專利名稱：濾光器及具備該濾光器的光學(xué)模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濾光器及具備該濾光器的光學(xué)模塊。
背景技術(shù)：
以往，作為從入射光中選擇目的波長(zhǎng)的光來(lái)出射的濾光器，公知一種氣隙(airgap)型且靜電驅(qū)動(dòng)型的濾光器，在該濾光器中，對(duì)置配置一對(duì)基板，分別在這些基板的對(duì)置的面上設(shè)置反光鏡，分別在這些反光鏡的周?chē)O(shè)置電極，并且在一方反光鏡的周?chē)O(shè)置控光(diaphragm)部，通過(guò)這些電極間的靜電力使控光部變位從而使這些反光鏡間的間隙(gap)(氣隙)變化，由此取出希望波長(zhǎng)的光(例如，參照專利文獻(xiàn)I、專利文獻(xiàn)2)。在這樣的濾光器中，在制造時(shí)需要在從不到一微米到數(shù)微米這樣非常狹窄的范圍內(nèi)控制一對(duì)反光鏡間的間隙，而且，將這些反光鏡間的間隙進(jìn)行精度良好地維持并且控制為希望的間隙量是重要的。在這樣的濾光器中，通過(guò)使反光鏡間的間隙變化，能夠選擇性地取出與該反光鏡間的間隙相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光。專利文獻(xiàn)I :特開(kāi)2003-57438號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :特開(kāi)2008-116669號(hào)公報(bào)但是，在以往的氣隙型且靜電驅(qū)動(dòng)型的濾光器中，若反光鏡間的平行度或反光鏡的平坦度降低，則所取出的光的分光特性降低，所以平行且平坦地保持一對(duì)反光鏡在維持反光鏡的特性上是最重要的。但是，在為了從該濾光器選擇性地取出希望波長(zhǎng)的光，而通過(guò)氣隙靜電驅(qū)動(dòng)使反光鏡間的間隙可變時(shí)，具有如下的問(wèn)題點(diǎn)，即控光部的撓曲傳播到可動(dòng)側(cè)的反光鏡，反光鏡彎曲而平坦度降低，因此，取出的光的最大透過(guò)率降低，并且其半通帶寬度(halfbandwidth)也增大,成為呈現(xiàn)所謂的寬(broad)的波形,其結(jié)果,取出的光的分光特性大幅地降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述課題而進(jìn)行的，其目的是提供一種濾光器及具備該濾光器的光學(xué)模塊，即使在為了選擇性地取出希望波長(zhǎng)的光而使反光鏡間的間隙可變的情況下，也能夠抑制伴隨該可變而發(fā)生的撓曲傳播到可動(dòng)側(cè)的反光鏡，其結(jié)果，能夠取出最大透過(guò)率高且半通帶寬度窄、分光特性優(yōu)異的光，而且能夠不使取出的光的分光特性降低地良好地維持。為了解決上述課題，本發(fā)明采用了以下的濾光器及具備該濾光器的光學(xué)模塊。
即，本發(fā)明的濾光器,特征在于具有第一基板；第一反光鏡，其形成于所述第一基板；第二基板，其與所述第一基板接合或粘結(jié)，形成有凹部；第二反光鏡，其形成于所述第二基板的所述凹部，并且形成在與所述第一反光鏡對(duì)置的位置；第一電極，其形成于所述第一基板，并且形成在所述第一反光鏡的周?chē)?；和第二電極，其形成于所述第二基板，并且形成在與所述第一電極對(duì)置的位置；所述第一基板具有位于所述第一反光鏡上的第一部分、位于所述第一部分的周?chē)牡诙糠?、位于所述第二部分的周?chē)牡谌糠趾臀挥谒龅谌糠值闹車(chē)牡谒牟糠?，所述第二部分的厚度和所述第四部分的厚度比所述第一部分的厚度小。在本發(fā)明的濾光器中，第二部分的厚度和第四部分的厚度比第一部分的厚度小。由此，即使在為了從該濾光器選擇性地取出希望波長(zhǎng)的光而使這些反光鏡間的間隙可變的情況下，在第四部分產(chǎn)生的撓曲通過(guò)第二部分被緩和，使向可動(dòng)側(cè)的反光鏡傳播的撓曲量減少。由此，起因于該撓曲的可動(dòng)側(cè)的反光鏡的彎曲也變小，該反光鏡的平坦度的降低也變小，從這些反光鏡取出的光的最大透過(guò)率變高且半通帶寬度變窄。因此，能夠取出分光特性優(yōu)異的光，并能夠不使取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。根據(jù)以上，能夠提供一種濾光器，其能夠取出分光特性優(yōu)異的光，并能夠不使取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。本發(fā)明的濾光器，特征在于，所述第二部分的厚度在所述第四部分的厚度以下。在該濾光器中，通過(guò)使第二部分的厚度為第四部分的厚度以下，在第四部分產(chǎn)生的撓曲通過(guò)第二部分被更加有效地緩和，向可動(dòng)側(cè)的反光鏡傳播的撓曲量大幅減少。由此，起因于該撓曲的可動(dòng)側(cè)的反光鏡的彎曲變得極小，該反光鏡的平坦度的降低也變得極小，從這些反光鏡取出的光的最大透過(guò)率變得極高且半通帶寬度變得極窄。因此，能夠取出分光特性優(yōu)異的光，并能夠不使取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。