JP2015043103A - Wavelength variable interference filter, optical module, and photometric analyzer - Google Patents
Wavelength variable interference filter, optical module, and photometric analyzer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015043103A JP2015043103A JP2014222711A JP2014222711A JP2015043103A JP 2015043103 A JP2015043103 A JP 2015043103A JP 2014222711 A JP2014222711 A JP 2014222711A JP 2014222711 A JP2014222711 A JP 2014222711A JP 2015043103 A JP2015043103 A JP 2015043103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- movable
- electrode
- interference filter
- gap
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
Description
本発明は、入射光から所望の目的波長の光を選択して出射する波長可変干渉フィルター、この波長可変干渉フィルターを備えた光モジュール、及びこの光モジュールを備えた光分析装置に関する。 The present invention relates to a wavelength variable interference filter that selects and emits light having a desired target wavelength from incident light, an optical module including the wavelength variable interference filter, and an optical analyzer including the optical module.
従来、一対の基板の互いに対向する面に、それぞれミラーを対向配置した光フィルター(波長可変干渉フィルター)が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような波長可変干渉フィルターでは、入射光を一対のミラー間で光を多重干渉させ、多重干渉により互いに強め合った特定波長の光のみを透過させる。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical filter (a wavelength variable interference filter) is known in which mirrors are arranged to face each other of a pair of substrates (see, for example, Patent Document 1). In such a tunable interference filter, incident light is subjected to multiple interference between a pair of mirrors, and only light of a specific wavelength strengthened by multiple interference is transmitted.
特許文献1の波長可変干渉フィルターでは、第1の基板と第2の基板とが対向配置されている。また、第1の基板の第2の基板に対向しない面には、円環状の溝部が形成されており、この溝部が形成されることで第1の基板の基板中心部に円柱状の可動部と、可動部と同軸で円環状に形成されるダイヤフラムとが形成される。そして、一対の基板間には、一対の電極が対向配置され、可動部の第2の基板に対向する面及び第2の基板にミラーが対向配置される。ここで、一対の電極に電圧を印加することで、静電引力によりダイヤフラムが湾曲して、ミラーが形成された可動部が基板厚み方向に移動し、一対のミラー間のギャップを調整することが可能となる。これにより、波長可変干渉フィルターは、ギャップに応じた特定波長の光のみを透過させることが可能となる。 In the wavelength tunable interference filter of Patent Document 1, the first substrate and the second substrate are disposed to face each other. An annular groove is formed on the surface of the first substrate that does not face the second substrate, and a cylindrical movable portion is formed at the center of the first substrate by forming this groove. And a diaphragm formed in an annular shape coaxially with the movable portion. A pair of electrodes is disposed between the pair of substrates, and a mirror is disposed to face the surface of the movable portion facing the second substrate and the second substrate. Here, by applying a voltage to the pair of electrodes, the diaphragm is bent by electrostatic attraction, and the movable part on which the mirror is formed moves in the substrate thickness direction, and the gap between the pair of mirrors can be adjusted. It becomes possible. Thereby, the variable wavelength interference filter can transmit only light of a specific wavelength corresponding to the gap.
ところで、特許文献1の波長可変干渉フィルターでは、ダイヤフラムが第1の基板にのみ形成されている。このような構成では、可動部を大きく変位させて、ギャップを小さくするためには、ダイヤフラムの厚み寸法を小さくしたり、基板厚み方向に見る平面視におけるダイヤフラムの面積を大きくしたりする必要がある。しかしながら、ダイヤフラムの厚み寸法を小さく、また面積を大きくすると、ダイヤフラムが変位し易くなり、これに伴って可動部に設けられたミラーも変位し易くなる。すなわち、外部からの振動等の外的要因により、ミラー間のギャップが変動し、印加電圧に応じた所望のギャップに設定できないことが予想される。 By the way, in the variable wavelength interference filter of Patent Document 1, the diaphragm is formed only on the first substrate. In such a configuration, in order to greatly displace the movable part and reduce the gap, it is necessary to reduce the thickness of the diaphragm or to increase the area of the diaphragm in plan view as viewed in the substrate thickness direction. . However, when the thickness dimension of the diaphragm is reduced and the area is increased, the diaphragm is easily displaced, and accordingly, the mirror provided on the movable portion is also easily displaced. That is, it is expected that the gap between the mirrors fluctuates due to external factors such as external vibration and cannot be set to a desired gap according to the applied voltage.
本発明の目的は、外的要因によるギャップの変動を抑制しつつ、所望のギャップに正確に設定できる波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a tunable interference filter, an optical module, and an optical analyzer that can be accurately set to a desired gap while suppressing gap fluctuation due to external factors.
本発明の波長可変干渉フィルターは、第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記第1基板の前記第2基板に対向する面に設けられた第1反射膜と、前記第2基板に設けられ、前記第1反射膜と所定のギャップを介して対向する第2反射膜と、前記第1反射膜と前記第2反射膜との間のギャップの寸法を変えるギャップ可変部とを備え、前記第1基板は、前記第1反射膜が設けられた第1可動部と、前記第1可動部を前記第1基板の厚み方向に移動可能に保持する第1連結保持部とを備え、前記第2基板は、前記第2反射膜が設けられた第2可動部と、前記第2可動部を前記第2基板の厚み方向に移動可能に保持する第2連結保持部とを備え、前記ギャップ可変部は、前記第1可動部及び前記第2可動部を相対的に移動させることで、前記ギャップの寸法を変更させることを特徴とする。 The wavelength variable interference filter according to the present invention includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, a first reflective film provided on a surface of the first substrate facing the second substrate, A second reflection film provided on the second substrate and facing the first reflection film with a predetermined gap; and a gap variable portion that changes a dimension of a gap between the first reflection film and the second reflection film. The first substrate includes a first movable portion provided with the first reflective film, and a first connection holding portion that holds the first movable portion movably in the thickness direction of the first substrate. The second substrate includes a second movable portion provided with the second reflective film, and a second connection holding portion that holds the second movable portion movably in the thickness direction of the second substrate. The gap variable part relatively moves the first movable part and the second movable part. , Characterized in that to change the size of the gap.
ところで、可動部を例えば、所定の変位量だけ変位させるために、上述したように、ダイヤフラムの厚み寸法を小さくしたり、平面視におけるダイヤフラムの面積を大きくしたりする必要がある。このため、振動等の外的要因によりギャップに変動が生じる可能性がある。しかし、本発明によれば、第1基板及び第2基板は、第1、第2可動部及び第1、第2連結保持部をそれぞれ備えるので、振動等の外的要因が付加された場合、第1、第2可動部は同じ方向に変位し、ギャップ寸法の変動を少なくすることができる。また、ギャップ可変部により各連結保持部が互いに近接する方向に撓んで、各可動部が互いに近接する方向に変位する。このため、第1可動部及び第2可動部の変位量の合計が従来の変位量と同一となればよいので、各可動部の変位量を従来より小さくできる。すなわち、本発明の連結保持部の厚み寸法や面積を上述した従来のダイヤフラムの厚み寸法や面積よりも大きくすることができることで、外的要因によるギャップの変動を抑制でき、印加電圧に応じた所望のギャップに正確に設定できる。 By the way, in order to displace the movable part by a predetermined displacement amount, for example, as described above, it is necessary to reduce the thickness dimension of the diaphragm or increase the area of the diaphragm in plan view. For this reason, the gap may vary due to external factors such as vibration. However, according to the present invention, since the first substrate and the second substrate include the first and second movable parts and the first and second connection holding parts, respectively, when an external factor such as vibration is added, The first and second movable parts are displaced in the same direction, and the variation in the gap dimension can be reduced. Further, the connection holding portions are bent in the direction approaching each other by the gap variable portion, and the movable portions are displaced in the direction approaching each other. For this reason, since the sum total of the displacement amount of a 1st movable part and a 2nd movable part should just be the same as the conventional displacement amount, the displacement amount of each movable part can be made smaller than before. That is, since the thickness dimension and area of the connection holding portion of the present invention can be made larger than the thickness dimension and area of the conventional diaphragm described above, gap variation due to external factors can be suppressed, and a desired value according to the applied voltage can be suppressed. The gap can be set accurately.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第1基板は、前記第1可動部及び前記第1連結部で構成される第1変位部を備え、前記第2基板は、前記第2可動部及び前記第2連結部で構成される第2変位部を備え、前記第1変位部及び前記第2変位部は、同一材料により、同一形状に形成されることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, the first substrate includes a first displacement portion including the first movable portion and the first connection portion, and the second substrate includes the second movable portion and the first movable portion. It is preferable that a second displacement portion including a second connection portion is provided, and the first displacement portion and the second displacement portion are formed of the same material and in the same shape.
本発明によれば、第1基板の第1変位部、及び第2基板の第2変位部が同一材料により、同一形状に形成されるので、外的要因が加わった際の第1連結保持部及び第2連結保持部の撓み量が同一となり、第1可動部及び第2可動部の変位量も同一となる。これにより、上述した振動等の外的要因が加わり、各可動部が変位しても、各可動部は同一方向に同一の変位量で変位するため、ギャップの変動をより抑制できる。 According to the present invention, since the first displacement portion of the first substrate and the second displacement portion of the second substrate are formed of the same material and in the same shape, the first connection holding portion when an external factor is applied And the bending amount of the 2nd connection holding part becomes the same, and the displacement amount of the 1st movable part and the 2nd movable part also becomes the same. Thereby, even if external factors, such as the vibration mentioned above, are added and each movable part is displaced, since each movable part is displaced by the same displacement amount in the same direction, the fluctuation | variation of a gap can be suppressed more.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第1変位部は、基板厚み方向に断面した断面視において、前記第1連結保持部における前記第1基板の厚み方向の中心線を通り、かつ前記第1反射膜に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成され、前記第2変位部は、前記第2基板の厚み方向に断面した断面視において、前記第2連結保持部における基板厚み方向の中心線を通り、かつ前記第2反射膜に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成されることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, the first displacement portion may pass through a center line of the first connection holding portion in the thickness direction of the first substrate in the cross-sectional view taken in the substrate thickness direction, and the first displacement portion. The second displacement portion is formed in line symmetry with a straight line along a direction parallel to the reflection film as a symmetry axis, and the second displacement portion has a substrate thickness in the second connection holding portion in a cross-sectional view taken in the thickness direction of the second substrate. It is preferable that the line is symmetrical with respect to a straight line passing through the center line of the direction and extending along a direction parallel to the second reflective film.
