JP5888002B2 - Wavelength variable interference filter, optical filter device, optical module, and electronic apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器に関する。 The present invention relates to a wavelength tunable interference filter, an optical filter device, an optical module, and an electronic apparatus.
従来、一対の基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜を所定のギャップを介して対向配置した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により取り出される光の波長λは、反射膜間の距離をd、反射膜間の媒体の屈折率をn(空気の場合は、n=1)、光入射角をθ、mを次数とした場合、下記式(1)に示す条件を満たす。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a wavelength variable interference filter in which reflection films are arranged on opposite surfaces of a pair of substrates with a predetermined gap therebetween (see, for example, Patent Document 1).
The wavelength λ of light extracted by such a tunable interference filter is such that the distance between the reflection films is d, the refractive index of the medium between the reflection films is n (in the case of air, n = 1), and the light incident angle is θ. , M satisfies the order shown in the following formula (1).
[数1]
mλ=2ndcosθ …(1)
[Equation 1]
mλ = 2nd cos θ (1)
(1)式に示すように、波長可変干渉フィルターの分光特性は、次数mが異なる複数のピーク波長を有する。したがって、波長可変干渉フィルターに対して広い波長帯域の光を入射させると、複数のピーク波長に対応した光が透過されることとなり、特定のピーク波長に対する光のみを抽出したい場合に不都合となる。 As shown in the equation (1), the spectral characteristic of the wavelength variable interference filter has a plurality of peak wavelengths having different orders m. Therefore, when light having a wide wavelength band is incident on the wavelength variable interference filter, light corresponding to a plurality of peak wavelengths is transmitted, which is inconvenient when it is desired to extract only light having a specific peak wavelength.
これに対して、上記のような波長可変干渉フィルターから、所定のピーク波長を取り出す装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の光フィルターは、固定基板の両面側にそれぞれ可動基板が接合され、各基板を厚み方向から見た平面視において互いに重なる領域に、各基板にそれぞれ反射膜が設けられている。ここで、固定基板の反射膜は、一方の可動基板に対向する面に設けられ、この可動基板に設けられた反射膜との間で第一のファブリーペローエタロン素子が構成される。また、この固定基板の反射膜は、他方の可動対基板に設けられる反射膜との間に、固定基板自身を介して対向し、この反射膜との間に、第二のファブリーペローエタロン素子が構成される。
そして、この光フィルターは、可動基板の反射膜が設けられた可動部を固定基板に対して進退させることで、複数のピーク波長から所定の透過波長を選択する構成が採られている。
On the other hand, an apparatus for extracting a predetermined peak wavelength from the wavelength variable interference filter as described above is known (for example, see Patent Document 1).
In the optical filter of
The optical filter has a configuration in which a predetermined transmission wavelength is selected from a plurality of peak wavelengths by advancing and retreating a movable portion provided with a reflective film on the movable substrate with respect to the fixed substrate.
ところで、上記特許文献1では、第二のファブリーペローエタロン素子は、固定基板の反射膜と、可動基板の反射膜との間に、固定基板が介在されることになる。このような構成では、固定基板の厚み寸法分だけ、反射膜間の距離の変更可能範囲が狭くなり、光フィルターにより選択可能な波長が制限されてしまうという課題がある。
By the way, in the above-mentioned
本発明は、広い波長帯域の光から特定の波長を抽出可能な波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a variable wavelength interference filter, an optical filter device, an optical module, and an electronic apparatus that can extract a specific wavelength from light in a wide wavelength band.
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基板と、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターと、前記第一基板の前記第二基板に対向する面とは反対の面に対向して配置された第三基板と、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられた第三反射膜と、前記第三基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜と、前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターと、を具備し、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なり、前記第一アクチュエーターは、電圧印加により、前記第一反射膜間ギャップを変化させ、前記第二アクチュエーターは、電圧印加により、前記第二反射膜間ギャップを変化させ、前記平面視において、前記第一基板及び前記第二基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第一突出部を備え、前記第一突出部には、前記第一アクチュエーターに電圧を印加する第一端子部が設けられ、前記平面視において、前記第一基板及び前記第三基板の少なくともいずれか一方は、他方の周縁よりも外側に突出する第二突出部を備え、前記第二突出部には、前記第二アクチュエーターに電圧を印加する第二端子部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基板と、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターと、前記第一基板の前記第二基板に対向する面とは反対の面に対向して配置された第三基板と、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられた第三反射膜と、前記第三基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜と、前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターと、を具備し、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なり、前記第一基板の一部が前記第二基板の外周縁よりも外側に突出する第一端子突出部と、前記第二基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第二端子突出部と、前記第一基板の一部が前記第三基板の外周縁よりも外側に突出する第三端子突出部と、前記第三基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第四端子突出部と、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、前記第一端子突出部には、前記第一電極に接続される第一端子が設けられ、前記第二端子突出部には、前記第二電極に接続される第二端子が設けられ、前記第三端子突出部には、前記第三電極に接続される第三端子が設けられ、前記第四端子突出部には、前記第四電極に接続される第四端子が設けられていることを特徴とする。
The wavelength tunable interference filter of the present invention includes a first substrate, a second substrate disposed to face the first substrate, and a first reflection provided on a surface of the first substrate facing the second substrate. A second reflective film provided on a surface of the second substrate facing the first substrate and facing the first reflective film via a gap between the first reflective films; and the first reflective film. A first actuator that changes a gap between the first substrate, a third substrate disposed opposite to a surface opposite to the surface facing the second substrate of the first substrate, and the third substrate of the first substrate A third reflective film provided on the facing surface and a third reflective film provided on a surface of the third substrate facing the first substrate, facing the third reflective film via a second inter-reflective film gap. Four reflective films, and a second actuator that changes the gap between the second reflective films, In the plan view of the first substrate, the second substrate, and the third substrate viewed from the substrate thickness direction, the first reflective film, the second reflective film, the third reflective film, and the first four reflective film, Ri least some heavy Do each other, said first actuator, a voltage is applied, the first reflecting film between changing the gap, the second actuator, a voltage is applied, the second reflecting film An inter-gap is changed, and in the plan view, at least one of the first substrate and the second substrate includes a first protrusion that protrudes outward from the outer peripheral edge of the other, and the first protrusion Is provided with a first terminal for applying a voltage to the first actuator, and in the plan view, at least one of the first substrate and the third substrate protrudes more outward than the other peripheral edge. It includes a projecting portion, wherein the second protruding portion, wherein the second terminal unit for applying a voltage to the second actuator is provided.
The wavelength tunable interference filter according to the present invention includes a first substrate, a second substrate disposed to face the first substrate, and a first substrate provided on a surface of the first substrate facing the second substrate. A second reflective film provided on a surface of the second substrate facing the first substrate and facing the first reflective film via a gap between the first reflective films; A first actuator for changing a gap between the reflective films; a third substrate disposed opposite to a surface of the first substrate opposite to the surface facing the second substrate; and the third substrate of the first substrate. A third reflective film provided on a surface facing the substrate and a surface of the third substrate facing the first substrate, and facing the third reflective film via a gap between the second reflective films And a second actuator for changing the gap between the second reflective films In the plan view of the first substrate, the second substrate, and the third substrate viewed from the substrate thickness direction, the first reflective film, the second reflective film, the third reflective film, and the fourth reflecting film, Ri least some heavy Do each other, a first terminal protrusion protruding outward from the outer peripheral edge of a portion of the first substrate is the second substrate, the second substrate- A second terminal protrusion that protrudes outward from the outer periphery of the first substrate; a third terminal protrusion that protrudes outward from the outer periphery of the third substrate; A portion of the third substrate that protrudes outward from the outer peripheral edge of the first substrate, and the first actuator is a surface of the first substrate that faces the second substrate. A first electrode provided on the second substrate, and a predetermined gap on the first electrode And the second actuator is provided on a surface of the first substrate facing the third substrate, and is provided on the third substrate, and the third electrode has a predetermined value on the third electrode. A first electrode connected to the first electrode is provided on the first terminal protrusion, and the second terminal protrusion is provided with the second electrode. A second terminal connected to the electrode is provided, the third terminal protruding portion is provided with a third terminal connected to the third electrode, and the fourth terminal protruding portion is provided with the fourth electrode. A fourth terminal to be connected is provided.
本発明では、第一基板の一方側に第二基板が設けられ、他方側に第三基板が設けられる。そして、第一基板及び第二基板には、それぞれ、互いに対向する第一反射膜及び第二反射膜が設けられており、第一アクチュエーターにより第一反射膜間ギャップのギャップ量が変更可能に構成されている。また、第一基板及び第三基板には、それぞれ、互いに対向する第三反射膜及び第四反射膜が設けられており、第二アクチュエーターにより第二反射膜間ギャップのギャップ量が変更可能に構成されている。
このような構成の波長可変干渉フィルターでは、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップにおけるギャップ量を異なる値に設定し、かつ、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される複数のピーク波長の1つと、第三反射膜及び第四反射膜により取り出される複数のピーク波長の1つと重ね合わせるように、各ギャップ量を設定する。これにより、複数のピーク波長の光のうち、重なり合ったピーク波長に対応した光を取出すことができる。
In the present invention, the second substrate is provided on one side of the first substrate, and the third substrate is provided on the other side. The first substrate and the second substrate are respectively provided with a first reflecting film and a second reflecting film that face each other, and the gap amount of the gap between the first reflecting films can be changed by the first actuator. Has been. Further, the first substrate and the third substrate are provided with a third reflecting film and a fourth reflecting film, respectively, facing each other, and the gap amount of the gap between the second reflecting films can be changed by the second actuator. Has been.
In the wavelength tunable interference filter having such a configuration, the gap amounts in the first inter-reflective film gap and the second inter-reflective film gap are set to different values, and a plurality of values extracted by the first reflective film and the second reflective film are used. Each gap amount is set so as to overlap one of the peak wavelengths with one of the plurality of peak wavelengths extracted by the third reflection film and the fourth reflection film. Thereby, the light corresponding to the peak wavelength which overlapped among the light of a plurality of peak wavelengths can be taken out.
ここで、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップのいずれかに、基板等が介在する構成では、反射膜間ギャップの変化可能範囲が小さくなる。例えば、第二反射膜間ギャップに基板等が介在する場合、第二反射膜間ギャップのギャップ量として、設定可能範囲が小さくなる。このため、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される光のピーク波長の内の1つに重ね合わせることが可能な波長域も小さくなり、その結果、波長可変干渉フィルターにより取り出すことが可能な波長域が狭くなる。
これに対して、本発明では、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップには、それぞれ、基板等を構成する部材が介在せず、反射膜間ギャップのギャップ量の変更可能範囲を大きくできる。これにより、波長可変干渉フィルターに広い波長帯域の光が入射した場合でも、所望の特定波長の光を取り出すことができる。
Here, in a configuration in which a substrate or the like is interposed in either the first inter-reflection film gap or the second inter-reflection film gap, the changeable range of the inter-reflection film gap is small. For example, when a substrate or the like is interposed in the gap between the second reflection films, the settable range becomes small as the gap amount of the gap between the second reflection films. For this reason, the wavelength range that can be superimposed on one of the peak wavelengths of the light extracted by the first reflective film and the second reflective film is also reduced, and as a result, it can be extracted by the wavelength variable interference filter. The wavelength range is narrowed.
On the other hand, in the present invention, the first reflecting film gap and the second reflecting film gap do not include any members constituting the substrate, and the gap range of the reflecting film gap can be changed. Can be big. Thereby, even when light in a wide wavelength band is incident on the wavelength variable interference filter, light having a desired specific wavelength can be extracted.
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、可視光に対して透光性を有することが好ましい。
本発明では、第一基板、第二基板、及び第三基板が可視光に対して透光性を有するため、波長可変干渉フィルターにより取り出すことが可能な波長域として、可視光域から近赤外域の広い波長域をカバーすることができる。
In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, it is preferable that the first substrate, the second substrate, and the third substrate have translucency with respect to visible light.
In the present invention, since the first substrate, the second substrate, and the third substrate have translucency with respect to visible light, the wavelength region that can be extracted by the wavelength variable interference filter is from the visible light region to the near infrared region. A wide wavelength range can be covered.
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、石英基板、又はガラス基板であることが好ましい。
本発明では、第一基板、第二基板、及び第三基板は、石英基板又はガラス基板であるため、ウェットエッチング等の加工処理により、容易に基板形状を加工することができる。
In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, it is preferable that the first substrate, the second substrate, and the third substrate are a quartz substrate or a glass substrate.
In the present invention, since the first substrate, the second substrate, and the third substrate are quartz substrates or glass substrates, the substrate shape can be easily processed by processing such as wet etching.
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第二基板は、第一可動部と、前記平面視において前記第一可動部の周囲に設けられた第一保持部とを有し、前記第二反射膜は、前記第一可動部に設けられていることが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, the second substrate includes a first movable portion, and a first holding portion provided around the first movable portion in the plan view, and the second reflective film. Is preferably provided in the first movable part.
本発明では、第一可動部が第一保持部に保持される構成であるため、第一保持部を撓ませることで第一可動部を容易に第一基板に対して進退させることが可能となる。また、第一保持部が撓んだ際の第一可動部の撓みを抑制できるため、第一可動部に設けられる第二反射膜の歪みも抑制でき、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。 In the present invention, since the first movable part is configured to be held by the first holding part, the first movable part can be easily moved forward and backward with respect to the first substrate by bending the first holding part. Become. Moreover, since the bending of the first movable part when the first holding part is bent can be suppressed, the distortion of the second reflective film provided on the first movable part can also be suppressed, and the resolution of the wavelength variable interference filter can be improved. Can do.
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第三基板は、第二可動部と、前記平面視において前記第二可動部の周囲に設けられた第二保持部とを有し、前記第四反射膜は、前記第二可動部に設けられていることが好ましい。 In the variable wavelength interference filter according to the aspect of the invention, the third substrate includes a second movable portion and a second holding portion provided around the second movable portion in the plan view, and the fourth reflective film. Is preferably provided in the second movable part.
本発明では、第二可動部が第二保持部に保持される構成であるため、第二保持部を撓ませることで第二可動部を容易に第一基板に対して進退させることが可能となる。また、第二保持部が撓んだ際の第二可動部の撓みを抑制できるため、第二可動部に設けられる第四反射膜の歪みも抑制でき、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。 In the present invention, since the second movable part is configured to be held by the second holding part, the second movable part can be easily moved forward and backward with respect to the first substrate by bending the second holding part. Become. Moreover, since the bending of the second movable part when the second holding part is bent can be suppressed, the distortion of the fourth reflective film provided in the second movable part can also be suppressed, and the resolution of the wavelength variable interference filter can be improved. Can do.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一アクチュエーターは、電圧印加により、前記第一反射膜間ギャップを変化させ、前記第二アクチュエーターは、電圧印加により、前記第二反射膜間ギャップを変化させ、前記平面視において、前記第一基板及び前記第二基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第一突出部を備え、前記第一突出部には、前記第一アクチュエーターに電圧を印加する第一端子部が設けられ、前記平面視において、前記第一基板及び前記第三基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第二突出部を備え、前記第二突出部には、前記第二アクチュエーターに電圧を印加する第二端子部が設けられていることを特徴とする。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, the first actuator may change the gap between the first reflection films by applying a voltage, and the second actuator may change the gap between the second reflection films by applying a voltage. in the plan view, the at least one of the first substrate and the second substrate includes a first protrusion protruding outward from the other of the outer peripheral edge, said first projection, the first the first terminal portion is provided for applying a voltage to the actuator, in the plan view, the first substrate and at least one of the third substrate, the second protrusion protruding outward from the other of the outer peripheral edge provided, wherein the second protruding portion, wherein the second terminal unit for applying a voltage to the second actuator is provided.
