JP2017083613A - Wavelength selection element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光フィルタなどの波長選択素子に関する。 The present invention relates to a wavelength selection element such as an optical filter.
光フィルタは、例えば、入射された光の中から所定の波長(波長帯域)の光のみを選択的に出射するように構成された光学素子である。例えば、光フィルタのような波長選択素子は、互いに対向する一対の反射膜を配置した構成を有している。当該一対の反射膜は、例えば、間隙をおいて平行に配置される。また、反射膜間の間隔は、取出されるべき光の波長に応じて設定される。 The optical filter is an optical element configured to selectively emit only light having a predetermined wavelength (wavelength band) from incident light, for example. For example, a wavelength selection element such as an optical filter has a configuration in which a pair of reflective films facing each other are arranged. The pair of reflective films are arranged in parallel with a gap, for example. Further, the interval between the reflective films is set according to the wavelength of light to be extracted.
例えば、特許文献1には、第1の光反射部を備える可動板がその厚さ方向に変位可能に設けられた第1の基体と、第1の光反射部に光学ギャップを隔てて対向する第2の光反射部が設けられた第2の基体とを有する光学デバイスが開示されている。また、当該第1及び第2の基体は、接合膜を介して接合されている。 For example, in Patent Literature 1, a movable plate having a first light reflecting portion is opposed to a first base body provided so as to be displaceable in the thickness direction, and the first light reflecting portion is opposed to an optical gap. An optical device having a second substrate provided with a second light reflecting portion is disclosed. Further, the first and second bases are bonded via a bonding film.
反射膜間の間隔(光学ギャップ)は、取出す光(電磁波)の波長、すなわち波長選択特性(フィルタリング特性)に密接に関連している。特定の波長の電磁波のみを確実に取出すことを考慮すると、反射膜間の光学ギャップは膜内方向において厳密に一定であることが好ましい。 The interval between the reflecting films (optical gap) is closely related to the wavelength of the extracted light (electromagnetic wave), that is, the wavelength selection characteristic (filtering characteristic). In consideration of reliably extracting only an electromagnetic wave having a specific wavelength, it is preferable that the optical gap between the reflective films is strictly constant in the in-film direction.
一方、複数(例えば2つ)の基板にそれぞれ反射膜を形成し、当該基板同士が接合された構成を有する光学フィルタが一般に知られている。このような構成の場合、例えば、基板の接合領域には接合層が形成され、接合層によって当該2つの基板が接合される。ここで、光学ギャップの精度は、接合された基板間の位置関係(例えば2つの基板の平行度)の影響を受ける。 On the other hand, an optical filter having a configuration in which a reflective film is formed on each of a plurality of (for example, two) substrates and the substrates are bonded to each other is generally known. In such a configuration, for example, a bonding layer is formed in the bonding region of the substrates, and the two substrates are bonded by the bonding layer. Here, the accuracy of the optical gap is affected by the positional relationship between the bonded substrates (for example, the parallelism of the two substrates).
従って、フィルタリング特性を高めるためには、所望の光学ギャップが確実に形成されるように基板同士が接合されていることが好ましい。また、接合された基板間の位置が確実に確定されていることが好ましい。また、例えば、複雑な装置を必要とせず、容易に基板同士を接合することができることが好ましい。 Therefore, in order to improve the filtering characteristics, it is preferable that the substrates are bonded to each other so that a desired optical gap is reliably formed. Moreover, it is preferable that the position between the bonded substrates is reliably determined. In addition, for example, it is preferable that the substrates can be easily bonded to each other without requiring a complicated apparatus.
また、一般に、光フィルタは、反射膜間の間隔(光学ギャップ)が固定された波長固定型と、光学ギャップを調節すること可能な波長可変型とに区別される。波長可変型の光フィルタは、例えば、固定された一方の反射膜と、当該一方の反射膜に間隙をおいて対向し、その対向方向に移動可能な他方の反射膜とを備えている。この波長可変型の光フィルタ(波長選択素子)においては、反射膜間の間隔、すなわち波長選択特性を安定して正確に調節できることが好ましい。 In general, optical filters are classified into a fixed wavelength type in which the interval (optical gap) between reflecting films is fixed and a variable wavelength type in which the optical gap can be adjusted. The wavelength tunable optical filter includes, for example, one fixed reflection film and the other reflection film that faces the one reflection film with a gap and is movable in the opposite direction. In this tunable optical filter (wavelength selection element), it is preferable that the interval between the reflection films, that is, the wavelength selection characteristics can be adjusted stably and accurately.
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、基板同士が確実に所望の間隔で位置決めされ、波長選択特性を安定して正確に調節することが可能な波長選択素子を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a wavelength selection element in which substrates can be reliably positioned at desired intervals and wavelength selection characteristics can be adjusted stably and accurately. It is aimed.