本発明によれば、各変位部は、連結保持部の基板厚み方向の中心線を通り、かつ各反射膜に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成されている。
ところで、変位部が上述の線対称に形成されていない場合では、振動等の外的要因が加わり、基板の面方向に変位部が振動すると、各変位部に前記面方向の力が加えられる。このため、各変位部に作用する力のバランスが悪くなり、各可動部に設けられた各反射膜間のギャップが変動する。そこで、本発明では、各変位部は上述の線対称に形成されるため、各変位部に作用する面方向の力が釣り合うこととなり、基板の面方向に変位部が振動した場合でも、ギャップの変動を抑制できる。
以上より、本発明では、基板における厚み方向及び面方向の振動等の外的要因が加えられた場合でも、ギャップ変動を抑制できる。
According to the present invention, each displacement part is formed in line symmetry with a straight line passing through the center line of the connection holding part in the substrate thickness direction and parallel to each reflection film as an axis of symmetry.
By the way, when the displacement part is not formed in line symmetry as described above, external factors such as vibration are applied, and when the displacement part vibrates in the surface direction of the substrate, a force in the surface direction is applied to each displacement part. For this reason, the balance of the force which acts on each displacement part worsens, and the gap between each reflecting film provided in each movable part fluctuates. Therefore, in the present invention, since each displacement portion is formed symmetrically as described above, the forces in the surface direction acting on each displacement portion are balanced, and even when the displacement portion vibrates in the surface direction of the substrate, the gap is Variation can be suppressed.
As described above, in the present invention, even when an external factor such as vibration in the thickness direction and the surface direction in the substrate is applied, gap variation can be suppressed.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第1基板及び前記第2基板は、同一材料により、同一形状に形成されることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, it is preferable that the first substrate and the second substrate are formed of the same material and in the same shape.
本発明によれば、各基板が同一材料により、同一形状に形成されるので、上述したギャップの変動を抑制できる他、各基板を製造する際に、基板毎の製造工程を同一にでき、製造工程を簡略化できる。 According to the present invention, since each substrate is formed with the same material and in the same shape, the above-described gap variation can be suppressed, and the manufacturing process for each substrate can be made the same when manufacturing each substrate. The process can be simplified.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記ギャップ可変部は、前記第1基板の前記第2基板に対向する面に設けられた第1電極と、前記第2基板に前記第1電極と対向して設けられた第2電極とを備え、前記第1基板の前記第1電極が設けられた面とは反対側の面、及び前記第2基板の前記第2電極が設けられた面とは反対側の面には、それぞれ前記第1電極または前記第2電極と同一材料で構成された第1撓み防止膜が設けられ、前記第1基板の前記第1反射膜が設けられた面とは反対側の面、及び前記第2基板の前記第2反射膜が設けられた面とは反対側の面には、前記第1反射膜または前記第2反射膜と同一材料で構成された第2撓み防止膜が設けられることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, the gap variable portion may include a first electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate, and a second substrate facing the first electrode. A second electrode provided on the surface of the first substrate opposite to the surface on which the first electrode is provided, and a surface on the second substrate opposite to the surface on which the second electrode is provided. The surface of the first substrate is provided with a first anti-bending film made of the same material as the first electrode or the second electrode, and is opposite to the surface of the first substrate on which the first reflective film is provided. And a surface of the second substrate opposite to the surface on which the second reflective film is provided are formed of the same material as the first reflective film or the second reflective film. A film is preferably provided.
ところで、環境温度が変化すると、各基板に成膜形成された反射膜や電極の温度に依存する線膨張係数が変動するため、反射膜や電極の内部応力が変動する。このため、温度変化により、基板が撓むおそれがある。
本発明では、基板における各電極が形成された面とは反対側の面に電極と同一材料の第1撓み防止膜と、基板における各反射膜が形成された面とは反対側の面に反射膜と同一材料の第2撓み防止膜とを設けている。これによれば、環境温度の変化が生じた場合でも、電極及び反射膜の内部応力が基板に及ぼす力と、第1、第2撓み防止膜が基板に及ぼす力とが釣り合い、基板の撓みを抑制できる。従って、第1反射膜及び第2反射膜を平行にすることができるため、波長可変干渉フィルターの分解能を向上させることができる。
By the way, when the environmental temperature changes, the linear expansion coefficient depending on the temperature of the reflective film and the electrode formed on each substrate changes, so that the internal stress of the reflective film and the electrode changes. For this reason, there exists a possibility that a board | substrate may bend by a temperature change.
In the present invention, the first deflection preventing film made of the same material as the electrode on the surface opposite to the surface on which each electrode is formed on the substrate, and the surface on the opposite side to the surface on which each reflective film is formed on the substrate. A second anti-bending film made of the same material as the film is provided. According to this, even when the environmental temperature changes, the force exerted on the substrate by the internal stress of the electrode and the reflective film balances the force exerted on the substrate by the first and second anti-bending films, and the substrate is bent. Can be suppressed. Therefore, since the first reflection film and the second reflection film can be made parallel, the resolution of the wavelength variable interference filter can be improved.
本発明の光モジュールは、上述の波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを透過した検査対象光を受光する受光手段とを備えることを特徴とする。 An optical module of the present invention includes the above-described wavelength tunable interference filter and light receiving means for receiving inspection target light transmitted through the wavelength tunable interference filter.
本発明によれば、上述した発明と同様に、外的要因である振動等によるギャップの変動を抑制できるため、波長可変干渉フィルターを印加電圧に応じた所望のギャップに正確に設定できる。従って、光モジュールは、受光手段により精度の高い測定をすることができる。 According to the present invention, similarly to the above-described invention, the fluctuation of the gap due to vibration or the like that is an external factor can be suppressed, so that the wavelength variable interference filter can be accurately set to a desired gap according to the applied voltage. Therefore, the optical module can measure with high accuracy by the light receiving means.
本発明の光分析装置は、上述の光モジュールと、前記光モジュールの前記受光手段により受光された光に基づいて、前記検査対象光の光特性を分析する分析処理部とを備えることを特徴とする。 An optical analyzer according to the present invention includes the above-described optical module, and an analysis processing unit that analyzes optical characteristics of the inspection target light based on light received by the light receiving unit of the optical module. To do.
本発明によれば、上述した波長可変干渉フィルターを有する光モジュールを備えるので、精度の高い測定を実施でき、この測定結果に基づいて光分析処理を実施することで、正確な分光特性を測定可能な光分析装置を実現することができる。 According to the present invention, since the optical module having the wavelength variable interference filter described above is provided, high-precision measurement can be performed, and accurate spectral characteristics can be measured by performing optical analysis processing based on the measurement result. An optical analyzer can be realized.
[第1実施形態]
以下、本発明に係る第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔1.測色装置の概略構成〕
図1は、第1実施形態の測色装置1(光分析装置)の概略構成を示すブロック図である。
測色装置1は、図1に示すように、被検査対象Aに光を射出する光源装置2と、測色センサー3(光モジュール)と、測色装置1の全体動作を制御する制御装置4とを備える。そして、この測色装置1は、光源装置2から射出される光を被検査対象Aにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー3にて受光し、測色センサー3から出力される検出信号に基づいて、検査対象光の色度、すなわち被検査対象Aの色を分析して測定する装置である。
[First Embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment according to the invention will be described with reference to the drawings.