本発明では、第一基板及び第二基板のうちの少なくともいずれか一方が、他方の基板の外周縁より外側に突出し、第一アクチュエーターに電圧を印加するための第一端子部が設けられる第一突出部を構成する。同様に、第一基板及び第三基板の内の少なくともいずれか一方が、他方の基板の外周縁より外側に突出し、第二アクチュエーターに電圧を印加するための第二端子部が設けられる第二突出部を構成する。
このような構成では、3つの基板が接合される場合であっても、第一端子部及び第二端子部が外側に突出しているので、電圧印加のための配線を設けやすくなり、配線時の作業効率を向上できる。
In the present invention, at least one of the first substrate and the second substrate protrudes outward from the outer peripheral edge of the other substrate, and a first terminal portion for applying a voltage to the first actuator is provided. Configure the protrusion. Similarly, at least one of the first substrate and the third substrate protrudes outside the outer peripheral edge of the other substrate, and a second protrusion is provided with a second terminal portion for applying a voltage to the second actuator. Parts.
In such a configuration, even when three substrates are bonded, the first terminal portion and the second terminal portion protrude outward, so that it is easy to provide wiring for voltage application, and at the time of wiring Work efficiency can be improved.
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、前記平面視において、前記第一基板及び第二基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第一突出部を備え、前記第一突出部には、前記第一電極に接続される第一端子と、前記第二電極に接続される第二端子と、が設けられ、前記平面視において、前記第一基板及び第三基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第二突出部を備え、前記第二突出部には、前記第三電極に接続される第三端子と、前記第四電極に接続される第四端子と、が設けられたことが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, the first actuator may include a first electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate, a second electrode provided on the second substrate, and the first electrode provided on the first electrode. A second electrode facing the gap through the gap, and the second actuator is provided on a surface of the first substrate facing the third substrate, provided on the third substrate, A fourth electrode opposed to the third electrode via a predetermined gap, and in the plan view, at least one of the first substrate and the second substrate protrudes outward from the outer peripheral edge of the other. The first protrusion is provided with a first terminal connected to the first electrode and a second terminal connected to the second electrode, and in the plan view, Small number of first and third substrates At least one of the two includes a second protrusion that protrudes outward from the outer peripheral edge of the other, and the second protrusion includes a third terminal connected to the third electrode, and a fourth electrode. It is preferable that a fourth terminal to be connected is provided.
この発明では、第一基板及び第二基板のうちの少なくともいずれか一方は、他方の基板の外周縁より外側に突出して第一突出部を構成する。そして、第一アクチュエーターは、第一電極及び第二電極により構成される静電アクチュエーターであり、第一電極に接続された第一端子、及び第二電極に接続された第二端子が、それぞれ、第一突出部に設けられる。同様に、第一基板及び第三基板の内の少なくともいずれか一方が、他方の基板の外周縁より外側に突出して第二突出部を構成する。そして、第二アクチュエーターは、第三電極及び第四電極により構成される静電アクチュエーターであり、第三電極に接続された第三端子、及び第四電極に接続された第四端子が、それぞれ、第二突出部に設けられる。
このような構成では、3つの基板が接合される場合であっても、第一端子部及び第二端子部が外側に突出しているので、上記発明と同様に、これらの第一及び第二端子部に、第一及び第二静電アクチュエーターに接続される第一端子、第二端子、第三端子、及び第四端子を設けることができる。これにより、各端子が波長可変干渉フィルターの外面に露出される構成となり、各アクチュエーターに電圧を印加するための配線を設けやすくなり、配線時の作業効率を向上できる。
また、本発明では、第一端子及び第二端子が、同一の第一端子部に設けられることになる。したがって、第一突出部に対して、例えば第一端子及び第二端子に対する接続部分を有するFPC(Flexible printed circuits)を接続することで、これらの端子に対して同時に接続を実施することができる。これにより、例えば、第一端子及び第二端子が、それぞれ異なる突出部に設けられる構成等に比べて、配線時の作業効率をより向上させることができる。第三端子及び第四端子においても同様であり、第二突出部にこれらの第三端子及び第四端子の双方が設けられることで、配線時の作業効率をより向上させることができる。
In the present invention, at least one of the first substrate and the second substrate protrudes outward from the outer peripheral edge of the other substrate to constitute the first protrusion. The first actuator is an electrostatic actuator composed of a first electrode and a second electrode, and a first terminal connected to the first electrode and a second terminal connected to the second electrode are respectively Provided on the first protrusion. Similarly, at least one of the first substrate and the third substrate protrudes outward from the outer peripheral edge of the other substrate to form a second protrusion. And the 2nd actuator is an electrostatic actuator comprised by the 3rd electrode and the 4th electrode, and the 3rd terminal connected to the 3rd electrode and the 4th terminal connected to the 4th electrode, respectively, Provided on the second protrusion.
In such a configuration, even when three substrates are bonded, the first terminal portion and the second terminal portion protrude outward. The part may be provided with a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal connected to the first and second electrostatic actuators. As a result, each terminal is exposed to the outer surface of the wavelength tunable interference filter, and it is easy to provide wiring for applying a voltage to each actuator, and work efficiency during wiring can be improved.
Moreover, in this invention, a 1st terminal and a 2nd terminal will be provided in the same 1st terminal part. Therefore, for example, by connecting an FPC (Flexible printed circuits) having a connection portion for the first terminal and the second terminal to the first projecting portion, it is possible to simultaneously connect to these terminals. Thereby, the work efficiency at the time of wiring can be improved more compared with the structure etc. in which a 1st terminal and a 2nd terminal are provided in a different protrusion part, for example. The same applies to the third terminal and the fourth terminal. By providing both the third terminal and the fourth terminal in the second projecting portion, the work efficiency during wiring can be further improved.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一基板の一部が前記第二基板の外周縁よりも外側に突出する第一端子突出部と、前記第二基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第二端子突出部と、前記第一基板の一部が前記第三基板の外周縁よりも外側に突出する第三端子突出部と、前記第三基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第四端子突出部と、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、前記第一端子突出部には、前記第一電極に接続される第一端子が設けられ、前記第二端子突出部には、前記第二電極に接続される第二端子が設けられ、前記第三端子突出部には、前記第三電極に接続される第三端子が設けられ、前記第四端子突出部には、前記第四電極に接続される第四端子が設けられていることを特徴とする。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, a part of the first substrate protrudes outward from an outer peripheral edge of the second substrate, and a part of the second substrate is a part of the first substrate. A second terminal protruding portion that protrudes outward from the outer peripheral edge, a third terminal protruding portion in which a portion of the first substrate protrudes outward from the outer peripheral edge of the third substrate, and a portion of the third substrate A fourth terminal projecting portion projecting outward from the outer peripheral edge of the first substrate, and the first actuator is a first electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate; A second electrode provided on the second substrate and facing the first electrode via a predetermined gap, and the second actuator is provided on a surface of the first substrate facing the third substrate. A third electrode provided on the third substrate, and the third electrode A first electrode connected to the first electrode is provided on the first terminal protrusion, and the second electrode is provided on the second terminal protrusion. A third terminal connected to the third electrode is provided on the third terminal protrusion, and a fourth terminal is connected to the fourth electrode on the fourth terminal protrusion. wherein the fourth terminal is provided that is.
本発明では、第一アクチュエーターは、互いに対向する第一電極及び第二電極により構成され、電圧印加により電極間に静電引力を作用させることで第一反射膜間ギャップのギャップ量を変化させる。同様に、第二アクチュエーターも、互いに対向する第三電極及び第四電極により構成される。
このような構成では、例えば、圧電素子等を用いた構成に比べて、部材点数を少なくでき、かつ、電圧印加により精度よく、ギャップ量の調整を実施できる。
そして、波長可変干渉フィルターは、第一基板の一部が第二基板の外周縁より突出して構成され、第一電極に接続された第一端子が設けられる第一端子突出部と、第二基板の一部が第一基板の外周縁よりも突出して構成され、第二電極に接続された第二端子が設けられる第二端子突出部を備える。このような構成では、第一端子は、第一電極が設けられる第一基板の第一端子突出部に引き出され、第二端子は、第二電極が設けられる第二基板の第二端子突出部に引き出される。このため、例えば、第二電極の引出線を、別途導電性部材を介して第一基板の第一端子突出部に設けられた端子まで引き出す場合に比べて、各基板構成を簡略化でき、かつ、配線時の作業効率性を向上させることができる。
第二アクチュエーターを構成する第三電極及び第四電極に対しても同様であり、第三電極及び第四電極を、それぞれ、第三端子突出部に設けられた第三端子及び第四端子突出部に設けられた第四端子に引き出すことで、各基板構成の簡略化を図れ、配線作業の効率化を図ることができる。
In the present invention, the first actuator is composed of a first electrode and a second electrode facing each other, and changes the gap amount of the gap between the first reflective films by applying an electrostatic attractive force between the electrodes by applying a voltage. Similarly, the second actuator is also composed of a third electrode and a fourth electrode facing each other.
In such a configuration, for example, the number of members can be reduced as compared with a configuration using a piezoelectric element or the like, and the gap amount can be adjusted with high accuracy by applying a voltage.
The wavelength tunable interference filter includes a first terminal protruding portion in which a part of the first substrate protrudes from the outer peripheral edge of the second substrate, the first terminal connected to the first electrode, and the second substrate. Is provided so as to protrude from the outer peripheral edge of the first substrate, and includes a second terminal protruding portion provided with a second terminal connected to the second electrode. In such a configuration, the first terminal is drawn out to the first terminal protrusion of the first substrate on which the first electrode is provided, and the second terminal is the second terminal protrusion of the second substrate on which the second electrode is provided. Pulled out. For this reason, for example, compared with the case where the lead wire of the second electrode is pulled out to the terminal provided in the first terminal protrusion of the first substrate through a separate conductive member, each substrate configuration can be simplified, and The work efficiency during wiring can be improved.
The same applies to the third electrode and the fourth electrode constituting the second actuator, and the third electrode and the fourth electrode are respectively provided on the third terminal protruding portion and the third terminal protruding portion. By pulling out to the fourth terminal provided in the circuit board, the configuration of each board can be simplified, and the efficiency of wiring work can be improved.
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記平面視において、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、互いに重なる矩形状の基板重なり部を有し、かつ、前記第一端子突出部、前記第二端子突出部、前記第三端子突出部、及び前記第四端子突出部は、それぞれ、前記基板重なり部の互いに異なる辺から異なる方向に突出し、前記第二基板は、前記基板重なり部から前記第三端子突出部の突出方向と同一方向に、かつ、同一寸法だけ突出し、前記第三基板は、前記基板重なり部から前記第一端子突出部の突出方向と同一方向に、かつ、同一寸法だけ突出することが好ましい。 In the wavelength tunable interference filter according to the aspect of the invention, in the plan view, the first substrate, the second substrate, and the third substrate have rectangular substrate overlapping portions that overlap each other, and the first terminal protrusions The second terminal protruding portion, the third terminal protruding portion, and the fourth terminal protruding portion protrude from different sides of the substrate overlapping portion in different directions, and the second substrate overlaps the substrate overlapping portion. Projecting from the portion in the same direction as the projecting direction of the third terminal projecting portion and by the same dimension, the third substrate from the substrate overlapping portion in the same direction as the projecting direction of the first terminal projecting portion, and It is preferable to protrude by the same dimension.
上述のように、第一端子突出部、第二端子突出部、第三端子突出部、及び第四端子突出部を設ける場合、例えば、第一基板、第二基板、及び第三基板を基板厚み方向から見た平面視において、所定の一方向に沿って、階段状にずらしてこれらの基板を配置することで、各端子部を設けることが考えられる。しかしながら、このような基板配置では、製造効率性が悪化する。
すなわち、波長可変干渉フィルターを製造する場合、1つのウエハに複数の波長可変干渉フィルターを並列配置させた状態で製造し、最後にチップ単位に切断することで、個々の波長可変干渉フィルターを製造することが好ましい。しかしながら、上記のように、基板を階段状にずらして配置する場合、第一基板、第二基板及び第三基板をそれぞれ異なるラインで切断する必要があり、特に、第二基板及び第三基板に挟まれる第一基板の切断が困難となる。
As described above, when the first terminal protrusion, the second terminal protrusion, the third terminal protrusion, and the fourth terminal protrusion are provided, for example, the first substrate, the second substrate, and the third substrate are set to the substrate thickness. In the plan view seen from the direction, it is conceivable to provide each terminal portion by arranging these substrates in a staircase pattern along a predetermined direction. However, with such a substrate arrangement, the production efficiency deteriorates.
That is, when manufacturing a wavelength tunable interference filter, each wavelength tunable interference filter is manufactured by cutting a plurality of wavelength tunable interference filters arranged in parallel on one wafer, and finally cutting each chip. It is preferable. However, as described above, when the substrates are arranged in a staircase pattern, it is necessary to cut the first substrate, the second substrate, and the third substrate along different lines, respectively. It becomes difficult to cut the first substrate to be sandwiched.
これに対して、本発明では、第一端子突出部、第二端子突出部、第三端子突出部、及び第四端子突出部が、それぞれ、矩形状の基板重なり部の各辺に設けられ、それぞれ基板重なり部から離れる方向(互いに異なる方向)に突出して設けられる。そして、第二基板は、第三端子突出部と同方向で、同一寸法だけ突出しており、第三基板は、第一端子突出部と同方向で、同一寸法だけ突出する形状となる。このような構成では、第一基板の第三端子突出部の突出先端のラインと、第二基板の外周縁のラインとが同一となり、同じ切断ラインで切断することができる。同様に、第一基板の第三端子突出部の突出先端のラインと、第三基板の外周縁のラインとが同一となり、同じラインで切断することができる。これにより、第一基板、第二基板、及び第三基板を接合した後に、容易に第一基板を切断することができ、製造効率性を向上させることができる。 On the other hand, in the present invention, the first terminal projecting portion, the second terminal projecting portion, the third terminal projecting portion, and the fourth terminal projecting portion are each provided on each side of the rectangular substrate overlapping portion, Each is provided so as to protrude in a direction away from the substrate overlapping portion (a direction different from each other). The second board protrudes by the same dimension in the same direction as the third terminal protrusion, and the third board has a shape protruding by the same dimension in the same direction as the first terminal protrusion. In such a configuration, the protruding tip line of the third terminal protruding portion of the first substrate and the outer peripheral line of the second substrate are the same, and can be cut along the same cutting line. Similarly, the line at the protruding tip of the third terminal protruding portion of the first substrate and the line at the outer peripheral edge of the third substrate are the same, and can be cut along the same line. Thereby, after joining a 1st board | substrate, a 2nd board | substrate, and a 3rd board | substrate, a 1st board | substrate can be easily cut | disconnected and manufacturing efficiency can be improved.