請求項1に記載の発明は、一対の基板の各々に空隙をおいて対向して配置された一対の反射膜を有し、反射膜の少なくとも一方が反射膜の対向方向に変位可能な波長選択素子であって、一対の基板の各々に形成され、互いに直接に突き当たって少なくとも一方の反射膜の変位基準位置を定める突当り部と、外部から空隙に通じる通気部と、基板の各々が互いに接着された接着部と、を有することを特徴としている。 The invention according to claim 1 has a pair of reflection films disposed opposite each other with a gap between each of the pair of substrates, and at least one of the reflection films can be displaced in a direction opposite to the reflection film. Each element is formed on each of a pair of substrates and directly contacts each other to define a displacement reference position of at least one reflection film, a ventilation portion that leads to a gap from the outside, and each of the substrates are bonded to each other. And an adhesive portion.
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。 Examples of the present invention will be described in detail below.
図1(a)は、実施例1に係る波長選択素子10の上面を模式的に示す図である。図1(a)においては、図の明確さのため、一部の構成要素にハッチングを施している。図1(b)は、波長選択素子10の断面図である。図1(b)は、図1(a)のV−V線に沿った断面図である。波長選択素子10は、例えば、光学フィルタである。図1(a)及び(b)を用いて波長選択素子10の構造について説明する。
FIG. 1A is a diagram schematically illustrating the upper surface of the
波長選択素子10は、透光性の一対の基板(以下、基板対と称する場合がある)11を有する。基板対11は、例えば、石英、ホウケイ酸ガラス、シリコンなどからなる。なお、本明細書において、透光性とは、光(可視光)を含む電磁波のうち、少なくとも一部の電磁波を透過する特性をいう。
The
基板対11は、平板形状の第1の基板11A及び第2の基板11Bが互いに対向して配置された構造を有する。また、図1(b)に示すように、基板対11は、各々が間隙GPをおいて互いに対向する平面(以下、平面対と称する場合がある)PPを有する。すなわち、一対の基板11は、各々が間隙GPをおいて互いに対向する一対の平面PPを有するように互いに対向して配置されている。平面対PPは、第1の基板11Aの第1の平面PL1と、第2の基板11Bの第2の平面PL2とからなる。
The
本実施例においては、第1の基板11Aの主面の一方が第1の平面PL1である。また、第2の基板11Bの主面の中央部には凹部が設けられ、当該凹部の底面が第2の平面PL2を構成する。このようにして、第1及び第2の平面PL1及びPL2は、互いに間隙GPをおいて対向して配置されている。また、本実施例においては、第1及び第2の平面PL1及びPL2は、互いに平行に配置されている。
In the present embodiment, one of the main surfaces of the
波長選択素子10は、電磁波を選択的に透過する特性を有する一対の反射膜(以下、反射膜対と称する場合がある)12を有する。反射膜対12は、例えば、ファブリペローエタロンを構成する。反射膜対12の各々は、例えばAg及びAgを含む合金からなる薄膜である。本実施例においては、反射膜対12は、反射膜対12に垂直な方向から見たとき、円形の形状を有する。また、反射膜対12は、基板対11の中央部に設けられている。
The
反射膜対12は、基板対11の互いに対向する平面PL1及びPL2の各々に配置されている。より具体的には、反射膜対12は、第1の基板11Aの第1の平面PL1上に設けられた第1の反射膜12Aと、第2の基板11Bの第2の平面PL2上に設けられた第2の反射膜12Bとからなる。第1及び第2の反射膜12A及び12Bは、空隙DTをおいて互いに対向して配置されている。本実施例においては、第1及び第2の反射膜12A及び12Bは、互いに平行に配置されている。
The
第1の基板11Aは、可動部13と可動部13を支持する支持部14とを有する。より詳細には、図1(a)及び(b)に示すように、第1の基板11Aには環状の凹部が形成されている。そして、当該凹部によって形成された第1の基板11Aの薄膜部が支持部14である。また、基板11Aにおける支持部14の内側において支持部14に支持される部分が可動部13となる。また、可動部13及び支持部14の底面(第2の平面PL2に対向する面)は、第1の平面PL1である。可動部13及び支持部14の底面は、第1の平面PL1を構成する。支持部14は、第2の平面PL2に垂直な方向に可動部13を移動可能なように、可動部13を支持している。
The
換言すれば、波長選択素子10は、第1の基板11Aに設けられて第2の平面PL2に対向する可動部13と、第1の基板11Aに設けられて第2の平面PL2に対向し、可動部13を第2の平面PL2に垂直な方向に移動可能に支持する支持部14とを有する。
