的反射膜。
此外,在本实施方式中,虽然示出了电极间的间隙大于反射膜间间隙G1的例子,但是并不仅限于此。例如,在使用红外线、远红外线作为测定对象光的情况等下,对于测定对象光的波段,也可以构成为使反射膜间间隙G1大于电极间的间隙。
[光模块的探测器、I-V转换器、放大器、A/D转换器的结构]
探测器11接收通过波长可变干涉滤波器5的光,并向I-V转换器12输出对应于受光量的检测信号。
I-V转换器12将从探测器11被输入的检测信号转换为电压值,并输出给放大器13。
放大器13对与从I-V转换器12被输入的检测信号对应的电压(检测电压)进行放大。
A/D转换器14将从放大器13被输入的检测电压(模拟信号)转换为数字信号,并输出给控制部20。
此外,除此之外,还可以构成为安装有电源。
[电压控制部的结构]
电压控制部15在控制部20的控制下,对波长可变干涉滤波器5的各静电致动器56、57施加驱动电压以使其驱动,使规定的目标波长的光透过波长可变干涉滤波器5。
具体而言,电压控制部15具有由存储器等构成的存储部(省略图示),根据存储在存储部中的电压表格数据,控制施加给波长可变干涉滤波器5的电压。此外,在本实施方式中,虽然示出了在设置于光学模块10的存储部中存储电压表格数据的例子,但是也可以在例如设置于控制部20的存储部(省略图示)中存储电压表格数据。
图7是在本实施方式的电压控制部15中,电压表格数据相对于目标波长λ8的一例的示意图。
图7是用于通过依次分别对第一静电致动器56、第二静电致动器57施加电压,从而以N阶段计算使反射膜间间隙G1的间隙量可变的电压表格数据,其示出了N=9的例子。此外,在图7中,对第一静电致动器56以及第二静电致动器57两者施加的电压为“0”的状态(未施加电压的状态)包括在N阶段的间隙可变范围内。但是,也可以将未对第一静电致动器56以及第二静电致动器57两者施加电压的状态定义为透过峰值波长为最大。
(基于电压控制部的波长可变干涉滤波器的驱动方法)
电压控制部15读入相对于通过控制部20设定的目标波长的电压表格数据,根据读入的电压表格数据,依次对第一静电致动器56以及第二静电致动器57施加电压。
图8是通过按照如图7所示的电压表格数据的数据编号的顺序进行驱动而实现的施加电压的时序图。
在本实施方式中,如图7及图8所示,电压控制部15对第一静电致动器56施加L=5种的电压(V11~V15:V11<V12<V13<V14<V15(第一电压)),对第二静电致动器57施加M=4种的电压(V21~V24:V21<V22<V23<V24(第二电压))。由此,电压控制部15通过g0~g8这N=9(N=L+M=9)阶段使反射膜间间隙G1的间隙量变化,并使目标波长λ8的光从波长可变干涉滤波器5透过。
这里,施加电压的分割数(L、M、N)的值可以任意变更,但是优选是L≥3、M≥3、N≥6的整数。如果设L≥3、M≥3、N≥6,则针对每个第一静电致动器56以及第二静电致动器57都可以将施加电压细分地依次施加电压。
这样,通过对波长可变干涉滤波器5的两个静电致动器56、57分割施加电压并依次切换,从而可以高精度地控制反射膜间间隙G1的间隙量。
即,在仅通过一个静电致动器驱动波长可变干涉滤波器的现有结构中,在对目标电压进行N分割并依次使施加电压增加的情况下,将不同的施加电压间的电压变化量的最小值设为△V0min。另一方面,在本实施方式中,由于通过两个静电致动器56、57进行驱动,所以对各个静电致动器56、57施加的施加电压只要对目标电压进行(N/2)分割后分配即可。因此,如果将对各静电致动器56、57施加的不同的施加电压间的电压变化量的最小值分别设为△V1min、△V2min,则可知△V0min<△V1min、△V0min<△V2min成立。这样,通过较大地确保电压最小变化量△V1min、△V2min,从而即使由于依存于电源变动、环境等的噪声,向第一静电致动器56或第二静电致动器57施加的施加电压多少变动,间隙变动也变小。也就是说,针对噪声的灵敏度变小、换言之电压灵敏度变小。由此,在本实施方式中,与对一个静电致动器施加目标电压的情况相比,可以进行高精度的间隙控制。
这里,虽然施加电压的分割数(L、M、N)的值可以任意变更,但是优选是L≥3、M≥3、N≥6的整数。如果设L≥3、M≥3、N≥6,则每次针对第一静电致动器56以及第二静电致动器57都可以将施加电压细分地依次施加电压。
下面,对基于电压控制部15的第一静电致动器56、第二静电致动器57的驱动方法进一步进行详细的说明。
如图7所示,电压控制部15首先对第一静电致动器56依次施加电压V11~V15。由此,可以依次增大施加给第一静电致动器56的电压,反射膜间间隙G1的间隙量依次减小为g0、g1、g2、g3以及g4。其结果,透过波长可变干涉滤波器5的光、即透过峰值波长依次减少为λ0、λ1、λ2、λ3以及λ4地变化。
然后,如图7所示,电压控制部15在维持对第一静电致动器56施加最大施加电压V15的状态下,对第二静电致动器57依次施加电压V21~电压V24。由此,可以依次增大施加给第二静电致动器57的电压,反射膜间间隙G1的间隙量依次减小为g5、g6、g7以及g8。其结果,透过波长可变干涉滤波器5的光、即透过峰值波长依次减少为λ5、λ6、λ7以及λ8地变化。
如上所述,电压控制部15依次增大施加给第一静电致动器56的电压,并设定为目标电压(第一电压)V15。并且,在将施加给第一静电致动器56的电压维持为电压V15的状态下,依次增大施加给第二静电致动器57的电压,并设定为目标电压(第二电压)V24。
这样,逐渐增大施加给第一静电致动器56及第二静电致动器57,由于接近目标电压,所以可以减少各电压施加时的可动部521的振动幅度。由此,可以抑制可动部521的阻尼自由振动,且可实施迅速的波长可变动作。
(对各静电致动器施加的施加电压的变化量)
如上所述,电压控制部15逐渐增大施加给第一静电致动器56及第二静电致动器57的电压,并设定为目标电压。这里,在本实施方式中,如图8所示,在切换施加给第一静电致动器56的电压时,逐渐减小电压变化量。
同样地,电压控制部15在切换施加给第二静电致动器57的电压时,逐渐减小电压变化量。
进行这种关系的理由如下所述。
在对第一静电致动器56及第二静电致动器57施加电压时的静电引力F可以表示为“F=(1/2)ε(V/G)2S”。这里,ε:电容率、V:施加电压、G:电极间的间隙量、S:电极对向面积。从该数式可知,静电引力F与施加给第一静电致动器56及第二静电致动器57的电压的平方成正比,与电极间的间隙成反比。因此,切换施加给第一静电致动器56、第二静电致动器57的电压时,电压变化量相同的情况下,随着电极间的间隙量变小,静电引力的增加量△F急剧地增大,这是过调(overshoot)的原因。
因此,在本实施方式中,电压控制部15随着增大电压而减小电压变化量。由此,可以抑制间隙缩小时的静电引力的急剧增大,且可以进一步抑制过调,且可以实施更迅速的波长可变动作。
(施加给各静电致动器的电压施加期间)
如图8所示,电压控制部15切换施加给第一静电致动器56及第二静电致动器57的施加电压时,逐渐增长电压施加期间。例如,设定对第一静电致动器56施加电压V12的期间T12比施加电压V11的期间T11长,施加电压V13的期间T13比施加电压V12的期间T12长。同样设定对第二静电致动器57施加电压V22的期间T22比施加电压V21的期间T21长,施加电压V23的期间T23比施加电压V22的期间T22长。
一般,在将施加给第一静电致动器56、第二静电致动器57的电压切换为更大的电压时,基于保持部522的恢复力也变大,直至可动部521静止为止的时间变长。与此相对,在本实施方式中,如上所述,在将电压切换为更大的电压时,通过将施加电压的期间设定得较长,从而可以通过规定值迅速稳定反射膜间间隙G1。
[控制部的结构]
返回图1,对分光测定装置1的控制部20进行说明。
控制部20相当于本发明的处理部,且通过组合例如CPU、存储器等而构成,用于控制分光测定装置1的整体动作。如图1所示,该控制部20具备波长设定部21、光量取得部22以及分光测定部23。
波长设定部21设定通过波长可变干涉滤波器5取出的光的目标波长,并将表示从波长可变干涉滤波器5取出设定的目标波长的控制信号输出给电压控制部15。
光量取得部22根据通过探测器11取得的光量,取得通过波长可变干涉滤波器5的目标波长的光的光量。