本発明の波長可変干渉フィルターは、基板と、第一反射膜、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、及び前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターを含む第一ファブリーペロー可変エタロンと、第三反射膜、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜、及び前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターを含む第二ファブリーペロー可変エタロンと、を具備し、前記第一ファブリーペロー可変エタロンと前記第二ファブリーペロー可変エタロンは、前記基板を挟んで前記基板両側に配置され、前記第一反射膜は、前記基板の一の面に配置され、前記第三反射膜は前記基板の他の面に配置されており、前記基板を前記基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なっていることを特徴とする。 The wavelength tunable interference filter of the present invention includes a substrate, a first reflection film, a second reflection film facing the first reflection film via a first reflection film gap, and the first reflection film gap. A first Fabry-Perot variable etalon including a first actuator to be changed, a third reflective film, a fourth reflective film facing the third reflective film via a gap between the second reflective films, and the second reflective film A second Fabry-Perot variable etalon including a second actuator that changes a gap between the first Fabry-Perot variable etalon and the second Fabry-Perot variable etalon, and the second Fabry-Perot variable etalon is disposed on both sides of the substrate. The first reflective film is disposed on one surface of the substrate, the third reflective film is disposed on the other surface of the substrate, and the substrate is viewed from the thickness direction of the substrate. In plan view, the first reflecting film, the second reflecting film, the third reflective layer, and the fourth reflective film is characterized in that at least partially overlap each other.
本発明では、基板の一方側に第一ファブリーペロー可変エタロンが設けられ、基板の他方側に第二ファブリーペロー可変エタロンが設けられる構成となる。このような構成の波長可変干渉フィルターでは、上記発明と同様に、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップにおけるギャップ量を異なる値に設定し、かつ、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される複数のピーク波長の1つと、第三反射膜及び第四反射膜により取り出される複数のピーク波長の1つと重ね合わせるように、各ギャップ量を設定する。これにより、複数のピーク波長の光のうち、重なり合ったピーク波長に対応した光を取出すことができる。
また、本発明では、基板の一方側の面に第一反射膜が設けられ、他方側の面に第三反射膜が設けられる構成となる。つまり、第一ファブリーペロー可変エタロンの第一反射膜間ギャップにも、第二ファブリーペロー可変エタロンの第二反射膜間ギャップにも基板が介在しない構成となるので、第一及び第二反射膜間ギャップのギャップ量の変更可能範囲を大きくできる。これにより、波長可変干渉フィルターに広い波長帯域の光が入射した場合でも、所望の特定波長の光を取り出すことができる。
In the present invention, the first Fabry-Perot variable etalon is provided on one side of the substrate, and the second Fabry-Perot variable etalon is provided on the other side of the substrate. In the wavelength tunable interference filter having such a configuration, the gap amounts in the first reflective film gap and the second reflective film gap are set to different values as in the above invention, and the first reflective film and the second reflective film are set. Each gap amount is set so as to overlap one of the plurality of peak wavelengths extracted by the film with one of the plurality of peak wavelengths extracted by the third reflection film and the fourth reflection film. Thereby, the light corresponding to the peak wavelength which overlapped among the light of a plurality of peak wavelengths can be taken out.
In the present invention, the first reflective film is provided on one surface of the substrate, and the third reflective film is provided on the other surface. In other words, since the substrate is not interposed in the gap between the first reflective films of the first Fabry-Perot variable etalon nor in the gap between the second reflective films of the second Fabry-Perot variable etalon, The changeable range of the gap amount can be increased. Thereby, even when light in a wide wavelength band is incident on the wavelength variable interference filter, light having a desired specific wavelength can be extracted.
本発明の光学フィルターデバイスは、上述したような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収納する筐体と、を具備していることを特徴とする。 An optical filter device according to the present invention includes the above-described variable wavelength interference filter and a housing that houses the variable wavelength interference filter .
本発明の光学フィルターデバイスでは、上述した発明と同様、波長可変干渉フィルターにおいて、広い波長帯域に対して所望のピーク波長の光を取り出すことができる。また、波長可変干渉フィルターが筐体に収納される構成であるため、帯電物質や水粒子等の異物の侵入を抑制できる。これにより、反射膜への帯電物質の付着による第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップの変動や、各反射膜の劣化を防止することができる。また、運搬時の波長可変干渉フィルターの保護や、波長可変干渉フィルターを機器へ組み込む際の作業効率性を向上させることができる。 In the optical filter device of the present invention, similarly to the above-described invention, in the wavelength variable interference filter, light having a desired peak wavelength can be extracted over a wide wavelength band. In addition, since the wavelength tunable interference filter is housed in the housing, it is possible to suppress the entry of foreign substances such as charged substances and water particles. Thereby, the fluctuation | variation of the gap between 1st reflective films by the adhesion of the charged substance to a reflective film and the gap between 2nd reflective films, and deterioration of each reflective film can be prevented. In addition, the wavelength tunable interference filter can be protected during transportation, and the work efficiency when the wavelength tunable interference filter is incorporated into equipment can be improved.
本発明の光学モジュールは、上述したような波長可変干渉フィルターと、光を検出する検出部と、を具備し、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜が重なり合った領域により光干渉領域が構成され、前記検出部は、前記光干渉領域により取り出された光を検出することを特徴とする。 An optical module of the present invention includes the above-described wavelength variable interference filter and a detection unit that detects light, and the first substrate, the second substrate, and the third substrate are viewed from the substrate thickness direction. in the plan view, the first reflecting film, the second reflecting film, the third reflective layer, and the optical interference region is constituted by the fourth reflecting film are overlapped area, the detection unit, the optical interference region The light extracted by the step is detected.
本発明では、広い波長帯域を有する測定対象光に対しても、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップのギャップ量を調整することで、所望のピーク波長の光を取り出すことができる。したがって、当該特定のピーク波長の光を検出部により検出することができる。したがって、広い波長帯域を有する測定対象光から、所望の特定波長の光の光量を精度よく検出することができる。 In the present invention, it is possible to extract light having a desired peak wavelength by adjusting the gap amounts of the first reflective film gap and the second reflective film gap even for measurement target light having a wide wavelength band. . Therefore, the light of the specific peak wavelength can be detected by the detection unit. Therefore, it is possible to accurately detect the amount of light of a desired specific wavelength from the measurement target light having a wide wavelength band.
本発明の電子機器は、上述したような波長可変干渉フィルターと、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターを制御する制御部と、を具備したことを特徴とする。 An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described wavelength variable interference filter, and a control unit that controls the first actuator and the second actuator.
本発明では、広い波長帯域を有する測定対象光に対しても、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップのギャップ量を調整することで、所望のピーク波長の光を取り出すことができる。したがって、電子機器においても、例えばこれらの反射膜間により取り出された波長の光を検出して、その検出した光に基づいて、各種処理を実施する場合に、特定波長以外の波長の光が混入せず、正確な処理を実施することができる。 In the present invention, it is possible to extract light having a desired peak wavelength by adjusting the gap amounts of the first reflective film gap and the second reflective film gap even for measurement target light having a wide wavelength band. . Therefore, even in electronic equipment, for example, when light of a wavelength extracted between these reflective films is detected and various processing is performed based on the detected light, light of a wavelength other than a specific wavelength is mixed. Without being able to perform accurate processing.
本発明の電子機器において、前記制御部は、前記第二反射膜間ギャップを、前記第一反射膜間ギャップとは異なる値に設定し、かつ、所定の測定対象波長域内において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出される複数のピーク波長の内の1つと、前記第三反射膜及び前記第四反射膜により取り出される複数のピーク波長の内の1つとが重なる状態に、前記第一反射膜間ギャップ及び前記第二反射膜間ギャップをそれぞれ設定することが好ましい。 In the electronic device according to the aspect of the invention, the control unit may set the gap between the second reflection films to a value different from the gap between the first reflection films and the first reflection within a predetermined measurement target wavelength range. One of a plurality of peak wavelengths extracted by the film and the second reflective film overlaps one of a plurality of peak wavelengths extracted by the third reflective film and the fourth reflective film. It is preferable to set the gap between one reflective film and the gap between the second reflective films.
本発明では、制御部は、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップのギャップ量を異なる値に設定する。そして、制御部は、測定対象波長域において、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される光のピーク波長のうちの1つと、第三反射膜及び第四反射膜により取り出される光のピーク波長のうちの1つとが重なるように、ギャップ量を調整する。
これにより、特定のピーク波長を除き、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される光のピーク波長の位置、及び第三反射膜及び第四反射膜により取り出される光のピーク波長の位置がずれた状態となり、特定のピーク波長の光のみを取り出すことができる。
In the present invention, the control unit sets the gap amounts of the first reflective film gap and the second reflective film gap to different values. Then, the control unit, in the measurement target wavelength range, one of the peak wavelengths of the light extracted by the first reflective film and the second reflective film, and the peak wavelength of the light extracted by the third reflective film and the fourth reflective film The gap amount is adjusted so that one of the two overlaps.
Thereby, except for a specific peak wavelength, the positions of the peak wavelengths of light extracted by the first reflective film and the second reflective film and the positions of the peak wavelengths of light extracted by the third reflective film and the fourth reflective film are shifted. Thus, only light having a specific peak wavelength can be extracted.
[第一実施形態]
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
[分光測定装置の構成]
図1は、本発明に係る分光測定装置の概略構成を示すブロック図である。
分光測定装置1は、例えば測定対象Xで反射した測定対象光における各波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する装置である。なお、本実施形態では、測定対象Xで反射した測定対象光を測定する例を示すが、測定対象Xとして、例えば液晶パネル等の発光体を用いる場合、当該発光体から発光された光を測定対象光としてもよい。
そして、この分光測定装置1は、図1に示すように、光学モジュール10と、光学モジュール10から出力された信号を処理する制御回路部20と、を備えている。
[First embodiment]
Hereinafter, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of Spectrometer]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a spectrometer according to the present invention.
The
As shown in FIG. 1, the
[光学モジュールの構成]
光学モジュール10は、波長可変干渉フィルター5と、検出部11と、I−V変換器12と、アンプ13と、A/D変換器14と、電圧制御部15とを備える。
この光学モジュール10は、測定対象Xで反射された測定対象光を、入射光学系(図示略)を通して、波長可変干渉フィルター5に導き、波長可変干渉フィルター5を透過した光を検出部11で受光する。そして、検出部11から出力された検出信号は、I−V変換器12、アンプ13、及びA/D変換器14を介して制御回路部20に出力される。
[Configuration of optical module]
The
The
[波長可変干渉フィルターの構成]
次に、光学モジュールに組み込まれる波長可変干渉フィルターについて説明する。
図2は、波長可変干渉フィルター5の概略構成を示す平面図である。図3は、図2をIII-III線で断面した際の断面図である。
波長可変干渉フィルター5は、図2及び図3に示すように、第一基板51(本発明における基板)、第二基板52、及び第三基板53を備えている。これらの各基板51,52,53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、無アルカリガラス等の各種ガラスや、水晶等により形成されている。そして、第一基板51及び第二基板52は、接合膜54A(図3参照)により接合され、第一基板及び第三基板53は、接合膜54B(図3参照)により接合されている。これらの接合膜54A,54Bとしては、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜等を用いることができる。
[Configuration of wavelength tunable interference filter]
Next, a variable wavelength interference filter incorporated in the optical module will be described.
FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of the variable
As shown in FIGS. 2 and 3, the variable
第一基板51の第二基板52に対向する面には第一反射膜551が設けられ、第二基板52の第一基板51に対向する面には第二反射膜552が設けられている。これらの第一反射膜551及び第二反射膜552は、第一反射膜間ギャップ(以降、第一ギャップと略す場合がある)G1を介して対向配置されている。
また、波長可変干渉フィルター5には、第一反射膜551及び第二反射膜552の間の第一ギャップG1のギャップ量g1を調整するのに用いられる静電アクチュエーター56A(第一アクチュエーター)が設けられている。この静電アクチュエーター56Aは、第一基板51側に設けられる第一電極561と、第二基板52側に設けられる第二電極562とを備えている。
したがって、第一反射膜551、第二反射膜552、及び静電アクチュエーター56Aにより、本発明の第一ファブリーペロー可変エタロンが構成される。
A first
Further, the variable
Therefore, the first
更に、波長可変干渉フィルター5における第一基板51の第三基板53に対向する面には第三反射膜553が設けられ、第三基板53の第一基板51に対向する面には第四反射膜554が設けられている。これらの第三反射膜553及び第四反射膜554は、第二反射膜間ギャップ(以降、第二ギャップと略す場合がある)G2を介して対向配置されている。ここで、第二ギャップG2は、第三反射膜553及び第四反射膜554がギャップ量g2で対向する。
また、波長可変干渉フィルター5には、第三反射膜553及び第四反射膜554の間の第二ギャップG2のギャップ量g2を調整するのに用いられる静電アクチュエーター56B(第二アクチュエーター)が設けられている。この静電アクチュエーター56Bは、第一基板51側に設けられる第三電極563と、第三基板53側に設けられる第四電極564とを備えている。
したがって、第三反射膜553、第四反射膜554、及び静電アクチュエーター56Bにより、本発明の第二ファブリーペロー可変エタロンが構成される。
Further, a third
Further, the variable
Therefore, the second Fabry-Perot variable etalon of the present invention is configured by the third
そして、波長可変干渉フィルター5を第一基板51、第二基板52、及び第三基板53の基板厚み方向から見た平面視(フィルター平面視)において、第一反射膜551、第二反射膜552、第三反射膜553、及び第四反射膜554は互いに重なり合っており、この重なり合う領域により光干渉領域Ar0が構成される。
The first
また、フィルター平面視において、各反射膜551,552,553,554の中心点が一致し、この中心点は、後述する可動部521の中心点と一致し、かつ、第一基板51、第二基板52、及び第三基板53が互いに重なり合う基板重なり部555(図2において、頂点C1,C2,C3,C4により囲われる領域)の中心点と一致する。
ここで、本実施形態では、フィルター平面視において、第一反射膜551、第二反射膜552、第三反射膜553、及び第四反射膜554が同一形状に設けられることで、各反射膜551,552,553,554の全面が重なり合う構成としているが、これに限られない。例えば、各反射膜551,552,553,554の一部が重なり合って、光干渉領域を構成してもよく、この場合、検出部11が当該光干渉領域を透過した光に対応した範囲に設けられていればよい。
ここで、第一反射膜551及び第二反射膜552により第一光干渉部55Aが構成され、第三反射膜553及び第四反射膜554により第二光干渉部55Bが構成されるものとする。
そして、本実施形態では、光学モジュール10に入射した測定対象光は、第三基板53側に入射され、第一光干渉部55A及び第二光干渉部55Bの光干渉領域Ar0により取り出された光は、第二基板52を透過して検出部11に入射する。
Further, in the filter plan view, the center points of the
Here, in this embodiment, the first
Here, the
In this embodiment, the measurement target light incident on the
[第一基板の構成]
次に、第一基板51の構成について詳述する。
図4(A)は、第一基板51を第二基板52側から見た平面図である。図4(B)は、第一基板51を第三基板53側から見た平面図である。
第一基板51は、頂点C5,C6,C7,C8を有する矩形板状部材である。この第一基板51は、第二基板52及び第三基板53に対して厚み寸法が大きく形成されており、第一電極561及び第二電極562間に電圧を印加した際の静電引力や、第一電極561の内部応力による第一基板51の撓みはない。この第一基板51の第二基板52に対向する面には、エッチングにより形成される電極配置溝511及び反射膜設置部512が設けられる。同様に、第一基板51の第三基板53に対向する面には、エッチングにより形成される電極配置溝513及び反射膜設置部514が設けられる。
[Configuration of the first substrate]
Next, the configuration of the
FIG. 4A is a plan view of the
The
また、図2、図3に示すように、第一基板51の矩形一端C5−C6は、基板重なり部555の一辺C1−C2から−X側に突出し、第一端子突出部515(第一突出部)を構成する。また、第一基板51の矩形他端C7−C8は、基板重なり部555の一辺C3−C4から+X側に突出し、第三端子突出部516(第二突出部)を構成する。
さらに、第一基板51には、第二基板52に対向する面に2つの電極配置溝511から延出する電極引出溝511Bが形成され、第三基板53に対向する面に2つの電極配置溝513から延出する電極引出溝513Bが形成されている。
2つの電極引出溝511Bのうちの一方は、−X側に延出して第一端子突出部515の第二基板52側の面に繋がり、他方は、第一基板51の+X側の端辺まで延出する。2つの電極引出溝513Bのうちの一方は、+X側に延出して第三端子突出部516の第三基板53側の面に繋がり、他方は、第一基板51の−X側の端辺まで延出する。
そして、第一端子突出部515,電極引出溝511Bは、電極配置溝511の形成時に同時に形成され、電極配置溝511と同一深さ寸法に形成されている。同様に、第三端子突出部516,電極引出溝513Bは、電極配置溝513の形成時に同時に形成され、電極配置溝513と同一深さ寸法に形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the rectangular one end C <b> 5-C <b> 6 of the
Further, the
One of the two
The first
電極配置溝511,513は、フィルター平面視で、基板重なり部555の中心点Oを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部512,514は、フィルター平面視において、電極配置溝511,513の中心部から面外方向に突出して形成される。
電極配置溝511の溝底面(電極設置面511A)には、第一電極561が設けられ、反射膜設置部512の突出先端面(反射膜設置面512A)には、第一反射膜551が設けられる。また、第三基板53に対向する電極配置溝513の溝底面(電極設置面513A)には、第三電極563が設けられ、反射膜設置部514の突出先端面(反射膜設置面514A)には、第三反射膜553が設けられる。
The
A
電極設置面511A,電極設置面513Aに設けられる第一電極561及び第三電極563は、中心点Oを中心とした環状に形成され、好ましくは、円環状に形成されている。なお、この環形状としては、当該円環形状の一部が分断されている構成、例えば略C字状となる構成をも含む。
そして、第一基板51には、第一電極561の外周縁から第一端子突出部515まで延出する第四電極564が形成され、この第一引出電極565の先端部は、第一端子突出部515において第一端子565A(第一端子部)を構成する。また、第一端子565Aは、波長可変干渉フィルター5を第二基板52側から見た際に、波長可変干渉フィルター5の表面に露出しており、この第一端子565Aの露出部分に対して配線が接続されることで、電圧制御部15から第一電極561に電圧信号の印加が可能となる。
同様に、第一基板51には、第三電極563の外周縁から第三端子突出部516まで延出する第三引出電極567が形成され、この第三引出電極567の先端部は、第三端子突出部516において第三端子567A(第二端子部)を構成する。また、第三端子567Aは、波長可変干渉フィルター5を第三基板53側から見た際に、波長可変干渉フィルター5の表面に露出しており、この第三端子567Aの露出部分に配線が接続されることで、電圧制御部15から第一電極561に電圧信号の印加が可能となる。
これらの第一電極561、第三電極563、第一引出電極565、及び第三引出電極567としては、導電性膜であれば、いかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ITOや、Cr/Au積層電極等を用いることができる。
なお、この第一電極561及び第三電極563上には、絶縁耐圧を確保するために、絶縁膜が積層される構成としてもよい。
The
And the
Similarly, a
As the
Note that an insulating film may be stacked over the
反射膜設置部512の反射膜設置面512Aには、第一反射膜551が設けられる。同様に、反射膜設置部514の反射膜設置面514Aには、第三反射膜553が設けられる。これらの第一反射膜551及び第三反射膜553としては、例えばAg等の金属膜や、Ag合金等の合金膜を用いることができる。また、第一反射膜551及び第三反射膜553としては、例えば高屈折層をTiO2、低屈折層をSiO2とした誘電体多層膜を用いてもよく、誘電体多層膜及び金属膜を積層した反射膜や、誘電体単層膜及び合金膜を積層した反射膜等を用いてもよい。
さらには、第一反射膜551及び第三反射膜553として、異なる種類の反射膜を用いてもよい。例えば、第一反射膜551として合金膜を用い、第三反射膜553として誘電体多層膜を用いてもよい。
A first
Further, different types of reflective films may be used as the first
[第二基板の構成]
次に、第二基板52の構成について詳述する。図5は、第二基板52を第一基板51側から見た平面図である。
第二基板52は、図2に示すように、頂点C1,C2,C9,C10を有する矩形板状部材であり、基板重なり部555において、第一基板51に接合される。この第二基板52は、図2、図3及び図5に示すように、中心点Oを中心とした円形の可動部521(第一可動部)と、可動部521と同軸であり、可動部521を保持する保持部522(第一保持部)とを備える。
また、第二基板52は、図2、図3に示すように、第二基板52の矩形一端側(+X側)には、第一基板51の第三端子突出部516の端辺C7−C8よりも+X側に突出する第二端子突出部523(第一突出部)が設けられる。また、第二基板52の−X側の端辺C1−C2は、基板重なり部555の端辺C1−C2と一致する。これにより、上述したように、波長可変干渉フィルター5を第二基板52側から見た際に、第一基板51の第一端子突出部515及び第一端子565Aが第二基板52側に露出する構成となる。
[Configuration of second substrate]
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
可動部521は、保持部522よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、第二基板52の厚み寸法と同一寸法に形成される。また、可動部521は、フィルター平面視において、少なくとも第一電極561の外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成される。そして、可動部521の第一基板51に対向する面は、反射膜設置面512Aに平行な可動面521Aとなり、第二反射膜552及び第二電極562が設けられる。
The
第二反射膜552は、上述した第一反射膜551と同一の構成の反射膜が用いられる。
第二電極562は、フィルター平面視において、第一電極561と同様の円環形状に形成され、第一電極561と重なる領域に設けられている。また、第二基板52には、第二電極562の外周縁から第二基板52の外周部まで延出する第二引出電極566が設けられている。この第二引出電極566は、2つの電極引出溝511Bのうち+X側に向かって延出する一方側、つまり第一引出電極565が設けられていない電極引出溝511Bに沿って延出している。そして、この第二引出電極566の先端部は、第二端子突出部523において第二端子566A(第一端子部)を構成する。この第二端子566Aは、波長可変干渉フィルター5を第三基板53側から見た際に、波長可変干渉フィルター5の表面に露出しており、この第二端子566Aの露出部分に対して配線が接続されることで、電圧制御部15から第二電極562に電圧信号の印加が可能となる。
なお、これらの第二電極562及び第二引出電極566としては、第一電極561等と同様、導電性膜であれば、いかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ITOや、Cr/Au積層電極等を用いることができる。また、第一電極561や第三電極563と同様、第二電極562上に絶縁耐圧を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
The second
The
As the
また、可動部521には、第一基板51とは反対の面において、反射防止膜が形成されていてもよい。この反射防止膜は、低屈折率膜及び高屈折率膜を交互に積層することで形成することができる。
Further, an antireflection film may be formed on the
保持部522は、可動部521の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部521よりも厚み方向に対する剛性が小さく形成されている。
このため、保持部522は可動部521よりも撓みやすく、僅かな静電引力により第一基板51側に撓ませることが可能となる。この際、可動部521は、保持部522よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、静電引力により第二基板52を撓ませる力が作用した場合でも、可動部521の撓みはほぼなく、可動部521に形成された第二反射膜552の撓みも防止できる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部522を例示するが、これに限定されず、例えば、中心点Oを中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成等としてもよい。
The holding
For this reason, the holding
In the present embodiment, the diaphragm-
[第三基板の構成]
次に、第三基板53の構成について詳述する。図6は、第三基板53を第一基板51側から見た平面図である。
第三基板53は、図2に示すように、頂点C3,C4,C11,C12を有する矩形板状部材であり、基板重なり部555において、第一基板51に接合されている。この第三基板53は、図2、図3及び図6に示すように、中心点Oを中心とした円形の可動部531(第二可動部)と、可動部531と同軸であり、可動部531を保持する保持部532(第二保持部)とを備える。可動部531及び保持部532の構成は、第二基板52の可動部521及び保持部522と同様であるため、ここでの説明は省略する。
また、第三基板53は、図2、図3に示すように、第三基板53の矩形一端側(−X側)には、第一基板51の第一端子突出部515の端辺C5−C6よりも−X側に突出する第四端子突出部533(第二突出部)が設けられる。また、第三基板53の+X側の端辺C3−C4は、基板重なり部555の端辺C3−C4と一致する。これにより、上述したように、波長可変干渉フィルター5を第三基板53側から見た際に、第一基板51の第三端子突出部516及び第三端子567Aが第三基板53側に露出する構成となる。
[Configuration of third substrate]
Next, the configuration of the
As shown in FIG. 2, the
Further, as shown in FIGS. 2 and 3, the
可動部531の第一基板51に対向する面である可動面531Aには、第四反射膜554及び第四電極564が設けられる。
第四反射膜554は、上述した第三反射膜553と同一の構成の反射膜が用いられる。
第四電極564は、フィルター平面視において、第三電極563と同様の円環形状に形成されており、第三電極563と重なる領域に設けられている。また、第三基板53には、第四電極564の外周縁から第三基板53の外周部まで延出する第四引出電極568が設けられている。この第四引出電極568は、2つの電極引出溝513Bのうち−X側に向かって延出する一方側、つまり第三引出電極567が設けられていない電極引出溝513Bに沿って延出している。そして、この第四引出電極568の先端部は、第四端子突出部533において第四端子568A(第二端子部)を構成する。また、第四端子568Aは、波長可変干渉フィルター5を第二基板52側から見た際に、波長可変干渉フィルター5の表面に露出しており、この第四端子568Aの露出部分に対して配線が接続されることで、電圧制御部15から第四電極564に電圧信号の印加が可能となる。
なお、これらの第四電極564及び第四引出電極568としては、他の電極561,562,563等と同様、導電性膜であればいかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ITOや、Cr/Au積層電極等を用いることができる。また、第四電極564上に絶縁耐圧を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
A fourth
As the fourth
The
As the
また、可動部531には、第一基板51とは反対の面において、反射防止膜が形成されていてもよい。この反射防止膜は、低屈折率膜及び高屈折率膜を交互に積層することで形成することができる。
Further, an antireflection film may be formed on the
[検出部の構成]
次に、図1に戻り、光学モジュール10の検出部11について説明する。
検出部11は、波長可変干渉フィルター5の光干渉領域Ar0を透過した光を受光(検出)し、受光量に基づいた検出信号を出力する。
[Configuration of detector]
Next, returning to FIG. 1, the
The
[I−V変換器、アンプ、A/D変換器、及び電圧制御部の構成]
I−V変換器12は、検出部11から入力された検出信号を電圧値に変換し、アンプ13に出力する。
アンプ13は、I−V変換器12から入力された検出信号に応じた電圧(検出電圧)を増幅する。
A/D変換器14は、アンプ13から入力された検出電圧(アナログ信号)をデジタル信号に変換し、制御回路部20に出力する。
電圧制御部15は、制御回路部20の制御に基づいて、波長可変干渉フィルター5の静電アクチュエーター56A,56Bに対して電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター56Aの第一電極561及び第二電極562間で静電引力が発生し、可動部521が第一基板51側に変位して、第一ギャップG1のギャップ量g1が所定値に設定される。また、静電アクチュエーター56Bの第三電極563及び第四電極564間で静電引力が発生し、可動部531が第一基板51側に変位して第二ギャップG2のギャップ量g2が所定値に設定される。
[Configuration of I-V Converter, Amplifier, A / D Converter, and Voltage Control Unit]
The
The
The A /
The
[制御回路部の構成]
次に、分光測定装置1の制御回路部20について説明する。
制御回路部20は、例えばCPUやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置1の全体動作を制御する。この制御回路部20は、図1に示すように、フィルター駆動部21と、光量取得部22と、分光解析部23と、を備える。
また、制御回路部20は、各種データを記憶する記憶部(図示略)を備え、当該記憶部には、静電アクチュエーター56A,56Bを制御するためのV−λデータが記憶される。
このV−λデータは、第一光干渉部55A及び第二光干渉部55Bに対してそれぞれ設定される。そして、このV−λデータには、静電アクチュエーター56A,静電アクチュエーター56Bに印加する電圧に対する、第一光干渉部55A及び第二光干渉部55Bを透過する光の複数のピーク波長が記録されている。
なお、第一ギャップG1の初期値(静電アクチュエーター56Aに電圧を印加していない状態のギャップ量)及び第二ギャップG2の初期値(静電アクチュエーター56Bに電圧を印加していない状態のギャップ量)が等しく、第二基板52や第三基板53の基板厚み方向に対する剛性が同一である場合は、同じV−λデータを用いてもよい。
[Configuration of control circuit section]
Next, the
The
In addition, the
The V-λ data is set for each of the first
The initial value of the first gap G1 (the gap amount when no voltage is applied to the
図7は、波長可変干渉フィルターの透過特性の一例を示す図である。
フィルター駆動部21は、記憶部に記憶されるV−λデータを参照し、波長可変干渉フィルター5の静電アクチュエーター56A,56Bに印加する電圧を順次切り替えて、波長可変干渉フィルター5を透過する光の波長を順次切り替える。
そして、フィルター駆動部21は、静電アクチュエーター56A及び静電アクチュエーター56Bに対して、第一ギャップG1のギャップ量g1及び第二ギャップG2のギャップ量g2がそれぞれ異なるギャップ量となるように、電圧を印加する。この時、フィルター駆動部21は、V−λデータを参照し、図7に示すように、第一光干渉部55Aの光学特性におけるピーク波長(図7における破線)の1つと、第二光干渉部55Bの光学特性におけるピーク波長(図7における一点鎖線)の1つとが重なる状態に各静電アクチュエーター56A,静電アクチュエーター56Bに印加する電圧を制御する。これにより、重なり合ったピーク波長(図7における実線)の光が波長可変干渉フィルター5から透過される。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of transmission characteristics of the variable wavelength interference filter.