In other words, the
第1の反射膜12Aは、可動部13の第2の平面PL2に対向する面上に形成されている。すなわち、第1の反射膜12Aは、第1の平面PL1の一部として形成されている可動部13の底面上に形成されている。第1の平面PL1における第1の反射膜12Aが形成された領域は、可動面として機能する。第1の反射膜12Aは、可動部13の移動に従って変位する。第1の反射膜12Aは、可動部13の移動に従って、第2の反射膜12Bとの間の間隔が変化するように、変位する。すなわち、可動部13は、反射膜対12の対向方向に移動し、第1の反射膜12Aを反射膜対12の対向方向に変位させる。
The first
なお、本明細書においては、第1及び第2の反射膜12A及び12Bの配置面である第1及び第2の平面PL1及びPL2は、互いに平行に配置されている。また、第1及び第2の反射膜12A及び12Bは互いに平行に配置されている。そして、反射膜対12の対向方向とは、第1及び第2の平面PL1及びPL2(第1及び第2の反射膜12A及び12B)に平行な面に垂直な方向をいう。
In the present specification, the first and second planes PL1 and PL2 which are the arrangement surfaces of the first and
また、波長変換素子10は、反射膜12Aを変位させる駆動部15を有する。駆動部15は、平面対PPの各々上において間隙をおいて互いに対向して配置された第1及び第2の駆動電極15A及び15Bを有する。第1の駆動電極15Aは支持部14上に形成され、第2の駆動電極15Bは第2の平面PL2上に設けられている。可動部13は、第1及び第2の駆動電極15A及び15Bに電圧を印加することによって移動する。より具体的には、第1及び第2の駆動電極15A及び15Bは、可動部13を移動させ、第1の反射膜12Aを変位させる静電気力を生成する。
Further, the
本実施例においては、第1の駆動電極15Aは、第1の反射膜12Aの外周を取り囲むように環状に形成されている。また、第2の駆動電極15Bは、第2の反射膜12Bの外周を取り囲むように環状に形成されている。また、駆動部15は、第1及び第2の駆動電極15A及び15Bに接続された配線WRと、配線WRに接続され、外部電源に接続される端子TEとを有する。
In the present embodiment, the
端子TEから第1及び第2の駆動電極15A及び15Bに電圧が印加されると、第1及び第2の駆動電極15A及び15B間に静電引力が生ずる。当該静電引力によって、支持部14(薄膜部)は弾性変形を起こす。これによって、可動部13は、第1の反射膜12A及び第1の電極膜15Aと共に、第2の基板11B側に移動(変位)する。第1及び第2の駆動電極15A及び15Bへの給電を停止すると、支持部14は元の形状に戻り、可動部13は元の位置に戻る。換言すれば、支持部14は、弾性変形によって可動部13を移動可能なように支持している。
When a voltage is applied from the terminal TE to the first and
このようにして、波長選択素子10は、第1及び第2の反射膜12A及び12B間の空隙DT(光学ギャップ)を変化させることによって取出す電磁波の波長を調節する機能を有する。すなわち、波長選択素子10は、一対の基板11A及び11Bの各々に空隙DTをおいて対向して配置された一対の反射膜12A及び12Bを有し、反射膜12A及び12Bの一方(第1の反射膜12A)が反射膜対12の対向方向に変位可能な波長選択素子である。
In this way, the
波長選択素子10は、第1及び第2の反射膜12A及び12B間の空隙DTの高さを検出(測定)する検出部16を有する。検出部16は、平面対PPの各々上において間隙をおいて互いに対向して配置された第1及び第2の検出電極16A及び16Bを有する。第1の検出電極16Aは支持部14上に形成され、第2の検出電極15Bは第2の平面PL2上に設けられている。
The
本実施例においては、第1の検出電極16Aは、第1の駆動電極15Aの外周を取り囲むように環状に形成されている。また、第2の検出電極16Bは、第2の駆動電極15Bの外周を取り囲むように環状に形成されている。また、検出部16は、第1及び第2の検出電極16A及び16Bに接続された配線WRと、配線WRに接続され、測定回路(図示せず)に接続される端子TEとを有する(配線WR及び端子TEについては図4(a)及び(b)を用いて後述する)。
In the present embodiment, the
検出部16は、第1及び第2の検出電極16A及び16B間に生ずる静電引力の大きさに基づいて、第1及び第2の反射膜12A及び12B間の空隙DTの高さを検出する。例えば、駆動部15による可動部13の移動に伴って、第1及び第2の検出電極16A及び16B間の間隔が変化する。第1及び第2の検出電極16A及び16B間の間隔が変化することによって、第1及び第2の検出電極16A及び16B間に生ずる静電引力の大きさが変化する。この第1及び第2の検出電極16A及び16B間に生ずる静電引力の大きさを外部(例えば測定回路)によって測定(監視)することで、第1及び第2の反射膜12A及び12B間の空隙DTの高さが算出される。
The
なお、本実施例においては、図1(b)に示すように、第2の基板11Bの中央部に形成した凹部の底面としての第2の平面PL2の外周部に第2の平面PL2よりも深い(低い)領域を形成し、当該領域に第2の駆動電極15B及び第2の検出電極16Bを形成した。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the outer peripheral portion of the second plane PL2 as the bottom surface of the recess formed in the central portion of the
