CN103913836A - 波长可变干涉滤波器及制造方法、光学模块以及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种波长可变干涉滤波器及制造方法、光学模块及电子设备。波长可变干涉滤波器(5)具备:变更固定反射膜(54)及可动反射膜(55)之间的间隙尺寸的静电致动器(56);与静电致动器(56)连接的固定引出电极(563)及可动引出电极(564B);及具备顶面部(531)和侧壁部(532)的第三基板(53),接合侧壁部(532)的端面及第一基板(51),由顶面部(531)、侧壁部(532)以及第一基板(51)围成的空间(D1)被气密密封,在空间(D1)中,配置有第二基板(52)及静电致动器(56),固定引出电极(563)及可动引出电极(564B)设置于第一基板(51),跨空间(D1)的内外而延伸。
Description
技术领域
本发明涉及波长可变干涉滤波器、波长可变干涉滤波器的制造方法、光学模块以及电子设备。
背景技术
在现有技术中,已知有如下所述的波长可变干涉滤波器:在一对基板的彼此相对的面上,分别相对地配置反射膜,通过使该反射膜间的间隙尺寸发生变化,从入射光中选择规定波长的光,并使其透过。
在这样的波长可变干涉滤波器中,在使用例如Ag、Ag合金等作为反射膜的情况下,存在反射膜由于大气或大气中的水分子等异物的附着而产生劣化的可能性。
针对于此,存在对设置有反射膜、电极的空间进行气密密封,并使该气密密封后的空间成为真空的波长可变干涉滤波器(例如,参照专利文献1)。
在该专利文献1的滤波器检测器中,对形成有反射膜的一对基板中的一个,以夹着另一个基板的方式接合有其它的基板,由此,设置有反射膜、构成致动器的电极的空间在真空状态下被气密密封。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特表平10-511772号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在上述专利文献1中,使用了硅基板作为基板,因此,可以经由该硅基板对电极施加电压。但是,对于硅基板,无法使例如可见光范围等的光透过。在使可见光范围等的光透过的波长可变干涉滤波器中,使用玻璃等非导电性部件作为基板,因此,在上述专利文献1这样的构成中,存在无法对气密密封空间内的电极施加电压的课题。
本发明的目的在于提供可以对气密密封空间内的电极施加电压的波长可变干涉滤波器、波长可变干涉滤波器的制造方法、光学模块以及电子设备。
解决课题的手段
本发明的波长可变干涉滤波器其特征在于,具备:第一基板;与所述第一基板相对配置的第二基板;第一反射膜,设置在所述第一基板上,反射入射光的一部分而使一部分透过;第二反射膜,在所述第二基板上与所述第一反射膜相对设置,反射入射光的一部分而使一部分透过;间隙变更部,用于变更所述第一反射膜以及所述第二反射膜之间的间隙尺寸;布线部,与所述间隙变更部连接;以及第三基板,具备顶面部以及侧壁部,所述侧壁部从所述顶面部位于所述第一基板侧,在从所述顶面部的厚度方向观察的俯视观察中,所述侧壁部的形状为框状,其中,所述第三基板的侧壁部的与所述第一基板相对的端面以及所述第一基板接合,由所述第三基板的顶面部、所述侧壁部以及所述第一基板围成的空间被气密密封,在所述空间内配置有所述第二基板以及所述间隙变更部,所述布线部设置于所述第一基板,跨所述空间的内外而延伸。
根据本发明,布线部设置于第一基板,跨由顶面部、侧壁部以及第一基板围成的被气密密封的空间的内外而延伸。由此,可以从引出至气密密封的空间之外的布线部对间隙变更部施加电压。此外,与将波长可变干涉滤波器收纳(封装)在内部被维持气密的壳体中的构成相比,以芯片单体即可气密密封所述空间,因此,可以使波长可变干涉滤波器小型化。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述间隙变更部具备设置于所述第一基板的第一电极、以及设置于所述第二基板且与所述第一电极相对配置的第二电极,在所述第二基板上设置有与所述第二电极连接的连接电极,并且,所述布线部具备与所述第一电极连接的第一引出电极、以及与所述连接电极连接的第二引出电极。
根据本发明,可以由设置于第一基板的布线部来进行设置于第二基板的第二电极所连接的布线的引出。因此,可以将引出用布线集成在第一基板上,能够降低制造成本。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选具备:接合部件,所述接合部件设置于所述第三基板的所述侧壁部的端面以及所述第一基板之间,用于接合所述端面以及所述第一基板,其中,所述布线部通过设置有所述接合部件的区域,跨所述空间的内外而延伸。
根据本发明,无需对第一基板实施用于引出布线的特别加工,因此,能够降低制造成本。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选在所述第一基板中的与所述侧壁部的所述端面相对的位置上设置有槽,且所述布线部在所述槽内延伸。
根据本发明,在侧壁部的端面和第一基板的接合部位,与未形成有槽的情况相比,布线部的表面与第一基板的表面的高低差变小。或者,成为布线部的表面低于第一基板的表面的状态。由此,可以抑制第三基板倾斜,可以无间隙地接合侧壁部的端面和第一基板,能够进一步提高所述空间的气密性。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述接合部件是低熔点玻璃。
由于低熔点玻璃对间隙的埋入性高,因此,根据本发明,在布线部通过的部位也可以无间隙地接合侧壁部的端面和第一基板,能够进一步提高所述空间的气密性。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述布线部贯通所述第一基板,跨所述空间的内外而延伸。
根据本发明,无需为了从所述空间的内部向外引出布线而例如在第一基板上设置从第三基板露出的区域,可以减小第一基板的尺寸,能够使波长可变干涉滤波器进一步小型化。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述侧壁部的所述端面以及所述第一基板通过设置在各自上的金属膜之间的金属接合而接合。
根据本发明,可以更加牢固地接合侧壁部的端面和第一基板,能够进一步提高所述空间的气密性。此外,由于未使用粘结剂那样的会产生气体的材料,因此,可以维持所述空间的真空状态,此外,在惰性气体等规定气体充满所述空间的情况下,可以抑制其它气体混入所述空间。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述侧壁部的所述端面以及所述第一基板采用低熔点玻璃而接合。
由于低熔点玻璃对间隙的埋入性高,因此,根据本发明,例如在接合界面的平坦性不好的情况下,也可以无间隙地接合侧壁部的端面和第一基板,能够进一步提高所述空间的气密性。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选在所述第一基板和所述第三基板中的至少一方上设置有贯通孔,且所述波长可变干涉滤波器具备用于密封所述贯通孔的密封部件。
根据本发明,在制造阶段,通过贯通孔对所述空间内的气体进行抽真空,之后,通过密封部件来密封贯通孔,从而可以对所述空间维持真空状态并进行气密密封。由此,可以在大气中而不是在真空室中进行第一基板和第三基板的接合工序,能够使制造工序简化。此外,例如在接合侧壁部和第一基板时使用了粘结剂的情况下,即使该粘结剂所产生的气体混入了所述空间,也可以去除该气体。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述顶面部以及所述侧壁部单独构成。
根据本发明,可以分别形成顶面部和侧壁部。在这种情况下,与例如对一张基板进行蚀刻来形成顶面部以及侧壁部的情况相比,可以缩短制造时间。此外,可以进一步提高顶面部的表面的平坦性,因此,能够使射入到顶面部的光适当地透过。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述顶面部以及所述侧壁部的材料和所述第一基板相同。
这里,例如由于制造过程中产生的热、产品使用时的环境温度变化,会导致顶面部、侧壁部以及第一基板发生热膨胀。此时,如果顶面部、侧壁部以及第一基板的热膨胀的程度不同,则会产生应力而顶面部以及第一基板发生变形。并且,如果形成有第一反射膜的第一基板发生变形,则会使波长可变干涉滤波器的分光性能下降。
针对于此,根据本发明,可以在顶面部、侧壁部以及第一基板之间使热膨胀系数相同,因此,可以抑制顶面部以及第一基板的变形。因此,可以使射入到顶面部或第一基板的光适当地分光并透过。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述顶面部的材料是硼硅玻璃,所述侧壁部的材料是硅。
根据本发明,可以使顶面部和侧壁部阳极接合,能够更加牢固地接合顶面部和侧壁部。而且,通过将硼硅玻璃用于第一基板,可以使侧壁部和第一基板阳极接合,能够更加牢固地接合侧壁部和第一基板。
在本发明的波长可变干涉滤波器中,优选所述顶面部的材料是玻璃,所述侧壁部的材料是金属。
根据本发明,无需在侧壁部的端面另外形成金属膜即可使侧壁部和第一基板金属接合,因此,可以使制造工序简化。
本发明的波长可变干涉滤波器的制造方法其特征在于,具有:第一基板形成工序,在第一基板上形成反射入射光的一部分而使一部分透过的第一反射膜、第一电极、以及布线部;第二基板形成工序,在第二基板上形成反射入射光的一部分而使一部分透过的第二反射膜、以及第二电极;第三基板形成工序,形成第三基板,所述第三基板具备顶面部以及从所述顶面部的厚度方向观察的俯视观察的形状为框状的侧壁部;间隙形成工序,配置所述第一基板以及所述第二基板,以使所述第一反射膜以及所述第二反射膜相对,所述第一电极以及所述第二电极相对;以及接合工序,接合所述第一基板和所述第三基板,其中,在所述接合工序中,配置所述第一基板以及所述第三基板,以使所述第二基板位于由所述顶面部、所述侧壁部以及所述第一基板围成的空间中且所述布线部位于跨所述空间的内外,并且,接合所述侧壁部的与所述第一基板相对的端面以及所述第一基板,对所述空间进行气密密封。