The
Then, the
例えば、検出部11により検出可能な光が可視光域及び近赤外域の光(例えば360nmから1200nm)であり、測定対象光から550nmの光を取り出したい場合、フィルター駆動部21は、第一ギャップG1のギャップ量g1が550nmとなり、第二ギャップG2のギャップ量g2を275nmとなるように、静電アクチュエーター56A,56Bに印加する電圧を設定する。この場合、第一光干渉部55Aを透過可能な光は、1次ピーク波長の1100nmの光、2次ピーク波長の550nmの光、3次ピーク波長の366nmの光となる(4次ピーク波長(275nm)以降は、検出部11で検出されない)。一方、第二光干渉部55Bを透過可能な光は、1次ピーク波長の550nmの光となる(2次ピーク波長(275nm)以降は、検出部11で検出されない)。これにより、波長可変干渉フィルター5を透過する光は、第一光干渉部55A及び第二光干渉部55Bのピーク波長が重なる550nmの光となる。
For example, when the light that can be detected by the
光量取得部22は、検出部11により検出された光量を取得し記憶部に記憶する。
分光解析部23は、光量取得部22により取得され記憶部に記憶された各波長に対する光量に基づいて、測定対象光の分光スペクトルを解析する。
The light
The
[波長可変干渉フィルターの製造方法]
次に、上述したような波長可変干渉フィルターに製造方法について、図面に基づいて説明する。
図8は、第一基板51の製造工程を示す図である。図9は、第二基板52の製造工程を示す図である。図10は、チップ製造工程を示す図である。
[Manufacturing method of tunable interference filter]
Next, a manufacturing method for the wavelength variable interference filter as described above will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 is a diagram illustrating a manufacturing process of the
[第一基板の製造]
第一基板51を製造するためには、まず、図8(A)に示すように、第一基板51の製造素材である第一ガラス基板M1を用意し、この石英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。
次に、そして、図8(B)に示すように、第一ガラス基板M1の基板表面をエッチングにより加工する。
具体的には、第一ガラス基板M1の基板表面にレジストを塗布して、塗布されたレジストをフォトリソグラフィ法により露光・現像することで、反射膜設置面512A,反射膜設置面514Aの形成箇所が開口するようにパターニングする。ここで、本実施形態では、1つの第一ガラス基板M1から複数の第一基板51を形成する。したがって、この工程では、第一ガラス基板M1に、複数の第一基板51がアレイ状に並列配置された状態で製造されるよう、レジストパターンを形成する。
そして、第一ガラス基板M1の両面に対して、例えばフッ酸系を用いたウェットエッチングを施す。この時、反射膜設置面512A、反射膜設置面514Aの深さ寸法までエッチングを行う。この後、電極配置溝511、電極引出溝511B、電極配置溝513、電極引出溝513B、第一端子突出部515、及び第三端子突出部516の形成箇所が開口するようにレジストを形成し、更にウェットエッチングを実施する。
これにより、図8(B)に示すように、第一基板51の基板形状が決定された第一ガラス基板M1が形成される。
[Manufacture of the first substrate]
In order to manufacture the
Next, as shown in FIG. 8B, the substrate surface of the first glass substrate M1 is processed by etching.
Specifically, a resist is applied to the substrate surface of the first glass substrate M1, and the applied resist is exposed and developed by a photolithography method, whereby the reflection
Then, wet etching using, for example, hydrofluoric acid is performed on both surfaces of the first glass substrate M1. At this time, the etching is performed to the depth of the reflection
Thereby, as shown in FIG. 8B, the first glass substrate M1 in which the substrate shape of the
この後、第一ガラス基板M1の両面に、第一電極561,第三電極563,第一引出電極565,第三引出電極567を形成する電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングする。
また、第一電極561及び第三電極563上に絶縁層を成膜する場合、電極形成後、例えばプラズマCVD等により第一ガラス基板M1全体に、例えば100nm程度の厚みのSiO2を成膜する。第一端子565A,第三端子567A上のSiO2を、例えばドライエッチング等により除去する。
Thereafter, an electrode material for forming the
Further, when forming an insulating layer on the
次に、反射膜設置部512及び反射膜設置部514上に、それぞれ、第一反射膜551及び第三反射膜553を形成する。
ここで、本実施形態では、第一反射膜551,第三反射膜553として、Ag合金を用いる。反射膜として、Ag合金等の金属膜やAg合金等の合金膜を用いる場合、第一ガラス基板M1の表面に反射膜(金属膜又や合金膜)を形成した後、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングする。
なお、反射膜として誘電体多層膜を形成する場合では、例えばリフトオフプロセスによりパターニングをすることができる。この場合、フォトリソグラフィ法等により、第一ガラス基板M1上の反射膜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。この後、第一反射膜551及び第二反射膜552を形成するための材料(例えば、高屈折層をTiO2、低屈折層をSiO2とした誘電体多層膜)をスパッタリング法または蒸着法等により成膜する。そして、これらの第一反射膜551,第二反射膜552を成膜した後、リフトオフにより、不要部分の膜を除去する。
なお、第一反射膜551及び第三反射膜553として、異なる種類の反射膜を用いる場合、それぞれ、個別に上述の工程を実施し、反射膜を形成する。
以上により、図8(C)に示すような第一基板51が複数アレイ状に配置された第一ガラス基板M1が製造される。
Next, a first
Here, in this embodiment, an Ag alloy is used as the first
In the case of forming a dielectric multilayer film as the reflective film, patterning can be performed by, for example, a lift-off process. In this case, a resist (lift-off pattern) is formed on a portion other than the reflective film formation portion on the first glass substrate M1 by a photolithography method or the like. Thereafter, a material for forming the first
In addition, when using a different kind of reflective film as the 1st
Thus, the first glass substrate M1 in which the
[第二基板及び第三基板製造工程)
次に、第二基板52を製造する工程について説明する。
第二基板52を製造するには、まず、図9(A)に示すように、第二基板52の形成素材である第二ガラス基板M2を用意し、この第二ガラス基板M2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、第二ガラス基板M2の全面にレジストを塗布し、塗布されたレジストをフォトリソグラフィ法により露光・現像して、保持部522が形成される箇所をパターニングする。
次に、第二ガラス基板M2をウェットエッチングすることで、図9(B)に示すように、保持部522と、可動部521とを形成する。これにより、第二基板52の基板形状が決定された第二ガラス基板M2が製造される。
[Second substrate and third substrate manufacturing process]
Next, a process for manufacturing the
In order to manufacture the
Next, the holding
次に、第二ガラス基板M2の一方側の面(第一基板51に対向する面)に第二電極562及び第二引出電極566を形成する。
具体的には、上記第一電極561と同様に、第二ガラス基板M2上に電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングすることで、第二電極562及び第二引出電極566を形成する。
この後、可動面521Aに第二反射膜552を形成する。この第二反射膜552の形成は、第一反射膜551と同様の方法により形成することができる。
以上により、図9(C)に示すような第二基板52が複数アレイ状に配置された第二ガラス基板M2が製造される。
Next, the
Specifically, in the same manner as the
Thereafter, the second
As described above, the second glass substrate M2 in which the
また、第三基板53は、第二基板52と同様の方法により製造することができる。
すなわち、第三基板53の形成素材である第三ガラス基板M3(図10参照)を用意し、この第三ガラス基板M3の両面を精密研磨した後、エッチングにより、可動部531及び保持部532を形成する。そして、第三ガラス基板M3の第一基板51に対向する面に、第四電極564及び第四引出電極568を形成し、可動面531A上に、第四反射膜554を形成する。
これにより、第三基板53が複数アレイ状に配置された第三ガラス基板M3が製造される。
The
That is, a third glass substrate M3 (see FIG. 10), which is a material for forming the
Thereby, the 3rd glass substrate M3 by which the 3rd board |
[チップ形成工程]
次に、第一ガラス基板M1,第二ガラス基板M2、第三ガラス基板M3を接合し、波長可変干渉フィルター5を製造するチップ形成工程について説明する。
このチップ形成工程では、まず、第一ガラス基板M1の基板重なり部555に対応した領域と、第二ガラス基板M2の基板重なり部555に対応した領域とに、ポリオルガノシロキサンを主成分としたプラズマ重合膜を、例えばプラズマCVD法等により成膜する。プラズマ重合膜の厚みとしては、例えば10nmから1000nmとすればよい。
[Chip forming process]
Next, a chip forming process for manufacturing the wavelength
In this chip formation step, first, plasma mainly composed of polyorganosiloxane is formed in a region corresponding to the
そして、第一ガラス基板M1及び第二ガラス基板M2のプラズマ重合膜に対して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プラズマ処理の場合は、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処理の場合は、UV光源としてエキシマUV(波長172nm)を用いて3分間処理する。
プラズマ重合膜に活性化エネルギーを付与した後、これらの第一ガラス基板M1及び第二ガラス基板M2のアライメント調整を行い、プラズマ重合膜を介して第一ガラス基板M1及び第二ガラス基板M2を重ね合わせ、接合部分に例えば10kgfの荷重を10分間かける。これにより、第一ガラス基板M1及び第二ガラス基板M2同士が接合される。
Then, in order to providing the activation energy to the plasma-polymerized film of the first glass substrate M1 and the second glass substrate M2, performing the O 2 plasma treatment or UV treatment. In the case of the O 2 plasma treatment, the O 2 flow rate is 30 cc / min, the pressure is 27 Pa, and the RF power is 200 W for 30 seconds. In the case of UV treatment, the treatment is performed for 3 minutes using excimer UV (wavelength 172 nm) as a UV light source.
After applying activation energy to the plasma polymerized film, the alignment of the first glass substrate M1 and the second glass substrate M2 is adjusted, and the first glass substrate M1 and the second glass substrate M2 are stacked via the plasma polymerized film. In addition, a load of, for example, 10 kgf is applied to the joint portion for 10 minutes. Thereby, the 1st glass substrate M1 and the 2nd glass substrate M2 are joined.
なお、本実施形態では、X方向に沿う第一基板51,第二基板52,第三基板53の基板端縁の位置がそれぞれ異なる。したがって、第一ガラス基板M1、第二ガラス基板M2、及び第三ガラス基板M3を接合した後に、各波長可変干渉フィルター5をチップ単位で取り出す切断工程を実施する場合、第一基板51の端縁に対して適切に切断を行うことが困難となる。
このため、本実施形態では、まず、第一ガラス基板M1及び第二ガラス基板M2を接合した後、図10の破線にて示すような切断ラインL1に沿って、第一ガラス基板M1のみを切断する。この切断には、例えばレーザー切断等を用いることができる。
In the present embodiment, the positions of the substrate edges of the
For this reason, in this embodiment, after joining the 1st glass substrate M1 and the 2nd glass substrate M2, first, only the 1st glass substrate M1 is cut | disconnected along the cutting line L1 as shown by the broken line of FIG. To do. For this cutting, for example, laser cutting or the like can be used.
この後、第一ガラス基板M1及び第二ガラス基板M2の接合と同様の方法を用いて、第一ガラス基板M1及び第三ガラス基板M3をプラズマ重合膜により接合する。そして、第二ガラス基板M2及び第三ガラス基板M3を図10の破線にて示されるような切断ラインL2,L3に沿って切断する。
これにより、第一ガラス基板M1,第二ガラス基板M2,第三ガラス基板M3の接合体から、チップ単位の波長可変干渉フィルター5が製造される。
Then, the 1st glass substrate M1 and the 3rd glass substrate M3 are joined by a plasma polymerization film | membrane using the method similar to joining of the 1st glass substrate M1 and the 2nd glass substrate M2. Then, the second glass substrate M2 and the third glass substrate M3 are cut along cutting lines L2 and L3 as indicated by broken lines in FIG.
Thereby, the variable
[第一実施形態の作用効果]
上述したような第一実施形態の分光測定装置1では、波長可変干渉フィルター5において、第一基板51の一方側の面に第二基板52が接合され、他方側の面に第三基板53が接合されている。そして、第一基板51に設けられる第一反射膜551と、第二基板52に設けられる第二反射膜552とが第一ギャップG1を介して互いに対向し第一光干渉部55Aを構成する。この第一光干渉部55Aは、静電アクチュエーター56Aに印加する電圧を変化させることで、第一ギャップG1のギャップ量g1を適宜変更することができる。また、第一基板51に設けられる第三反射膜553と、第三基板53に設けられる54とが第二ギャップG2を介して互いに対向し、第二光干渉部55Bを構成しており、静電アクチュエーター56Bにより、第二ギャップG2のギャップ量g2を適宜変更することができる。
そして、この分光測定装置1では、フィルター駆動部21により、第一ギャップG1のギャップ量g1及び第二ギャップG2のギャップ量g2を異なるギャップ量に設定し、かつ、第一光干渉部55Aを透過する複数の次数のピーク波長のうちの1つと、第二光干渉部55Bを透過する複数の次数のピーク波長のうちの1つとを重ね合わせるように、第一ギャップG1及び第二ギャップG2のギャップ量を設定する。これにより、広い波長帯域を有する測定対象光が入射した場合であっても、特定のピーク波長の光を透過させることができる。したがって、所望のピーク波長の光を検出部11により受光させて検出させることができ、当該ピーク波長の光の正確な光量を検出することができる。よって、分光測定装置1は、測定対象光の正確な分光スペクトルを精度よく解析することができる。
[Operational effects of the first embodiment]
In the
Then, in the
また、本実施形態では、第一基板51、第二基板52、及び第三基板53は、それぞれ可視光に対して透光性を有するガラス基板M1,M2,M3により形成されている。
このため、波長可変干渉フィルター5により取り出すことが可能な光の波長域として、可視光域から近赤外域までの広い帯域をカバーすることができ、分光測定装置1において、広い波長帯域の光に対して分光測定を実施することができる。
また、ガラス基板は、ウェットエッチングにより容易に加工することができ、製造効率性を向上させることができる。
In the present embodiment, the
For this reason, it is possible to cover a wide band from the visible light range to the near infrared range as the wavelength range of light that can be extracted by the
Further, the glass substrate can be easily processed by wet etching, and the manufacturing efficiency can be improved.
さらに、本実施形態では、第二基板52は、第二反射膜552が設けられる可動部521と、可動部521の外側に設けられ、可動部521を第一基板51に対して進退可能に保持する保持部522とを備える。同様に、第三基板53は、第四反射膜554が設けられる可動部531と、可動部531の外側に設けられ、可動部531を第一基板51に対して進退可能に保持する保持部532とを備える。
このような構成では、可動部521,531よりも厚み寸法が小さい保持部522,532を撓ませることで、容易に可動部521,531を変位させることができる。したがって、第一ギャップG1及び第二ギャップG2を変化させる際の電圧を小さくでき、省電力化を図れる。また、可動部521,531は、保持部522,532よりも厚み寸法が大きいため、第一基板51側に変位した際でも可動部521,531の撓みが抑制される。したがって、可動部521に設けられる第二反射膜552や、可動部531に設けられる第四反射膜554の撓みを抑制でき、波長可変干渉フィルター5における分解能の低下を抑制できる。
Furthermore, in this embodiment, the
In such a configuration, the
また、本実施形態では、第一ギャップG1や第二ギャップG2に他の基板等が介在せず、透過可能な波長域を広げることができる。
例えば、第一反射膜551及び第四反射膜554により第二光干渉部55Bを構成するような場合、第二ギャップG2のギャップ量g2は、(第一基板51の厚み寸法S)<g2<(第一基板51の厚み寸法S+初期状態における第四反射膜554及び第一基板51の距離)となる。したがって、このような場合、第二ギャップG2のギャップ量g2は、第一基板51の厚み寸法以下には設定することができない。また、一般に、第二ギャップG2の初期ギャップ量は、測定対象となる波長域にもよるが、可視光域の場合で1μm程度に形成される必要がある。したがって、このような構成では、第一基板51の厚み寸法も薄くする必要があり、第一基板51の撓みや、それに伴う第一反射膜551の撓み等により分解能が低下するおそれもある。
これに対して、本実施形態では、第三反射膜553及び第四反射膜554により第二光干渉部55Bが形成され、第三反射膜553及び第四反射膜554の間には、他の部材が介在しないため、第二ギャップG2のギャップ量g2は、0<g2<(第二ギャップG2の初期ギャップ量)となる。したがって、第二ギャップG2のギャップ量g2の設定可能範囲を広げることができるので、波長可変干渉フィルター5により透過させる光の波長域を広げることができる。また、第一基板51として、静電アクチュエーター56Aや静電アクチュエーター56Bによる静電引力に抗することができる程度の厚み寸法に形成することができるため、上述のような第一反射膜551(第三反射膜553)の撓み等による分解能低下等がなく、高分解能の光を透過させることができる。
Moreover, in this embodiment, the other wavelength board | substrate etc. do not intervene in the 1st gap G1 or the 2nd gap G2, and the transmissive wavelength range can be expanded.