分光测定部23根据通过光量取得部22取得的光量,测定测定对象光的光谱特性。
[第一实施方式的作用效果]
在本实施方式中,在光干涉区域Ar0的外侧,设置有能相互独立驱动的第一静电致动器56及第二静电致动器57。
在这样的结构中,通过电压控制部15,可进一步分别对第一静电致动器56及第二静电致动器57施加如图7所示的不同电压。由此,可抑制依存于电源变动、环境的噪声的影响,且可高精度地实施反射膜间间隙G1的调整。
并且,构成第一静电致动器56的第一部分致动器56A、56B相对于滤波器中心点O呈点对称。同样地,构成第二静电致动器57的第二部分致动器57A、57B相对于滤波器中心点O呈点对称。也就是说,第一部分致动器56A、56B成为相同的形状,且被设置在相对于光干涉区域Ar0的中心点、滤波器中心点O等角度间隔且距离滤波器中心点O相等的位置。并且,第二部分致动器57A、57B成为相同的形状,且被设置在相对于光干涉区域Ar0的中心点、滤波器中心点O等角度间隔且距离滤波器中心点O相等的位置。
因此,当对第一静电致动器56施加电压时,在两个第一部分致动器56A、56B,相同的静电引力作用于成为点对称的位置。并且,当对第二静电致动器57施加电压时,在两个第二部分致动器57A、57B,相同的静电引力作用于成为点对称的位置。因此,在通过电压控制部15使第一静电致动器56及第二静电致动器57驱动时,可使保持部522高平衡地挠曲,且可在保持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,使可动部521向固定基板51侧位移。由此,可以进一步高精度地实施反射膜间间隙G1的间隙调整。
在本实施方式中,第一静电致动器56(56A、56B)及第二静电致动器57(57A、57B)设置在以光干涉区域Ar0的中心点O为中心的假想圆P1的圆周上。因此,例如,与第一静电致动器56及第二静电致动器57中的一个设置在另一个的外侧的结构、即第一静电致动器56的直径尺寸和第二静电致动器57的直径尺寸不同的结构相比,可以减小形成电极的区域,且可促进波长可变干涉滤波器5的小型化。
在本实施方式中,第一电极561具备两个第一部分电极561A、与这些第一部分电极561A连接的第一连接电极561B、以及与一个第一部分电极561A连接的第一引出电极561C。因此,通过对第一引出电极561C和第三引出电极562C之间施加电压,从而可以将两个第一部分电极561A的电位设定为同电位。因此,与例如对各第一部分电极561A设置引出电极的结构等相比,可以实现电极结构的简略化,其结果可以实现波长干涉滤波器5的小型化。
同样地,第二电极571具备两个第二部分电极571A、与这些第二部分电极571A连接的第二连接电极571B、以及一个第二引出电极571C。因此,可以实现第二电极571的电极结构的简略化,其结果可以实现波长干涉滤波器5的小型化。
在本实施方式中,可动基板52具有可动部521、保持部522以及基板外周部525。并且,基板外周部525具备:第二接合部523,隔着接合膜53接合于固定基板51的第一接合部513;以及非接合部525A,不与固定渐变51接合,隔着间隙与电极配置槽511相对。并且,在俯视滤波器时,构成第二电极571的第二连接电极571B及第四连接电极572B被设置在与非接合部525A重叠的非可动区域Ar1内,其一部分在非可动区域Ar1内重叠。
这里,非接合部525A的厚度尺寸相对于保持部522的厚度尺寸形成得较大。因此,即使在静电引力在非可动区域Ar1内作用的情况下,非接合部525A的挠曲也极小,成为可以无视的程度。因此,在俯视滤波器时,设置于固定基板51的电极561、571及设置于可动基板52的电极562、572在与可动部521、保持部522对应的区域重叠,且与该重叠区域相对于滤波器中心点O呈非对称形状的结构相比,可以抑制电压施加时的可动部521的倾斜。
在本实施方式中,在俯视滤波器时,第一引出电极561C、第二引出电极571C、第三引出电极562C以及第四引出电极572C被设置在相互不重叠的区域。因此,由于各引出电极561C、571C、562C、572C不重叠,所以可以回避静电引力发生在相对于可动部521及保持部522呈非对称的位置的不良情况。
在本实施方式中,电压控制部15在对第一静电致动器56施加目标电压(第一电压)V15之后,对第二静电致动器57施加目标电压(第二电压)V24。由此,与例如同时对第一静电致动器56及第二静电致动器57施加目标电压的情况相比,可以减小电压施加时的可动部521的振动幅度,且可以更迅速地结束该振动。由此,可以迅速地从波长可变干涉滤波器5取出目标波长的光。
并且,这样,通过两个静电致动器56、57控制反射膜间间隙G1的间隙量,从而与例如通过一个静电致动器控制反射膜间间隙G1的间隙量的情况相比,可以减小电压灵敏度。因此,可以抑制依存于电压变动、环境的噪声的影响,且可以实施高精度的反射膜间间隙G1的间隙控制。
在本实施方式中,电压控制部15在维持对第一静电致动器56施加目标电压(第一电压)V15的状态下,对第二静电致动器57施加第二电压V24。
由此,例如,在施加给第一静电致动器56的电压设定为“0”之后,与将施加给第二静电致动器57的电压设定为第二电压的情况相比,可以减小施加给第二静电致动器57的电压值。由此,可以减小第二静电致动器57驱动时产生的可动部521的振动,且可以更迅速地取出目标波长的光。
在本实施方式中,电压控制部15以多阶段切换施加给第一静电致动器56的施加电压,在每次切换电压时,逐渐增大施加给第一静电致动器56的施加电压且最终设定为目标电压(第一电压)V15。同样地,电压控制部15以多阶段切换施加给第二静电致动器57的施加电压,在每次切换电压时,逐渐增大施加给第二静电致动器57的施加电压且最终设定为目标电压(第二电压)V24。
在这种驱动方法中,可以减小切换施加给第一静电致动器56及第二静电致动器57的电压时的可动部521的振动振幅的变化幅度,且可以更迅速地结束可动部521的振动。因此,可以更迅速地取出目标波长的光。
在本实施方式中,电压控制部15在每次切换施加给第一静电致动器56及第二静电致动器57的施加电压时,将施加切换后的电压的期间设定得比施加切换前的电压的期间长。由此,即使在被施加更大的电压且对保持部522施加更大的恢复力的情况下,通过较长地设定电压施加期间,从而可以充分地消减可动部521的振动直至后续切换电压的时刻为止。因此,可以减小后续切换电压时产生的可动部521的振动,且可实现更迅速地结束可动部521的振动。
在本实施方式中,电压控制部15在每次切换第一静电致动器56及第二静电致动器57的施加电压时,减小电压变化量。由此,在反射膜间间隙G1的间隙量小的情况下,对第一静电致动器56及第二静电致动器57减小电压变化量,且可以防止静电引力的急剧增大,可以防止反射膜54、55彼此的接触、振动振幅的增大。
[第二实施方式]
下面,对本发明涉及的第二实施方式的波长可变干涉滤波器进行说明。
在上述第一实施方式中例示了如下的例子:在俯视滤波器时,通过第一部分电极561A及第三部分电极562A相对的区域构成第一静电致动器56(56A、56B),且通过第二部分电极571A及第三部分电极572A相对的区域构成第二静电致动器57(57A、57B)。
与此相对,在第二实施方式中,在如下这点与第一实施方式不同:在俯视滤波器时,通过第一部分电极561A及第三部分电极562A相对的区域、以及第一连接电极561B的一部分及第三连接电极562B的一部分相对的区域构成第一静电致动器56,通过第二部分电极571A及第四部分电极572A相对的区域、以及第二连接电极571B的一部分及第四连接电极572B的一部分相对的区域构成第二静电致动器57。
图9是表示第二实施方式中的波长可变干涉滤波器5A的俯视图。此外,在以后的实施方式的说明中,对相同的结构标注了相同的符号并省略对其的说明。
如图9所示,第二实施方式的波长可变干涉滤波器5A具备设置于固定基板51的第一电极561及第二电极571、以及设置于可动基板52的第三电极562及第四电极572。
与第一实施方式相同,第一电极561具备:第一部分电极561A,设定为以滤波器中心点O为中心相互点对称;第一连接电极561B,连接第一部分电极561A彼此;以及第一引出电极561C,从边C1-C2侧的第一部分电极561A向顶点C1延伸。