根据本发明,设置于第一基板的布线部通过接合工序,跨由顶面部、侧壁部以及第一基板围成的被气密密封的空间的内外而延伸。由此,可以从引出至气密密封的空间之外的布线部对第一电极以及第二电极施加电压。此外,与将波长可变干涉滤波器收纳在内部被维持气密的壳体中的构成相比,以芯片单体即可气密密封所述空间,因此,可以使波长可变干涉滤波器小型化。
在本发明的波长可变干涉滤波器的制造方法中,优选在所述接合工序中,在所述第三基板的侧壁部的所述端面以及所述第一基板上形成金属膜,通过接合所形成的金属膜彼此来接合所述端面以及所述第一基板。
根据本发明,可以更加牢固地接合侧壁部的端面和第一基板,能够进一步提高所述空间的气密性。此外,由于未使用粘结剂那样的会产生气体的材料,因此,可以维持所述空间的真空状态,此外,在惰性气体等规定气体充满所述空间的情况下,可以抑制其它气体混入所述空间。
在本发明的波长可变干涉滤波器的制造方法中,优选在所述接合工序中,使用低熔点玻璃来接合所述第三基板的侧壁部的所述端面以及所述第一基板。
由于低熔点玻璃对间隙的埋入性高,因此,根据本发明,例如在接合界面的平坦性不好的情况下,也可以无间隙地接合侧壁部的端面和第一基板,能够进一步提高所述空间的气密性。
在本发明的波长可变干涉滤波器的制造方法中,优选在所述第三基板形成工序中,在所述第三基板上形成贯通孔,并且,在所述接合工序中,在接合了所述侧壁部的所述端面以及所述第一基板之后,通过所述贯通孔对所述空间内的气体抽真空,之后,通过密封所述贯通孔来气密密封所述空间。
根据本发明,可以不是在真空室内而是在大气中进行第一基板和第三基板的接合工序,能够使制造工序简化。此外,例如在接合侧壁部和第一基板时使用了粘结剂的情况下,即使该粘结剂所产生的气体混入了所述空间,也可以去除该气体。
本发明的光学模块其特征在于,具备:第一基板;与所述第一基板相对配置的第二基板;第一反射膜,设置在所述第一基板上,反射入射光的一部分而使一部分透过;第二反射膜,在所述第二基板上与所述第一反射膜相对设置,反射入射光的一部分而使一部分透过;间隙变更部,用于变更所述第一反射膜以及所述第二反射膜之间的间隙尺寸;布线部,与所述间隙变更部连接;第三基板,具备顶面部以及侧壁部,所述侧壁部从所述顶面部位于所述第一基板侧,在从所述顶面部的厚度方向观察的俯视观察中,所述侧壁部的形状为框状;以及检测部,用于检测射入到所述第一反射膜和所述第二反射膜之间的光相干涉而被选择的波长的光,其中,接合所述第三基板的侧壁部的和所述第一基板相对的端面以及所述第一基板,由所述第三基板的顶面部、所述侧壁部以及所述第一基板围成的空间被气密密封,在所述空间中,配置有所述第二基板以及所述间隙变更部,所述布线部设置于所述第一基板,跨所述空间的内外而延伸。
根据本发明,可以和上述发明一样,以芯片单体即可进行所述空间的气密密封,因此,能够实现光学模块的小型化。
本发明的电子设备其特征在于,具备:波长可变干涉滤波器以及用于控制所述波长可变干涉滤波器的控制部,所述波长可变干涉滤波器具备:第一基板;与所述第一基板相对配置的第二基板;第一反射膜,设置在所述第一基板上,反射入射光的一部分而使一部分透过;第二反射膜,在所述第二基板上与所述第一反射膜相对设置,反射入射光的一部分而使一部分透过;间隙变更部,用于变更所述第一反射膜以及所述第二反射膜之间的间隙尺寸;布线部,与所述间隙变更部连接;以及第三基板,具备顶面部以及侧壁部,所述侧壁部从所述顶面部位于所述第一基板侧,在从所述顶面部的厚度方向观察的俯视观察中,所述侧壁部的形状为框状,其中,接合所述第三基板的侧壁部的和所述第一基板相对的端面以及所述第一基板,由所述第三基板的所述顶面部、所述侧壁部以及所述第一基板围成的空间被气密密封,在所述空间中,配置有所述第二基板以及所述间隙变更部,所述布线部设置于所述第一基板,跨所述空间的内外而延伸。
根据本发明,可以和上述发明一样,以芯片单体即可进行所述空间的气密密封,因此,能够实现波长可变干涉滤波器的小型化。其结果是,可以使安装有波长可变干涉滤波器的电子设备小型化。
附图说明
图1是示出本发明所涉及的第一实施方式的分光测定装置的概略构成的框图。
图2是示出本实施方式的波长可变干涉滤波器的概略构成的俯视图。
图3是沿图2中的III-III线截面后的波长可变干涉滤波器的截面图。
图4是本实施方式中从第二基板侧观察第一基板的俯视图。
图5是示出图4中的电极引出槽的截面的放大图。
图6是本实施方式中从第一基板侧观察第二基板的俯视图。
图7是示出本实施方式的波长可变干涉滤波器的制造工序的流程图。
图8是示出图7的第一基板形成工序中的第一玻璃基板的状态的图。
图9是示出图7的第二基板形成工序中的第二玻璃基板的状态的图。
图10是示出图7的基板接合工序的图。
图11是本发明所涉及的第二实施方式的波长可变干涉滤波器的截面图。
图12是本发明所涉及的第三实施方式的波长可变干涉滤波器的截面图。
图13是示出本实施方式的基板接合工序的图。
图14是本发明所涉及的第四实施方式的波长可变干涉滤波器的截面图。
图15是其它实施方式的波长可变干涉滤波器的截面图。
图16是示出作为本发明的电子设备的测色装置的一个例子的框图。
图17是示出作为本发明的电子设备的气体检测装置的一个例子的概略图。
图18是示出图17的气体检测装置的控制系统的构成的框图。
图19是示出作为本发明的电子设备的食物分析装置的概略构成的图。
图20是示出作为本发明的电子设备的分光照相机的概略构成的示意图。
具体实施方式
(第一实施方式)
下面,根据附图对本发明所涉及的第一实施方式进行说明。
(分光测定装置的构成)
图1是示出本发明所涉及的第一实施方式的分光测定装置的概略构成的框图。
分光测定装置1是本发明的电子设备的一个例子,是根据由测定对象X所反射的测定对象光对测定对象光的光谱进行测定的装置。此外,在本实施方式中,示出了测定由测定对象X所反射的测定对象光的例子,但是,例如在使用液晶面板等发光体作为测定对象X的情况下,也可以将从该发光体发出的光作为测定对象光。
如图1所示,该分光测定装置1具备光学模块10和控制部20。
(光学模块的构成)
下面,接着对光学模块10的构成进行说明。
如图1所示,光学模块10构成为具备波长可变干涉滤波器5、检测器(detector)11、I-V转换器12、放大器13、A/D转换器14、和电压控制部15。
检测器11接收透过了光学模块10的波长可变干涉滤波器5的光,并输出与所接收的光的光强度对应的检测信号(电流)。
I-V转换器12将从检测器11输入的检测信号转换为电压值,并向放大器13输出。
放大器13对从I-V转换器12输入的检测信号所对应的电压(检测电压)进行放大。
A/D转换器14将从放大器13输入的检测电压(模拟信号)转换为数字信号,并向控制部20输出。
(波长可变干涉滤波器的构成)
图2是示出波长可变干涉滤波器5的概略构成的俯视图。图3是沿图2的III-III线的波长可变干涉滤波器5的截面图。
本实施方式的波长可变干涉滤波器5是所谓的法布里-佩洛标准具。如图2所示,该波长可变干涉滤波器5具备第一基板51(固定基板)、第二基板52(可动基板)、和第三基板53。第三基板53具备:与第一基板51以及第二基板52相对的顶面部531;以及侧壁部532,该侧壁部532相对于顶面部531位于第一基板51侧,从顶面部531的厚度方向观察的俯视观察中,侧壁部532的形状为框状。
这些第一基板51、第二基板52以及第三基板52分别由各种玻璃(石英以及硼硅玻璃等)形成。并且,通过由例如将硅氧烷作为主要成分的等离子体聚合膜等构成的接合膜57来接合第一基板51的接合部513以及第二基板52的接合部523,从而一体地构成第一基板51以及第二基板52。此外,通过由低熔点玻璃构成的接合部件58来接合第一基板51的接合部514以及第三基板53的侧壁部532的端面532A,从而一体地构成第一基板51以及第三基板53。
在第一基板51上设置有固定反射膜54(第一反射膜),在第二基板52上,设置有可动反射膜55(第二反射膜),这些固定反射膜54以及可动反射膜55隔着反射膜间间隙G1而相对配置。并且,在波长可变干涉滤波器5中设置有用于调整该反射膜间间隙G1的大小(间隙尺寸)的静电致动器56(间隙变更部)。该静电致动器56由设置于第一基板51的固定电极561(第一电极)和设置于第二基板52的可动电极562(第二电极)构成。这里,这些固定电极561、可动电极562可以是分别直接设置在第一基板51以及第二基板52的基板表面的构成,也可以是隔着其它的膜部件而设置的构成。
此外,以下有将从厚度方向观察第一基板51、第二基板52以及第三基板53的俯视观察称为滤波器俯视观察的情况。
(第一基板的构成)
图4是从第二基板52侧观察第一基板51的俯视图。
第一基板51形成为与第二基板52相比厚度尺寸更大,不会由于静电致动器56的静电引力、第一基板51上形成的膜部件(例如固定反射膜54等)的内部应力而导致第一基板51发生挠曲。
该第一基板51是具有顶点C1、C2、C3、C4的矩形板状部件。如图3以及图4所示,第一基板51具备例如通过蚀刻形成的电极配置槽511、反射膜设置部512、接合部514以及垫设置部515。并且,在第一基板51的与第二基板52相对的面中,未形成有电极配置槽511、反射膜设置部512、接合部514以及垫设置部515的面构成接合部513。
反射膜设置部512具有与第二基板52相对的反射膜设置面512A。在滤波器俯视观察中,该反射膜设置面512A为以第一基板51的大致中心、即滤波器中心点O为中心的圆形状的平面,是与第二基板52的与第一基板51相对的面(可动面521A)平行的面。此外,在本实施方式中,例示了圆形状的反射膜设置面512A,但是,并不限定于此,也可以是例如八角形状或六角形状等的多角形状,还可以是椭圆形状。
在滤波器俯视观察中,电极配置槽511设置于反射膜设置部512之外,形成为以滤波器中心点O为中心的环状。此外,电极配置槽511中的与第二基板52相对的面与反射膜设置面512A相比,其距离第二基板52的距离更长。该电极配置槽511具备与第二基板52以及反射膜设置面512A平行的电极设置面511A。
在滤波器俯视观察中,接合部513包围电极配置槽511而设置,其外周缘形成具有顶点C5、C6、C7、C8的矩形。该接合部513通过接合膜57与第二基板52的接合部523接合。此外,在接合部513上设置有从电极配置槽511向第一基板51的顶点C3、C4延伸的电极引出槽513A(参照图4)。