波長選択素子10は、図1(b)に示すように、基板11A及び11Bの各々に形成され、互いに直接に突き当たって第1の反射膜12Aの変位基準位置を定める突当り部17を有する。突当り部17は、反射膜対12の対向方向における第1の反射膜12Aの変位基準位置(初期位置)の位置決め部として機能する。なお、図1(a)においては、突当り部17にハッチングを施している。
As shown in FIG. 1B, the
第1及び第2の基板11A及び11Bは、突当り部17によって、直接に突き当てられている(接触している)。間隙GPの高さ、すなわち第1及び第2の平面PL1及びPL2間の対向間隔は、突当り部17によって確定される。従って、反射膜12A及び12B間の空隙DT(共振器間隔)が確定される。本実施例においては、突当り部17は、反射膜対12の外周を取り囲むように設けられている。
The first and
本実施例においては、突当り部17は、第1及び第2の基板11A及び11Bの平滑面同士が直接に突き当って形成された部分である。より具体的には、突当り部17は、第1及び第2の基板11A及び11Bの主面同士が面接触によって接触した部分である。
In the present embodiment, the abutting
波長選択素子10は、第1及び第2の基板11A及び11Bが互いに接着された接着部18を有する。第1及び第2の基板11A及び11Bは、接着部18によって接着されている。本実施例においては、突当り部17は、反射膜対12と接着部18との間に形成されている。また、突当り部17は、支持部14と接着部18との間に形成されている。より具体的には、第1の反射膜12A(及び可動部13)の外側に支持部14が形成され、支持部14の外側に突当り部17が形成されている。接着部18は、突当り部17の外側に形成されている。
The
接着部18は、基板対11に平行な方向における基板対11の位置決め(固定)部として機能する。すなわち、基板対11に垂直な方向の位置は突当り部17によって確定され、基板対11に平行な方向の位置は接着部18によって確定されている。
The
波長選択素子10は、外部から空隙GPに通じる通気部19を有する。通気部19は、突当り部17によって、基板11A及び11B間に形成されている。通気部19は、接着部18から隔離されている。また、通気部19は、空隙DT(反射膜対12)と基板対11の側面との間に通じている(連通している)。第1及び第2の駆動電極15A及び15B、並びに第1及び第2の検出電極16A及び16Bの各々と端子TEとは、通気部19を介して接続されている。すなわち、図1(a)及び(b)に示すように、配線WRは、通気部19内に形成されている。
The
また、図1(a)に示すように、突当り部17、接着部18及び通気部19は、反射膜対12の中心に関して対称に形成されている。具体的には、突当り部17は、反射膜対12の中心に関して対称にかつ互いに離間して複数個所に形成されている。すなわち、波長選択素子10は、間隙をおいて配された複数の突当り片17Pを有する。突当り片17Pは、反射膜対12を中心に関して対称に配置されている。
Further, as shown in FIG. 1A, the
本実施例においては、接着部18は、突当り片17Pの各々に囲まれかつ外部に接続されている。また、通気部19は、突当り片17P間における当該間隙に設けられている。すなわち、通気部19は、突当り部17(突当り片17P)が形成されることによって基板11A及び11B間に形成される。
In the present embodiment, the
次に、図2を用いて波長選択素子10の動作について説明する。図2は、図1(b)と同様の断面図であるが、ハッチングを省略している。図2は、入力光ILが波長選択素子10に入射してから選択光SLとして外部に取出されるまでを模式的に示す図である。まず、入力光ILは、第1の基板11Aを介して波長選択素子10に入射する。入力光ILは、第1の基板11Aを透過した後、反射膜対12の第1の反射膜12Aを透過する。
Next, the operation of the
入力光ILは、第1及び第2の反射膜12A及び12B間において多重反射を繰り返す。この際、入力光ILのうち、反射膜対12の対向間隔DTに対応する波長の光は残存し、他の波長の光は減衰する。この残存した波長の光は、選択光SLとして第2の反射膜12Bを透過する。選択光SLは、第2の反射膜12Bを透過した後、第2の基板11Bから出射する。このようにして、波長選択素子10は、入射された光(電磁波)を選択的に出力(透過)する。
The input light IL repeats multiple reflections between the first and second
なお、図2では、駆動電極15A及び15Bに電圧を印加していない状態の波長選択素子10を示している。この状態においては、第1の反射膜12Aは、突当り部17によって確定された変位基準位置に配されている。
2 shows the
一方、第1及び第2の駆動電極15A及び15Bに電圧を印加すると、例えば、第1及び第2の駆動電極15A及び15B間に静電引力が生ずる。支持部14は、この静電引力によって弾性変形を起こし、第2の基板11Bに向かって屈曲(傾斜)する。また、支持部14(薄膜部)は、第1の反射膜12Aの周囲に設けられている。従って、可動部13の全体が第2の基板11Bに向かって移動する。これによって、第1及び第2の反射膜12A及び12B間の空隙DTが小さくなる。なお、印加する電圧値によっては、第1及び第2の駆動電極15A及び15B間に静電斥力を生じさせ、第1及び第2の反射膜12A及び12B間の空隙DTを大きくすることもできる。