并且,第三电极562具备:第三部分电极562A,具有与第一部分电极561A相同的形状,在俯视滤波器时,与第一部分电极561A重叠;第三连接电极562B,连接第三部分电极562A彼此;以及第三引出电极561C,从边C3-C4侧的第三部分电极562A向顶点C3延伸。
这里,如图9所示,本实施方式的第一连接电极561B具备:第一延伸部561B1,从各第一部分电极561A的内径侧圆弧的中心向滤波器中心点O延伸;以及第一圆环部561B2,设置于第一部分电极561A的内径侧且反射膜设置部512的外径侧。并且,第三连接电极562B也同样地具备:第三延伸部562B1,从各第三部分电极562A的内径侧圆弧的中心向滤波器中心点O延伸;以及第三圆环部562B2,设置于第三部分电极562A的内径侧且可动反射膜55的外径侧。
在这种结构中,第一静电致动器56具备:第一部分致动器56D,通过将第一部分电极561A及第一延伸部561B、第三部分电极562A及第三延伸部562B1重叠而构成;以及圆环致动器56C,由第一圆环部561B2及第三圆环部562B2重叠的圆环对向区域构成。第一部分致动器56D形成为相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔(180度间隔)且距离滤波器中心点O相等的位置。并且,圆环致动器56C相对于滤波器中心点O呈对称形状。
因此,本实施方式的第一静电致动器56相对于滤波器中心点O呈对称形状,在由于施加电压而产生静电引力的情况下,在维持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,可以使可动部521位移。
与第一实施方式同样地,第二电极571具备:第二部分电极571A,设定为以滤波器中心点O为中心相互点对称;第二连接电极571B,连接第二部分电极571A彼此;以及第二引出电极571C,从第二连接电极571B向顶点C2延伸。并且,第四电极572具备:第四部分电极572A,具有与第二部分电极571A相同的形状,在俯视滤波器时,与第二部分电极571A重叠;第四连接电极572B,连接第四部分电极572A彼此;以及第四引出电极572C,从第四部分电极572B向顶点C4延伸。
这里,如图9所示,本实施方式的第二连接电极571B具备:第二延伸部571B,从各第二部分电极571A的外径侧圆弧的中心向径外方向延伸;以及第二圆弧部571B2,配置在非可动区域Ar1内。
第四连接电极572B也同样地具备:第四延伸部572B1,从各第四部分电极572A的外径侧圆弧的中心向径外方向延伸;以及第四圆弧部572B2,配置在非可动区域Ar1内。
在这种结构中,第二静电致动器57构成有两个第二部分致动器57C,该两个第二部分致动器57C通过将第二部分电极571A及第二延伸部571B、第四部分电极572A及第四延伸部572B1重叠而构成。这些第二部分致动器57C形成为相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔(180度间隔)且距离滤波器中心点O距离相等的位置。因此,本实施方式的第二静电致动器57相对于滤波器中心点O呈对称形状,在由于施加电压而产生静电引力的情况下,在维持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,可以使可动部521位移。
此外,第二延伸部571B1及第四延伸部572B1虽然在非可动区域Ar1内一部分重叠,但如上所述,即使在非可动区域Ar1内产生静电引力,赋予可动部521的位移的影响也极小到可以无视的程度。
[第二实施方式的作用效果]
在本实施方式中,第一静电致动器56具有圆环致动器56C及两个第一部分致动器56D。在俯视滤波器时,两个第一部分致动器56D通过第一部分电极561A及第一延伸部561B、以及第三部分电极562A及第三延伸部562B1重叠的区域构成,其相对于滤波器中心点O呈点对称。
并且,圆环致动器56C通过第一圆环部561B2及第三圆环部562B2重叠的区域被设置为相对于滤波器中心点O呈对称形状。因此,第一静电致动器56成为相对于滤波器中心点O对称形状。
此外,第二静电致动器57具有两个第二部分致动器57C。在俯视滤波器时,这些两个第二部分致动器57C由将第二部分电极571A及第二延伸部571B1、以及第四部分电极572A及第四延伸部572B1重叠的区域构成,且相对于滤波器中心点O呈点对称。
因此,即使在本实施方式中,也可以与上述第一实施方式同样地,在通过电压控制部15使第一静电致动器56及第二静电致动器57驱动时,可使保持部522高平衡地挠曲,且可在保持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,使可动部521向固定基板51侧位移。由此,可以进一步高精度地实施反射膜间间隙G1的间隙调整。
[第三实施方式]
下面,对本发明涉及的第三实施方式的波长可变干涉滤波器进行说明。
在上述第一实施方式以及第二实施方式中例示了如下的结构:第一部分电极561A、第二部分电极571A、第三部分电极562A以及第四部分电极572A分别被两个两个地设置,且相对于滤波器中心点O呈点对称。这样,各部分电极561A、571A、562A、572A为偶数个的情况下,相对于滤波器中心点O能配置为点对称。与此相对,各部分电极561A、571A、562A、572A为奇数个的情况下,相对于滤波器中心点O无法配置为点对称。
在第三实施方式中,对各部分电极561A、571A、562A、572A为奇数个(在本实施方式中为三个)的情况的电极结构进行了例示。
图10是表示第三实施方式中的波长可变干涉滤波器5B的俯视图。
如图10所示,本实施方式的波长可变干涉滤波器5B与第一实施方式及第二实施方式同样地具备:设置于固定基板51的第一电极561及第二电极571、以及设置于可动基板52的第三电极562及第四电极572。
第一电极561具备:三个第一部分电极561A;第一连接电极561B,连接三个第一部分电极561A彼此;以及第一引出电极561C,从一个第一部分电极561A向顶点C2延伸。这里,三个第一部分电极561A具有相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O以等角度间隔且距离滤波器中心点O相等的位置。
并且,第三电极562具备:第三部分电极562A,具有与第一部分电极561A相同的形状,在俯视滤波器时,与第一部分电极561A重叠;第三连接电极562B,连接三个第三部分电极562A彼此;第三连接电极562B,连接三个第三部分电极562A彼此;以及第三引出电极562C,从一个第三部分电极562A向顶点C3延伸。
并且,本实施方式的第一连接电极561B与第二实施方式同样地具备:第一延伸部561B1,从各第一部分电极561A的内径侧圆弧的中心向滤波器中心点O延伸;以及第一圆环部561B2,设置于第一部分电极561A的内径侧且反射膜设置部512的外径侧。并且,第三连接电极562B也同样地具备:第三延伸部562B1,从各第三部分电极562A的内径侧圆弧的中心向滤波器中心点O延伸;以及第三圆环部562B2,设置于第三部分电极562A的内径侧且可动反射膜55的外径侧。
在这种结构中,第一静电致动器56与第二实施方式同样地具备:三个第一部分致动器56D,通过将第一部分电极561A及第一延伸部561B、与第三部分电极562A及第三延伸部562B1重叠而构成;以及圆环致动器56C,由第一圆环部561B2及第三圆环部562B2重叠的圆环对向区域构成。三个第一部分致动器56D形成为相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔(180度间隔)且距离滤波器中心点O相等的位置。并且,圆环致动器56C相对于滤波器中心点O呈对称形状。
因此,本实施方式的第一静电致动器56相对于滤波器中心点O呈对称形状,在由于施加电压而产生静电引力的情况下,在维持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,可以使可动部521位移。
第二电极571具备:三个第二部分电极571A;第二连接电极571B,连接三个第二部分电极571A彼此;以及第二引出电极571C,从第二连接电极571B向顶点C1延伸。这里,三个第二部分电极571A具有相同的形状,被设置在相对于滤波器中心点O以等角度间隔且距离滤波器中心点O相等的位置。