在滤波器俯视观察中,接合部514包围接合部513而设置,并形成为框状。该接合部514通过接合部件58与第三基板53的侧壁部532的端面532A接合。这里,接合部514与电极设置面511A以及电极引出槽513A的底面位于相同平面上。
此外,在接合部514上设置有与电极引出槽513A连续并向第一基板51的顶点C3、C4延伸的电极引出槽514B(参照图4)。这里,电极引出槽514B构成本发明的槽。
在滤波器俯视观察中,垫设置部515与接合部514相邻,形成为顶点中包括第一基板51的顶点C3、C4的矩形。垫设置部515从第三基板53露出。垫设置部515与电极引出槽514B的底面位于相同平面上。
在电极设置面511A上设置有构成静电致动器56的固定电极561。在滤波器俯视观察中,作为该固定电极561,优选形成为以滤波器中心点O为中心的大致环状,更优选形成为圆环状。此外,这里所述的环状也包括一部分被切除、例如形成为C字形状等的构成。
此外,在第一基板51上设置有从固定电极561的外周缘沿朝向顶点C4的电极引出槽513A、514B延伸至顶点C4的固定引出电极563(第一引出电极)。该固定引出电极563的延伸前端部(位于顶点C4的部分)构成与电压控制部15连接的固定电极垫563P。这里,固定引出电极563构成本发明的布线部。
作为该固定电极561,只要是具有导电性,可以由任何材料构成。具体而言,固定电极561由相对于金属膜、合金膜具有良好的附着性的金属氧化物构成,例如由ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡)膜、Cr层以及Au层的层压体等构成。
此外,也可以是在固定电极561上层压用于确保固定电极561以及可动电极562之间的绝缘性的绝缘膜的构成。
此外,在本实施方式中,示出了在电极设置面511A上设置一个固定电极561的构成,但是,也可以是例如设置以滤波器中心点O为中心成同心圆的两个电极的构成(双电极构成)等。
而且,在滤波器俯视观察中,在电极设置面511A上,除了固定电极561之外,还设置有可动引出电极564B(第二引出电极)。可动引出电极564B的一端沿电极配置槽511的外侧的侧面延伸至接合部513,另一端沿朝向顶点C3的电极引出槽513A、514B延伸至顶点C3。该可动引出电极564B的延伸前端部(位于顶点C3的部分)构成与电压控制部15连接的可动电极垫564P。此外,位于接合部513的可动引出电极564B构成与设置在第二基板52的可动引出电极564A(连接电极)连接的连接部564X。这里,可动引出电极564B构成本发明的布线部。
这里,图5是示出图4中的电极引出槽514B的截面的放大图。图5示出了与电极引出槽514B的延伸方向正交的截面。
此外,图5示出了配置有固定引出电极563的电极引出槽514B,但是,配置有可动引出电极564B的电极引出槽514B也具有相同的构成。
电极引出槽514B具备与接合部514平行的底面514C、和从底面514C连接到接合部514的曲面514D。曲面514D是在第一基板51的蚀刻加工时通过侧面蚀刻形成的面,以向离开固定引出电极563的方向膨出的方式而弯曲。固定引出电极563被配置为覆盖底面514C且露出曲面514D。
如图3以及图4所示,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,优选相对于包括可见波长区域的宽的波长区域具有反射特性以及透过特性的膜。优选使用例如Ag等金属膜、AgC合金等合金膜等作为这样的固定反射膜54,在本实施方式中,使用AgC合金膜。
在第一基板51的光入射面(未设置固定反射膜54的面)上,可以在与固定反射膜54对应的位置上形成反射防止膜。该反射防止膜可以通过交替层压低折射率膜以及高折射率膜来形成,其使第一基板51的表面上的可见光的反射率降低,使透过率增大。
(第二基板的构成)
图6是从第一基板51侧观察第二基板52的俯视图。
该第二基板52是具有顶点C5、C6、C7、C8的矩形板状部件。第二基板52如图3以及图6所示,在滤波器俯视观察中,具备以滤波器中心点O为中心的圆形的可动部521、与可动部521同轴的用于保持可动部521的保持部522、及设置于保持部522的外侧的基板外周部525。
此外,和第一基板51同样地,可以在可动部521的和第一基板51相反一侧的面上形成反射防止膜。
可动部521形成为与保持部522相比厚度尺寸更大,例如,在本实施方式中,形成为和第二基板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形成为至少比反射膜设置面512A的外周缘的直径尺寸更大的直径尺寸。
并且,在该可动部521的与第一基板51相对的可动面521A上设置有可动反射膜55以及可动电极562。
可动反射膜55由与固定反射膜54相同的材料(在本实施方式中为AgC合金膜)构成。
如图2、图3以及图6所示,在滤波器俯视观察中,可动电极562设置在可动反射膜55之外与固定电极561相对的区域。作为该可动电极562,和固定电极561同样地,只要具有导电性即可,例如可以使用ITO膜、在Cr层上层压了Au层的层压体等。
此外,在第二基板52上,设置有从可动电极562的外周缘向可动引出电极564B的连接部564X延伸的可动引出电极564A。该可动引出电极564A的延伸前端部构成与连接部564X连接的连接部564Y。
保持部522是包围可动部521的周围的隔膜,形成为与可动部521相比其厚度尺寸更小。这样的保持部522比可动部521更易挠曲,仅微小的静电引力便可使可动部521向第一基板51侧位移。
此外,在本实施方式中,例示了隔膜状的保持部522,但是,并不限定于此,还可以是例如设置以滤波器中心点O为中心、以等角度间隔配置的梁状的保持部的构成等。
如上所述,在滤波器俯视观察中,基板外周部525设置于保持部522的外侧。在该基板外周部525的与第一基板51相对的面一侧,设置有与接合部513相对的接合部523,其通过接合膜57与接合部513接合。
(第三基板的构成)
如图2以及图3所示,第三基板53具有:与第一基板51相对并具有顶点C1、C2、C9、C10的矩形板状的顶面部531;以及侧壁部532,侧壁部532与顶面部531一体构成,相对于顶面部531位于第一基板51侧,在滤波器俯视观察中,该侧壁部532形成围住第二基板52的框状。
并且,侧壁部532的与第一基板51相对的端面532A通过接合部件58与第一基板51的接合部514接合。因此,在滤波器俯视观察中,设置于接合部514之外的垫设置部515露出于外部,设置于垫设置部515的固定电极垫563P以及可动电极垫564P露出于外部。
这里,在电极引出槽514B中埋设接合部件58,接合部件58紧地附着于在电极引出槽514B中配置的可动引出电极564B以及固定引出电极563。
通过该接合,由顶面部531、侧壁部532以及第一基板51所围成的空间D1被气密密封。在本实施方式中,空间D1为大致真空状态,但是,也可以是充满惰性气体的状态。
并且,在该空间D1中,收纳有第二基板52。即、固定反射膜54、可动反射膜55、固定电极561、可动电极562以及可动引出电极564A位于空间D1中。此外,可动引出电极564B以及固定引出电极563通过接合部件58跨空间D1的内外而配置。
此外,在顶面部531的与第一基板51相对的面相反一侧的面上设置有光圈61(aperture)。光圈61由Cr膜构成。在滤波器俯视观察中,光圈61在与固定反射膜54以及可动反射膜55相对的位置上具有开口。通过该开口,调整射入到顶面部531的光的量。
(电压控制部的构成)
电压控制部15与波长可变干涉滤波器5的固定引出电极563(固定电极垫563P)、可动引出电极564B(可动电极垫564P)连接。
于是,电压控制部15从控制部20接收到测定对象波长所对应的电压指令信号时,在固定引出电极563以及可动引出电极564B之间施加对应的电压。由此,在波长可变干涉滤波器5的静电致动器56(固定电极561以及可动电极562之间)产生基于施加电压的静电引力,可动部521向第一基板51侧位移,反射膜间间隙G1的大小发生变化。
(控制部的构成)
控制部20通过例如组合CPU、存储器等而构成,其控制分光测定装置1的整体动作。如图1所示,该控制部20具备滤波器驱动部21、光量取得部22、和分光测定部23。
此外,控制部20具备存储各种数据的存储部(省略图示),在存储部中,存储有用于控制静电致动器56的V-λ数据。
在该V-λ数据中,记录有相对于施加于静电致动器56的电压的、透过波长可变干涉滤波器5的光的峰值波长。
滤波器驱动部21对由波长可变干涉滤波器5所提取的光的目的波长进行设定的同时,从存储部中存储的V-λ数据读入对应于所设定的目的波长的目标电压值。并且,滤波器驱动部21向电压控制部15输出旨在施加所读入的目标电压值的控制信号。由此,从电压控制部15对静电致动器56施加目标电压值的电压。
光量取得部22基于由检测器11所取得的光量,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基于由光量取得部22所取得的光量,对测定对象光的光谱特性进行测定。
作为分光测定部23中的分光测定方法,可以列举出:例如,将由检测器11对测定对象波长检测到的光量作为该测定对象波长的光量来测定分光光谱的方法、基于多个测定对象波长的光量来推定分光光谱的方法等。
作为推定分光光谱的方法,例如,生成将多个测定对象波长所对应的光量各自作为矩阵要素的计测光谱矩阵,对该计测光谱矩阵作用规定的转换矩阵,从而推定作为测定对象的光的分光光谱。在这种情况下,由分光测定装置1来测定已知分光光谱的多个样品光,对转换矩阵进行设定,以使将转换矩阵作用于基于测定所得的光量而生成的计测光谱矩阵后的矩阵和已知的分光光谱的偏差最小。
(波长可变干涉滤波器的制造方法)
下面,根据附图对上述的波长可变干涉滤波器5的制造方法进行说明。
图7是示出波长可变干涉滤波器5的制造工序的流程图。