For example, if the first reflecting
On the other hand, in the present embodiment, the second
本実施形態の波長可変干渉フィルター5では、第一基板51は、基板重なり部555から−X側に突出する第一端子突出部515に第一端子565Aが設けられ、及び+X側に突出する第三端子突出部516に第三端子567Aが設けられている。
このような構成では、波長可変干渉フィルター5の表面に第一端子565Aや第三端子567Aが露出する構成となるため、これらの第一端子565Aや第三端子567Aに対して容易に配線を接続することができる。
また、第二基板52には、基板重なり部555から、第三端子突出部516よりも+X側に突出する第二端子突出部523が設けられ、この第二端子突出部523に、第二端子566Aが設けられている。同様に、第三基板53には、基板重なり部555から、第一端子突出部515よりも−X側に突出する第四端子突出部533が設けられ、この第四端子突出部533に第四端子568Aが設けられている。したがって、波長可変干渉フィルター5の表面に第二端子566Aや第三端子567Aが露出する構成となるため、これらの第二端子566Aや第四端子568Aに対して容易に配線を接続することができる。
In the wavelength
In such a configuration, since the
The
[第二実施形態]
次に、本発明の第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
第二実施形態は、第一実施形態における波長可変干渉フィルター5を変形したものであり、その他の構成は、上記第一実施形態と同一の構成を有する。
すなわち、上記第一実施形態では、第一端子突出部515、第三端子突出部516、第二端子突出部523、第四端子突出部533を、X方向に沿って突出させる構成、すなわち、X方向に沿った波長可変干渉フィルター5の断面視において、第一基板51、第二基板52、第三基板53により階段状の段差が形成される構成を例示した。このような波長可変干渉フィルター5では、製造時において、第一ガラス基板M1及び第二ガラス基板M2を接合した後、一旦、第一ガラス基板M1のみを切断し、その後、第三ガラス基板M3を接合した後、第二ガラス基板M2及び第三ガラス基板M3を切断する必要があり、チップ単位の波長可変干渉フィルター5を切り出す際に煩雑な作業が伴うという課題があった。
これに対して、第二実施形態では、このような製造工程における煩雑な作業を軽減させるために、第一端子突出部515、第三端子突出部516、第二端子突出部523、第四端子突出部533の突出方向が上記第一実施形態と相違する構成が採られている。
以下では、第二実施形態における波長可変干渉フィルター5Aについて、図面に基づいて説明する。なお、以降の実施形態の説明に当たり、上記第一実施形態と同様の構成には同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
The second embodiment is a modification of the
That is, in the first embodiment, the first
On the other hand, in 2nd embodiment, in order to reduce the complicated operation | work in such a manufacturing process, the 1st
Hereinafter, the variable
[波長可変干渉フィルターの構成]
図11は、第二実施形態の波長可変干渉フィルター5Aの概略構成を示す平面図である。図12は、図11の波長可変干渉フィルター5AをA−A線で断面した断面図である。図13は、図11の波長可変干渉フィルター5AをB−B線で断面した断面図である。
図11に示すように、本実施形態の波長可変干渉フィルター5Aでは、第一基板51は、頂点C1,C5,C6,C7を有する矩形板状に形成されている。第二基板52は、頂点C8,C9,C10,C4を有する矩形板状に形成されている。第三基板53は、頂点C2,C11,C12,C13を有する矩形板状に形成されている。したがって、これらの基板51,52,53が全て重なり合う基板重なり部555は、図11に示すように、頂点C1,C2,C3,C4により囲われる矩形領域となる。
[Configuration of wavelength tunable interference filter]
FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a variable
As shown in FIG. 11, in the variable
このような構成では、第一基板51の第一端子突出部515(第一突出部)は、図11における点C4,C10,C6,C7に囲われる領域であり、基板重なり部555の端辺C3−C4から+X方向に突出して設けられている。
また、第一基板51の第三端子突出部516(第二突出部)は、図11における点C2,C5,C6,C11に囲われる領域であり、基板重なり部555の端辺C2−C3からX軸に直交するY軸における+Y方向に突出して設けられている。
第二基板52の第二端子突出部523(第一突出部)は、点C1,C5,C9、C8に囲われる領域であり、基板重なり部555の端辺C1−C2から−X方向に突出して設けられている。第三基板53の第四端子突出部533(第二突出部)は、点C1,C7,C12,C13により囲われる領域であり、基板重なり部555の端辺C1−C4から−Y方向に突出して設けられている。
すなわち、本実施形態では、各端子突出部515,516,523,533は、それぞれ、基板重なり部555の互いに異なる辺から、異なる方向に突出して設けられている。
そして、第一実施形態と同様、第一端子突出部515には、第一電極561に接続される第一端子565Aが設けられ、第三端子突出部516には、第三電極563に接続される第三端子567Aが設けられ、第二端子突出部523には、第二電極562に接続される第二端子566Aが設けられ、第四端子突出部533には、第四電極564に接続される第四端子568Aが設けられている。
In such a configuration, the first terminal protrusion 515 (first protrusion) of the
Further, the third terminal protruding portion 516 (second protruding portion) of the
The second terminal protrusion 523 (first protrusion) of the
In other words, in the present embodiment, the
As in the first embodiment, the first
また、本実施形態では、図11及び図12に示すように、第一基板51の−X側の端辺C1−C5は、第三基板53の−X側の端辺C2−C13のX座標に一致する。また、第一基板51の+X側の端辺(第一端子突出部515の突出側端辺)C6−C7は、第三基板53の+X側の端辺C11−C12のX座標に一致する。
さらに、図11及び図13に示すように、第一基板51の−Y側の端辺C1−C7は、第二基板52の−Y側の端辺C4−C8のY座標に一致する。また、第一基板51の+Y側の端辺(第三端子突出部516の突出側端辺)C5−C6は、第二基板52の+Y側の端辺C9−C10のY座標に一致する。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, the −X side edge C <b> 1-C <b> 5 of the
Furthermore, as illustrated in FIGS. 11 and 13, the −Y side edge C <b> 1-C <b> 7 of the
[波長可変干渉フィルターの製造]
本実施形態の波長可変干渉フィルター5Aの製造方法において、各基板51,52,53の製造工程は、上記第一実施形態と同様であり、本実施形態においても、複数の第一基板51をアレイ状に配置した第一ガラス基板M1、複数の第二基板52をアレイ状に配置した第二ガラス基板M2、複数の第三基板53をアレイ状に配置した第三ガラス基板M3をそれぞれ製造する。
図14は、本実施形態におけるチップ製造工程を示す図である。
上述のように、各ガラス基板M1,M2,M3を製造した後、本実施形態では、図14に示すように、これらのガラス基板M1,M2,M3を接合する。接合方法としては、第一実施形態と同様の方法、すなわち、プラズマ重合膜を用いたシロキサン接合を用いることができる。
[Manufacture of tunable interference filter]
In the method of manufacturing the wavelength
FIG. 14 is a diagram showing a chip manufacturing process in the present embodiment.
As described above, after manufacturing the glass substrates M1, M2, and M3, in the present embodiment, as shown in FIG. 14, these glass substrates M1, M2, and M3 are bonded. As a bonding method, the same method as in the first embodiment, that is, siloxane bonding using a plasma polymerized film can be used.
そして、各ガラス基板M1,M2,M3を接合した後、図14における破線にて示された切断ラインL4,L5、L6に沿って、切断処理を実施する。ここで、本実施形態では、図11から図13に示されるように、第一基板51及び第三基板53は、−X側の端辺
が一致する。また、第一基板51及び第三基板53の+X側の端辺は、隣接するチップの第一基板51及び第三基板53の−X側端辺であるので、第一基板51及び第三基板53の+X側の端辺もそれぞれ一致している。従って、切断工程では、図14に示すように、切断ラインL4に沿って同時にこれらの第一基板51及び第三基板53を切断することができる。
一方、第二基板52の−X側の端辺は、第二端子突出部523の一部であり、第一基板51に接合されていないため、切断ラインL5に沿って第二基板52のみを切断すればよい。第二基板52の+X側の端辺は、隣接するチップの第二基板52の−X側の端辺でもあり、同様に第一基板51に接合されていないため、切断ラインL5に沿って第二基板52のみを切断すればよい。
And after joining each glass substrate M1, M2, M3, a cutting process is implemented along the cutting lines L4, L5, and L6 shown with the broken line in FIG. Here, in this embodiment, as shown in FIGS. 11 to 13, the
On the other hand, the −X side end of the
同様に、第一基板51及び第二基板52は、−Y側の端辺及び+Y側の端辺がそれぞれ一致しているため、切断ラインL6に沿って同時にこれらの第一基板51及び第二基板52を切断することができる。また、第三基板53の−Y側の端辺は、第四端子突出部533の一部であり、第一基板51に接合されていないため、頂点C12−C13に沿った切断ライン(図示略)により、第三基板53のみを切断すればよい。
Similarly, since the
以上に示すように、本実施形態では、第一ガラス基板M1、第二ガラス基板M2、第三ガラス基板M3の接合後に切断処理を実施することができ、第一実施形態に比べて、製造効率性を向上させることができる。 As described above, in this embodiment, the cutting process can be performed after the first glass substrate M1, the second glass substrate M2, and the third glass substrate M3 are joined, and the manufacturing efficiency is higher than that in the first embodiment. Can be improved.
[第三実施形態]
次に、本発明の第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態の分光測定装置1では、光学モジュール10に対して、波長可変干渉フィルター5が直接設けられる構成とした。しかしながら、光学モジュールとしては、複雑な構成を有するものもあり、特に小型化の光学モジュールに対して、波長可変干渉フィルター5を直接設けることが困難な場合がある。本実施形態では、そのような光学モジュールに対しても、波長可変干渉フィルター5や、第二実施形態の波長可変干渉フィルター5Aを容易に設置可能にする光学フィルターデバイスについて、以下に説明する。
図15は、本発明の第三実施形態に係る光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図である。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
In the
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an optical filter device according to the third embodiment of the present invention.
図15に示すように、光学フィルターデバイス600は、波長可変干渉フィルター5と、当該波長可変干渉フィルター5を収納する筐体601と、を備えている。なお、本実施形態では、一例として波長可変干渉フィルター5を例示するが、第二実施形態の波長可変干渉フィルター5Aが用いられる構成としてもよい。
筐体601は、ベース基板610と、リッド620と、ベース側ガラス基板630と、リッド側ガラス基板640と、を備える。
As shown in FIG. 15, the
The
ベース基板610は、例えば単層セラミック基板により構成される。このベース基板610には、波長可変干渉フィルター5の第二基板52が設置される。ベース基板610への第二基板52の設置としては、例えば接着層等を介して配置されるものであってもよく、他の固定部材等に嵌合等されることで配置されるものであってもよい。また、ベース基板610には、光干渉領域Ar0に対向する領域に、光通過孔611が開口形成される。そして、この光通過孔611を覆うように、ベース側ガラス基板630が接合される。ベース側ガラス基板630の接合方法としては、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットを用いたガラスフリット接合、エポキシ樹脂等による接着などを利用できる。
The
このベース基板610のリッド620に対向するベース内側面612には、波長可変干渉フィルター5の各端子部565A,566A,567A,568Aのそれぞれに対応して内側端子部615が設けられている。なお、各端子部565A,566A,567A,568Aと内側端子部615との接続は、例えばFPC(Flexible Printed Circuits)615Aを用いることができ、例えばAgペースト、ACF(Anisotropic Conductive Film)、ACP(Anisotropic Conductive Paste)等により接合する。なお、内部空間650を真空状態に維持する場合は、アウトガスが少ないAgペーストを用いることが好ましい。また、FPC615Aによる接続に限られず、例えばワイヤーボンディング等による配線接続を実施してもよい。
また、ベース基板610は、各内側端子部615が設けられる位置に対応して、貫通孔614が形成されており、各内側端子部615は、貫通孔614に充填された導電性部材を介して、ベース基板610のベース内側面612とは反対側のベース外側面613に設けられた外側端子部616に接続されている。
そして、ベース基板610の外周部には、リッド620に接合されるベース接合部617が設けられている。
Inner
In addition, the
A base joint 617 that is joined to the
リッド620は、図15に示すように、ベース基板610のベース接合部617に接合されるリッド接合部624と、リッド接合部624から連続し、ベース基板610から離れる方向に立ち上がる側壁部625と、側壁部625から連続し、波長可変干渉フィルター5の第一基板51側を覆う天面部626とを備えている。このリッド620は、例えばコバール等の合金または金属により形成することができる。
このリッド620は、リッド接合部624と、ベース基板610のベース接合部617とが、接合されることで、ベース基板610に密着接合されている。
この接合方法としては、例えば、レーザー溶着の他、銀ロウ等を用いた半田付け、共晶合金層を用いた封着、低融点ガラスを用いた溶着、ガラス付着、ガラスフリット接合、エポキシ樹脂による接着等が挙げられる。これらの接合方法は、ベース基板610及びリッド620の素材や、接合環境等により、適宜選択することができる。
As shown in FIG. 15, the
The
As this joining method, for example, in addition to laser welding, soldering using silver brazing, sealing using a eutectic alloy layer, welding using low melting glass, glass adhesion, glass frit bonding, epoxy resin Adhesion etc. are mentioned. These bonding methods can be appropriately selected depending on the materials of the
リッド620の天面部626は、ベース基板610に対して平行となる。この天面部626には、波長可変干渉フィルター5の光干渉領域Ar0に対向する領域に、光通過孔621が開口形成されている。そして、この光通過孔621を覆うように、リッド側ガラス基板640が接合される。リッド側ガラス基板640の接合方法としては、ベース側ガラス基板630の接合と同様に、例えばガラスフリット接合や、エポキシ樹脂等による接着などを用いることができる。
The
〔第三実施形態の作用効果〕
本実施形態の光学フィルターデバイス600では、筐体601により波長可変干渉フィルター5が保護されているため、異物や大気に含まれるガス等による波長可変干渉フィルター5の特性変化を防止でき、また、外的要因による波長可変干渉フィルター5の破損を防止できる。また、帯電粒子の侵入を防止できるため、第一電極561や第二電極562の帯電を防止できる。したがって、帯電によるクーロン力の発生を抑制でき、反射膜551,552の平行性をより確実に維持することができる。
[Operational effects of the third embodiment]
In the
また、例えば工場で製造された波長可変干渉フィルター5を、光学モジュールや電子機器を組み立てる組み立てライン等まで運搬する場合に、光学フィルターデバイス600により保護された波長可変干渉フィルター5では、安全に運搬することが可能となる。
また、光学フィルターデバイス600は、筐体601の外周面に露出する外側端子部616が設けられているため、光学モジュールや電子機器に対して組み込む際にも容易に配線を実施することが可能となる。
For example, when the wavelength
In addition, since the
[変形例]
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。
[Modification]
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.