并且,第四电极572具备:第四部分电极572A,具有与第二部分电极571A相同的形状,在俯视滤波器时,与第二部分电极571A重叠;第四连接电极572B,连接第四部分电极572A彼此;以及第四引出电极572C,从第四连接电极572B向顶点C4延伸。
这里,如图10所示,在俯视滤波器时,本实施方式的第二连接电极571B和第四连接电极572B在设置有可动部521及保持部522的区域不重叠,在非可动区域Ar1内具有相互重叠的区域。
在这种结构中,第二静电致动器57构成有三个第二部分致动器57C,该三个第二部分致动器57C通过第二部分电极571A及第四部分电极572A重叠的区域构成。三个第二部分致动器57C形成为相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔且距离滤波器中心点O相等的位置。因此,本实施方式的第二静电致动器57相对于滤波器中心点O呈对称形状,在由于施加电压而产生静电引力的情况下,在维持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,可以使可动部521位移。
[第三实施方式的作用效果]
即使在本实施方式中,也与上述第二实施方式同样地,第一静电致动器56具备多个第一部分致动器56D以及圆环致动器56C。并且,第一部分致动器56D成为相互相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔且距离滤波器中心点O相等的位置。因此,在各第一部分致动器56D产生的静电引力能相对于滤波器中心点O高平衡地作用。并且,圆环致动器56C由于具有以滤波器中心点O为中心的圆环形状,所以相对于滤波器中心点O成为对称形状,且相对于滤波器中心点O能高平衡地作用静电引力。
由此,第一静电致动器56不会使可动部521倾斜,在维持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,可以控制反射膜间间隙G1的间隙量。
同样地,第二静电致动器57具备多个第二部分致动器57C,这些第二部分致动器57C成为相互相同的形状,且被设置在相对于滤波器中心点O等角度间隔且距离滤波器中心点O相等的位置。因此,第二静电致动器57不会使可动部521倾斜,在维持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,可以控制反射膜间间隙G1的间隙量。
[第四实施方式]
下面,对本发明涉及的第四实施方式的波长可变干涉滤波器进行说明。
在上述第一实施方式、第二实施方式、第三实施方式中,将第一电极561及第二电极571构成作为独立电极,并将第三电极562及第四电极572构成作为独立电极。但是,也可以将形成于可动基板52的第三电极562及第四电极572设定为基准电位(例如,接地电位),在这种情况下,可以通过一个共通电极形成第三电极562及第四电极572。
第四实施方式是将第三电极562及第四电极572设定为共通电极的例子,下面对具体的结构进行说明。
图11是从固定基板51侧观察第四实施方式中的可动基板52的俯视图。
如图11所示,可动基板52具备沿假想圆P1、宽度尺寸为L12的圆环状的共通电极563。
在该共通电极563具备向顶点C3延伸的引出电极563A,该引出电极563A在电压控制部15与例如GND(接地)连接。
此外,设定固定基板51的结构具有与上述第一实施方式相同的结构。
在这样的波长可变干涉滤波器中,在俯视滤波器时,通过第一部分电极561A和共通电极563重叠的区域构成第一部分致动器56A、56B,通过第二部分电极571A和共通电极563重叠的区域构成第二部分致动器57A、57B。也就是说,在本实施方式中,与上述实施方式同样地,第一部分致动器56A及第一部分致动器56B构成相对于滤波器中心点O相互点对称的第一静电致动器56,第二部分致动器57A及第二部分致动器57B构成相对于滤波器中心点O相互点对称的第二静电致动器57。
[第四实施方式的作用效果]
在本实施方式中,可动基板52具备沿假想圆P1、宽度尺寸为L12的共通电极563。
因此,在俯视滤波器时,能通过设置于固定基板51的第一部分电极561A及共通电极563重叠的区域构成具有与第一实施方式相同的形状的第一部分致动器56A、第一部分致动器56B。因此,与上述第一实施方式同样地,第一静电致动器56在不会使可动部521倾斜且维持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,可以控制反射膜间间隙G1的间隙量。
同样地,在俯视滤波器时,能通过设置于固定基板51的第二部分电极571A及共通电极563重叠的区域构成具有与第一实施方式相同的形状的第二部分致动器57A、第二部分致动器57B。因此,与上述第一实施方式同样地,第二静电致动器57在不会使可动部521倾斜且维持固定反射膜54及可动反射膜55的平行度的状态下,可以控制反射膜间间隙G1的间隙量。
并且,在本实施方式中,与上述第一实施方式至第三实施方式相比,可以实现可动基板52中的电极结构的简化,由此,还可以实现波长可变干涉滤波器5的小型化。
此外,在本实施方式中,虽然示出了使用第一实施方式的固定基板51的例子,但并不仅限于此。也就是说,通过简化可动基板52的电极结构,从而可以简化固定基板51中的电极结构,且第一连接电极561B、第一引出电极561C、第二连接电极571B、第二引出电极571C只要被配置在圆环状的共通电极563、从共通电极563向顶点C3延伸的引出电极563A不重叠的位置即可。例如,可以与第一实施方式同样地设定为将第一连接电极561B配置在反射膜设置部512的边C2-C3侧,将第二连接电极571B配置在反射膜设置部512的边C1-C4侧的结构等。在这种情况下,不需要非接合部525A、非可动区域Ar1,因此,可以实现波长可变干涉滤波器5的小型化。
[第五实施方式]
下面,对本发明涉及的第五实施方式的滤光器设备进行说明。
在上述第一实施方式的分光测定装置1中,构成为直接对光模块10设置波长可变干涉滤波器5。但是,作为光模块,也存在具有复杂的结构,尤其对于小型化的光模块,有时直接设置波长干涉滤波器5是困难的。在本实施方式中,在下面,对能容易地将波长干涉滤波器5(5A、5B)设置于这样的光模块的滤光器设备进行说明。
图12是表示本发明的第五实施方式涉及的滤光器设备的概略结构的截面图。
如图12所示,滤光器设备600具备波长干涉滤波器5以及收容该波长干涉滤波器5的壳体601。此外,在本实施方式中,虽然例示了波长干涉滤波器5作为一例,但是也可以设定为使用波长干涉滤波器5A、5B的结构。
壳体601具备:底部基板610、盖板(lid)620、底部侧玻璃基板630以及盖板侧玻璃基板640。
底部基板610由例如单层陶瓷基板构成。在该底部基板610上设置有波长可变干涉滤波器5的可动基板52。作为将可动极板52向底部基板610设置的方法,可以通过例如粘合层配置,还可以通过嵌合于其他固定部件等而配置。并且,在底部基板610,在与光干涉区域Ar0相对的区域,开口形成有光通过孔611。并且,为了覆盖该光通过孔611而接合有底部侧玻璃基板630。作为底部侧玻璃基板630的接合方法,例如,可以使用以高温将玻璃原料熔解,并使用作为骤冷后的玻璃碎片的玻璃料(frit)的玻璃料接合、基于环氧树脂等的接合等。
在该底部基板610的与盖板620相对的底部内侧面612,对应波长可变干涉滤波器5的各引出电极561C、571C、562C、572C(使用第四实施方式的波长可变干涉滤波器的情况是561C、571C、563A)中的每个而设有内侧端子部615。此外,各引出电极561C、571C、562C、572C与内侧端子部615之间的连接能够使用例如FPC615A,通过例如Ag膏(Agpaste)、ACF(Anisotropic Conductive Film,异方性导电膜)、ACP(Anisotropic Conductive Paste,异方性导电膏)等接合。此外,为了将内部空间650维持为真空状态,优选使用气体放出(out gas)少的Ag膏。此外,并不仅限于FPC615A连接,也可以实施例如引线接合法等布线连接。