在波长可变干涉滤波器5的制造中,首先,准备用于形成第一基板51的第一玻璃基板M1、用于形成第二基板52的第二玻璃基板M2、以及用于形成第三基板53的第三玻璃基板,实施第一基板形成工序S1、第二基板形成工序S2、以及第三基板形成工序S3。之后,实施基板接合工序S4,将经第一基板形成工序S1加工的第一玻璃基板M1和经第二基板形成工序S2加工的第二玻璃基板M2接合,以芯片为单位进行切割后,将经第三基板形成工序S3加工的第三基板53与各芯片接合,形成波长可变干涉滤波器5。
下面,根据附图对各工序S1~S4进行说明。
(第一基板形成工序)
图8是示出第一基板形成工序S1中的第一玻璃基板M1的状态的图。
在第一基板形成工序S1中,首先,如图8(A)所示,对作为第一基板51的制造材料的第一玻璃基板M1(例如厚度尺寸为1mm)的两面,将两面精密研磨至表面粗糙度Ra为1nm以下。
接着,如图8(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,将通过光刻法而被图案化的抗蚀图案用于掩膜,对第一玻璃基板M1,反复实施例如使用了氢氟酸类(BHF等)的湿蚀刻。首先,将电极配置槽511、反射膜设置部512、接合部514、垫设置部515、以及电极引出槽513A、514B蚀刻至反射膜设置面512A的高度位置。之后,将电极配置槽511、接合部514、垫设置部515、以及电极引出槽513A、514B蚀刻至电极设置面511A的高度位置。最后,对垫设置部515以及电极引出槽514B进行相当于固定引出电极563以及可动引出电极564B的厚度尺寸的蚀刻。这里,通过各向同性蚀刻进行和深度尺寸相同尺寸的侧面蚀刻,因此,如图5所示,电极引出槽514B的侧面成为曲面514D。
此外,第一玻璃基板M1的表面中未被蚀刻的面构成接合部513。由此,形成第一基板51的基板形状被确定的第一玻璃基板M1。
这里,在本实施方式中,由一个第一玻璃基板M1形成多个第一基板51。因此,在该工序中,以多个第一基板51在并列配置为阵列状的状态下被制造的方式对第一玻璃基板M1进行蚀刻。
接着,使用蒸镀法、溅射法等在第一玻璃基板M1上成膜用于形成固定电极561、固定引出电极563、可动引出电极564B的电极材料(例如ITO)。于是,在第一玻璃基板M1上涂布抗蚀剂,使用光刻法(photolithography)与固定电极561、固定引出电极563、以及可动引出电极564B的形状一致地对抗蚀剂实施图案化。并且,在利用ITO蚀刻液(例如盐酸、硝酸、水的混合液)实施了蚀刻之后,去除抗蚀剂。由此,如图8(C)所示,形成固定电极561、固定引出电极563、以及可动引出电极564B。
此外,在固定电极561上成膜绝缘层的情况下,在固定电极561形成之后,例如通过等离子体CVD等在第一基板51的与第二基板52相对的面的整个上成膜例如100nm左右厚度的SiO2。并且,例如通过干蚀刻等来去除固定电极垫563P上的SiO2。
接着,在反射膜设置面512A上形成固定反射膜54。具体而言,在第一玻璃基板M1的形成有电极配置槽511、反射膜设置部512的面上,通过真空蒸镀法、溅射法来形成固定反射膜54的膜层。之后,将通过光刻法被图案化的抗蚀剂图案用于掩膜,对膜层进行蚀刻,如图8(D)所示,形成固定反射膜54。
通过以上方式,形成多个第一基板51被配置为阵列状的第一玻璃基板M1。
(第二基板形成工序)
下面,对第二基板形成工序S2进行说明。图9是示出第二基板形成工序S2中的第二玻璃基板M2的状态的图。
在第二基板形成工序S2中,首先,如图9(A)所示,对第二玻璃基板M2(例如厚度尺寸为0.5mm)的两面进行精密研磨,直至第二玻璃基板M2的表面粗糙度Ra为1nm以下。
并且,在第二玻璃基板M2的表面形成Cr/Au层,将该Cr/Au层作为蚀刻掩膜,使用例如氢氟酸类(BHF等)对相当于保持部522的区域进行蚀刻。之后,通过去除用作蚀刻掩膜的Cr/Au层,从而如图9(B)所示,确定了第二基板52的基板形状的第二玻璃基板M2被制造。
这里,在本实施方式中,由一个第二玻璃基板M2形成多个第二基板52。因此,在该工序中,以多个第二基板52在并列配置为阵列状的状态下被制造的方式对第二玻璃基板M2进行蚀刻。
下面,如图9(C)所示,形成可动电极562以及可动引出电极564A。在该可动电极562以及可动引出电极564A的形成中,可以采用和形成上述第一基板51中的固定电极561相同的方法。
之后,如图9(D)所示,在可动面521A上形成可动反射膜55。该可动反射膜55的形成也可以通过和固定反射膜54相同的方法来形成。
通过以上方式,多个第二基板52被配置为阵列状的第二玻璃基板M2被制造。
(第三基板形成工序)
下面,对第三基板形成工序S3进行说明。
在第三基板形成工序S3中,对第三玻璃基板(例如厚度尺寸为1.0mm)的两面进行精密研磨,直至第三玻璃基板的表面粗糙度Ra为1nm以下。
并且,通过遮掩第三玻璃基板的表面的侧壁部532的形成部分进行蚀刻,从而制造确定了顶面部531以及侧壁部532的基板形状的第三玻璃基板。
之后,例如利用激光切割等将第三玻璃基板切割为芯片单位。通过以上方式来制造第三基板53。
(基板接合工序)
下面,对基板接合工序S4进行说明。图10是示出基板接合工序S4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S4中,首先,在第一玻璃基板M1的接合部513和第二玻璃基板M2的接合部523上,通过例如等离子体CVD法等成膜以聚硅氧烷(polyorganosiloxane)为主要成分的等离子体聚合膜(接合膜57)。作为接合膜57的厚度,例如是10nm至1000nm即可。
并且,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,实施30秒。此外,在UV处理的情况下,使用准分子(excimer)UV(波长172nm)作为UV光源处理3分钟。
在对等离子体聚合膜赋予了活化能之后,进行这些第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2的对准调整,隔着等离子体聚合膜重叠第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2,在接合部分上施加10分钟例如98(N)的负载。由此,如图10(A)所示,第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2彼此接合(间隙形成工序)。
之后,实施以芯片为单位取出第一基板51以及第二基板52的切割工序。具体而言,沿线B1对第一玻璃基板M1进行切割。进而,沿在从第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2的厚度方向观察的俯视观察中与线B1相比其线间隔更窄的线B2来切割第二玻璃基板M2。对于第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2的切割,先进行哪一个都可以。这些切割可以利用例如划线折断(scribe break)、激光切割等。由此,如图10(B)所示,形成第一基板51以及第二基板52接合了的接合体。
之后,进行将该接合体收纳于例如真空室内等,置于真空环境下。并且,在维持该状态的情况下,实施在第一基板51上接合第三基板53的接合工序。在接合工序中,首先,在第一基板51的接合部514上涂布浆料状的低熔点玻璃、即接合部件58。由此,电极引出槽514B被接合部件58埋入,接合部件58紧地附着于在电极引出槽514B中配置的固定引出电极563以及可动引出电极564B。
之后,进行所述接合体以及第三基板53的对准调整,隔着接合部件58将第三基板53的侧壁部532的端面532A和第一基板51的接合部514重叠。此时,电极引出槽514B的深度尺寸与固定引出电极563、可动引出电极564B的厚度尺寸为相同尺寸,因此,电极引出槽514B上的固定引出电极563、可动引出电极564B的上表面与接合部514为相同的高度。
此外,通过将第三基板53压向第一基板51侧,接合部件58沿电极引出槽514B的曲面514D被挤出。由此,接合部件58也适当地流入并紧地附着于固定引出电极563及可动引出电极564B与电极引出槽514B的边界(角部分),从而提高气密性。之后,使接合部件58干燥以及烧成。
由此,如图10(C)所示,第一基板51和第三基板53接合(接合工序)。通过该接合,空间D1在真空状态下被气密密封。
通过以上方式来制造波长可变干涉滤波器5。
(第一实施方式的作用效果)
在本实施方式的波长可变干涉滤波器5中,固定引出电极563以及可动引出电极564B通过接合部件58跨气密密封的空间D1内外地延伸。
由此,可以从引出至气密密封的空间D1之外的固定电极垫563P以及可动电极垫564P对固定电极561以及可动电极562施加电压。此外,与将波长可变干涉滤波器收纳在内部被维持气密的壳体中的构成相比,以芯片单体即可气密密封空间D1,因此,可以使波长可变干涉滤波器5小型化。
此外,可以由设置于第一基板51的可动引出电极564B来进行设置于第二基板52的可动电极562的引出,因此,可以将引出用布线集成在第一基板51上,使对于波长可变干涉滤波器5的布线更为容易。此外,在垫设置部515上集成固定电极垫563P以及可动电极垫564P,因此,在布线时,仅对该垫设置部515连接FPC(Flexible Printed Circuits:柔性印刷电路)等即可,可以降低制造成本。
在本实施方式的波长可变干涉滤波器5中,在接合部514中的与侧壁部532的端面532A相对的位置上设置有电极引出槽514B,固定引出电极563以及可动引出电极564B在电极引出槽514B内延伸。
由此,与未形成有电极引出槽514B的情况相比,固定引出电极563以及可动引出电极564B的表面和接合部514的高低差更小。或者,成为固定引出电极563以及可动引出电极564B的表面低于接合部514的状态。由此,可以抑制第三基板53发生倾斜,可以无间隙地接合端面532A和第一基板51,能够进一步提高空间D1的气密性。特别是在本实施方式中,电极引出槽514B的深度尺寸是与固定引出电极563以及可动引出电极564B的厚度尺寸相同的尺寸,因此,固定引出电极563以及可动引出电极564B的表面和接合部514位于同一平面上。因此,可以更加可靠地抑制第三基板53的倾斜,能够使空间D1的气密性提高。
在本实施方式的波长可变干涉滤波器5中,接合部件58是低熔点玻璃。