On the other hand, when a voltage is applied to the first and
通気部19は、空隙DTの変動時における空気の逃げとして機能する。より具体的には、例えば、空隙DTを小さくするように第1の反射膜12Aを変位させた場合、変位前に比べて、反射膜対12を含む基板11A及び11B間の空間の体積が縮小する。この際、当該空間内の圧力が増加し、駆動電極15A及び15Bに印加する電圧値と第1の反射膜12Aの実際の変位量との関係が不安定になる可能性がある。例えば、ある電圧値を超えると電圧値を上げてもほとんど第1の反射膜12Aが変位しない可能性がある。これに対し、空隙DTと外部空間とを通じる通気部19を有することによって、空隙DTを含む空間内の圧力が開放された状態となる。従って、安定して第1の反射膜12Aを変位させることができる。従って、安定して波長選択特性を調節することができる。
The
例えば、波長選択素子10は、通気部19を有することで、様々な外部環境下において高い動作安定性を有する。具体的には、反射膜対12を含む空間は、通気部19によって外部に連通している。例えば、波長選択素子10は、大気中や真空中など、様々な圧力環境下において正確に波長選択特性を調節することができる。従って、例えば、波長選択素子10は、波長選択特性を調節する駆動部15の駆動パラメータを大きく変更することなく、様々な環境下で安定した動作を行うことができる。
For example, the
また、上記したように、第1の反射膜12Aの変位基準位置(電圧印加前の位置)は、突当り部17によって確実に定まる。従って、第1及び第2の反射膜12A及び12B間の空隙DTの基準高さを確実に定め、正確にかつ安定して空隙DTの高さを調節することができる。また、突当り部17は、反射膜対12と接着部18との間に形成されている。従って、反射膜対12の空隙DTが確実に定まる。また、突当り部17は、可動部13及び支持部14と接着部18との間に形成されている。従って、第1の反射膜12Aの変位量が安定する。従って、安定して空隙DTの調節を行うことができる。
Further, as described above, the displacement reference position (position before voltage application) of the first
また、支持部14、駆動部15、突当たり部17及び通気部19は、それぞれ、反射膜対12の中心に関して対称に配置されている。従って、第1の反射膜12Aの位置及び変位量が安定する。従って、正確に波長選択特性を調節することが可能となる。
Further, the
なお、よりシャープな波長選択特性(フィルタリング特性)を得ることを考慮すると、反射膜12A及び12B間の間隔DTは、反射膜対12の全体に亘って一定であることが好ましい。すなわち、第1及び第2の反射膜12A及び12Bは、上記したように、互いに平行に配置されることが好ましい。また、第1の反射膜12Aは、その変位前後で第2の反射膜12Bとの平行状態を保持していることが好ましい。
In consideration of obtaining a sharper wavelength selection characteristic (filtering characteristic), the interval DT between the
また、安定した強度及び位置決め精度を得ることを考慮すると、突当たり部17は、平滑面同士の接触によって(面接触によって)形成されることが好ましい。しかし、突当たり部17は、面接触によらず、例えば点接触によって基板11A及び11Bが当接して形成されていてもよい。
In consideration of obtaining stable strength and positioning accuracy, the abutting
また、突当り部17は、接着部18(接着剤)よりも高い剛性を有するもの同士が突き当てられて形成されてればよい。例えば、突当り部17となる基板11A又は11Bの表面にメッキ処理が施され、当該メッキ処理部が突き当てられることによって突当り部17が形成されていてもよい。
Further, the abutting
図3(a)は、接着部18の上面を拡大して模式的に示す上面図である。図3(b)は、接着部18の断面図である。図3(b)は、図3(a)のW−W線に沿った断面図である。図3(a)及び(b)を用いて、接着部18の構造について説明する。
FIG. 3A is a top view schematically showing an enlarged upper surface of the
接着部18は、外部に接続され、接着剤BDを毛細管現象によって導入しうる大きさの溝TRを含む。図3(a)においては、図の明確さのため、溝TRにハッチングを施している。図3(a)に示すように、本実施例においては、溝TRの各々は、両端において外部(例えば基板対11の側面)に接続されている。また、図3(b)に示すように、溝TRは、本実施例においては、第2の基板11Bに形成されている。また、溝TRの上部は、第1の基板11Aによって閉塞されている。
The
より具体的には、突当り部17は、第1の基板11Aに設けられた第1の平滑面FS1と、第2の基板11Bに設けられた第2の平滑面FS2とが互いに突き当てられた部分である。つまり、突当り部17は、基板11A及び11Bにそれぞれ形成された平滑面FS1及びFS2同士が突き当てられた部分である。また、溝TRは、第2の平滑面FS2に形成されている。また、溝TRの上部は、第1の平滑面FS1によって塞がれている。なお、溝TRは、第1及び第2の平滑面FS1及びFS2の少なくとも一方に設けられていれば良い。
More specifically, in the