并且,底部基板610与设有各内侧端子部615的位置相对应地形成有贯通孔614,各内侧端子部615经由填充入贯通孔614的导电性部件与设置在底部基板610的底部内侧面612相反一侧的底部外侧面613上的外侧端子部616连接。
而且,在底部基板610的外周部设有与盖板620接合的底部接合部617。
如图12所示,盖板620具备:盖板接合部624,与底部基板610的底部接合部617接合;侧壁部625,从盖板接合部624连续,并沿从底部基板610分离的方向立起;顶面部626,从侧壁部625连续,并覆盖波长可变干涉滤波器5的固定基板51侧。该盖板620能够由例如科瓦铁镍钴合金(kovar)等合金或者金属形成。
通过使盖板接合部624与底部基板610的底部接合部617接合,该盖板620被紧贴接合在底部基板610上。
作为该接合方法,例如,除了激光焊接以外,还可以列举出:使用了银钎焊等的焊锡、使用了共晶合金层(eutectic alloy layer)的密封、使用了低熔点玻璃的熔敷、玻璃粘接(glass adhesion)、玻璃介质键合(glass fritbonding)、环氧树脂的粘结等。这些接合方法能够根据底部基板610以及盖板620的材料或者接合环境等不同,适当地选择。
盖板620的顶面部626相对于底部基板610平行。该顶面部626上,在与波长可变干涉滤波器5的光干涉区域Ar0相对的区域,开口形成有光通过孔621。并且,为了覆盖该光通过孔621而接合有盖板侧玻璃基板640。作为盖板侧玻璃基板640的接合方法,与底部侧玻璃基板630的接合同样地,可以使用例如玻璃介质键合、环氧树脂的粘结等。
[第五实施方式的作用效果]
本实施方式的滤光器设备600中,由于通过壳体601保护波长可变干涉滤波器5,所以可以防止由于异物、大气中包含的气体等引起波长可变干涉滤波器5的特性变化,且可以防止由于外因引起波长可变干涉滤波器5的破损。此外,由于可以防止带电粒子的侵入,所以可以防止各电极561、571、562、572的带电。因此,可以抑制带电引起的库仑力,且可以进一步可靠地维持反射膜54、55的平行度。
此外,例如在将工厂制造的波长可变干涉滤波器5输送至用于安装到光模块、电子设备的安装线等的情况下,对于通过滤光器设备600保护的波长可变干涉滤波器5,可以安全地被输送。
并且,滤光器设备600由于设置有向壳体601的外周面露出的外侧端子部616,所以即使在装入光模块、电子设备时也能容易地实施配线。
[其他实施方式]
此外,本发明并不仅限于上述实施方式,在能达成本发明的目的的范围内的变形、改良等都包括在本发明中。
在第一实施方式中,虽然示出了第二连接电极571B被配置在非可动区域Ar1的例子,但是也可以构成为第一连接电极561B及第二连接电极571B两者配置在假想圆P1的内径侧。在这种情况下,第三连接电极562B及第四连接电极572B两者都配置在非可动区域Ar1即可。
并且,也可以构成为第一连接电极561B及第二连接电极571B两者配置在非可动区域Ar1,且第三连接电极562B及第四连接电极572B两者配置在假想圆P1和可动反射膜55之间。
在第一实施方式中,虽然构成为配置在边C2-C3侧的第二部分电极571A上,在圆弧中心连接有第二连接电极571B,配置在边C1-C4侧的第二部分电极571A上,在圆弧一端部连接有第二连接电极571B,但并不仅限于此。也就是说,第二连接电极571B的连接位置是第二部分电极571A的外周缘哪里都可以,在俯视滤波器时,在至少与可动部521及保持部522对应的区域内,设置在不与可动基板52上设置的后述的第四连接电极572B、第四引出电极572C重叠的位置即可。
在第一实施方式中,虽然示出了第一引出电极561C与配置在边C1-C2侧的第一部分电极561A连接的例子,也可以构成为例如与配置在边C3-C4的第一部分电极561A连接,还可以与两个第一部分电极561A两者连接,还可以构成为与第一连接电极561B连接。对于第三引出电极562C也是同样地,也可以是与另一个第三部分电极562A连接的结构、或与第三连接电极562B连接的结构等。
并且,在第二引出电极571C也是同样地示出了与第二连接电极571B连接的例子,也可以是与两个第二部分电极571A中的任一个连接、与两者连接的结构。对于第四引出电极572C也是同样。
在第二实施方式及第三实施方式中,虽然例示了俯视滤波器时第一延伸部561B1及第三延伸部562B1重叠的结构,但也可以是第一延伸部561B1及第三延伸部562B1不重叠的结构。
此外,在俯视滤波器时,虽然示出了在可动部521及保持部522重叠区域内,各引出电极561C、571C、562C、572C配置为不与其他任一电极重叠的例子,但并不仅限于此。例如,在第一引出电极561C及第三引出电极562C的重叠区域相对于滤波器中心点O呈对称形状的情况下、或该重叠区域被设置有多个、这些多个区域是相同的形状且相对于滤波器中心点O以等角度间隔且距离滤波器中心点O的距离是相等距离的情况下,第一引出电极561C及第三引出电极562C也可以重叠。
如上所述,在本发明中,第一静电致动器56及第二静电致动器57在俯视滤波器时,在至少设置有可动部521及保持部522的区域,呈相对于滤波器中心点O呈对称形状的方式设置有各电极561、571、562、572即可。
虽然例示了静电致动器作为第一致动器及第二执行器,但并不仅限于此。例如,作为第一致动器及第二执行器,也可以使用通过设置在第一基板的感应线圈以及设置在第二基板的感应线圈根据磁力改变反射膜间间隙的致动器。
此外,例如,也可以是通过将下部电极层、压电膜以及上部电极层层叠配置而构成的压电致动器来变更反射膜间间隙的结构。
并且,在上述各实施方式中,虽然例示了分光测定装置1作为本发明的电子设备,但除此之外,在各个领域也可以使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13所示,可以将本发明的电子设备适用于用于测定颜色的测色装置。
图13是具备波长可变干涉滤波器的测色装置400的一例的框图。
如图13所示,测色装置400具备: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。而且,该测色装置400是如下的装置:使检查对象A反射由光源装置410射出的光,由测色传感器420接收被反射的检查对象光,根据从测色传感器420输出的检测信号来分析并测定检查对象光的色度、即检查对象A的颜色。
光源装置410具备光源411和多个透镜412(在图13中仅示出一个),对检查对象A射出例如基准光(例如白色光)。另外,在多个透镜412中可以含有准直透镜,在这种情况下,光源装置410通过准直透镜将从光源411射出的基准光变为平行光,再从未图示的投射透镜向检查对象A射出。此外,在本实施方式中,虽然例示了具备光源装置410的测色装置400,但是在例如检查对象A为液晶面板等发光元件时,也可以是不设置光源装置400的结构。
如图13所示,测色传感器420具备:波长可变干涉滤波器5;探测器11,接收透过波长可变干涉滤波器5的光;以及电压控制部15,可改变通过波长可变干涉滤波器5的光的波长。并且,测色传感器420在与波长可变干涉滤波器5相对的位置上具备未图示的入射光学透镜,该入射光学透镜将被检查对象A反射的反射光(检查对象光)导光到内部。此外,该测光传感器420通过波长可变干涉滤波器5对从入射光学透镜入射的检查对象光中的规定波长的光进行分光,并通过探测器11接收分光的光。此外,也可以将波长可变干涉滤波器5取而代之地,构成为设置有上述波长可变干涉滤波器5A、5B、滤光器设备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,能够使用例如通用个人计算机、便携式信息终端以及其它测色专用计算机等。而且,如图13所示,控制装置430构成为包括光源控制部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。并且,光源控制部431根据例如用户的设定输入,将规定的控制信号输出至光源装置410,进而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,测色传感器432根据例如用户的设定输入,设定由测色传感器420接收的光的波长,并将表示检测该波长的光的受光量的控制信号输出至测色传感器420。由此,测色传感器420的电压控制部15根据控制信号,对静电致动器56施加的电压,并使波长可变干涉滤波器5驱动。