由于低熔点玻璃对间隙的埋入性高,因此,在固定引出电极563以及可动引出电极564B通过的部位也可以无间隙地接合端面532A和接合部514,能够进一步提高空间D1的气密性。
在本实施方式的波长可变干涉滤波器5中,电极引出槽514B具备与接合部514平行的底面514C、和从底面514C连接到接合部514的曲面514D。
由此,在接合第一基板51和第三基板53时,浆料状的接合部件58沿曲面514D朝向配置于底面514C的固定引出电极563以及可动引出电极564B的两端部流动。因此,接合部件58无间隙地进入该电极的两端部和底面514C所成的角部分中。由此,可以抑制在接合部件58中产生气泡、间隙,能够进一步提高空间D1的气密性。
(第二实施方式)
下面,根据附图对本发明的第二实施方式进行说明。
图11是第二实施方式中的波长可变干涉滤波器5A的截面图。
在波长可变干涉滤波器5A中,在第一基板51上设置有布线用孔516,布线用孔516贯通接合部513以及第一基板的与第二基板52相对的面的相反一侧的面(背面)。
此外,在本实施方式中,在第一基板51上未设置有可动引出电极564B。此外,固定引出电极563未配置于空间D1之外,虽然没有图示,但是,固定引出电极563沿电极配置槽511的侧面延伸至接合部513。
并且,在该布线用孔516内设置有贯通电极59。贯通电极59例如设置有两个,在接合部513处,一个贯通电极59与可动引出电极564A连接,另一个贯通电极59与固定引出电极563连接。这里,贯通电极59构成本发明的布线部。
并且,贯通电极59的露出于第一基板51的背面的端部作为与电压控制部15连接的可动电极端子以及固定电极端子而发挥功能。因此,在本实施方式中,在第一基板51上未设置有垫设置部515。
而且,第三基板53的侧壁部532的端面532A以及第一基板51的接合部514通过将Au、Ni等金属作为材料的接合部件58A而接合。其它的构成与第一实施方式中的波长可变干涉滤波器5相同。
例如可以通过在制作第一玻璃基板M1的阶段预先埋入金属芯材(钨钢、铁镍合金以及钼等)来形成贯通电极59。此外,在第一玻璃基板M1上,使用激光、钻头来开布线用孔,也可以通过镀Cu等来进行埋入而形成该布线用孔。此外,这时,从布线用孔中冒出的镀层部件可以通过研磨等去除。
此外,在波长可变干涉滤波器5A的制造工序中,在第一基板51和第三基板53各自的基板形成工序中,分别在第一基板51的接合部514以及第三基板53的侧壁部532的端面532A上事先形成金属膜图案。并且,在接合第一基板51和第三基板53时,在该金属膜的表面上实施Ar等离子体处理进行活化,之后,使金属膜贴紧并施加负载从而接合。此外,这里,也可以使金属膜彼此熔融而接合。
在本实施方式的波长可变干涉滤波器5A中,与固定引出电极563以及可动引出电极564A连接的贯通电极59贯通第一基板51,跨气密密封的空间D1的内外延伸。
由此,可以从露出于第一基板51的背面的贯通电极59的端部对固定电极561以及可动电极562施加电压。此外,与将波长可变干涉滤波器收纳在内部被维持气密的壳体中的构成相比,以芯片单体即可气密密封空间D1,因此,可以使波长可变干涉滤波器5A小型化。
此外,无需为了从空间D1内向外引出布线而在第一基板51上设置垫设置部,可以减小第一基板51的尺寸,能够使波长可变干涉滤波器5A进一步小型化。
在本实施方式的波长可变干涉滤波器5A中,侧壁部532的端面532A以及接合部514通过设置在各自上的金属膜之间的金属接合而接合。
由此,可以更加牢固地接合端面532A和接合部514,能够进一步提高空间D1的气密性。此外,由于未使用粘结剂那样的会产生气体的材料,因此,可以维持空间D1的真空状态,此外,在惰性气体等规定气体充满空间D1的情况下,可以抑制其它气体混入空间D1。
(第三实施方式)
下面,根据附图对本发明的第三实施方式进行说明。
图12是第三实施方式中的波长可变干涉滤波器5B的截面图。
在波长可变干涉滤波器5B中,在第三基板53的顶面部531设置有贯通顶面部531的贯通孔531A。贯通孔531A与空间D1连通。并且,在贯通孔531A内,埋入有例如以AuGe等金属作为材料的密封部件60。通过该密封部件60来气密密封空间D1。其它构成和第一实施方式的波长可变干涉滤波器5相同。
图13是示出第三实施方式中的基板接合工序的图。
在波长可变干涉滤波器5B的制造工序中,在接合第一基板51以及第三基板53之前,在第三基板53上设置贯通孔531A。此外,在贯通孔531A的内表面形成例如Au膜。此时,在贯通孔531A内未设置有密封部件60。
于是,如图13(A)所示,在大气中接合第一基板51以及设置有贯通孔531A的第三基板53。
之后,通过贯通孔531A对空间D1内的气体进行抽真空。而且,在进行了抽真空的状态下,在贯通孔531A中配置金属球,通过激光等使该金属球熔融,从而如图13(B)所示,形成埋入贯通孔531A的密封部件60。由此,空间D1在真空状态下被气密密封。
此外,上述构成以及制造方法也可以应用于第二实施方式的波长可变干涉滤波器5A。
根据本实施方式的波长可变干涉滤波器5B,可以在大气中而不是在真空室内进行接合第一基板51和第三基板53的工序,能够简化制造工序。此外,例如在接合侧壁部532的端面532A和接合部514时使用了粘结剂的情况下,即使该粘结剂所产生的气体混入了空间D1,也可以去除该气体。
(第四实施方式)
下面,根据附图对本发明的第四实施方式进行说明。
图14是第四实施方式中的波长可变干涉滤波器5C的截面图。
在波长可变干涉滤波器5C中,第三基板53的顶面部531以及侧壁部532分别单独构成。其它构成和第一实施方式的波长可变干涉滤波器5相同。
在本实施方式中,第三基板53的顶面部531以及侧壁部532的材料和第一基板51相同。由此,可以在顶面部531、侧壁部532以及第一基板51之间使热膨胀系数相同,因此,可以抑制顶面部531以及第一基板51的热膨胀导致的变形。因此,可以使射入到顶面部531或第一基板51的光适当地分光并透过。
根据本实施方式的波长可变干涉滤波器5C,可以分别形成顶面部531和侧壁部532。在这种情况下,与例如对一张基板进行蚀刻来形成顶面部531和侧壁部532的情况相比,可以缩短制造时间。此外,可以进一步提高顶面部531的表面的平坦性,因此,能够抑制顶面部531上的光的折射、散射,使入射光适当地透过。此外,可以使形成于顶面部531的光圈61容易地形成在顶面部531中与图14所示的面相反的面、即与空间D1相接的面上。通过使光圈61形成在与空间D1相接的面上,使其位于距离固定反射膜54以及可动反射膜55较近的位置上,可以提高防止通过了没有固定反射膜54以及可动反射膜55的区域的光作为杂散光混入的事态的效果。
此外,在上述第四实施方式中,顶面部531的材料可以是硼硅玻璃,侧壁部532的材料可以是硅。由此,可以使顶面部531和侧壁部532阳极接合,能够更加牢固地接合顶面部531和侧壁部532。而且,通过将硼硅玻璃用于第一基板51,可以使侧壁部532和第一基板51阳极接合,能够更加牢固地接合侧壁部532和第一基板51。
此外,在上述第四实施方式中,顶面部531的材料可以是玻璃,侧壁部532的材料可以是金属。由此,无需在侧壁部532的端面532A上另外形成金属膜即可使侧壁部532和第一基板51金属接合,因此,可以使制造工序简化。此外,在这种情况下,在顶面部531中的与侧壁部532接合的部位形成金属膜。
(其它实施方式)
需要说明的是,本发明并不限定于上述的实施方式,在能够达到本发明目的的范围内的变形、改良等均包含在本发明中。
例如,在上述实施方式中,在接合部513和接合部514之间设置了高低差使它们在不同的平面,但是,如图15的波长可变干涉滤波器5D所示,也可以使接合部513和接合部514在相同平面。此时,还可以使垫设置部515和电极设置面511A以及电极引出槽513A的底面为相同平面。在这种情况下,在第一基板形成工序中,可以减少蚀刻的次数或缩短蚀刻的时间,能够降低制造成本。
在上述实施方式中,可动引出电极564B沿电极配置槽511的侧面延伸至接合部513,在接合部513与可动引出电极564A连接,但是,也可以通过电极配置槽511内配置的导电性浆料与可动引出电极564A连接。
在上述实施方式的第一基板51和第三基板53的接合工序中,也可以在接合了第一玻璃基板M1以及第二玻璃基板M2之后,例如通过干蚀刻来切割第二玻璃基板M2,之后,在未切割的第一基板51上接合第三基板53。由此,第三基板53的接合工序也可以通过晶片加工来进行,可以使制造工序简化。
在上述实施方式中,接合部件58是低熔点玻璃,但是,在可以维持空间D1的气密性的情况下,也可以是树脂性的粘结剂。
在上述第二实施方式中,接合部件58A是金属,但是,也可以是低熔点玻璃。此外,在可以维持空间D1的气密性的情况下,接合部件58A也可以是树脂性的粘结剂、或者硅氧烷聚合膜。
在上述第三实施方式中,贯通孔531A设置于第三基板53的顶面部531,但是,也可以设置于侧壁部532或第一基板51。
在上述实施方式中,例示了通过由固定电极561以及可动电极562所构成的静电致动器56而使反射膜间间隙G1的尺寸可变的构成,但是,并不限定于此。
例如,可以是使用设置于第一基板51的第一感应线圈和设置于第二基板52的第二感应线圈或永磁铁所构成的介质致动器的构成。
而且,可以是使用压电致动器来取代静电致动器56的构成。在这种情况下,例如使下部电极层、压电膜、以及上部电极层层压配置在保持部522上,使施加于下部电极层和上部电极层之间的电压作为输入值而可变,从而可以使压电膜伸缩,使保持部522挠曲。
而且,并不限定于通过施加电压来使反射膜间间隙G1的大小变化的构成,例如,还可以例示出通过使第一基板51以及第二基板52之间的气压相对于波长可变干涉滤波器5的外部的气压发生变化来调整反射膜间间隙G1的大小的构成等。
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,此外还可以根据各个领域应用本发明的波长可变干涉滤波器5、光学模块、以及电子设备。
例如,如图16所示,还可以将本发明的电子设备应用于用于测定颜色的测色装置。