溝TRの各々は、毛細管現象によって接着材BDが溝TR内に進入するように構成されている。具体的には、例えば、溝TRの断面サイズ、溝TR(第2の基板11B)の内壁面の材料及び接着材BDの材料は、接着材BDが溝TR内(溝TRと第1の基板11Aとの間の領域)に進入するように構成されている。例えば、基板11A及び11Bの各々は紫外線に対する透過性を有し、接着部18の溝TRには、UV硬化型の接着剤BDが充填されている。例えば、接着剤BDはUV硬化樹脂である。
Each of the grooves TR is configured such that the adhesive BD enters the groove TR by capillary action. Specifically, for example, the cross-sectional size of the trench TR, the material of the inner wall surface of the trench TR (
図4(a)は、第1の基板11Aの模式的な上面図である。図4(a)を用いて第1の基板11A上に形成された各構成要素について説明する。まず、第1の基板11A上には、第1の反射膜12A、可動部13、支持部14、第1の駆動電極15A、第1の検出電極16A、第1の駆動電極15Aに接続された配線WR及び端子TE、並びに第1の検出電極16Aに接続された配線WR及び端子TEが形成されている。
FIG. 4A is a schematic top view of the
図4(b)は、第2の基板11Bの模式的な上面図である。図4(b)に示すように、第2の基板11B上には、第2の反射膜12B、第2の駆動電極15B、第2の検出電極16B、第2の駆動電極15Bに接続された配線WR及び端子TE、並びに第2の検出電極16Bに接続された配線WR及び端子TEが形成されている。
FIG. 4B is a schematic top view of the
また、図4(a)及び(b)において破線で示すように、第1及び第2の基板11A及び11Bには、突当り部17を形成する第1及び第2の突当り領域(本実施例においては突当り面)17A及び17Bが設けられている。第1及び第2の突当り領域17A及び17Bの各々は、互いに突き当てられて突当り部17を形成する。
Further, as shown by broken lines in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the first and
また、第1及び第2の基板11A及び11Bは、上面視において矩形の形状を有する。端子TEの各々は、第1及び第2の基板11A及び11B上における頂点部分に形成されている。配線WRは、各電極15A、15B、16A及び16Bの各々から基板11A又は11Bの頂点部分に向かって形成されている。配線WRが形成された領域が通気部19の領域に対応する。また、通気部19が形成されていない支持部14の外側の領域は、突当り部17又は接着部18の領域に対応する。
The first and
次に図5(a)〜(c)を用いて、波長選択素子10の製造方法について説明する。図5(a)は、突当てた状態の第1及び第2の基板11A及び11Bを示す断面図である。まず、各構成要素を形成した第1及び第2の基板11A及び11B(図4(a)及び(b)参照)を、第1及び第2の反射膜12A及び12Bが対向するように突き当てる。これによって、突当り部17が形成される。この状態で基板11A及び11Bの対向方向における位置が確定される。すなわち、第1の反射膜12Aの変位基準位置が定まる。
Next, the manufacturing method of the
図5(b)は、接着部18を構成する溝TRに接着材BDを塗布する直前の第1及び第2の基板11A及び11Bを示す断面図である。図5(b)に示すように、第1及び第2の基板11A及び11Bを突き当てた後、溝TRの端部の一方に接着材BDを塗布する(例えば点滴を行う)。接着材BDは、毛細管現象によって溝TR内に進入し、溝TRに完全に充填される。このようにして溝TRに接着材BDを充填する。
FIG. 5B is a cross-sectional view showing the first and
図5(c)は、接着材BDが硬化し、接着部BDが形成された状態の第1及び第2の基板11A及び11Bを示す断面図である。溝TRに接着材BDを充填した後、接着材BDを硬化させる。例えば、接着材BDにUV硬化樹脂を用いた場合、溝TRの部分に紫外線を照射する。接着材BDが硬化することで第1及び第2の基板11A及び11Bが互いに接着され、接着部18が形成される。ここで、基板11A及び11Bに平行な方向において基板11A及び11Bが位置決め(固定)される。
FIG. 5C is a cross-sectional view showing the first and
このようにして、本実施例においては、まず基板同士を突き当てた後、毛細管現象を利用して接着材BDを溝TRに充填する。従って、基板11A及び11Bの対向方向における位置が確実に定まった後で基板11A及び11Bが接着される。従って、確実に所望の空隙DTを確定することができる。
In this way, in this embodiment, the substrates are first brought into contact with each other, and then the adhesive material BD is filled into the groove TR using the capillary phenomenon. Accordingly, the