测色处理部43根据由探测器11检测到的受光量,分析检查对象A的色度。
并且,作为本发明的电子设备的其他例子,可以列举有用于检测指定物质存在的光基板的系统。作为这种系统,例如,能够例示采用使用了本发明的波长可变干涉滤波器的分光测量方式而高灵敏度检测指定气体的车载用漏气检测器或者呼吸检查用的光声稀有气体检测器等气体检测装置。
根据下面的附图,对这样的气体检测装置的一例进行说明。
图14是表示具备波长可变干涉滤波器的气体检测装置的一例的概略图。
图15是表示图14的气体检测装置的控制系统的结构的框图。
如图14所示,该气体检测装置100构成为包括传感器芯片110、流道120以及主体部130,该流道120具备吸引口120A、吸引流道120B、排出流道120C以及排出口120D。
主体部130由检测装置(光模块)、处理被检测的信号并控制检测部的控制部138(处理部)、以及供电的供电部139等构成,其中,该检测装置包括: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、光学部135、滤光器136、波长可变干涉滤波器5以及受光元件137(检测部)。此外,也可以将波长可变干涉滤波器5取而代之地,构成为设置有上述波长可变干涉滤波器5A、5B、滤光器设备600。另外,光学部135构成为包括:射出光的光源135A;将从光源135A射入的光向传感器芯片110侧反射,并使从传感器芯片侧射入的光向受光元件137侧透过的光束分离器135B;以及透镜135C、135D、135E。
另外,如图15所示,在气体检测装置100的表面上设置有操作面板140、显示部141、用于与外部的接口的连接部142、供电部139。在供电部139是蓄电池的情况下,也可以具备用于充电的连接部143。
并且,如图15所示,气体检测装置100的控制部138具备如下部件等:信号处理部144,由CPU等构成;光源驱动器电路145,用于控制光源135A;电压控制部146,用于控制波长可变干涉滤波器5;受光电路147,接收来自受光元件137的信号;传感器芯片检测电路149,接收来自传感器芯片检测器148的信号,该传感器芯片检测器148读取传感器芯片110的代码,并检测有无传感器芯片110;以及排出驱动器电路150,控制排出单元133。
接下来,将在下面说明上述那样的气体检测装置100的动作。
在主体部130的上部传感器部盖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,则判断处于安装有传感器芯片110的状态,并向显示部141发出表示能实施检测操作的显示信号。
并且,当例如通过使用者操作操作面板140,并将来自操作面板140的表示开始检测处理的指示信号输出给信号处理部144时,首先,信号处理部144向光源驱动器电路145输出光源动作的信号以使光源135A动作。如果驱动光源135A,则从光源135A输出单波长且直线偏振的稳定的激光。此外,在光源135A中内置有温度传感器和光量传感器,该信息被输出给信号处理部144。然后,信号处理部144根据从光源135A输入的温度和光量,判断光源135A已稳定操作,从而控制排出驱动器电路150以使排出单元133动作。由此,包括应该检测的目标物质(气体分子)的气体试样从吸引口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设置有除尘过滤器120A1,除去比较大的粉尘、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构造体、利用了局部表面等离子体共振的传感器。在这样的传感器芯片110中,通过激光在金属纳米构造体间形成增强电场,当气体分子进入该增强电场内时,会产生包括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、拉曼散射光通过光学部135入射到滤波器136,通过滤波器136分离瑞利散射光,从而拉曼散射光入射到波长可变干涉滤波器5。并且,信号处理部144对电压控制部146输出控制信号。由此,电压控制部146与上述第一实施方式同样地使波长可变干涉滤波器5的各静电致动器56、57驱动,通过波长可变干涉滤波器5分光与作为检测对象的气体分子相对应的拉曼散射光。然后,当通过受光元件137接收到分光后的光时,通过受光电路147将与受光量相对应的受光信号输出给信号处理部144。在这种情况下,可以高精度地从波长可变干涉滤波器5取出目标拉曼散射光。
信号处理部144将上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,并判断是否是目标气体分子,从而指定物质。然后,信号处理部144在显示部141上显示该结果信息、或从连接部142向外部输出。
此外,在上述图14及图15中,虽然例示了通过波长可变干涉滤波器5分光拉曼散射光并根据分光后的拉曼散射光进行气体检测的气体检测装置100的例子,但作为气体检测装置,还可以用作通过检测气体固有的吸光度以指定气体种类的气体检测装置。在这种情况下,可以使用在传感器内部流入气体且检测入射光中的被气体吸收的光的气体传感器作为本发明的光模块。此外,可以将通过这样的气体传感器分析、判断流入传感器内的气体的气体检测装置作为本发明的电子设备。即使在这样的结构中,也可以使用波长可变干涉滤波器来检测气体成分。
此外,作为用于检测指定物质存在的系统,并不仅限于检测上述这样的气体,还可以例示基于红外线分光的糖类的非侵入式测量装置、食物和生物、矿物等的信息的非侵入式测量装置等物质成分分析装置。
下面,作为上述物质成分分析装置的一例,将说明食品分析装置。
图16是表示作为利用了波长可变干涉滤波器5的电子设备的一例的食品分析装置的概略结构的图。
如图16所示,该食物分析装置200包括检测器(光模块)210、控制部220、显示部230。检测器210包括用于射出光的光源211、导入来自检测对象物的光的摄像透镜212、对从摄像透镜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(检测部)213。此外,也可以将波长可变干涉滤波器5取而代之地构成为设置有上述波长可变干涉滤波器5A、5B或滤光器设备600。
并且,控制部220包括:光源控制部221,用于实施光源211的点灯、灭灯控制、点灯时的亮度控制;电压控制部222,用于控制波长可变干涉滤波器5;检测控制部223,用于控制摄像部213,并取得通过摄像部213拍摄到的分光图像;信号处理部224以及存储部225。
该食物分析装置200当驱动系统时,通过光源控制部221控制光源211,从光源211向检测对象物照射光。并且,被检测对象物反射的光通过摄像透镜212入射到波长可变干涉滤波器5。波长可变干涉滤波器5在电压控制部222的控制下通过上述第一实施方式所示的驱动方法被驱动。由此,可以高精度地从波长可变干涉滤波器5取出目标波长的光。并且,通过例如CDD摄像机等构成的摄像部213对取出的光进行拍摄。并且,将拍摄到的光作为分光图像存储在存储部225中。并且,信号处理部224控制电压控制部222使施加给波长可变干涉滤波器5的电压值变化,并取得针对各波长的分光图像。
并且,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,以求得各像素中的光谱。并且,在存储部225中存储有例如与光谱相对的有关食物成分的信息,信号处理部224根据存储部225所存储的有关食物的信息,对求得的光谱的数据进行分析,并求得检测对象中包括的食物成分及其含量。并且,可以根据获得的食物成分及含量计算食物卡路里和新鲜度等。此外,通过分析图像内的光谱分布,从而可以实施检查对象的食物中新鲜度降低的部分的提取出等,且可进一步实施食物内所包括的异物等的检测。
此外,信号处理部224进行以下的处理:在显示部230上显示上述获得的检查对象的食物成分和含量、卡路里和新鲜度等信息。
并且,在图16中,虽然例示了食物分析装置200的例子,但通过大致相同的结构也能够用作上述那样的其他信息的非侵入式测量装置。例如,可以用作进行血液等体液成分的测量、分析等的分析生物成分的生物分析装置。作为这样的生物分析装置,例如作为对血液等体液成分进行测量的装置,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防止酒后驾驶装置。此外,也可以用作包括这样的生物分析装置的电子内视镜系统。