图16是示出具备波长可变干涉滤波器5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具备向检查对象A射出光的光源装置410、测色传感器420(光学模块)、以及控制测色装置400的整体动作的控制装置430(控制部)。并且,该测色装置400是以下所述的装置:使由光源装置410射出的光在检查对象A反射,由测色传感器420接收所反射的检查对象光,基于从测色传感器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具备光源411、多个透镜412(图16中仅记载了一个),向检查对象A射出例如基准光(例如、白色光)。此外,在多个透镜412中可以包括准直透镜,在这种情况下,光源装置410通过准直透镜使从光源411射出的基准光成为平行光,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,例示了具备光源装置410的测色装置400,但是,例如在检查对象A是液晶面板等发光部件的情况下,也可以是未设置有光源装置410的构成。
如图16所示,测色传感器420具备波长可变干涉滤波器5、接收透过波长可变干涉滤波器5的光的检测器11、以及控制向波长可变干涉滤波器5的静电致动器56施加的电压的电压控制部15。此外,测色传感器420在与波长可变干涉滤波器5相对的位置上具备将检查对象A所反射的反射光(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对从入射光学透镜射入的检查对象光中的规定波长的光进行分光,并由检测器11接收分光后的光。
控制装置430是本发明的控制部,用于控制测色装置400的整体动作。
作为该控制装置430,可以使用例如通用个人电脑、便携式信息终端,其它测色专用电脑等。并且,如图16所示,控制装置430构成为具备光源控制部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,例如基于用户的设定输入,向光源装置410输出规定的控制信号,并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,例如基于用户的设定输入,对由测色传感器420接收的光的波长进行设定,并向测色传感器420输出旨在检测该波长的光的受光量的指令信号。由此,测色传感器420的电压控制部15基于控制信号向静电致动器56施加电压,使波长可变干涉滤波器5驱动。
测色处理部433从检测器11检测到的受光量对检查对象A的色度进行分析。此外,测色处理部433也可以和上述第一实施方式同样地,将检测器11所获得的光量作为计测光谱D,使用推定矩阵Ms来推算分光光谱S,从而对检查对象A的色度进行分析。
此外,作为本发明的电子设备的其它例子,可以列举出用于检测特定位置的存在的基于光的系统。作为这样的系统,例如可以例示出:采用使用了本发明的波长可变干涉滤波器5的分光计量方式来高敏度检测特定气体的车载用气体泄漏检测器、呼吸检查用的光声惰性气体检测器等气体检测装置。
下面,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是示出具备波长可变干涉滤波器5的气体检测装置的一个例子的概略图。
图18是示出图17的气体检测装置的控制系统的构成的框图。
如图17所示,该气体检测装置100构成为具备:传感器芯片110、具备吸入口120A、吸入流路120B、排出流路120C及排出口120D的流路120、以及主体部130。
主体部130由具有可以装卸流路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、包含受光元件137(检测部)等的检测装置、控制部138、以及电力供给部139等构成,控制部138处理所检测到的信号并控制检测部,电力供给部139用于供给电力。此外,光学部135由射出光的光源135A、光束分离器135B、以及透镜135C、135D、135E构成,光束分离器135B向传感器芯片110侧反射从光源135A射入的光,并使从传感器芯片侧射入的光透过至受光元件137侧。
此外,如图18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、用于和外部的接口的连接部142、电力供给部139。在电力供给部139是二次电池的情况下,还可以具备用于充电的连接部143。
而且,如图18所示,气体检测装置100的控制部138具备: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、用于控制波长可变干涉滤波器5的电压控制部146、用于接收来自于受光元件137的信号的受光电路147、接收来自于传感器芯片检测器148的信号的传感器芯片检测电路149、以及控制排出单元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,检测传感器芯片110的有无。此外,气体检测装置100中具备存储V-λ数据的存储部(省略图示)。
下面,将对上述的气体检测装置100的动作进行以下说明。
在主体部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,通过该传感器芯片检测器148检测传感器芯片110的有无。信号处理部144在检测到来自于传感器芯片检测器148的检测信号的情况下,判断为是安装有传感器芯片110的状态,并向显示部141输出使其显示可实施检测动作的旨意的显示信号。
并且,例如在用户操作操作面板140,从操作面板140向信号处理部144输出旨在开始检测处理的指示信号时,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,使光源135A进行动作。在光源135A被驱动的情况下,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,其信息向信号处理部144输出。并且,信号处理部144在基于从光源135A输入的温度、光量判断为光源135A在稳定动作中的情况下,控制排出驱动器电路150,使排出单元133动作。由此,含有要检测的目标物质(气体分子)的气体样本从吸入口120A被引向吸入流路120B、传感器芯片110内、排出流路120C、排出口120D。此外,在吸入口120A设置有除尘过滤器120A1,用于去除比较大的粉尘、一部分的水蒸气等。
此外,传感器芯片110是组装有多个金属纳米结构体、利用了局域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结构体之间形成增强电场,如果气体分子进入该增强电场内,则会产生含有分子振动的信息的拉曼散射光以及瑞利散射光。
这些瑞利散射光、拉曼散射光通过光学部135射入滤光器136,瑞利散射光被滤光器136分离,拉曼散射光射入到波长可变干涉滤波器5。于是,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如上述第一实施方式所示,从存储部读入测定对象波长所对应的电压值,将该电压施加于波长可变干涉滤波器5的静电致动器56,在波长可变干涉滤波器5中使作为检查对象的气体分子所对应的拉曼散射光分光。之后,由受光元件137接收到分光后的光的情况下,受光量所对应的受光信号通过受光电路147向信号处理部144输出。在这种情况下,可以从波长可变干涉滤波器5高精度地提取作为目标的拉曼散射光。
信号处理部144将如上所述地获得的作为检测对象的气体分子所对应的拉曼散射光的光谱数据和ROM中存储的数据进行比较,判断是否是目标气体分子,进行物质的指定。此外,信号处理部144使显示部141显示该结果信息,或将其从连接部142向外部输出。
此外,在上述图17以及图18中,例示了由波长可变干涉滤波器5对拉曼散射光进行分光且从分光后的拉曼散射光来进行气体检测的气体检测装置100,但是,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来指定气体类别的气体检测装置。在这种情况下,将使气体流入传感器内部、检测入射光中被气体吸收的光的气体传感器用作本发明的光学模块。并且,将通过这样的气体传感器来分析、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。在这样的构成中,也可以采用波长可变干涉滤波器5来检测气体的成分。
此外,作为用于检测特定物质的存在的系统,并不限定于上述的气体的检测,还可以例示出利用近红外线分光的糖类的非侵入式测定装置、或食物、生物体、矿物等信息的非侵入式测定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个例子,对食物分析装置进行说明。
图19是示出利用了波长可变干涉滤波器5的电子设备的一个例子、即食物分析装置的概略构成的图。
如图19所示,该食物分析装置200具备检测器210(光学模块)、控制部220、和显示部230。检测器210具备射出光的光源211、被导入来自于测定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213(检测部)。
此外,控制部220具备:光源控制部221,实施光源211的亮灯·灭灯控制、亮灯时的亮度控制;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,获取摄像部213所拍摄的分光图像;信号处理部224;以及存储部225。
在该食物分析装置200中,在使系统驱动的情况下,由光源控制部221控制光源211,从光源211对测定对象物照射光。于是,被测定对象物所反射的光通过摄像透镜212射入到波长可变干涉滤波器5中。波长可变干涉滤波器5通过电压控制部222的控制而被驱动。由此,可从波长可变干涉滤波器5高精度地提取目标波长的光。于是,所提取的光被例如由CCD照相机等构成的摄像部213所拍摄。并且,被拍摄的光作为分光图像被存储在存储部225中。此外,信号处理部224控制电压控制部222,使施加于波长可变干涉滤波器5的电压值发生变化,从而获取对于各波长的分光图像。