なお、溝TRは、図3(b)に示すように、通気部19の高さよりも小さな深さを有する。従って、接着材BDは、溝TRに対しては毛細管現象により進入する。一方で、通気部19においては接着材BDとの間に毛細管現象が生じない。従って、接着材BDは、溝TRには進入するが、通気部19には進入しない。
The groove TR has a depth smaller than the height of the
また、接着部18は、突当り部17によって隔離されている。従って、通気部19は、突当り部17によって接着部18から隔離されている。従って、接着材BDが通気部19に進入(漏れ入る)ことが抑制される。従って、例えば接着材BDが通気部19を塞ぐことが抑制される。
Further, the
本実施例においては、波長選択素子10は、一対の基板11A及び11Bの各々上に空隙DTをおいて対向して配置された一対の反射膜12A及び12Bを有し、第1の反射膜12Aが反射膜対12の対向方向に変位可能なように構成されている。また、波長選択素子10は、第1の反射膜12Aの変位基準位置を定める突当り部17と、外部から空隙DTに通じる通気部19と、基板11A及び11Bが互いに接着された接着部18とを有する。従って、第1及び第2の反射膜12A及び12Bを確実に所望の位置に配置し、安定して第1の反射膜12Aを変位させることができる。従って、安定して正確に波長選択特性を調節することができる。
[変形例1]
図6(a)は、実施例1の変形例1に係る波長選択素子10Aの構成を示す上面図である。波長選択素子10Aは、接着部18Aの構成を除いては、波長選択素子10と同様の構成を有する。図6(a)は、波長選択素子10Aにおける接着部18Aの上面を拡大して模式的に示す図である。なお、図6(a)においては、図の明確さのため、溝TRにハッチングを施している。
In the present embodiment, the
[Modification 1]
FIG. 6A is a top view illustrating the configuration of the
本変形例においては、接着部18Aは、溝幅が異なる溝部を有する溝TRを有する。具体的には、溝TRは、外部に接続された第1の溝部P1と、第1の溝部P1に接続され、第1の溝部P1よりも小さな溝幅を有する第2の溝部P2とを有する。本変形例においては、溝TRは、一端が外部に接続された2つの第1の溝部P1と、2つの第1の溝部P1の多端間に両端が接続された第2の溝部P2とからなる。
In the present modification, the
本変形例においては、溝TRの両端においては溝幅を大きくし、内部に形成される部分については部分的に溝幅を小さくしている。これによって、溝TRの内部での接着材BDの進入(毛細管現象)が促進される。従って、確実に溝TRの全体に接着材BDを充填することができる。従って、接着強度が安定する。
[変形例2]
図6(b)は、実施例1の変形例2に係る波長選択素子10Bの構成を示す上面図である。波長選択素子10Bは、接着部18Bの構成を除いては、波長選択素子10と同様の構成を有する。図6(b)は、波長選択素子10Bにおける接着部18Bの上面を拡大して模式的に示す図である。なお、図6(b)においては、図の明確さのため、溝TRにハッチングを施している。
In this modification, the groove width is increased at both ends of the groove TR, and the groove width is partially reduced for the portion formed inside. As a result, the penetration (capillary phenomenon) of the adhesive BD inside the groove TR is promoted. Therefore, it is possible to reliably fill the entire groove TR with the adhesive BD. Accordingly, the adhesive strength is stabilized.
[Modification 2]
FIG. 6B is a top view illustrating the configuration of the
本変形例においては、溝TRが櫛歯状に形成されている。溝TRが両端だけでなく、中間部分でも外部に接続されている。すなわち、溝TRが3個所以上で外部に通じている。従って、容易に溝TR内に接着材BDを充填することが可能となる。また、接着材BDの溝TR内への充填不良が抑制される。従って、確実に接着材BDが溝TR内に充填され、接着強度が安定する。 In the present modification, the groove TR is formed in a comb shape. The trench TR is connected to the outside not only at both ends but also at the intermediate portion. That is, the groove TR communicates with the outside at three or more locations. Accordingly, the adhesive material BD can be easily filled in the trench TR. In addition, poor filling of the adhesive material BD into the groove TR is suppressed. Therefore, the adhesive material BD is reliably filled in the groove TR, and the adhesive strength is stabilized.