第一実施形態及び第二実施形態において、第一端子565Aが第一端子突出部515に設けられ、第二端子566Aが第二端子突出部523に設けられる構成としたが、これに限定されない。例えば、第一基板51及び第二基板52のいずれか一方にのみ、基板重なり部555から突出する第一突出部が設けられ、この第一突出部に第一端子565A及び第二端子566Aの双方が設けられる構成としてもよい。すなわち、第一基板51及び第二基板52のいずれか一方に設けられた第一突出部に、第一アクチュエーターである静電アクチュエーター56Aに電圧を印加するための第一端子部(第一端子565A、第二端子566A)が設けられる構成としてもよい。
同様に、第三端子567Aが第三端子突出部516に設けられ、第四端子568Aが第四端子突出部533に設けられる構成としたが、これに限定されない。
例えば、第一基板51及び第三基板53のいずれか一方にのみ、基板重なり部555から突出する第二突出部が設けられ、この第二突出部に第三端子567A及び第四端子568Aの双方が設けられる構成としてもよい。すなわち、第一基板51及び第三基板53のいずれか一方に設けられた第二突出部に、第二アクチュエーターである静電アクチュエーター56Bに電圧を印加するための第二端子部(第三端子567A、第四端子568A)が設けられる構成としてもよい。
In the first embodiment and the second embodiment, the
Similarly, the
For example, only one of the
さらに、各端子突出部515,516,523,533が設けられず、各基板51,52,53の一部が切り欠かれることで、各端子部565A,566A,567A,568Aが露出する構成などとしてもよい。
Furthermore, each terminal protrusion part 515,516,523,533 is not provided, but each
なお、上記各実施形態では、電極配置溝511、電極引出溝511B、電極配置溝513、電極引出溝513B、第一端子突出部515、及び第三端子突出部516の形成箇所が開口するレジストを形成して、ウェットエッチングを実施することで、第一ギャップG1と第二ギャップG2とが同一の初期ギャップ量となる構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、第一ギャップG1と第二ギャップG2が異なる初期ギャップ量を有する構成としてもよい。
この場合、例えば固定基板51の製造時において、反射膜設置面512A及び反射膜設置面514Aの形成工程を別工程として実施したり、反射膜設置面512A及び反射膜設置面514Aのいずれか一方に対してのみ、更にエッチングを実施したりすることで、溝深さを変更すればよい。
また、第一ガラス基板M1及び第二ガラス基板M2の接合時の接合膜の厚み寸法と、第一ガラス基板M1及び第三ガラス基板M3の接合時の接合膜の厚み寸法とを異なる厚み寸法にすることで、第一ギャップG1及び第二ギャップG2を異なる初期ギャップ量に設定してもよい。
このような構成では、例えば、第一ギャップG1間により取り出される2次ピーク波長と、第二ギャップG2間により取り出される1次ピーク波長とを一致させる場合、第二ギャップG2の初期ギャップを第一ギャップG1の初期ギャップよりも小さく設定することで、電圧制御時の電圧値を低減でき、省電力化を図れる。
例えば、測定対象光から550nmの光を取り出したい場合、フィルター駆動部21は、第一ギャップG1のギャップ量g1が550nmとなり、第二ギャップG2のギャップ量g2を275nmとなるように、静電アクチュエーター56A,56Bに印加する電圧を設定する。ここで、第一ギャップG1及び第二ギャップG2の初期ギャップがそれぞれ1μmである場合、フィルター駆動部は、可動部521を450nm、可動部531を725nmだけ変位させる必要がある。これに対して、第一ギャップG1の初期ギャップ量が1μm、第二ギャップG2の初期ギャップが600nmである場合、フィルター駆動部は、可動部531を325nmだけ変位させればよく、可動部531を駆動させるための電力を小さくできる。
In each of the above embodiments, the resist in which the
For example, the first gap G1 and the second gap G2 may have different initial gap amounts.
In this case, for example, when the fixed
Moreover, the thickness dimension of the bonding film at the time of bonding of the first glass substrate M1 and the second glass substrate M2 is different from the thickness dimension of the bonding film at the time of bonding of the first glass substrate M1 and the third glass substrate M3. Thus, the first gap G1 and the second gap G2 may be set to different initial gap amounts.
In such a configuration, for example, when the secondary peak wavelength extracted between the first gaps G1 matches the primary peak wavelength extracted between the second gaps G2, the initial gap of the second gap G2 is set to the first gap. By setting the gap G1 smaller than the initial gap, the voltage value at the time of voltage control can be reduced, and power saving can be achieved.
For example, if the target light to be extracted light of 550nm, a
上記各実施形態では、波長可変干渉フィルター5,5Aの第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターとして、電圧印加により静電引力により第一ギャップG1のギャップ量g1や第二ギャップG2のギャップ量g2を変動させる静電アクチュエーター56A,56Bを例示したが、これに限定されない。
例えば、各電極561,562,563,564の代わりに、コイルを配置した電磁アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
更に、静電アクチュエーター56A,56Bの代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部522,532に下部電極層、圧電膜、及び上部電極層を積層配置させ、下部電極層及び上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部522,532を撓ませることができる。
さらに、第一アクチュエーターと第二アクチュエーターとにおいて、異なるアクチュエーターを用いてもよい。例えば、第一アクチュエーターを静電アクチュエーター56Aとし、第二アクチュエーターを電磁アクチュエーターとする構成としてもよい。
In the embodiments described above, as the first actuator and the second actuator of the variable
For example, instead of the
Further, a piezoelectric actuator may be used instead of the
Further, different actuators may be used for the first actuator and the second actuator. For example, the first actuator may be an
また、第一アクチュエーターとして、円環状の第一電極561及び第二電極562により構成される静電アクチュエーター56Aを例示したが、これに限定されない。例えば、51及び52の双方に、中心点Oを中心として、径寸法が異なる2つの円環上の電極(内側電極、外側電極)を形成する構成としてもよい。この場合、第一ギャップG1のギャップ量を2つの静電アクチュエーターにより、高精度に制御することができる。第二アクチュエーターにおいても同様であり、複数のアクチュエーターを用いて、第二ギャップG2のギャップ量を調整してもよい。
Moreover, although the
また、各基板51,52,53に、反射膜551,552,553,554の帯電を防止するための帯電防止用電極や、第一ギャップG1のギャップ量g1や、第二ギャップG2のギャップ量g2を静電容量に基づいて測定するための、容量測定用電極等を更に備える構成などとしてもよい。
Further, each
上記各実施形態では、第一端子突出部515は、電極配置溝511及び電極引出溝511Bと同時に形成され、第二基板側の面が、電極設置面511Aと同一平面となる形状を例示したが、これに限定されない。例えば、第一端子突出部515は、第一基板51の製造時にエッチング処理が実施されず、第二基板52に接合される面と同一平面上に、第一端子565Aが設けられる構成としてもよい。第三端子突出部516においても同様であり、第三端子突出部516の形成位置に対してエッチング処理が実施されず、第三基板53に接合される面と同一平面上に、第三端子567Aが設けられる構成としてもよい。
In each said embodiment, although the 1st
また、本発明の電子機器として、第一実施形態において分光測定装置1を例示したが、その他、様々な分野により本発明の波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器を用いることができる。
例えば、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムとして用いることができる。このようなシステムとしては、例えば、本発明の波長可変干渉フィルターを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等のガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
Moreover, although the
For example, it can be used as a light-based system for detecting the presence of a specific substance. As such a system, for example, an in-vehicle gas leak detector that detects a specific gas with high sensitivity by adopting a spectroscopic measurement method using the variable wavelength interference filter of the present invention, or a photoacoustic rare gas detection for a breath test. A gas detection device such as a vessel can be exemplified.
An example of such a gas detection device will be described below with reference to the drawings.
図16は、波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図17は、図16のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。
このガス検出装置100は、図16に示すように、センサーチップ110と、吸引口120A、吸引流路120B、排出流路120C、及び排出口120Dを備えた流路120と、本体部130と、を備えて構成されている。
本体部130は、流路120を着脱可能な開口を有するセンサー部カバー131、排出手段133、筐体134、光学部135、フィルター136、波長可変干渉フィルター5、及び受光素子137(検出部)等を含む検出装置と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部138、電力を供給する電力供給部139等から構成されている。また、光学部135は、光を射出する光源135Aと、光源135Aから入射された光をセンサーチップ110側に反射し、センサーチップ側から入射された光を受光素子137側に透過するビームスプリッター135Bと、レンズ135C,135D,135Eと、により構成されている。なお、波長可変干渉フィルター5の代わりに、波長可変干渉フィルター5Aや光学フィルターデバイス600を配置してもよい。
また、図17に示すように、ガス検出装置100の表面には、操作パネル140、表示部141、外部とのインターフェイスのための接続部142、電力供給部139が設けられている。電力供給部139が二次電池の場合には、充電のための接続部143を備えてもよい。
更に、ガス検出装置100の制御部138は、図17に示すように、CPU等により構成された信号処理部144、光源135Aを制御するための光源ドライバー回路145、波長可変干渉フィルター5を制御するための電圧制御部146、受光素子137からの信号を受信する受光回路147、センサーチップ110のコードを読み取り、センサーチップ110の有無を検出するセンサーチップ検出器148からの信号を受信するセンサーチップ検出回路149、及び排出手段133を制御する排出ドライバー回路150などを備えている。
FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an example of a gas detection device including a wavelength variable interference filter.
FIG. 17 is a block diagram showing a configuration of a control system of the gas detection device of FIG.
As shown in FIG. 16, the
The
As shown in FIG. 17, an
Further, as shown in FIG. 17, the
次に、上記のようなガス検出装置100の動作について、以下に説明する。
本体部130の上部のセンサー部カバー131の内部には、センサーチップ検出器148が設けられており、このセンサーチップ検出器148でセンサーチップ110の有無が検出される。信号処理部144は、センサーチップ検出器148からの検出信号を検出すると、センサーチップ110が装着された状態であると判断し、表示部141へ検出動作を実施可能な旨を表示させる表示信号を出す。
Next, operation | movement of the above
A
そして、例えば利用者により操作パネル140が操作され、操作パネル140から検出処理を開始する旨の指示信号が信号処理部144へ出力されると、まず、信号処理部144は、光源ドライバー回路145に光源作動の信号を出力して光源135Aを作動させる。光源135Aが駆動されると、光源135Aから単一波長で直線偏光の安定したレーザー光が射出される。また、光源135Aには、温度センサーや光量センサーが内蔵されており、その情報が信号処理部144へ出力される。そして、信号処理部144は、光源135Aから入力された温度や光量に基づいて、光源135Aが安定動作していると判断すると、排出ドライバー回路150を制御して排出手段133を作動させる。これにより、検出すべき標的物質(ガス分子)を含んだ気体試料が、吸引口120Aから、吸引流路120B、センサーチップ110内、排出流路120C、排出口120Dへと誘導される。なお、吸引口120Aには、除塵フィルター120A1が設けられ、比較的大きい粉塵や一部の水蒸気などが除去される。
For example, when the
また、センサーチップ110は、金属ナノ構造体が複数組み込まれ、局在表面プラズモン共鳴を利用したセンサーである。このようなセンサーチップ110では、レーザー光により金属ナノ構造体間で増強電場が形成され、この増強電場内にガス分子が入り込むと、分子振動の情報を含んだラマン散乱光、及びレイリー散乱光が発生する。
これらのレイリー散乱光やラマン散乱光は、光学部135を通ってフィルター136に入射し、フィルター136によりレイリー散乱光が分離され、ラマン散乱光が波長可変干渉フィルター5に入射する。そして、信号処理部144は、電圧制御部146を制御し、波長可変干渉フィルター5に印加する電圧を調整し、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を波長可変干渉フィルター5で分光させる。この後、分光した光が受光素子137で受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路147を介して信号処理部144に出力される。
信号処理部144は、上記のようにして得られた検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光のスペクトルデータと、ROMに格納されているデータとを比較し、目的のガス分子か否かを判定し、物質の特定をする。また、信号処理部144は、表示部141にその結果情報を表示させたり、接続部142から外部へ出力したりする。
The
These Rayleigh scattered light and Raman scattered light enter the
The
なお、上記図16及び図17において、ラマン散乱光を波長可変干渉フィルター5により分光して分光されたラマン散乱光からガス検出を行うガス検出装置100を例示したが、ガス検出装置として、ガス固有の吸光度を検出することでガス種別を特定するガス検出装置として用いてもよい。この場合、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学モジュールとして用いる。そして、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電子機器とする。このような構成でも、波長可変干渉フィルターを用いてガスの成分を検出することができる。
16 and 17 exemplify the
また、特定物質の存在を検出するためのシステムとして、上記のようなガスの検出に限られず、近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や、食物や生体、鉱物等の情報の非侵襲的測定装置等の、物質成分分析装置を例示できる。
以下に、上記物質成分分析装置の一例として、食物分析装置を説明する。
In addition, the system for detecting the presence of a specific substance is not limited to the detection of the gas as described above, but a non-invasive measuring device for saccharides by near-infrared spectroscopy, and non-invasive information on food, living body, minerals, etc. A substance component analyzer such as a measuring device can be exemplified.
Hereinafter, a food analyzer will be described as an example of the substance component analyzer.
図18は、波長可変干渉フィルター5を利用した電子機器の一例である食物分析装置の概略構成を示す図である。
この食物分析装置200は、図18に示すように、検出器210(光学モジュール)と、制御部220と、表示部230と、を備えている。検出器210は、光を射出する光源211と、測定対象物からの光が導入される撮像レンズ212と、撮像レンズ212から導入された光を分光する波長可変干渉フィルター5と、分光された光を検出する撮像部213(検出部)と、を備えている。なお、波長可変干渉フィルター5に代えて、波長可変干渉フィルター5Aや光学フィルターデバイス600が配置されてもよい。
また、制御部220は、光源211の点灯・消灯制御、点灯時の明るさ制御を実施する光源制御部221と、波長可変干渉フィルター5を制御する電圧制御部222と、撮像部213を制御し、撮像部213で撮像された分光画像を取得する検出制御部223と、信号処理部224と、記憶部225と、を備えている。
FIG. 18 is a diagram illustrating a schematic configuration of a food analysis apparatus which is an example of an electronic apparatus using the variable
As shown in FIG. 18, the
In addition, the
この食物分析装置200は、システムを駆動させると、光源制御部221により光源211が制御されて、光源211から測定対象物に光が照射される。そして、測定対象物で反射された光は、撮像レンズ212を通って波長可変干渉フィルター5に入射する。波長可変干渉フィルター5は電圧制御部222の制御により所望の波長を分光可能な電圧が印加されており、分光された光が、例えばCCDカメラ等により構成される撮像部213で撮像される。また、撮像された光は分光画像として、記憶部225に蓄積される。また、信号処理部224は、電圧制御部222を制御して波長可変干渉フィルター5に印加する電圧値を変化させ、各波長に対する分光画像を取得する。
In the
そして、信号処理部224は、記憶部225に蓄積された各画像における各画素のデータを演算処理し、各画素におけるスペクトルを求める。また、記憶部225には、例えばスペクトルに対する食物の成分に関する情報が記憶されており、信号処理部224は、求めたスペクトルのデータを、記憶部225に記憶された食物に関する情報を基に分析し、検出対象に含まれる食物成分、及びその含有量を求める。また、得られた食物成分及び含有量から、食物カロリーや鮮度等をも算出することができる。更に、画像内のスペクトル分布を分析することで、検査対象の食物の中で鮮度が低下している部分の抽出等をも実施することができ、更には、食物内に含まれる異物等の検出をも実施することができる。
そして、信号処理部224は、上述のようにして得られた検査対象の食物の成分や含有量、カロリーや鮮度等の情報を表示部230に表示させる処理をする。
Then, the
Then, the
また、図18において、食物分析装置200の例を示すが、略同様の構成により、上述したようなその他の情報の非侵襲的測定装置としても利用することができる。例えば、血液等の体液成分の測定、分析等、生体成分を分析する生体分析装置として用いることができる。このような生体分析装置としては、例えば血液等の体液成分を測定する装置として、エチルアルコールを検知する装置とすれば、運転者の飲酒状態を検出する酒気帯び運転防止装置として用いることができる。また、このような生体分析装置を備えた電子内視鏡システムとしても用いることができる。
更には、鉱物の成分分析を実施する鉱物分析装置としても用いることができる。
FIG. 18 shows an example of the
Furthermore, it can also be used as a mineral analyzer for performing component analysis of minerals.