此外,还可以用作实施矿物成分分析的矿物分析装置。
并且,作为本发明的波长可变干涉滤波器、光模块、电子设备,能够适用于如下这样的装置。
例如,通过经时变化各波长的光强度,从而还可以通过各波长的光传送数据,在这种情况下,通过设置在光模块中的波长可变干涉滤波器对指定波长的光进行分光,并通过受光部接收,从而可以提取出通过指定波长的光传送的数据,并可通过包括这样的数据选出用光模块的电子设备处理各波长的光的数据,从而可以实施光通信。
另外,作为电子设备,也能够适用于通过利用本发明的波长可变干涉滤波器将光进行分光并拍摄分光图像的分光照相机、分光分析仪等。作为这样的分光照相机的一例,可以列举有内置了波长可变干涉滤波器的红外线照相机。
图17是示出分光摄像机的简要构成的模式图。如图17所示,分光摄像机300包括照相机主体310、摄像透镜单元320以及摄像部(检测部)330。
摄像机主体310是由使用者把持、操作的部分。
摄像透镜单元320设置在摄像机主体310上,其将入射的图像光导向摄像部330。并且,如图17所示,该摄像透镜单元320构成为包括物镜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,也可以将波长可变干涉滤波器5取而代之地构成为设置有上述波长可变干涉滤波器5A、5B或滤光器设备600。
摄像部330由受光元件构成,其对通过摄像透镜单元320导入的图像光进行拍摄。
在这样的分光摄像机300中,通过波长可变干涉滤波器5使作为摄像对象的波长的光透过,从而可以对想要的波长的光的分光图像进行拍摄。此时,对于各波长,电压控制部(省略图示)通过上述第一实施方式所示的本发明的驱动方法驱动波长可变干涉滤波器5,从而可以高精度地取出目标波长的分光图像的图像光。
此外,也可以将本发明的波长可变干涉滤波器用作带通滤波器,例如,也可以被用作仅将发光元件输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通过波长可变干涉滤波器进行分光并使其透过的光学式激光装置。
并且,也可以将本发明的波长可变干涉滤波器用作生物认证装置,例如,可以适用于使用近红外区域或可见光区域的光的血管、指纹、视网膜和虹膜等的认证装置。
并且,能够将光模块和光分析装置用作浓度检测装置。在该情况下,利用波长可变干涉滤波器,对从物质射出的红外能量(红外光)进行分光后分析,并测量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还可以适用于从入射光中分光规定的光的任意装置。并且,如上所述,本发明的波长可变干涉滤波器由于可以通过一台设备对多个波长进行分光,所以可以高精度地实施多个波长的光谱的测量、对多个成分进行检测。因此,与通过多台设备取出想要的波长的现有的装置相比,可以促进光模块、电子设备的小型化,且可例如优选作为便携用或车载用的光学设备。
此外,本发明实施时的具体的结构在能够达到本发明的目的的范围内能够适当地变更为其它结构等。
符号说明
1分光测定装置(电子设备)     5、5A、5B波长可变干涉滤波器
10光模块                      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第一静电致动器
57第二静电致动器              100气体检测装置(电子设备)
137受光元件(检测部)         200食物分析装置(电子设备)
213摄像部(检测部)           300分光照相机(电子设备)
330摄像部(检测部)           400测色装置(电子设备)
430控制部                     521可动部
522保持部                     523第二接合部(接合区域)
525A非接合部(非接合区域)    561第一电极
561A第一部分电极              561B第一连接电极
561C第一引出电极              562第三电极
562A第三部分电极              562B第三连接电极
562C第三引出电极              563共通电极
571第二电极                   571A第二部分电极
571B第二连接电极              571C第二引出电极
572第四电极                   572A第四部分电极
572B第四连接电极              572C第四引出电极
G1反射膜间间隙                Ar0光干涉区域
Ar1非可动区域

Claims (23)

1.一种波长可变干涉滤波器,其特征在于,具备:
第一基板;
第二基板,与所述第一基板相对;
第一反射膜,设置于所述第一基板;
第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;
第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及
第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,
其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,
所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
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,
所述一点是所述光干涉区域的中心点。
3.根据权利要求1或2所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
在所述俯视时,所述第一致动器及所述第二致动器被配置于在所述光干涉区域的一部分中具有中心的圆的圆周上。
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,
所述波长可变干涉滤波器还具备:
第一电极;设置于所述第一基板;
第二电极;设置于所述第一基板;
第三电极,设置于所述第二基板,与所述第一电极相对;以及
第四电极,设置于所述第二基板,与所述第二电极相对,
所述第一电极具备:多个第一部分电极,在所述俯视时,设置于所述光干涉区域的外侧;第一连接电极,连接多个所述第一部分电极;以及第一引出电极,与所述第一部分电极及所述第一连接电极中的任一个连接,
所述第二电极具备:多个第二部分电极,在所述俯视时,设置于所述光干涉区域的外侧;第二连接电极,连接多个所述第二部分电极;以及第二引出电极,与所述第二部分电极及所述第二连接电极中的任一个连接,
在所述俯视时,所述第一部分致动器至少由所述第一部分电极和所述第三部分电极重叠的区域构成,
在所述俯视时,所述第二部分致动器至少由所述第二部分电极和所述第四部分电极重叠的区域构成。
5.根据权利要求4所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
在所述俯视时,所述第一部分致动器由所述第一部分电极及所述第三电极重叠的区域、以及所述第一连接电极的至少一部分和所述第三电极重叠的区域构成。
6.根据权利要求4或5所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
在所述俯视时,所述第二部分致动器由所述第二部分电极及所述第四电极重叠的区域、以及所述第二连接电极的至少一部分和所述第四电极重叠的区域构成。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
在所述俯视时,所述第一致动器由所述第一连接电极的一部分及所述第三电极重叠的圆环对向区域构成,
在所述俯视时,所述圆环对向区域具有以所述光干涉区域的一点为中心的圆环形状。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述第二基板具有:
可动部,设置有所述第二反射膜;