[1. (Schematic configuration of the color measuring device)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a colorimetric device 1 (light analysis device) according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the colorimetric device 1 includes a
〔2.光源装置の構成〕
光源装置2は、光源21、複数のレンズ22(図1には1つのみ記載)を備え、被検査対象Aに対して白色光を射出する。また、複数のレンズ22には、コリメーターレンズが含まれてもよく、この場合、光源装置2は、光源21から射出された白色光をコリメーターレンズにより平行光とし、図示しない投射レンズから被検査対象Aに向かって射出する。なお、本実施形態では、光源装置2を備える測色装置1を例示するが、例えば被検査対象Aが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置2が設けられない構成としてもよい。
[2. Configuration of light source device]
The
〔3.測色センサーの構成〕
測色センサー3は、図1に示すように、エタロン5(波長可変干渉フィルター)と、エタロン5を透過する光を受光する受光素子31(受光手段)と、エタロン5で透過させる光の波長を可変する電圧制御部6とを備える。また、測色センサー3は、エタロン5に対向する位置に、被検査対象Aで反射された反射光(検査対象光)を、内部に導光する図示しない入射光学レンズを備えている。そして、この測色センサー3は、エタロン5により、入射光学レンズから入射した検査対象光のうち、所定波長の光のみを分光し、分光した光を受光素子31にて受光する。
受光素子31は、複数の光電交換素子により構成されており、受光量に応じた電気信号を生成する。そして、受光素子31は、制御装置4に接続されており、生成した電気信号を受光信号として制御装置4に出力する。
[3. (Configuration of colorimetric sensor)
As shown in FIG. 1, the
The
(3−1.エタロンの構成)
図2は、エタロン5の概略構成を示す平面図であり、図3は、図2の矢視III−III線で示す位置でのエタロン5の断面図である。なお、図1では、エタロン5に検査対象光が図中下側から入射しているが、図3では、検査対象光が図中上側から入射するものとする。
エタロン5は、図2に示すように、平面視正方形状の板状の光学部材であり、一辺が例えば10mmに形成されている。このエタロン5は、図3に示すように、検査対象光の入射側から第1基板51及び第2基板52を備え、これらの基板51,52が、例えば常温活性化接合やプラズマ重合膜を用いたシロキサン接合などにより接合層53を介して互いに接合されて一体的に構成される。これらの第1基板51及び第2基板52は、同一形状に形成されており、図3に示す断面視において、接合層53を中心軸として線対称となるように構成されている。そして、これらの2枚の基板51,52は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などにより形成されている。
(3-1. Composition of etalon)
FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the
As shown in FIG. 2, the
また、第1基板51と第2基板52との間には、第1可動ミラー56(第1反射膜)、及び第2可動ミラー57(第2反射膜)が設けられる。ここで、第1可動ミラー56は、第1基板51の第2基板52に対向する面(後述する第1可動面515A)に固定され、第2可動ミラー57は、第2基板52の第1基板51に対向する面(後述する第2可動面525A)に固定されている。また、これらの第1、第2可動ミラー56,57は、ミラー間ギャップGを介して対向配置されている。
さらに、第1基板51と第2基板52との間には、各可動ミラー56,57の間のミラー間ギャップGの寸法を調整するための静電アクチュエーター54が設けられている。
A first movable mirror 56 (first reflective film) and a second movable mirror 57 (second reflective film) are provided between the
Further, an
(3−1−1.第1基板の構成)
第1基板51は、厚みが例えば200μmのガラス基材をエッチングにより加工することで形成される。この第1基板51には、図2に示すようなエタロン5を厚み方向から見た平面視(以降、エタロン平面視と称す)において、基板中心点を中心とした円形の第1変位部511が形成される。この第1変位部511は、円柱状の第1可動部512と同軸であり、エタロン平面視で円環状に形成されて第1可動部512を第1基板51の厚み方向に移動可能に保持する第1連結保持部513とを備える。
(3-1-1. Configuration of the first substrate)
The
第1変位部511は、第1基板51の形成材料の平板状のガラス基材をエッチングにより溝を形成することで形成される。すなわち、第1変位部511の第1基板51の第2基板52に対向しない光入射側の面に、第1連結保持部513を形成するための円環状の第1円環溝部513Aがエッチングにより形成される。
また、第1変位部511の第2基板52に対向する側の面には、エタロン平面視で基板中心点を中心とした円形状の第1円形溝部514がエッチングにより形成される。
このような第1変位部511は、上述したように、第1基板51及び第2基板52が同一材料により、同一形状に形成されるため、後述する第2基板52の第2変位部521と同一材料により、同一形状に形成される。
The
A circular first
As described above, since the
第1可動部512は、第1連結保持部513よりも厚み寸法が大きく形成される。第1可動部512の第2基板52に対向する面である第1円形溝部514の底面には、エタロン平面視で基板中心点を中心として、第1円形溝部514と同軸で、かつ第1円形溝部514の径寸法よりも小さい円形状の第2円形溝部515がエッチングにより形成される。この第2円形溝部515の底面である第1可動面515Aには、直径が約3mmで円形状のTiO2−SiO2系の誘電体多層膜により形成された第1可動ミラー56が固定される。
なお、本実施形態では、第1可動ミラー56として、TiO2−SiO2系の誘電体多層膜のミラーを用いる例を示すが、分光可能な波長域として可視光全域をカバーできるAg合金単層のミラーを用いる構成としてもよい。
The first
In this embodiment, a TiO 2 —SiO 2 dielectric multilayer mirror is used as the first
第1連結保持部513は、第1可動部512の周囲を囲うダイヤフラムであり、厚み寸法が例えば50μmに形成される。この第1連結保持部513の第2基板52に対向し、第1円形溝部514の底面である第1電極固定面514Aには、エタロン平面視で円環状の第1電極541が形成される。
なお、第1電極541は、導電性を有し、後述する第2基板52の第2電極542との間で電圧を印加することで、第1電極541及び第2電極542間に静電引力を発生させることが可能なものであれば、特に限定されないが、本実施形態では、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウムスズ)を用いるが、Au/Crなどの金属積層体を用いてもよい。
なお、第1電極541の上面には、図示を省略したが、第1電極541及び第2電極542の間の放電等によるリークを防止するために絶縁膜が形成される。この絶縁膜としては、SiO2やTEOS(TetraEthoxySilane)などを用いることができ、特に第1基板51を形成するガラス基板と同一光学特性を有するSiO2が好ましい。絶縁膜として、SiO2を用いる場合、第1基板51及び絶縁膜の間での光の反射等がないため、第1基板51上に第1電極541を形成した後、第1基板51の第2基板52に対向する側の面の全面に絶縁膜を形成することができる。
The 1st connection holding |
The
Although not shown in the drawing, an insulating film is formed on the upper surface of the
第1電極541の外周縁の一部からは、図2に示すエタロン平面視において、エタロン5の左下方向に向かって、第1電極引出部541Lが延出して形成される。さらに、第1電極引出部541Lの先端には、第1電極パッド541Pが形成され、第1電極パッド541Pが電圧制御部6(図1参照)に接続される。
そして、静電アクチュエーター54を駆動時には、電圧制御部6(図1参照)により、第1電極パッド541Pに電圧が印加される。
A first
When the
ここで、第1基板51において、第1円形溝部514が形成されていない部分が第1基板51の接合面51Aとなる。この接合面51Aには、図2及び図3に示すように、接合用の接合層53が膜状に形成される。この接合層53には、主材料としてポリオルガノシロキサンが用いられたプラズマ重合膜などを用いることができる。
Here, in the
(3−1−2.第2基板の構成)
第2基板52は、上述したように、第1基板51と同一形状に構成されるため、以下では、第2基板52の構成の説明を簡略化する。
第2基板52は、第1基板51と同様に、厚みが例えば200μmのガラス基材をエッチングにより加工することで形成される。そして、この第2基板52には、エタロン平面視で円形状の第2変位部521が形成される。この第2変位部521は、図2に示すように、円柱状の第2可動部522と、第2可動部522を第2基板52の厚み方向に移動可能に保持する第2連結保持部523とを備える。
すなわち、第1基板51及び第2基板52の双方に連結保持部513,523が形成されるため、第1電極541と後述する第2電極542との間で静電引力が発生すると、各基板51,52の各可動部512,522が互いに近接する方向に変位することとなる。
(3-1-2. Configuration of Second Substrate)
Since the
Similar to the
That is, since the
第2変位部521の第1基板51に対向しない面には、第2連結保持部523を形成するための円環状の第1円環溝部523Aがエッチングにより形成される。
また、第2変位部521の第1基板51に対向する側の面には、エタロン平面視で基板中心点を中心とした円形状の第3円形溝部524がエッチングにより形成される。
An annular first
A circular third
第2可動部522の第1基板51に対向する面である第3円形溝部524の底面には、エタロン平面視で基板中心点を中心として、第3円形溝部524と同軸で、かつ第3円形溝部524の径寸法よりも小さい円形状の第4円形溝部525がエッチングにより形成される。
第4円形溝部525の底面である第2可動面525Aは、第1可動面515Aと平行に形成され、第2可動面525Aには、第1可動ミラー56と同一構成の第2可動ミラー57が固定される。
The bottom surface of the third
The second
第2連結保持部523の第1基板51に対向し、第3円形溝部524の底面である第2電極固定面524Aには、エタロン平面視で円環状の第2電極542が形成される。この第2電極542は、第1電極541に所定のギャップを介して対向し、第1電極541と同一構成で形成される。ここで、第2電極542と前述の第1電極541とにより、本発明に係るギャップ可変部としての静電アクチュエーター54が構成される。
An annular
第2電極542の外周縁の一部からは、図2に示すエタロン平面視において、エタロン5の右上方向に向かって、第2電極引出部542Lが延出して形成される。さらに、第2電極引出部542Lの先端には、第2電極パッド542Pが形成され、第1電極パッド541Pと同様に、電圧制御部6に接続される。
そして、静電アクチュエーター54の駆動時には、電圧制御部6(図1参照)により、第2電極パッド542Pに電圧が印加される。
A second electrode lead-out
When the
ここで、第2基板52の第1基板51に対向する面において、第2円形溝部524が形成されていない部分が、第2基板52における接合面52Aとなる。この接合面52Aには、第1基板51の接合面51Aと同様に、主材料としてポリオルガノシロキサンを用いた接合層53が設けられる。
Here, on the surface of the
以上の第1基板51及び第2基板52を有するエタロン5では、静電アクチュエーター54に所定電圧が印加されると、第1連結保持部513及び第2連結保持部523が撓み、第1可動部512及び第2可動部522が相対的に変位する。このため、各可動部512,522の変位量を合計した合算変位量によりミラー間ギャップGの寸法が決定される。
In the
(3−2.電圧制御部の構成)
電圧制御部6は、制御装置4からの入力される制御信号に基づいて、静電アクチュエーター54の第1電極541及び第2電極542に印加する電圧を制御する。
(3-2. Configuration of voltage control unit)
The voltage control unit 6 controls the voltage applied to the
〔4.制御装置の構成〕
制御装置4は、測色装置1の全体動作を制御する。この制御装置4としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。
そして、制御装置4は、図1に示すように、光源制御部41、測色センサー制御部42、及び測色処理部43(分析処理部)などを備えて構成されている。
[4. Configuration of control device]
The
As shown in FIG. 1, the
光源制御部41は、光源装置2に接続されている。そして、光源制御部41は、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置2に所定の制御信号を出力し、光源装置2から所定の明るさの白色光を射出させる。
測色センサー制御部42は、測色センサー3に接続されている。そして、測色センサー制御部42は、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー3にて受光させる光の波長を設定し、この波長の光の受光量を検出する旨の制御信号を測色センサー3に出力する。これにより、測色センサー3の電圧制御部6は、制御信号に基づいて、利用者が所望する光の波長のみを透過させるよう、静電アクチュエーター54への印加電圧を設定する。