并且,信号处理部224对存储部225中存储的各图像中的各像素的数据进行运算处理,求得各像素中的光谱。此外,在存储部225中,存储有例如针对光谱的食物的成分相关的信息,信号处理部224基于存储部225中存储的食物相关的信息对求得的光谱的数据进行分析,求出检测对象所包含的食物成分及其含量。此外,还可以从获得的食物成分及含量算出食物卡路里、新鲜度等。而且,通过分析图像内的光谱分布,还可以实施检查对象食物中新鲜度下降的部分的提取等,进而,还可以实施食物内所含的异物等的检测。
并且,信号处理部224进行使显示部230显示如上所述地获得的检查对象食物的成分、含量、卡路里、新鲜度等信息的处理。
此外,在图19中,示出了食物分析装置200的例子,但是,也可以基于大致相同的构成,用作如上所述的其它的信息的非侵入式测定装置。例如,可以用作血液等体液成分的测定、分析等的进行生物体成分的分析的生物体分析装置。作为这样的生物体分析装置,例如作为测定血液等体液成分的装置,如果是用于检测酒精的装置,则可以用作检测驾驶员的饮酒状态的防酒驾装置。此外,还可以用作具备这样的生物体分析装置的电子内窥镜系统。
而且,还可以用作实施矿物的成分分析的矿物分析装置。
而且,本发明的波长可变干涉滤波器、光学模块以及电子设备可以应用于以下所述的装置。
例如,通过使各波长的光的强度随着时间的推移发生变化,还可以通过各波长的光来传送数据,在这种情况下,通过光学模块中设置的波长可变干涉滤波器5对特定波长的光进行分光,并由受光部来接收光,从而可以提取由特定波长的光所传送的数据,通过具备这样的数据提取用光学模块的电子设备处理各波长的光的数据,还可以实施光通信。
此外,作为电子设备,还可以应用于通过本发明的波长可变干涉滤波器对光进行分光来拍摄分光图像的分光照相机、分光分析机等。作为这样的分光照相机的一个例子,可以列举内置有波长可变干涉滤波器5的红外线照相机。
图20是示出分光照相机的概略构成的示意图。如图20所示,分光照相机300具备照相机主体310、摄像透镜单元320、和摄像部330(检测部)。
照相机主体310是由用户把持、操作的部分。
摄像透镜单元320设置于照相机主体310,将射入的图像光引导至摄像部330。此外,如图20所示,该摄像透镜单元320构成为具备物镜321、成像透镜322、以及设置在这些透镜之间的波长可变干涉滤波器5。
摄像部330由受光元件构成,用于拍摄被摄像透镜单元320引导的图像光。
在这样的分光照相机300中,通过波长可变干涉滤波器5而使作为拍摄对象的波长的光透过,从而可以拍摄期望波长的光的分光图像。
而且,还可以将本发明的波长可变干涉滤波器用作带通滤波器,例如还可以用作由波长可变干涉滤波器5仅对发光元件射出的规定波长区域的光中以规定波长为中心的窄频带的光进行分光并使其透过的光学式激光装置。
此外,还可以将本发明的波长可变干涉滤波器用作生物体认证装置,例如还可应用于利用近红外区域、可见区域的光的、血管、指纹、视网膜、虹膜等的认证装置。
而且,可以将光学模块以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5对从物质射出的红外能量(红外光)进行分光、分析,从而来测定样品中的被检体浓度。
如上所述,本发明的波长可变干涉滤波器、光学模块以及电子设备还可以应用于从入射光对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能够以一个器件来对多个波长进行分光,因此,可以高精度地实施多个波长的光谱的测定、对多个成分的检测。因此,与通过多个器件来提取期望波长的现有的装置相比,可以促进光学模块和电子设备的小型化,例如,可适合用作便携用或车载用的光学器件。
此外,实施本发明时的具体构造可以在能够达到本发明目的的范围内适当变更为其它构造等。
Claims (19)
1.一种波长可变干涉滤波器,其特征在于,具备:
第一基板;
与所述第一基板相对配置的第二基板;
设置在所述第一基板上的第一反射膜;
在所述第二基板上与所述第一反射膜相对设置的第二反射膜;
变更所述第一反射膜以及所述第二反射膜之间的间隙尺寸的间隙变更部;
与所述间隙变更部连接的布线部;以及
第三基板,所述第三基板具备与所述第一基板相对的顶面部以及设置于所述顶面部的周围且与所述第一基板接合的侧壁部,
其中,由所述第三基板的所述顶面部、所述侧壁部以及所述第一基板围成的空间被气密密封,
在所述空间内配置有所述第二基板以及所述间隙变更部,
所述布线部设置于所述第一基板,跨所述空间的内外而设置。
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,
所述间隙变更部具备设置于所述第一基板的第一电极、以及设置于所述第二基板且与所述第一电极相对配置的第二电极,
在所述第二基板上设置有与所述第二电极连接的连接电极,
所述布线部具备与所述第一电极连接的第一引出电极、以及与所述连接电极连接的第二引出电极。
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,所述波长可变干涉滤波器具备:
接合部件,所述接合部件设置于所述第三基板的所述侧壁部的端面以及所述第一基板之间,用于接合所述端面以及所述第一基板,
所述布线部通过设置有所述接合部件的区域,跨所述空间的内外而延伸。
4.根据权利要求3所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
在所述第一基板中的与所述侧壁部的所述端面相对的位置上设置有槽,所述布线部在所述槽内延伸。
5.根据权利要求3或4所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述接合部件是低熔点玻璃。
6.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,
所述布线部贯通所述第一基板,跨所述空间的内外而延伸。
7.根据权利要求6所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述侧壁部的所述端面以及所述第一基板通过设置在各自上的金属膜之间的金属接合而接合。
8.根据权利要求6所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述侧壁部的所述端面以及所述第一基板采用低熔点玻璃而接合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
在所述第一基板和所述第三基板中的至少一方上设置有贯通孔,
所述波长可变干涉滤波器具备密封所述贯通孔的密封部件。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述顶面部以及所述侧壁部单独构成。
11.根据权利要求10所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述顶面部以及所述侧壁部的材料和所述第一基板相同。
12.根据权利要求10所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述顶面部的材料是硼硅玻璃,所述侧壁部的材料是硅。
13.根据权利要求10所述的波长可变干涉滤波器,其特征在于,
所述顶面部的材料是玻璃,所述侧壁部的材料是金属。
14.一种波长可变干涉滤波器的制造方法,其特征在于,具有:
第一基板形成工序,在第一基板上形成反射入射光的一部分而使一部分透过的第一反射膜、第一电极、以及布线部;
第二基板形成工序,在第二基板上形成反射入射光的一部分而使一部分透过的第二反射膜、以及第二电极;
第三基板形成工序,形成第三基板,其中,所述第三基板具备顶面部、以及从所述顶面部的厚度方向观察的俯视观察的形状为框状的侧壁部;
间隙形成工序,配置所述第一基板以及所述第二基板,以使所述第一反射膜以及所述第二反射膜相对,所述第一电极以及所述第二电极相对;以及
接合工序,接合所述第一基板和所述第三基板,
其中,在所述接合工序中,配置所述第一基板以及所述第三基板,以使所述第二基板位于由所述顶面部、所述侧壁部以及所述第一基板围成的空间中且所述布线部位于跨所述空间的内外,并且,接合所述侧壁部的与所述第一基板相对的端面以及所述第一基板,对所述空间进行气密密封。
15.根据权利要求14所述的波长可变干涉滤波器的制造方法,其特征在于,
在所述接合工序中,在所述第三基板的所述侧壁部的所述端面以及所述第一基板上形成金属膜,通过接合所形成的金属膜彼此,从而接合所述端面以及所述第一基板。
16.根据权利要求14所述的波长可变干涉滤波器的制造方法,其特征在于,
在所述接合工序中,使用低熔点玻璃来接合所述第三基板的所述侧壁部的所述端面以及所述第一基板。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的波长可变干涉滤波器的制造方法,其特征在于,
在所述第三基板形成工序中,在所述第三基板上形成贯通孔,
在所述接合工序中,在接合了所述侧壁部的所述端面以及所述第一基板之后,通过所述贯通孔对所述空间内的气体抽真空,之后,通过密封所述贯通孔来气密密封所述空间。
18.一种光学模块,其特征在于,具备:
第一基板;
与所述第一基板相对配置的第二基板;
第一反射膜,设置在所述第一基板上,反射入射光的一部分而使一部分透过;
第二反射膜,在所述第二基板上与所述第一反射膜相对设置,反射入射光的一部分而使一部分透过;
间隙变更部,用于变更所述第一反射膜以及所述第二反射膜之间的间隙尺寸;
布线部,与所述间隙变更部连接;
第三基板,具备顶面部以及侧壁部,所述侧壁部从所述顶面部位于所述第一基板侧,在从所述顶面部的厚度方向观察的俯视观察中,所述侧壁部的形状为框状;以及
检测部,用于检测射入到所述第一反射膜和所述第二反射膜之间的光相干涉而被选择的波长的光,
其中,接合所述第三基板的所述侧壁部的和所述第一基板相对的端面以及所述第一基板,由所述第三基板的所述顶面部、所述侧壁部以及所述第一基板围成的空间被气密密封,
在所述空间中,配置有所述第二基板以及所述间隙变更部,
所述布线部设置于所述第一基板,跨所述空间的内外而延伸。
19.一种电子设备,其特征在于,具备:
波长可变干涉滤波器以及用于控制所述波长可变干涉滤波器的控制部,