保持部,设置于所述可动部的外侧,所述保持部保持所述可动部能相对于所述第一基板进退移动;以及
基板外周部,设置于所述保持部的外侧,且所述基板外周部具有:与所述第一基板接合的接合区域、以及隔着规定间隙与所述第一基板相对的非接合区域,
所述第一连接电极及所述第二连接电极中的至少一个与所述第二基板的所述基板外周部的所述非接合区域相对设置。
9.根据权利要求8所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述第三电极具备:多个第三部分电极,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧且与所述第一部分电极重叠;以及第三连接电极,连接多个所述第三部分电极,
所述第四电极具备:多个第四部分电极,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧且与所述第二部分电极重叠;以及第四连接电极,连接多个所述第四部分电极,
所述第三连接电极及所述第四连接电极中的至少一个设置在所述基板外周部的所述非接合区域。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述第三电极具备:多个第三部分电极,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧且与所述第一部分电极重叠;第三连接电极,连接多个所述第三部分电极;以及第三引出电极,与所述第三部分电极及所述第三连接电极中的任一个连接,
所述第四电极具备:多个第四部分电极,在所述俯视时设置在所述光干涉区域的外侧且与所述第二部分电极重叠;第四连接电极,连接多个所述第四部分电极;以及第四引出电极,与所述第四部分电极及所述第四连接电极中的任一个连接,
在所述俯视时,所述第一引出电极被设置在与所述第三引出电极及所述第四引出电极不重叠的位置,
在所述俯视时,所述第二引出电极被设置在与所述第三引出电极及所述第四引出电极不重叠的位置。
11.根据权利要求4至8中任一项所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述第三电极及所述第四电极由一个圆环状的共通电极构成。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述第一致动器及所述第二致动器是静电致动器。
13.一种滤光器设备,其特征在于,具备:
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备:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对;第一反射膜,设置于所述第一基板;第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外周侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外周侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,
其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,
所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
14.一种光模块,其特征在于,具备:
第一基板;
第二基板,与所述第一基板相对;
第一反射膜,设置于所述第一基板;
第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;
第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外周侧,改变所述反射膜间间隙;
第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外周侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙;以及
电压控制部,向所述第一致动器及所述第二致动器施加电压,
其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,
所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
15.根据权利要求14所述的光模块,其特征在于,
所述电压控制部对所述第一致动器施加了第一电压后,对所述第二致动器施加第二电压。
16.根据权利要求15所述的光模块,其特征在于,
所述电压控制部在对所述第一致动器施加了第一电压的状态下,对所述第二致动器施加第二电压。
17.根据权利要求16所述的光模块,其特征在于,
所述电压控制部将对所述第一致动器施加的电压阶段性地切换为更大的电压并设定为所述第一电压,将对所述第二致动器施加的电压阶段性地切换为更大的电压并设定为所述第二电压。
18.根据权利要求17所述的光模块,其特征在于,
所述电压控制部在每次将施加给所述第一致动器的电压切换为更大的电压时延长对所述第一致动器施加规定的电压的期间,在每次将施加给所述第二致动器的电压切换为更大的电压时延长对所述第二致动器施加规定的电压的期间。
19.根据权利要求17或18所述的光模块,其特征在于,
所述电压控制部在每次将对所述第一致动器施加的电压切换为更大的电压时,减小切换电压时的电压变化量,在每次将对所述第二致动器施加的电压切换为更大的电压时,减小切换电压时的电压变化量。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的光模块,其特征在于,还包括:
检测部,对通过所述光干涉区域取出的光进行检测。
21.一种电子设备,其特征在于,具备:
波长可变干涉滤波器以及控制所述波长可变干涉滤波器控制部,
所述波长可变干涉滤波器具备:第一基板;第二基板,与所述第一基板相对;第一反射膜,设置于所述第一基板;第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外周侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外周侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,
其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,
所述第二致动器具有多个第二部分致动器,在所述俯视时,多个所述第二部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上。
22.一种波长可变干涉滤波器,其特征在于,具备:
第一基板;
第二基板,与所述第一基板相对;
第一反射膜,设置于所述第一基板;
第二反射膜,设置于所述第二基板,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;
第一致动器,在从基板厚度方向俯视观察所述第一基板及所述第二基板时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及
第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,
其中,在所述俯视时,所述第一致动器及所述第二致动器被配置于在所述光干涉区域的一部分中具有中心的圆的圆周上。
23.一种波长可变干涉滤波器,其特征在于,具备:
第一反射膜;
第二反射膜,隔着反射膜间间隙与所述第一反射膜相对;
第一致动器,在从垂直于所述第一反射膜及所述第二反射膜的方向进行俯视观察时,设置在所述第一反射膜及所述第二反射膜重叠的光干涉区域的外侧,所述第一致动器改变所述反射膜间间隙;以及
第二致动器,在所述俯视时,设置在所述光干涉区域的外侧,所述第二致动器与所述第一致动器独立地驱动,改变所述反射膜间间隙,
其中,所述第一致动器具有多个第一部分致动器,在所述俯视时,多个所述第一部分致动器分别具有相同的形状,被设置在相对于所述光干涉区域上的一点为等角度间隔且距离所述一点的距离是相同距离的位置上,
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