測色処理部43は、測色センサー制御部42を制御して、エタロン5のミラー間ギャップを変動させて、エタロン5を透過する光の波長を変化させる。また、測色処理部43は、受光素子31から入力される受光信号に基づいて、エタロン5を透過した光の光量を取得する。そして、測色処理部43は、上記により得られた各波長の光の受光量に基づいて、被検査対象Aにより反射された光の色度を算出する。
The light
The colorimetric
The
〔5.エタロンの製造方法〕
次に、上記エタロン5の製造方法について、図4に基づいて説明する。
エタロン5を製造するためには、第1基板51及び第2基板52をそれぞれ製造し、形成された第1基板51と第2基板52とを貼り合わせる。各基板51,52の製造工程は同一であるため、以下では、第1基板51の製造工程についてのみ説明する。
[5. Etalon Manufacturing Method)
Next, a method for manufacturing the
In order to manufacture the
第1基板51の形成材料である厚み寸法が200μmの石英ガラス基板を用意し、このガラス基板の表面粗さRaが1nm以下となるまで両面を精密研磨する。そして、図4(A)に示すように、第1基板51の上面及び下面にレジスト61を塗布する。
次に、塗布されたレジスト61をフォトリソグラフィ法により露光・現像して、第1連結保持部513(第1円環溝部513A)が形成される箇所、及び第1円形溝部514(第1電極固定面514A)が形成される箇所をパターニングする。そして、第1基板51をHF等のエッチング液に浸漬し、図4(B)に示すように、第1基板51の上面及び下面を所望の深さ寸法となるまでウェットエッチングを行う。この際、予め、どの程度の時間、基板をエッチング液に浸漬すれば、どの程度の深さ寸法までエッチングされることがわかっているため、第1基板51を所定時間、エッチング液に浸漬させて、第1円環溝部513A及び第1円形溝部514を形成する。
A quartz glass substrate having a thickness of 200 μm, which is a material for forming the
Next, the applied resist 61 is exposed and developed by a photolithography method to form the first connection holding part 513 (first
次に、第1円形溝部514の底面に新たにレジスト62を塗布する。そして、塗布したレジスト62をフォトリソグラフィ法により露光・現像して、第2円形溝部515(第1可動面515A)が形成される箇所をパターニングする。次に、図4(C)に示すように、第1基板51の下面を所望の深さ寸法となるまでウェットエッチングを行い、第2円形溝部515を形成する。
そして、レジスト61,62を除去することで、厚さ50μmの第1連結保持部513、第1可動部512、第1電極固定面514A、及び第1可動面515Aが形成される。
Next, a resist 62 is newly applied to the bottom surface of the first
Then, by removing the resists 61 and 62, a first
次に、第1基板51の下面の第1電極541形成部分以外にレジスト(リフトオフパターン)を形成する。そして、ITO層をスパッタリング法により成膜して、レジストを除去する。これにより、図4(D)に示すように、第1電極固定面514Aに第1電極541が形成される。
Next, a resist (lift-off pattern) is formed on the lower surface of the
次に、第1可動面515Aの第1可動ミラー56形成部分以外にレジスト(リフトオフパターン)を形成する。そして、TiO2−SiO2系の薄膜をスパッタリング法により成膜して、レジストを除去することで、図4(E)に示すように、第1可動面515Aに直径が約3mmの円形状の第1可動ミラー56が形成される。
以上により、第1基板51が形成される。
Next, a resist (lift-off pattern) is formed on the first
Thus, the
また、第2基板52は、第1基板51の製造工程と同一であるため、第1基板51の製造と同時に製造される。なお、第1基板51の製造工程を繰り返して、第2基板52を製造してもよい。
そして、製造された第1基板51及び第2基板52を接合する。具体的には、各基板51,52の接合面51A,52Aに形成された接合層53を構成するプラズマ重合膜に活性化エネルギーを付与するために、O2プラズマ処理またはUV処理を行う。O2プラズマ処理は、O2流量30cc/分、圧力27Pa、RFパワー200Wの条件で30秒間実施する。また、UV処理は、UV光源としてエキシマUV(波長172nm)を用いて3分間処理を行う。プラズマ重合膜に活性化エネルギーを付与した後、2つの基板51,52のアライメントを行い、接合層53を介して接合面51A,52Aを重ね合わせて荷重をかけることにより、基板51,52同士を接合させる。
以上により、エタロン5が製造される。
Further, since the
And the manufactured 1st board |
Thus, the
〔6.第1実施形態の作用効果〕
上述の第1実施形態に係るエタロン5によれば、以下の効果を奏する。
(1)第1基板51及び第2基板52は、可動部512,522及び連結保持部513,523をそれぞれ備えるので、各電極541,542に電圧を印加することで、各連結保持部513,523が互いに近接する方向に撓み、各可動部512,522が互いに近接する方向に変位する。このため、第1可動部512及び第2可動部522の変位量の合算変位量が上述した一方の基板にのみ可動部が設けられる構成での変位量と同一となればよい。すなわち、各可動部512,522の各変位量が従来の変位量の半分でよい。従って、各連結保持部513,523の厚み寸法や面積を小さくすることなく、外的要因によるギャップの変動を抑制でき、印加電圧に応じた所望のギャップに正確に設定できる。
[6. Effects of First Embodiment]
The
(1) Since the
(2)各基板51,52が同一材料、同一形状に形成されるので、外的要因が加わった際の第1連結保持部513及び第2連結保持部523の撓み量が同一となり、第1可動部512及び第2可動部522の変位量も同一となる。これにより、前述の振動等の外的要因が加わり、各基板51,52の各可動部512,522が変位しても、各可動部512,522が同一方向に同一の変位量で変位するため、ギャップの変動をより抑制できる。また、各基板51,52を製造する際に、基板51,52毎の製造工程を同一にでき、製造工程を簡略化できる。
(2) Since the
(3)各基板51,52に第1可動部512及び第2可動部522を備えるので、第1可動部512及び第2可動部522の各変位量を合計した合算変位量により、所望のギャップ寸法が決定される。このため、従来のように、一方の基板のみに可動部を設けた構成に比べて、各可動部512,522の変位量が半分でよい。従って、各可動部512,522を変位させる静電アクチュエーター54に印加する電圧も小さくてよく、省電力化が図れる。
ところで、省電力化を図るために、一方の基板のみに可動部を設けた構成において、連結保持部の厚み寸法を小さくすること等が考えられるが、上述した外的要因によりギャップの変動が生じる。しかし、本実施形態では、連結保持部の厚み寸法等を小さくすることなく、省電力化することができる。
(3) Since the first
By the way, in order to save power, in the configuration in which the movable portion is provided only on one substrate, it may be possible to reduce the thickness dimension of the connection holding portion. However, the gap variation occurs due to the above-described external factors. . However, in this embodiment, it is possible to save power without reducing the thickness dimension or the like of the connection holding portion.
[第2実施形態]
以下、本発明に係る第2実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。
本実施形態のエタロン5Aは、前記第1実施形態のエタロン5と同様の構成を備えるが、本実施形態のエタロン5Aでは、各基板51,52の連結保持部513,523が図6に示す断面視において各基板51,52の中心に形成され、さらに、反射防止膜58及びダミー電極59が形成される点で相違する。
なお、以下の説明では、前記第1実施形態と同一構成要素については、同一符号を付し、その説明を省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
The
In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
本実施形態に係るエタロン5Aは、前記第1実施形態と同様に、第1基板51及び第2基板が同一形状に構成される。このため、以下では、第1基板51の構成について説明し、第2基板52の構成の説明については省略する。
第1基板51の第1変位部511は、第1可動ミラー56が固定される円柱状の第1可動部512と、エタロン平面視で円環状の第1連結保持部513と、第1可動部512と第1連結保持部513との間に第1電極541が固定されるエタロン平面視で円環状の第1電極固定部516とを備える。
In the
The
第1可動部512は、第1連結保持部513の厚み寸法よりも大きく、かつ第1電極固定部516の厚み寸法よりも小さく形成される。この第1可動部512は、第1基板51の上面及び下面に同一形状、かつ同一の溝深さ寸法を有する円形溝部517がそれぞれエッチング形成されることで、図6に示す断面視で基板厚み方向の中心に形成される。そして、第2基板52に対向する円形溝部517の底面には、第1可動ミラー56が形成され、第1基板51の光入射側の面に形成される円形溝部517の底面には、第1可動ミラー56と同一材質の反射防止膜58(第2撓み防止膜)が形成される。
The first
反射防止膜58は、入射した光の反射を防止し、透過する光を増加させるものであり、エタロン平面視において、第1可動ミラー56に重なる位置に形成される。また、この反射防止膜58は、環境温度の変化により、第1可動ミラー56の面方向に作用する応力が変動して第1基板51に生じた撓みを抑制するものである。具体的に、環境温度が変化すると、第1可動ミラー56の線膨張係数等が変動するため、第1可動ミラー56の内部応力が変動して、第1基板51に撓みが生じる。そこで、第1可動ミラー56と同一材質により、内部応力が同一となるように成膜して反射防止膜58を設ける。そして、環境温度が変化した場合でも、反射防止膜58の線膨張係数等も同様に変動するため、反射防止膜58の内部応力が変動する。すなわち、反射防止膜58の内部応力の作用する方向を第1可動ミラー56の内部応力の作用する方向に対して反対方向となるように成膜形成しておけば、第1可動ミラー56の内部応力により第1基板51に作用する曲げモーメントと、反射防止膜58の内部応力により第1基板51に作用する曲げモーメントとが釣り合い、第1基板51の撓みを抑制できる。
The
第1連結保持部513は、図6に示す断面視で第1基板厚み方向の中心に形成される。このため、第1基板51には、光入射側の面に形成される第1円環溝部513Aの他、第2基板52に対向する側の面に第1円環溝部513Aと同一形状、かつ同一の溝深さ寸法を有する円環状の第2円環溝部513Bが形成される。
The first
第1電極固定部516は、上述した各円形溝部517、及び円環溝部513A,513Bが形成されるとともに、第1基板51の上面及び下面がエッチング形成されることで所定の厚み寸法を有して形成される。この第1電極固定部516は、第1可動部512の厚み寸法よりも大きく、第1連結保持部513の厚み寸法よりも小さく形成されて、図6に示す断面視で基板厚み方向の中心に形成される。これにより、本実施形態においても、第1電極541及び第2電極542間のギャップ寸法は、第1可動ミラー56及び第2可動ミラー57間のギャップ寸法よりも小さく形成される。
そして、第1電極固定部516の第2基板52に対向する側の面には、リング状の第1電極541が形成され、第1電極固定部516の光入射側の面には、第1電極541と同一形状、同一材質のダミー電極59(第1撓み防止膜)が形成される。すなわち、エタロン平面視において、ダミー電極59は、第1電極541に重なるように形成される。
このダミー電極59は、反射防止膜58と同様の機能を有するものであり、環境温度の変化により第1電極541の線膨張係数等が変動して、第1基板51に生じた撓みを抑制するものである。具体的な作用については、上述した反射防止膜58と同様であるため、ここでの説明は省略する。
The first
A ring-shaped
The
上述したように、本実施形態の第1基板51の第1可動部512、第1連結保持部513、及び第1電極固定部516は、基板厚み方向の中心に形成される。そして、第1変位部511は、図6に示す断面視において、第1連結保持部513における基板厚み方向の中心線を通り、かつ各可動ミラー56,57の面に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成される。また、第2基板52の第2変位部521は、第1変位部511と同一形状であるため、第2変位部521も同様に、第2連結保持部523における第2基板厚み方向の中心線を通り、かつ各可動ミラー56,57の面に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成される。
As described above, the first
次に、上記エタロン5Aの製造方法について、図7に基づいて説明する。以下でも、第1基板51の製造工程についてのみ説明し、第2基板52の製造工程の説明については省略する。
第1基板51の形成材料である石英ガラス基板を用意し、このガラス基板の表面粗さRaが1nm以下となるまで両面を精密研磨する。そして、図7(A)に示すように、第1基板51の上面及び下面にレジスト61を塗布する。
次に、塗布されたレジスト61をフォトリソグラフィ法により露光・現像して、第1可動部512を形成される箇所をパターニングする。そして、第1基板51をHF等のエッチング液に浸漬し、図7(B)に示すように、第1基板51の上面及び下面に対してウェットエッチングを行う。これにより、第1基板51の上面及び下面には、円形溝部517の溝深さ寸法よりも小さい寸法の円形溝部517Aが形成される。