更には、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、電子機器としては、以下のような装置に適用することができる。
例えば、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、光学モジュールに設けられた波長可変干渉フィルター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学モジュールを備えた電子機器により、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。
Furthermore, the variable wavelength interference filter, optical module, and electronic apparatus of the present invention can be applied to the following devices.
For example, it is possible to transmit data using light of each wavelength by changing the intensity of light of each wavelength over time. In this case, light of a specific wavelength is transmitted by a wavelength variable interference filter provided in the optical module. The data transmitted by the light of the specific wavelength can be extracted by separating the light and receiving the light at the light receiving unit, and the electronic data having such a data extraction optical module can be used to extract the light data of each wavelength. By processing, optical communication can be performed.
また、電子機器としては、本発明の波長可変干渉フィルターにより光を分光することで、分光画像を撮像する分光カメラ、分光分析機などにも適用できる。このような分光カメラの一例として、波長可変干渉フィルターを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図19は、分光カメラの概略構成を示す模式図である。分光カメラ300は、図19に示すように、カメラ本体310と、撮像レンズユニット320と、撮像部330(検出部)とを備えている。
カメラ本体310は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット320は、カメラ本体310に設けられ、入射した画像光を撮像部330に導光する。また、この撮像レンズユニット320は、図19に示すように、対物レンズ321、結像レンズ322、及びこれらのレンズ間に設けられた波長可変干渉フィルター5を備えて構成されている。
撮像部330は、受光素子により構成され、撮像レンズユニット320により導光された画像光を撮像する。
このような分光カメラ300では、波長可変干渉フィルター5により撮像対象となる波長の光を透過させることで、所望波長の光の分光画像を撮像することができる。
Further, the electronic apparatus can be applied to a spectroscopic camera, a spectroscopic analyzer, or the like that captures a spectroscopic image by dispersing light with the variable wavelength interference filter of the present invention. An example of such a spectroscopic camera is an infrared camera incorporating a wavelength variable interference filter.
FIG. 19 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the spectroscopic camera. As shown in FIG. 19, the
The
The
The
In such a
更には、本発明の波長可変干渉フィルターをバンドパスフィルターとして用いてもよく、例えば、発光素子が射出する所定波長域の光のうち、所定の波長を中心とした狭帯域の光のみを波長可変干渉フィルターで分光して透過させる光学式レーザー装置としても用いることができる。
また、本発明の波長可変干渉フィルターを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
Furthermore, the wavelength tunable interference filter of the present invention may be used as a bandpass filter. For example, only light in a narrow band centered on a predetermined wavelength is tunable out of light in a predetermined wavelength range emitted from a light emitting element. It can also be used as an optical laser device that spectrally transmits through an interference filter.
In addition, the tunable interference filter of the present invention may be used as a biometric authentication device, and can be applied to authentication devices such as blood vessels, fingerprints, retinas, and irises using light in the near infrared region and visible region.
更には、光学モジュール及び電子機器を、濃度検出装置として用いることができる。この場合、波長可変干渉フィルターにより、物質から射出された赤外エネルギー(赤外光)を分光して分析し、サンプル中の被検体濃度を測定する。 Furthermore, an optical module and an electronic device can be used as a concentration detection device. In this case, the infrared energy (infrared light) emitted from the substance is spectrally analyzed by the variable wavelength interference filter, and the analyte concentration in the sample is measured.
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、及び電子機器は、入射光から所定の光を分光するいかなる装置にも適用することができる。そして、本発明の波長可変干渉フィルターは、上述のように、1デバイスで複数の波長を分光させることができるため、複数の波長のスペクトルの測定、複数の成分に対する検出を精度よく実施することができる。したがって、複数デバイスにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、光学モジュールや電子機器の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。 As described above, the tunable interference filter, the optical module, and the electronic device of the present invention can be applied to any device that splits predetermined light from incident light. Since the wavelength tunable interference filter according to the present invention can split a plurality of wavelengths with one device as described above, it is possible to accurately measure a spectrum of a plurality of wavelengths and detect a plurality of components. it can. Therefore, compared with the conventional apparatus which takes out a desired wavelength with a plurality of devices, it is possible to promote downsizing of the optical module and the electronic apparatus, and for example, it can be suitably used as a portable or in-vehicle optical device.
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更できる。 In addition, the specific structure for carrying out the present invention can be appropriately changed to other structures and the like within a range in which the object of the present invention can be achieved.
1…分光測定装置(電子機器)、5,5A…波長可変干渉フィルター、10…光学モジュール、11…検出部、20制御回路部、21…フィルター駆動部、51…第一基板(基板)、52…第二基板、53…第三基板、55A…第一光干渉部、55B…第二光干渉部、56A…静電アクチュエーター(第一アクチュエーター)、56B…静電アクチュエーター(第二アクチュエーター)、100…ガス検出装置(電子機器)、200…食物分析装置(電子機器)、300…分光カメラ(電子機器)、515…第一端子突出部(第一突出部)、516…第三端子突出部(第二突出部)、521…可動部(第一可動部)、522…保持部(第二保持部)、523…第二端子突出部(第一突出部)、531…可動部(第二可動部)、532…保持部(第二保持部)、533…第四端子突出部(第二突出部)、551…第一反射膜、552…第二反射膜、553…第三反射膜、554…第四反射膜、561…第一電極、562…第二電極、563…第三電極、564…第四電極、565A…第一端子部、566A…第二端子部、567A…第三端子部、568A…第四端子部、600…光学フィルターデバイス、601…筐体、G1…第一ギャップ、G2…第二ギャップ。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記第一基板に対向して配置された第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターと、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面とは反対の面に対向して配置された第三基板と、
前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられた第三反射膜と、
前記第三基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜と、
前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターと、
を具備し、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なり、
前記第一アクチュエーターは、電圧印加により、前記第一反射膜間ギャップを変化させ、
前記第二アクチュエーターは、電圧印加により、前記第二反射膜間ギャップを変化させ、
前記平面視において、前記第一基板及び前記第二基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第一突出部を備え、
前記第一突出部には、前記第一アクチュエーターに電圧を印加する第一端子部が設けられ、
前記平面視において、前記第一基板及び前記第三基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第二突出部を備え、
前記第二突出部には、前記第二アクチュエーターに電圧を印加する第二端子部が設けられている
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 disposed opposite 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 a surface of the second substrate facing the first substrate and facing the first reflective film via a gap between the first reflective films;
A first actuator for changing the gap between the first reflective films;
A third substrate disposed opposite to a surface opposite to the surface facing the second substrate of the first substrate;
A third reflective film provided on a surface of the first substrate facing the third substrate;
A fourth reflective film provided on a surface of the third substrate facing the first substrate and facing the third reflective film via a gap between the second reflective films;
A second actuator for changing the gap between the second reflective films;
Comprising
The first reflection film, the second reflection film, the third reflection film, and the fourth reflection film in a plan view of the first substrate, the second substrate, and the third substrate viewed from the substrate thickness direction. is, Ri at least some heavy Do each other,
The first actuator changes the gap between the first reflective films by applying a voltage,
The second actuator changes the gap between the second reflective films by applying a voltage,
In the plan view, at least one of the first substrate and the second substrate includes a first protruding portion that protrudes outward from the outer peripheral edge of the other,
The first projecting portion is provided with a first terminal portion for applying a voltage to the first actuator,
In the plan view, at least one of the first substrate and the third substrate includes a second protruding portion that protrudes outward from the outer peripheral edge of the other,
The wavelength variable interference filter according to claim 2, wherein a second terminal portion for applying a voltage to the second actuator is provided at the second protrusion .
前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、 The first actuator includes a first electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate, and a second electrode provided on the second substrate and facing the first electrode via a predetermined gap. With electrodes,
前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、 The second actuator includes a third electrode provided on a surface of the first substrate facing the third substrate, and a fourth electrode provided on the third substrate and facing the third electrode via a predetermined gap. With electrodes,
前記第一突出部に設けられる前記第一端子部は、前記第一電極に接続される第一端子と、前記第二電極に接続される第二端子と、を含み、 The first terminal portion provided in the first protrusion includes a first terminal connected to the first electrode and a second terminal connected to the second electrode,
前記第二突出部に設けられる前記第二端子部は、前記第三電極に接続される第三端子と、前記第四電極に接続される第四端子と、を含む The second terminal portion provided on the second protrusion includes a third terminal connected to the third electrode and a fourth terminal connected to the fourth electrode.
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 A tunable interference filter characterized by that.
前記第一基板に対向して配置された第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターと、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面とは反対の面に対向して配置された第三基板と、
前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられた第三反射膜と、
前記第三基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜と、
前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターと、
を具備し、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なり、
前記第一基板の一部が前記第二基板の外周縁よりも外側に突出する第一端子突出部と、
前記第二基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第二端子突出部と、
前記第一基板の一部が前記第三基板の外周縁よりも外側に突出する第三端子突出部と、
前記第三基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第四端子突出部と、
を備え、
前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、
前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、
前記第一端子突出部には、前記第一電極に接続される第一端子が設けられ、
前記第二端子突出部には、前記第二電極に接続される第二端子が設けられ、
前記第三端子突出部には、前記第三電極に接続される第三端子が設けられ、
前記第四端子突出部には、前記第四電極に接続される第四端子が設けられている
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 disposed opposite 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 a surface of the second substrate facing the first substrate and facing the first reflective film via a gap between the first reflective films;
A first actuator for changing the gap between the first reflective films;
A third substrate disposed opposite to a surface opposite to the surface facing the second substrate of the first substrate;
A third reflective film provided on a surface of the first substrate facing the third substrate;
A fourth reflective film provided on a surface of the third substrate facing the first substrate and facing the third reflective film via a gap between the second reflective films;
A second actuator for changing the gap between the second reflective films;
Comprising
The first reflection film, the second reflection film, the third reflection film, and the fourth reflection film in a plan view of the first substrate, the second substrate, and the third substrate viewed from the substrate thickness direction. is, Ri at least some heavy Do each other,
A first terminal protruding portion in which a part of the first substrate protrudes outside the outer peripheral edge of the second substrate;
A second terminal projecting portion in which a part of the second substrate projects outside the outer peripheral edge of the first substrate;
A third terminal protruding portion in which a part of the first substrate protrudes outside the outer peripheral edge of the third substrate;
A fourth terminal protruding portion in which a part of the third substrate protrudes outside the outer peripheral edge of the first substrate;
With
The first actuator includes a first electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate, and a second electrode provided on the second substrate and facing the first electrode via a predetermined gap. With electrodes,
The second actuator includes a third electrode provided on a surface of the first substrate facing the third substrate, and a fourth electrode provided on the third substrate and facing the third electrode via a predetermined gap. With electrodes,
The first terminal protrusion is provided with a first terminal connected to the first electrode,
The second terminal protrusion is provided with a second terminal connected to the second electrode,
The third terminal protrusion is provided with a third terminal connected to the third electrode,
The fourth terminal protrusion is provided with a fourth terminal connected to the fourth electrode.
A tunable interference filter characterized by that.
前記平面視において、 In the plan view,
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、互いに重なる矩形状の基板重なり部を有し、かつ、前記第一端子突出部、前記第二端子突出部、前記第三端子突出部、及び前記第四端子突出部は、それぞれ、前記基板重なり部の互いに異なる辺から異なる方向に突出し、 The first substrate, the second substrate, and the third substrate have rectangular overlapping portions that overlap each other, and the first terminal protrusion, the second terminal protrusion, and the third terminal protrusion Part and the fourth terminal projecting part project from different sides of the board overlapping part in different directions,
前記第二基板は、前記基板重なり部から前記第三端子突出部の突出方向と同一方向に、かつ、同一寸法だけ突出し、 The second substrate protrudes from the substrate overlapping portion in the same direction as the protruding direction of the third terminal protruding portion and by the same dimension,
前記第三基板は、前記基板重なり部から前記第一端子突出部の突出方向と同一方向に、かつ、同一寸法だけ突出する The third substrate protrudes from the substrate overlapping portion in the same direction as the protruding direction of the first terminal protruding portion and by the same dimension.
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 A tunable interference filter characterized by that.
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、可視光に対して透光性を有する
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 variable wavelength interference filter, wherein the first substrate, the second substrate, and the third substrate have translucency with respect to visible light.
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、石英基板、又はガラス基板である
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 5 ,
The wavelength variable interference filter, wherein the first substrate, the second substrate, and the third substrate are a quartz substrate or a glass substrate.
前記第二基板は、第一可動部と、前記平面視において前記第一可動部の周囲に設けられた第一保持部とを有し、
前記第二反射膜は、前記第一可動部に設けられている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 The variable wavelength interference filter according to any one of claims 1 to 6,
The second substrate has a first movable part and a first holding part provided around the first movable part in the plan view,
The second reflective film is provided on the first movable part. A wavelength tunable interference filter, wherein:
前記第三基板は、第二可動部と、前記平面視において前記第二可動部の周囲に設けられた第二保持部とを有し、
前記第四反射膜は、前記第二可動部に設けられている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。 The variable wavelength interference filter according to any one of claims 1 to 7,
The third substrate has a second movable part and a second holding part provided around the second movable part in the plan view,
The fourth reflective film is provided on the second movable part. A wavelength tunable interference filter, wherein:
前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を具備している
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。 The wavelength variable interference filter according to any one of claims 1 to 8,
An optical filter device, characterized in that it comprises a a housing for housing the variable wavelength interference filter.
光を検出する検出部と、
を具備し、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜が重なり合った領域により光干渉領域が構成され、
前記検出部は、前記光干渉領域により取り出された光を検出する
ことを特徴とする光学モジュール。 The wavelength variable interference filter according to any one of claims 1 to 8,
A detector for detecting light;
Comprising
The first reflective film, the second reflective film, the third reflective film, and the fourth reflective film in a plan view of the first substrate, the second substrate, and the third substrate viewed from the substrate thickness direction. The light interference area is composed of the overlapping areas,
The optical module, wherein the detection unit detects light extracted by the optical interference region.
前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターを制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする電子機器。 The wavelength variable interference filter according to any one of claims 1 to 8,
A control unit for controlling the first actuator and the second actuator;
An electronic apparatus comprising:
前記制御部は、前記第二反射膜間ギャップを、前記第一反射膜間ギャップとは異なる値に設定し、かつ、所定の測定対象波長域内において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出される複数のピーク波長の内の1つと、前記第三反射膜及び前記第四反射膜により取り出される複数のピーク波長の内の1つとが重なる状態に、前記第一反射膜間ギャップ及び前記第二反射膜間ギャップをそれぞれ設定する
ことを特徴とする電子機器。 The electronic apparatus according to claim 1 1,
The control unit sets the second inter-reflective film gap to a value different from the first inter-reflective film gap, and within the predetermined wavelength range to be measured, the first reflective film and the second reflective film In the state where one of the plurality of peak wavelengths extracted by the above and one of the plurality of peak wavelengths extracted by the third reflection film and the fourth reflection film overlap, the gap between the first reflection films and the An electronic device characterized by setting a gap between the second reflecting films.
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