なお、上記においては、接着部18が溝TRを有する場合について説明したが、接着部TRを有する場合に限定されない。接着部18において、第1及び第2の基板11A及び11Bが互いに接着されていればよい。
In addition, in the above, although the case where the
また、突当り部17が反射膜対12と接着部18との間に形成される場合について説明したが、突当り部17の形成位置はこれに限定されない。また、波長選択素子10が可動部13、支持部14、駆動部15及び検出部16を有する場合について説明したが、波長選択素子10の構成はこれに限定されない。一対の基板11A及び11Bの各々上に空隙DTをおいて配置された一対の反射膜12を有し、少なくとも一方の反射膜12Aが変位するように構成されていればよい。
Moreover, although the case where the bumping
また、第1の反射膜12Aが変位する場合について説明したが、第1及び第2の反射膜12A及び12Bの両方が変位可能であってもよい。この場合、例えば、第2の基板11Bにも可動部13及び支持部14が形成されればよい。また、例えば、第2の基板11Bのみに可動部13及び支持部14を形成し、第2の反射膜12Bのみが変位するように構成されていてもよい。
Moreover, although the case where the first
また、本実施例においては、第1及び第2の反射膜12A及び12Bが互いに平行に配置される場合について説明した。しかし、実現する波長選択特性によっては、第1及び第2の反射膜12A及び12Bは、平行に配置されていなくてもよい。この場合、第1の反射膜12A(すなわち変位する反射膜)は、第2の平面PL2(第2の反射膜12B)に垂直な方向に変位されればよい。
In the present embodiment, the case where the first and second
また、支持部14が弾性変形によって可動部13を移動させる場合について説明したが、支持部14は弾性変形を生ずる場合に限定されない。また、本実施例においては、反射膜対12が円形の平面形状を有する場合について説明したが、反射膜対12の平面形状はこれに限定されない。例えば反射膜対12は、矩形の平面形状を有していてもよい。また、基板対11が矩形の平面形状を有する場合について説明及び図示したが、基板対11の平面形状はこれに限定されない。
Moreover, although the case where the
また、第2の基板11Bが凹部を有し、当該凹部の底面が第2の平面PL2である場合について説明したが、第2の基板11Bの形状はこれに限定されない。基板対11が間隙GPをおいて互いに対向する平面PP(第1及び第2の平面PL1及びPL2)を有するように配置されていればよい。
Moreover, although the case where the 2nd board |
10、10A、10B 波長選択素子
11 一対の基板
12 一対の反射膜
13 可動部
14 支持部
15 駆動部
17 突当り部
18 接着部
19 通気部
TR 溝
10, 10A, 10B
Claims (11)
前記一対の基板の各々に形成され、互いに直接に突き当たって前記少なくとも一方の前記反射膜の変位基準位置を定める突当り部と、
外部から前記空隙に通じる通気部と、
前記基板の各々が互いに接着された接着部と、を有する波長選択素子。 A wavelength selection element having a pair of reflective films disposed facing each other with a gap on each of the pair of substrates, wherein at least one of the reflective films is displaceable in a facing direction of the reflective film;
A bumping portion that is formed on each of the pair of substrates and directly strikes each other to define a displacement reference position of the at least one reflective film;
A ventilation part communicating with the gap from the outside;
A wavelength selection element having an adhesive portion in which each of the substrates is adhered to each other.
前記接着部は、前記突当り部によって前記通気部から隔離されている請求項1に記載の波長選択素子。 The bump portion is formed between the pair of reflective films and the bonding portion,
The wavelength selecting element according to claim 1, wherein the adhesive portion is isolated from the ventilation portion by the bumping portion.
前記通気部は、前記突当り片間における前記間隙に設けられている請求項1又は2に記載の波長選択素子。 The abutting portion has a plurality of abutting pieces arranged with a gap,
The wavelength selection element according to claim 1, wherein the ventilation portion is provided in the gap between the bumps.
前記突当り部は、前記支持部と前記接着部との間に形成されている請求項1乃至4のいずれか1つに記載の波長選択素子。 A movable part that moves in the facing direction and displaces the at least one reflective film in the facing direction; and a support part that is formed so as to surround the movable part and supports the movable part,
The wavelength selection element according to claim 1, wherein the abutting portion is formed between the support portion and the adhesive portion.
前記接着部の前記溝には、UV硬化型の接着剤が充填されている請求項7乃至10のいずれか1つに記載の波長選択素子。 The pair of substrates are permeable to ultraviolet rays,
The wavelength selection element according to claim 7, wherein the groove of the adhesive portion is filled with a UV curable adhesive.
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