Next, a method for manufacturing the
A quartz glass substrate, which is a material for forming the
Next, the applied resist 61 is exposed and developed by a photolithography method, and a portion where the first
次に、塗布されたレジスト61をさらに、フォトリソグラフィ法により露光・現像して、第1電極固定部516が形成される箇所をパターニングする。そして、図7(C)に示すように、第1基板51の上面及び下面の円形溝部517Aを所望の深さ寸法となるまで、さらにウェットエッチングを行い、所望の溝深さ寸法の円形溝部517が形成されることで、第1可動部512が形成される。加えて、円形溝部517の径寸法よりも大きく、かつ円形溝部517と同軸上の円形溝部518が形成されることで、第1電極固定部516が形成される。
Next, the applied resist 61 is further exposed and developed by a photolithography method, and a portion where the first
次に、塗布されたレジスト61をさらに、フォトリソグラフィ法により露光・現像して、第1連結保持部513(円環溝部513A,513B)が形成される箇所をパターニングする。さらに、図7(D)に示すように、新たにレジスト62を第1可動部512及び第1電極固定部516に塗布する。そして、図7(D)に示すように、第1基板51の上面及び下面に対してウェットエッチングを行うことで、所望の深さ寸法を有する円環溝部513A,513Bが形成されて、厚さ50μmの第1連結保持部513が形成される。
そして、レジスト61,62を除去することで、第1連結保持部513、第1電極固定部516、及び第1可動部512が形成される。
Next, the applied resist 61 is further exposed and developed by a photolithography method, and a portion where the first connection holding portion 513 (
Then, by removing the resists 61 and 62, the first
次に、第1基板51の上面のダミー電極59形成部分以外、及び下面の第1電極541形成部分以外にレジスト(リフトオフパターン)を形成する。そして、ITO層をスパッタリング法により成膜して、レジストを除去する。これにより、図7(E)に示すように、第1電極固定部516に第1電極541及びダミー電極59が形成される。
Next, a resist (lift-off pattern) is formed on portions other than the portion where the
次に、第1可動部512の上面の反射防止膜58形成部分以外、及び下面の第1可動ミラー56形成部分以外にレジスト(リフトオフパターン)を形成する。そして、TiO2−SiO2系の薄膜をスパッタリング法により成膜して、レジストを除去することで、図7(F)に示すように、第1可動部512に直径が約3mmの円形状の第1可動ミラー56及び反射防止膜58が形成される。
以上により、第1基板51が形成される。
また、第2基板52は、上述した第1基板51の製造工程と同一の工程により製造される。
そして、各基板51,52は、前記第1実施形態と同様に接合されることで、エタロン5Aが製造される。
Next, a resist (lift-off pattern) is formed on portions other than the portion where the
Thus, the
The
And each board |
上述の第2実施形態に係るエタロン5Aによれば、前記第1実施形態の効果(1)〜(3)の他、以下の効果を奏する。
本実施形態によれば、各基板51,52は、断面視において、各連結保持部513,523における基板厚み方向の中心線を通り、かつ各可動ミラー56,57の面に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成される。
ところで、各変位部511,521が上述の線対称に形成されていない場合では、振動等の外的要因が加わり、基板の面方向に変位部511,521が振動すると、各変位部511,521に前記面方向の力が加えられる。このため、各変位部511,521に作用する力のバランスが悪くなり、各可動部512,522に設けられた各ミラー間のギャップが変動する。本実施形態では、各変位部511,521は上述の線対称に形成されるため、各変位部511,521に作用する面方向の力が釣り合うこととなり、各基板51,52の面方向に変位部511,521が振動した場合でも、ギャップの変動を抑制できる。
以上より、本実施形態では、外的要因が加えられて、各基板51,52が厚み方向または面方向に振動した場合でも、ギャップの変動を抑制できる。
According to the
According to the present embodiment, each of the
By the way, when each displacement part 511,521 is not formed in the above-mentioned line symmetry, when external factors, such as a vibration, are added and the displacement part 511,521 is vibrated in the surface direction of a board | substrate, each displacement part 511,521 is demonstrated. The force in the surface direction is applied. For this reason, the balance of the force which acts on each displacement part 511,521 becomes bad, and the gap between each mirror provided in each movable part 512,522 changes. In this embodiment, since each displacement part 511,521 is formed in the above-mentioned line symmetry, the force of the surface direction which acts on each displacement part 511,521 will be balanced, and it will displace to the surface direction of each board |
As described above, in the present embodiment, even when an external factor is added and each of the
また、環境温度が変化すると、上述したように、各基板51,52に成膜形成された各可動ミラー56,57や各電極541,542の内部応力が変動するため、各基板51,52が撓むおそれがある。そこで、本実施形態では、各基板51,52における各電極541,542が形成された反対側の面に各電極541,542と同一材料及び同一形状のダミー電極59と、各基板51,52における各可動ミラー56,57が形成された反対側の面に各可動ミラー56,57と同一材料及び同一形状の反射防止膜58とを設けている。これによれば、環境温度の変化が生じた場合でも、各可動ミラー56,57及び各電極541,542の内部応力により各基板51,52に作用する曲げモーメントと、ダミー電極59及び反射防止膜58の内部応力により各基板51,52に作用する曲げモーメントとが釣り合い、各基板51,52の撓みを抑制できる。加えて、各基板51,52は、それぞれ対称構造を有しているので、各基板51,52の撓みがより抑制されて、第1可動ミラー56及び第2可動ミラー57を平行にすることができるため、エタロン5Aの分解能をより向上させることができる。
When the environmental temperature changes, as described above, the internal stresses of the
[実施形態の変形]
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、本発明に係るギャップ可変部として静電アクチュエーター54を例示したが、図8に示すような電磁アクチュエーター55を用いてもよい。この電磁アクチュエーター55は、電流が通流される電磁コイル551と、電磁力により電磁コイル551に対して移動する永久磁石552とを備えている。電磁コイル551は、第1基板51の第1電極固定面514Aに設けられ、永久磁石552は、第2基板52の第2電極固定面524Aに設けられ、電磁コイル551及び永久磁石552は対向配置されている。そして、電磁コイル551に電流を通流し、永久磁石552からの磁束とこの磁束と電流との相互作用による電磁力により、電磁コイル551と永久磁石552が互いに近接する方向に向けて移動するので、各変位部511,521が変動する。
[Modification of Embodiment]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
In each of the above embodiments, the
前記各実施形態では、各連結保持部513,523は円環状のダイヤフラムであったが、エタロン平面視における第1可動部512の中心を対称中心点として、点対称となる位置に第1連結保持部513を梁状に形成してもよい。具体的に、図9に示す前記第1実施形態のエタロン5に対する変形例の平面図を参照すると、第1連結保持部513は、第1可動部512の外側に基板厚み方向に貫通する貫通孔50が4か所形成されることで形成される。この構成での静電アクチュエーター54は、第1可動部512の第2基板52に対向する側の面において、第1可動ミラー56の外側にリング状に形成される。
In each of the above-described embodiments, each of the
前記各実施形態では、静電アクチュエーター54は、一重のリング状に形成されていたが、図10に示すように、二重のリング状に形成されていてもよい。具体的に、図10に示す前記第1実施形態のエタロン5に対する変形例の平面図を参照すると、エタロン5は、第1可動部512及び第2可動部522の互いに対向する各面において、第1可動ミラー56の外側にリング状に形成される第1静電アクチュエーター71(ギャップ可変部)と、第1静電アクチュエーター71の外側にCリング状に形成される第2静電アクチュエーター72(ギャップ可変部)とを備える。
そして、第1静電アクチュエーター71の内側第1電極711(第1基板51に形成される電極)の外周縁の一部からは、エタロン平面視において、エタロン5の左上方向に向かって、内側第1電極引出部711Lが延出して形成される。さらに、内側第1電極引出部711Lの先端には、内側第1電極パッド711Pが形成され、内側第1電極パッド711Pが電圧制御部6(図1参照)に接続される。これにより、第1静電アクチュエーター71を駆動時には、電圧制御部6(図1参照)により、内側第1電極パッド711Pに電圧が印加される。
一方、第2静電アクチュエーター72の外側第1電極721(第1基板51に形成される電極)の外周縁の一部からは、エタロン平面視において、エタロン5の右下方向に向かって、外側第1電極引出部721Lが延出して形成される。さらに、外側第1電極引出部721Lの先端には、外側第1電極パッド721Pが形成され、外側第1電極パッド721Pが電圧制御部6(図1参照)に接続される。これにより、第2静電アクチュエーター72を駆動時には、電圧制御部6(図1参照)により、外側第1電極パッド721Pに電圧が印加される。
また、各静電アクチュエーター71,72の各第2電極712,722(第2基板52に形成される電極)は、各第1電極711,721と対向配置されている。そして、内側第2電極712の外周縁の一部からは、エタロン平面視において、エタロン5の右上方向に向かって、外側第2電極722を跨ぐように、第2電極引出部712Lが延出して形成される。さらに、第2電極引出部712Lの先端には、第2電極パッド712Pが形成され、第2電極パッド712Pが電圧制御部6(図1参照)に接続される。これにより、静電アクチュエーター71,72の駆動時には、電圧制御部6(図1参照)により、第2電極パッド712Pに電圧が印加される。
以上のような構成では、静電アクチュエーター71,72毎に電圧制御部6により印加電圧を制御できるため、より精度の高いギャップの設定が可能となる。
In each of the embodiments described above, the
Then, from a part of the outer peripheral edge of the inner first electrode 711 (electrode formed on the first substrate 51) of the first electrostatic actuator 71, the inner first electrode 711 toward the upper left direction of the
On the other hand, from a part of the outer peripheral edge of the outer first electrode 721 (electrode formed on the first substrate 51) of the second electrostatic actuator 72, the outer side toward the lower right of the
Further, the second electrodes 712 and 722 (electrodes formed on the second substrate 52) of the electrostatic actuators 71 and 72 are disposed to face the first electrodes 711 and 721, respectively. The second
In the above configuration, the applied voltage can be controlled by the voltage control unit 6 for each of the electrostatic actuators 71 and 72, so that a more accurate gap can be set.