所述波长可变干涉滤波器具备:第一基板;与所述第一基板相对配置的第二基板;第一反射膜,设置在所述第一基板上,反射入射光的一部分而使一部分透过;第二反射膜,在所述第二基板上与所述第一反射膜相对设置,反射入射光的一部分而使一部分透过;间隙变更部,用于变更所述第一反射膜以及所述第二反射膜之间的间隙尺寸;布线部,与所述间隙变更部连接;以及第三基板,具备顶面部以及侧壁部,所述侧壁部从所述顶面部位于所述第一基板侧,在从所述顶面部的厚度方向观察的俯视观察中,所述侧壁部的形状为框状,
其中,接合所述第三基板的所述侧壁部的和所述第一基板相对的端面以及所述第一基板,由所述第三基板的所述顶面部、所述侧壁部以及所述第一基板围成的空间被气密密封,
在所述空间中,配置有所述第二基板以及所述间隙变更部,
所述布线部设置于所述第一基板,跨所述空间的内外而延伸。
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Publications (2)
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---|---|
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JP (1) | JP6260080B2 (zh) |
CN (1) | CN103913836B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104803340A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-29 | 上海新微技术研发中心有限公司 | 基于硅-玻璃键合的mems光学芯片的封装结构及封装方法 |
CN111357092A (zh) * | 2017-11-17 | 2020-06-30 | 浜松光子学株式会社 | 吸附方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9810576B2 (en) * | 2013-12-27 | 2017-11-07 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Variable wavelength optical filter module |
US9959628B2 (en) * | 2014-11-21 | 2018-05-01 | Christopher M. MUTTI | Imaging system for object recognition and assessment |
JP7131901B2 (ja) * | 2017-11-24 | 2022-09-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | 運搬方法 |
JP6526771B1 (ja) * | 2017-11-24 | 2019-06-05 | 浜松ホトニクス株式会社 | ウェハ |
JP2021097254A (ja) * | 2018-03-23 | 2021-06-24 | ソニーグループ株式会社 | 信号処理装置、信号処理方法、撮像装置および医療用撮像装置 |
WO2020110106A1 (en) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | Unispectral Ltd. | A tunable filter having different gaps |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110252636A1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing variable wavelength interference filter and variable wavelength interference filter |
CN102540312A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 精工爱普生株式会社 | 波长可变干涉滤波器、光学组件以及电子设备 |
CN102636828A (zh) * | 2011-02-09 | 2012-08-15 | 精工爱普生株式会社 | 波长可变干涉滤波器及其制造方法、光模块、光分析装置 |
CN102645742A (zh) * | 2011-02-17 | 2012-08-22 | 精工爱普生株式会社 | 光模块及电子设备 |
JP2012185427A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Seiko Epson Corp | 光モジュールおよび光分析装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0766982B2 (ja) | 1989-03-29 | 1995-07-19 | シャープ株式会社 | 波長選択性受光素子 |
US5550373A (en) | 1994-12-30 | 1996-08-27 | Honeywell Inc. | Fabry-Perot micro filter-detector |
JP3770326B2 (ja) * | 2003-10-01 | 2006-04-26 | セイコーエプソン株式会社 | 分析装置 |
JP2005309174A (ja) * | 2004-04-23 | 2005-11-04 | Seiko Epson Corp | 波長可変フィルタ及びその製造方法 |
US8124434B2 (en) | 2004-09-27 | 2012-02-28 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Method and system for packaging a display |
US20060076631A1 (en) | 2004-09-27 | 2006-04-13 | Lauren Palmateer | Method and system for providing MEMS device package with secondary seal |
US7573547B2 (en) | 2004-09-27 | 2009-08-11 | Idc, Llc | System and method for protecting micro-structure of display array using spacers in gap within display device |
JP2011039141A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Seiko Epson Corp | 波長可変光フィルター |
JP5316483B2 (ja) * | 2010-06-18 | 2013-10-16 | 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 |
JP2012027226A (ja) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Seiko Epson Corp | 干渉フィルター、光モジュール、及び分析装置 |
JP6119090B2 (ja) | 2011-09-27 | 2017-04-26 | 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 |
-
2013
- 2013-01-07 JP JP2013000356A patent/JP6260080B2/ja active Active
- 2013-12-30 US US14/143,644 patent/US9588333B2/en active Active
-
2014
- 2014-01-02 CN CN201410001372.6A patent/CN103913836B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110252636A1 (en) * | 2010-04-16 | 2011-10-20 | Seiko Epson Corporation | Method of manufacturing variable wavelength interference filter and variable wavelength interference filter |
CN102540312A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-04 | 精工爱普生株式会社 | 波长可变干涉滤波器、光学组件以及电子设备 |
CN102636828A (zh) * | 2011-02-09 | 2012-08-15 | 精工爱普生株式会社 | 波长可变干涉滤波器及其制造方法、光模块、光分析装置 |
CN102645742A (zh) * | 2011-02-17 | 2012-08-22 | 精工爱普生株式会社 | 光模块及电子设备 |
JP2012185427A (ja) * | 2011-03-08 | 2012-09-27 | Seiko Epson Corp | 光モジュールおよび光分析装置 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104803340A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-07-29 | 上海新微技术研发中心有限公司 | 基于硅-玻璃键合的mems光学芯片的封装结构及封装方法 |
CN111357092A (zh) * | 2017-11-17 | 2020-06-30 | 浜松光子学株式会社 | 吸附方法 |
CN111357092B (zh) * | 2017-11-17 | 2023-07-07 | 浜松光子学株式会社 | 吸附方法 |
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