なお、上述の変形例では、静電アクチュエーター71,72が第1可動部512及び第2可動部522の互いに対向する面にそれぞれ形成されたが、第1連結保持部513及び第2連結保持部523の互いに対向する面にそれぞれ形成されていてもよい。
また、図10では前記第1実施形態の変形例を代表して図示したが、前記第2実施形態のエタロン5Aにおいても上述した同様の構成を採用することができる。この場合には、ダミー電極を二重のリング状に形成しておけばよい。
In the above-described modification, the electrostatic actuators 71 and 72 are formed on the mutually opposing surfaces of the first
Further, in FIG. 10, a modification of the first embodiment is shown as a representative, but the same configuration described above can also be adopted in the
前記各実施形態では、各基板51,52が同一形状のものを例示したが、図11に示すエタロン5Bのように、第1基板51の厚み寸法が第2基板52の厚み寸法よりも小さく形成されていてもよい。また、第1基板51の厚み寸法が第2基板52の厚み寸法よりも大きく形成されていてもよい。
In each of the above embodiments, the
前記第1実施形態では、第1基板51に第1円形溝部514を形成し、第2基板52に第3円形溝部524を形成することで、ミラー間ギャップG及び電極間のギャップを確保していたが、第1円形溝部514及び第3円形溝部524を形成しなくてもよい。この場合には、各基板51,52の接合層53の厚み寸法を大きくして、ミラー間ギャップG及び電極間のギャップを確保してもよい。これより、第1円形溝部514及び第3円形溝部524を形成する工程を省略でき、製造工程を簡略化できる。
前記第2実施形態では、各連結保持部513,523が各基板51,52の厚み方向の中心に形成されていたが、中心に設けられていなくてもよい。
In the first embodiment, the first
In the second embodiment, each of the
前記各実施形態での各基板51,52の製造工程において、各電極541,542を各可動ミラー56,57よりも先に形成していたが、各可動ミラー56,57を先に形成してもよい。
前記各実施形態において、接合面51A,52Aは、接合層53により接合されるとしたが、これに限られない。例えば、接合層53が形成されず、接合面51A,52Aを活性化し、活性化された接合面51A,52Aを重ね合わせて加圧することにより接合する、いわゆる常温活性化接合により接合させる構成などとしてもよく、いかなる接合方法を用いてもよい。
In the manufacturing process of each
In the above embodiments, the bonding surfaces 51A and 52A are bonded by the
前記各実施形態では、本発明の光モジュールとして、測色センサー3を例示し、光分析装置として、測色センサー3を備えた測色装置1を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、センサー内部にガスを流入させ、入射光のうちガスにて吸収された光を検出するガスセンサーを本発明の光モジュールとして用いてもよく、このようなガスセンサーによりセンサー内に流入されたガスを分析、判別するガス検出装置を本発明の光分析装置としてもよい。さらに、光分析装置は、このような光モジュールを備えた分光カメラ、分光分析器などであってもよい。
また、各波長の光の強度を経時的に変化させることで、各波長の光でデータを伝送させることも可能であり、この場合、光モジュールに設けられたエタロン5により特定波長の光を分光し、受光部で受光させることで、特定波長の光により伝送されるデータを抽出することができ、このようなデータ抽出用光モジュールを備えた光分析装置により、各波長の光のデータを処理することで、光通信を実施することもできる。
In each of the above-described embodiments, the
It is also possible to transmit data using light of each wavelength by changing the intensity of light of each wavelength with time. In this case, light of a specific wavelength is spectrally separated by the
1…測色装置(光分析装置)、3…測色センサー(光モジュール)、5,5A…エタロン(波長可変干渉フィルター)、31…受光素子(受光手段)、43…測色処理部(分析処理部)、51…第1基板、52…第2基板、54…静電アクチュエーター(ギャップ可変部)、55…電磁アクチュエーター(ギャップ可変部)、56…第1可動ミラー(第1反射膜)、57…第2可動ミラー(第2反射膜)、58…反射防止膜(第2撓み防止膜)、59…ダミー電極(第1撓み防止膜)、511…第1変位部、512…第1可動部、513…第1連結保持部、521…第2変位部、522…第2可動部、523…第2連結保持部、541…第1電極、542…第2電極。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Color measuring device (light analyzer), 3 ... Color measuring sensor (optical module) 5, 5A ... Etalon (wavelength variable interference filter), 31 ... Light receiving element (light receiving means), 43 ... Color measuring processing part (analysis) Processing unit), 51 ... first substrate, 52 ... second substrate, 54 ... electrostatic actuator (gap variable unit), 55 ... electromagnetic actuator (gap variable unit), 56 ... first movable mirror (first reflective film), 57 ... second movable mirror (second reflection film), 58 ... antireflection film (second deflection prevention film), 59 ... dummy electrode (first deflection prevention film), 511 ... first displacement portion, 512 ... first movement , 521... First connection holding part, 521... Second displacement part, 522... Second movable part, 523... Second connection holding part, 541.
本発明の波長可変干渉フィルターは、第1基板と、前記第1基板に対向するように配置される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置される第1ミラーと、前記第1ミラーと前記第2基板との間に配置される第2ミラーと、前記第1基板と前記第2基板との間に配置される第1電極と、前記第1電極と前記第2基板との間に配置される第2電極と、を含み、前記第1電極と前記第2電極との間に電圧を印加することにより、前記第1ミラーを前記第2ミラー側に変位させ、前記第2ミラーを前記第1ミラー側に変位させることを特徴とする。 The wavelength variable interference filter according to the present invention includes a first substrate, a second substrate disposed so as to face the first substrate, and a first mirror disposed between the first substrate and the second substrate. A second mirror disposed between the first mirror and the second substrate; a first electrode disposed between the first substrate and the second substrate; the first electrode; A second electrode disposed between the second substrate and the first mirror being displaced toward the second mirror by applying a voltage between the first electrode and the second electrode. And the second mirror is displaced toward the first mirror.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第1基板は、第1可動部と、前記第1可動部を保持する第1連結保持部と、を有し、前記第1ミラーは、前記第1基板の側から前記第2基板の側を見たとき、前記第1可動部に重なることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, the first substrate includes a first movable portion and a first connection holding portion that holds the first movable portion, and the first mirror includes the first substrate. When the second substrate side is viewed from the side, it preferably overlaps the first movable part.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第1可動部は、前記第1連結保持部より厚み寸法が大きいことが好ましい。 In the wavelength variable interference filter according to the aspect of the invention, it is preferable that the first movable portion has a thickness dimension larger than that of the first connection holding portion.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第2ミラーは、前記第1基板の側から前記第2基板の側を見たとき、前記第1可動部に重なることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, it is preferable that the second mirror overlaps the first movable portion when the second substrate side is viewed from the first substrate side.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第1電極は、前記第1基板の側から前記第2基板の側を見たとき、前記第1連結保持部に重なることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, it is preferable that the first electrode overlaps the first connection holding portion when the second substrate side is viewed from the first substrate side.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第2基板は、第2可動部と、前記第2可動部を保持する第2連結保持部と、を有し、前記第2ミラーは、前記第1基板の側から前記第2基板の側を見たとき、前記第2可動部に重なることが好ましい。 In the variable wavelength interference filter according to the aspect of the invention, the second substrate includes a second movable portion and a second connection holding portion that holds the second movable portion, and the second mirror includes the first substrate. When viewed from the side of the second substrate, it is preferable to overlap the second movable portion.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第2可動部は、前記第2連結保持部より厚み寸法が大きいことが好ましい。 In the wavelength variable interference filter according to the aspect of the invention, it is preferable that the second movable portion has a thickness dimension larger than that of the second connection holding portion.
本発明の波長可変干渉フィルターは、第1ミラーと、前記第1ミラーに対向するように配置される第2ミラーと、静電引力により、前記第1ミラーを前記第2ミラー側に変位させ、前記第2ミラーを前記第1ミラー側に変位させるギャップ可変部と、を含むことを特徴とする。 The wavelength tunable interference filter according to the present invention includes a first mirror, a second mirror disposed so as to face the first mirror, and electrostatic attraction to displace the first mirror toward the second mirror, And a gap variable section that displaces the second mirror toward the first mirror.
本発明の光モジュールは、上記波長可変干渉フィルターを含むことを特徴とする。 The optical module of the present invention includes the above-described wavelength variable interference filter.
本発明の光分析装置は、上記波長可変干渉フィルターを含むことを特徴とする。 An optical analyzer according to the present invention includes the above-described variable wavelength interference filter.
本発明の参考技術に係る波長可変干渉フィルターは、第1基板と、前記第1基板に対向する第2基板と、前記第1基板の前記第2基板に対向する面に設けられた第1反射膜と、前記第2基板に設けられ、前記第1反射膜と所定のギャップを介して対向する第2反射膜と、前記第1反射膜と前記第2反射膜との間のギャップの寸法を変えるギャップ可変部とを備え、前記第1基板は、前記第1反射膜が設けられた第1可動部と、前記第1可動部を前記第1基板の厚み方向に移動可能に保持する第1連結保持部とを備え、前記第2基板は、前記第2反射膜が設けられた第2可動部と、前記第2可動部を前記第2基板の厚み方向に移動可能に保持する第2連結保持部とを備え、前記ギャップ可変部は、前記第1可動部及び前記第2可動部を相対的に移動させることで、前記ギャップの寸法を変更させることを特徴とする。
ところで、可動部を例えば、所定の変位量だけ変位させるために、上述したように、ダイヤフラムの厚み寸法を小さくしたり、平面視におけるダイヤフラムの面積を大きくしたりする必要がある。このため、振動等の外的要因によりギャップに変動が生じる可能性がある。しかし、上記参考技術によれば、第1基板及び第2基板は、第1、第2可動部及び第1、第2連結保持部をそれぞれ備えるので、振動等の外的要因が付加された場合、第1、第2可動部は同じ方向に変位し、ギャップ寸法の変動を少なくすることができる。また、ギャップ可変部により各連結保持部が互いに近接する方向に撓んで、各可動部が互いに近接する方向に変位する。このため、第1可動部及び第2可動部の変位量の合計が従来の変位量と同一となればよいので、各可動部の変位量を従来より小さくできる。すなわち、上記参考技術の連結保持部の厚み寸法や面積を上述した従来のダイヤフラムの厚み寸法や面積よりも大きくすることができることで、外的要因によるギャップの変動を抑制でき、印加電圧に応じた所望のギャップに正確に設定できる。
A wavelength tunable interference filter according to a reference technique of the present invention includes a first substrate, a second substrate facing the first substrate, and a first reflection provided on a surface of the first substrate facing the second substrate. A film, a second reflective film provided on the second substrate and opposed to the first reflective film with a predetermined gap, and a gap dimension between the first reflective film and the second reflective film. The first substrate includes a first movable portion provided with the first reflective film, and a first movable portion that holds the first movable portion movably in the thickness direction of the first substrate. A second holding portion provided with the second reflective film, and a second connecting portion for holding the second movable portion movably in the thickness direction of the second substrate. A holding portion, and the gap variable portion relatively moves the first movable portion and the second movable portion relative to each other. It is to movement, characterized in that changing the dimension of the gap.
By the way, in order to displace the movable part by a predetermined displacement amount, for example, as described above, it is necessary to reduce the thickness dimension of the diaphragm or increase the area of the diaphragm in plan view. For this reason, the gap may vary due to external factors such as vibration. However, according to the above-described reference technique , the first substrate and the second substrate include the first and second movable parts and the first and second connection holding parts, respectively, so that external factors such as vibration are added. The first and second movable parts are displaced in the same direction, and the variation of the gap dimension can be reduced. Further, the connection holding portions are bent in the direction approaching each other by the gap variable portion, and the movable portions are displaced in the direction approaching each other. For this reason, since the sum total of the displacement amount of a 1st movable part and a 2nd movable part should just be the same as the conventional displacement amount, the displacement amount of each movable part can be made smaller than before. That is, by making the thickness dimension and area of the connection holding part of the above-mentioned reference technology larger than the thickness dimension and area of the conventional diaphragm described above, it is possible to suppress the fluctuation of the gap due to external factors, and according to the applied voltage It can be accurately set to a desired gap.
上記参考技術に係る波長可変干渉フィルターでは、前記第1基板は、前記第1可動部及び前記第1連結部で構成される第1変位部を備え、前記第2基板は、前記第2可動部及び前記第2連結部で構成される第2変位部を備え、前記第1変位部及び前記第2変位部は、同一材料により、同一形状に形成されることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the above-described reference technology, the first substrate includes a first displacement unit including the first movable unit and the first connection unit, and the second substrate includes the second movable unit. In addition, it is preferable that the second displacement portion includes the second connecting portion, and the first displacement portion and the second displacement portion are formed of the same material and in the same shape.
上記参考技術によれば、第1基板の第1変位部、及び第2基板の第2変位部が同一材料により、同一形状に形成されるので、外的要因が加わった際の第1連結保持部及び第2連結保持部の撓み量が同一となり、第1可動部及び第2可動部の変位量も同一となる。これにより、上述した振動等の外的要因が加わり、各可動部が変位しても、各可動部は同一方向に同一の変位量で変位するため、ギャップの変動をより抑制できる。 According to the above reference technique , the first displacement portion of the first substrate and the second displacement portion of the second substrate are formed of the same material and in the same shape, so that the first connection holding when an external factor is applied. The amount of bending of the first and second connection holding portions is the same, and the amount of displacement of the first movable portion and the second movable portion is also the same. Thereby, even if external factors, such as the vibration mentioned above, are added and each movable part is displaced, since each movable part is displaced by the same displacement amount in the same direction, the fluctuation | variation of a gap can be suppressed more.
上記参考技術に係る波長可変干渉フィルターでは、前記第1変位部は、基板厚み方向に断面した断面視において、前記第1連結保持部における前記第1基板の厚み方向の中心線を通り、かつ前記第1反射膜に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成され、前記第2変位部は、前記第2基板の厚み方向に断面した断面視において、前記第2連結保持部における基板厚み方向の中心線を通り、かつ前記第2反射膜に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成されることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the above-described reference technique, the first displacement portion passes through a center line in the thickness direction of the first substrate in the first connection holding portion in a cross-sectional view taken in the substrate thickness direction, and The second displacing portion is formed in line symmetry with a straight line along a direction parallel to the first reflecting film as a symmetric axis, and the second displacement portion in the second connection holding portion in a cross-sectional view in the thickness direction of the second substrate. It is preferable that the line is symmetrical with respect to a straight line passing through the center line in the substrate thickness direction and parallel to the second reflective film.
上記参考技術によれば、各変位部は、連結保持部の基板厚み方向の中心線を通り、かつ各反射膜に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成されている。
ところで、変位部が上述の線対称に形成されていない場合では、振動等の外的要因が加わり、基板の面方向に変位部が振動すると、各変位部に前記面方向の力が加えられる。このため、各変位部に作用する力のバランスが悪くなり、各可動部に設けられた各反射膜間のギャップが変動する。そこで、上記参考技術では、各変位部は上述の線対称に形成されるため、各変位部に作用する面方向の力が釣り合うこととなり、基板の面方向に変位部が振動した場合でも、ギャップの変動を抑制できる。
以上より、上記参考技術では、基板における厚み方向及び面方向の振動等の外的要因が加えられた場合でも、ギャップ変動を抑制できる。
According to the above-described reference technique , each displacement portion is formed in line symmetry with a straight line passing through the center line of the connection holding portion in the substrate thickness direction and parallel to each reflection film as a symmetry axis.
By the way, when the displacement part is not formed in line symmetry as described above, external factors such as vibration are applied, and when the displacement part vibrates in the surface direction of the substrate, a force in the surface direction is applied to each displacement part. For this reason, the balance of the force which acts on each displacement part worsens, and the gap between each reflecting film provided in each movable part fluctuates. Therefore, in the above-described reference technique , each displacement portion is formed in the above-described line symmetry, so that the forces in the surface direction acting on each displacement portion are balanced, and even when the displacement portion vibrates in the surface direction of the substrate, the gap Can be suppressed.
As described above , in the above-described reference technique , gap variation can be suppressed even when an external factor such as vibration in the thickness direction and surface direction of the substrate is applied.
上記参考技術に係る波長可変干渉フィルターでは、前記第1基板及び前記第2基板は、同一材料により、同一形状に形成されることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the above-described reference technique, it is preferable that the first substrate and the second substrate are formed of the same material and in the same shape.
上記参考技術によれば、各基板が同一材料により、同一形状に形成されるので、上述したギャップの変動を抑制できる他、各基板を製造する際に、基板毎の製造工程を同一にでき、製造工程を簡略化できる。 According to the above-mentioned reference technique , since each substrate is formed in the same shape with the same material, in addition to suppressing the above-described gap variation, when manufacturing each substrate, the manufacturing process for each substrate can be the same, The manufacturing process can be simplified.
上記参考技術に係る波長可変干渉フィルターでは、前記ギャップ可変部は、前記第1基板の前記第2基板に対向する面に設けられた第1電極と、前記第2基板に前記第1電極と対向して設けられた第2電極とを備え、前記第1基板の前記第1電極が設けられた面とは反対側の面、及び前記第2基板の前記第2電極が設けられた面とは反対側の面には、それぞれ前記第1電極または前記第2電極と同一材料で構成された第1撓み防止膜が設けられ、前記第1基板の前記第1反射膜が設けられた面とは反対側の面、及び前記第2基板の前記第2反射膜が設けられた面とは反対側の面には、前記第1反射膜または前記第2反射膜と同一材料で構成された第2撓み防止膜が設けられることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the above-described reference technique, the gap variable unit includes a first electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate, and a second substrate facing the first electrode. A surface of the first substrate opposite to the surface on which the first electrode is provided, and a surface of the second substrate on which the second electrode is provided. The opposite surface is provided with a first anti-bending film made of the same material as the first electrode or the second electrode, and the surface of the first substrate provided with the first reflective film. The second surface made of the same material as the first reflective film or the second reflective film is formed on the opposite surface and the surface opposite to the surface on which the second reflective film of the second substrate is provided. It is preferable that a deflection preventing film is provided.
ところで、環境温度が変化すると、各基板に成膜形成された反射膜や電極の温度に依存する線膨張係数が変動するため、反射膜や電極の内部応力が変動する。このため、温度変化により、基板が撓むおそれがある。
上記参考技術では、基板における各電極が形成された面とは反対側の面に電極と同一材料の第1撓み防止膜と、基板における各反射膜が形成された面とは反対側の面に反射膜と同一材料の第2撓み防止膜とを設けている。これによれば、環境温度の変化が生じた場合でも、電極及び反射膜の内部応力が基板に及ぼす力と、第1、第2撓み防止膜が基板に及ぼす力とが釣り合い、基板の撓みを抑制できる。従って、第1反射膜及び第2反射膜を平行にすることができるため、波長可変干渉フィルターの分解能を向上させることができる。
By the way, when the environmental temperature changes, the linear expansion coefficient depending on the temperature of the reflective film and the electrode formed on each substrate changes, so that the internal stress of the reflective film and the electrode changes. For this reason, there exists a possibility that a board | substrate may bend by a temperature change.
In the above-mentioned reference technique , the first deflection preventing film made of the same material as the electrode on the surface opposite to the surface on which the electrodes are formed on the substrate, and the surface on the opposite side to the surface on which the reflective films are formed on the substrate. A second anti-bending film made of the same material as the reflective film is provided. According to this, even when the environmental temperature changes, the force exerted on the substrate by the internal stress of the electrode and the reflective film balances the force exerted on the substrate by the first and second anti-bending films, and the substrate is bent. Can be suppressed. Therefore, since the first reflection film and the second reflection film can be made parallel, the resolution of the wavelength variable interference filter can be improved.
本発明の参考技術に係る光モジュールは、上述の波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを透過した検査対象光を受光する受光手段とを備えることを特徴とする。 An optical module according to a reference technique of the present invention includes the above-described wavelength tunable interference filter and light receiving means for receiving inspection target light transmitted through the wavelength tunable interference filter.
上記参考技術によれば、上記参考技術に係る波長可変干渉フィルターと同様に、外的要因である振動等によるギャップの変動を抑制できるため、波長可変干渉フィルターを印加電圧に応じた所望のギャップに正確に設定できる。従って、光モジュールは、受光手段により精度の高い測定をすることができる。 According to the reference technology, like the variable wavelength interference filter according to the reference technique, since the variation of the gap by an external factor such as vibration can be suppressed, the desired gap variable wavelength interference filter corresponding to the applied voltage It can be set accurately. Therefore, the optical module can measure with high accuracy by the light receiving means.
本発明の参考技術に係る光分析装置は、上述の光モジュールと、前記光モジュールの前記受光手段により受光された光に基づいて、前記検査対象光の光特性を分析する分析処理部とを備えることを特徴とする。 An optical analyzer according to a reference technique of the present invention includes the above-described optical module, and an analysis processing unit that analyzes optical characteristics of the inspection target light based on light received by the light receiving unit of the optical module. It is characterized by that.
上記参考技術によれば、上記参考技術に係る波長可変干渉フィルターを有する光モジュールを備えるので、精度の高い測定を実施でき、この測定結果に基づいて光分析処理を実施することで、正確な分光特性を測定可能な光分析装置を実現することができる。 According to the reference technique, since an optical module having a variable wavelength interference filter according to the reference technique, can be performed with high accuracy measurement, by performing the optical analysis process based on the measurement result, accurate spectral An optical analyzer capable of measuring characteristics can be realized.
Claims (7)
前記第1基板に対向する第2基板と、
前記第1基板の前記第2基板に対向する面に設けられた第1反射膜と、
前記第2基板に設けられ、前記第1反射膜と所定のギャップを介して対向する第2反射膜と、
前記第1反射膜と前記第2反射膜との間のギャップの寸法を変えるギャップ可変部とを備え、
前記第1基板は、前記第1反射膜が設けられた第1可動部と、前記第1可動部を前記第1基板の厚み方向に移動可能に保持する第1連結保持部とを備え、
前記第2基板は、前記第2反射膜が設けられた第2可動部と、前記第2可動部を前記第2基板の厚み方向に移動可能に保持する第2連結保持部とを備え、
前記ギャップ可変部は、前記第1可動部及び前記第2可動部を相対的に移動させることで、前記ギャップの寸法を変更させる
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 A first substrate;
A second substrate facing the first substrate;
A first reflective film provided on a surface of the first substrate facing the second substrate;
A second reflective film provided on the second substrate and facing the first reflective film with a predetermined gap;
A gap variable portion that changes the size of the gap between the first reflective film and the second reflective film;
The first substrate includes a first movable portion provided with the first reflective film, and a first connection holding portion that holds the first movable portion movably in the thickness direction of the first substrate,
The second substrate includes a second movable portion provided with the second reflective film, and a second connection holding portion that holds the second movable portion movably in the thickness direction of the second substrate,
The variable wavelength interference filter according to claim 1, wherein the gap variable section changes the size of the gap by relatively moving the first movable section and the second movable section.
前記第1基板は、前記第1可動部及び前記第1連結部で構成される第1変位部を備え、
前記第2基板は、前記第2可動部及び前記第2連結部で構成される第2変位部を備え、
前記第1変位部及び前記第2変位部は、同一材料により、同一形状に形成される
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 The tunable interference filter according to claim 1,
The first substrate includes a first displacement part configured by the first movable part and the first connection part,
The second substrate includes a second displacement part configured by the second movable part and the second connection part,
The variable wavelength interference filter, wherein the first displacement portion and the second displacement portion are formed of the same material and in the same shape.
前記第1変位部は、基板厚み方向に断面した断面視において、前記第1連結保持部における前記第1基板の厚み方向の中心線を通り、かつ前記第1反射膜の面に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成され、
前記第2変位部は、前記第2基板の厚み方向に断面した断面視において、前記第2連結保持部における前記第2基板の厚み方向の中心線を通り、かつ前記第2反射膜の面に平行となる方向に沿う直線を対称軸として線対称に形成される
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 The tunable interference filter according to claim 2,
The first displacement portion passes through a center line of the first connection holding portion in the thickness direction of the first substrate and is parallel to the surface of the first reflective film in a cross-sectional view taken along the substrate thickness direction. Is formed in line symmetry with a straight line along
The second displacement portion passes through the center line of the second connection holding portion in the thickness direction of the second substrate and is on the surface of the second reflective film in a cross-sectional view taken along the thickness direction of the second substrate. A wavelength tunable interference filter, characterized by being formed in line symmetry with a straight line along a parallel direction as a symmetry axis.
前記第1基板及び前記第2基板は、同一材料により、同一形状に形成される
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 In the wavelength variable interference filter according to any one of claims 1 to 3,
The variable wavelength interference filter, wherein the first substrate and the second substrate are formed of the same material and in the same shape.
前記ギャップ可変部は、
前記第1基板の前記第2基板に対向する面に設けられた第1電極と、
前記第2基板に前記第1電極と対向して設けられた第2電極とを備え、
前記第1基板の前記第1電極が設けられた面とは反対側の面、及び前記第2基板の前記第2電極が設けられた面とは反対側の面には、それぞれ前記第1電極または前記第2電極と同一材料で構成された第1撓み防止膜が設けられ、
前記第1基板の前記第1反射膜が設けられた面とは反対側の面、及び前記第2基板の前記第2反射膜が設けられた面とは反対側の面には、前記第1反射膜または前記第2反射膜と同一材料で構成された第2撓み防止膜が設けられる
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 In the wavelength variable interference filter according to any one of claims 1 to 4,
The gap variable part is
A first electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate;
A second electrode provided on the second substrate so as to face the first electrode;
The surface of the first substrate opposite to the surface provided with the first electrode and the surface of the second substrate opposite to the surface provided with the second electrode are respectively provided with the first electrode. Alternatively, a first bending prevention film made of the same material as the second electrode is provided,
The surface of the first substrate opposite to the surface provided with the first reflective film and the surface of the second substrate opposite to the surface provided with the second reflective film are provided with the first A wavelength tunable interference filter, comprising a reflective film or a second anti-bending film made of the same material as the second reflective film.
前記波長可変干渉フィルターを透過した検査対象光を受光する受光手段とを備える
ことを特徴とする光モジュール。 The wavelength variable interference filter according to any one of claims 1 to 5,
An optical module comprising: a light receiving unit configured to receive inspection target light transmitted through the wavelength variable interference filter.
前記光モジュールの前記受光手段により受光された光に基づいて、前記検査対象光の光特性を分析する分析処理部とを備える
ことを特徴とする光分析装置。 An optical module according to claim 6;
An optical analysis apparatus comprising: an analysis processing unit that analyzes optical characteristics of the inspection target light based on light received by the light receiving unit of the optical module.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014222711A JP2015043103A (en) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | Wavelength variable interference filter, optical module, and photometric analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014222711A JP2015043103A (en) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | Wavelength variable interference filter, optical module, and photometric analyzer |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010253956A Division JP5641220B2 (en) | 2010-11-12 | 2010-11-12 | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015043103A true JP2015043103A (en) | 2015-03-05 |
Family
ID=52696619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014222711A Pending JP2015043103A (en) | 2014-10-31 | 2014-10-31 | Wavelength variable interference filter, optical module, and photometric analyzer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015043103A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113321178A (en) * | 2021-05-31 | 2021-08-31 | 成都海威华芯科技有限公司 | MEMS filter |
US11493396B2 (en) | 2018-05-22 | 2022-11-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Pressure detection element and pressure detection apparatus |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005157133A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Okayama Prefecture | Optical switching element and image display apparatus using optical switching element |
JP2010139552A (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Seiko Epson Corp | Optical filter and optical module having the same |
-
2014
- 2014-10-31 JP JP2014222711A patent/JP2015043103A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005157133A (en) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | Okayama Prefecture | Optical switching element and image display apparatus using optical switching element |
JP2010139552A (en) * | 2008-12-09 | 2010-06-24 | Seiko Epson Corp | Optical filter and optical module having the same |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11493396B2 (en) | 2018-05-22 | 2022-11-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Pressure detection element and pressure detection apparatus |
CN113321178A (en) * | 2021-05-31 | 2021-08-31 | 成都海威华芯科技有限公司 | MEMS filter |
CN113321178B (en) * | 2021-05-31 | 2023-05-16 | 成都海威华芯科技有限公司 | MEMS filter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5641220B2 (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer | |
JP5928992B2 (en) | Method for manufacturing tunable interference filter | |
JP5909850B2 (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer | |
JP5779852B2 (en) | Tunable interference filter, optical module, and optical analyzer | |
JP5707780B2 (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer | |
US8559111B2 (en) | Interference filter having adhesive and warp reduction grooves | |
JP2012155023A (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analysis device | |
JP2011053510A (en) | Wavelength variable interference filter, colorimetry sensor, colorimetry module and method of controlling wavelength variable interference filter | |
JP5673049B2 (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer | |
JP2011169943A (en) | Tunable interference filter, optical sensor, and analytical instrument | |
JP2012150353A (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analysis device | |
JP2011170137A (en) | Variable wavelength interference filter, optical sensor and analyzer | |
JP5445303B2 (en) | Optical filter element, optical filter module, and analytical instrument | |
JP2018141933A (en) | Wavelength variable interference filter and optical module | |
JP2015043103A (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and photometric analyzer | |
JP2011232447A (en) | Optical filter, optical filter module, and analyzer | |
JP5617621B2 (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer | |
JP5999213B2 (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer | |
JP5978506B2 (en) | Interference filter, optical module, and analyzer | |
JP2012128136A (en) | Optical sensor | |
JP2012141347A (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer | |
JP2012088419A (en) | Optical module and optical analysis device | |
JP2012047858A (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, optical analyzer, and manufacturing method of wavelength variable interference filter | |
JP2011081055A (en) | Wavelength variable interference filter, colorimetry sensor and colorimetry module | |
JP2016029491A (en) | Wavelength variable interference filter, optical module, and optical analyzer |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141128 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141128 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150812 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150818 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151019 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20160329 |