本發(fā)明的濾光器，其特征在于，所述第二部分和所述第四部分通過(guò)選擇去除所述第一基板而形成。在該濾光器中，由于通過(guò)選擇去除第一基板從而形成第二部分和第四部分，所以第二部分和第四部分各自的加工精度以及它們之間的加工精度提高，從這些反光鏡取出的光的分光特性變得極其優(yōu)異。本發(fā)明的濾光器，其特征在于，所述第二部分和所述第四部分一體化形成。在該濾光器中，通過(guò)使第二部分和第四部分一體化，對(duì)由第二部分和第四部分分別進(jìn)行了緩和的產(chǎn)生于第四部分的撓曲，通過(guò)一體化的第二部分和第四部分一起進(jìn)行緩和，從而能夠更有效的進(jìn)行緩和。本發(fā)明的濾光器，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板具有透光性。在該濾光器中，通過(guò)使第一基板和第二基板具有透光性，基板的光的透過(guò)率提高，取出的光的強(qiáng)度也變高。因此，光的取出效率提高。本發(fā)明的濾光器,其特征在于,具有第一基板；第一反光鏡，其設(shè)置在所述第一基板上；第二基板，其與所述第一基板接合或粘結(jié)，形成有凹部；第二反光鏡，其形成于所述第二基板的所述凹部，并且形成在與所述第一反光鏡對(duì)置的位置；第一電極，其形成于所述第一基板，并且形成在所述第一反光鏡的周?chē)?；和第二電極，其形成于所述第二基板，并且形成在與所述第一電極對(duì)置的位置；所述第一基板具備第一鉸鏈部和在所述第一鉸鏈部的內(nèi)周側(cè)形成的第二鉸鏈部。在本發(fā)明的濾光器中，通過(guò)形成在第一鉸鏈部的內(nèi)周側(cè)形成的第二鉸鏈部，即使在為了從該濾光器選擇性地取出希望波長(zhǎng)的光而使這些反光鏡間的間隙可變的情況下，在第一鉸鏈部產(chǎn)生的撓曲通過(guò)第二鉸鏈部被緩和，使向可動(dòng)側(cè)的反光鏡傳播的撓曲量減少。由此，起因于該撓曲的可動(dòng)側(cè)的反光鏡的彎曲也變小，該反光鏡的平坦度的降低也變小，從這些反光鏡取出的光的最大透過(guò)率變高且半通帶寬度變窄。因此，能夠取出分光特性優(yōu)異的光，并能夠不使取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。根據(jù)以上，能夠提供一種濾光器，其能夠取出分光特性優(yōu)異的光，并能夠不使取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。本發(fā)明的濾光器，其特征在于，所述第二鉸鏈部的梁寬在所述第一鉸鏈部的梁寬以下。在該濾光器中，通過(guò)使第二鉸鏈部的梁寬為第一鉸鏈部的梁寬以下，在第一鉸鏈部產(chǎn)生的撓曲通過(guò)第二鉸鏈部被更加有效地緩和，向可動(dòng)側(cè)的反光鏡傳播的撓曲量大幅減少。由此，起因于該撓曲的可動(dòng)側(cè)的反光鏡的彎曲變得極小，該反光鏡的平坦度的降低也變得極小，從這些反光鏡取出的光的最大透過(guò)率變得極高且半通帶寬度變得極窄。因此，能夠取出分光特性優(yōu)異的光，并能夠不使取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。本發(fā)明的濾光器，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板的任意一個(gè)是半導(dǎo)體材料。在該濾光器中，通過(guò)使第一基板和第二基板的任意一個(gè)為半導(dǎo)體材料，作為入射光，能夠采用可透過(guò)該半導(dǎo)體材料的波長(zhǎng)的電磁波，例如近紅外線。因此，入射光的波長(zhǎng)的幅度增大。本發(fā)明的光學(xué)模塊，其特征在于，具備本發(fā)明的濾光器而構(gòu)成。在該光學(xué)模塊中，通過(guò)具備本發(fā)明的濾光器，能夠取出最大透過(guò)率高且半通帶寬度窄、分光特性優(yōu)異的光，而且，能夠提供一種可以不使取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持的光學(xué)模塊。


圖I是表不本發(fā)明第一實(shí)施方式的濾光器的俯視圖。圖2是表不本發(fā)明第一實(shí)施方式的濾光器的剖面圖。圖3是表不本發(fā)明第一實(shí)施方式的濾光器中的沒(méi)有施加電壓時(shí)的波長(zhǎng)與透過(guò)率之間的關(guān)系的圖。圖4是表不對(duì)本發(fā)明第一實(shí)施方式的濾光器施加了電壓時(shí)的撓曲的狀態(tài)的不意圖。圖5是表不本發(fā)明第一實(shí)施方式的濾光器中的施加了電壓時(shí)的波長(zhǎng)與透過(guò)率之間的關(guān)系的圖。圖6是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的濾光器的剖面圖。圖7是表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的濾光器的主要部分的放大剖面圖。圖8是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的濾光器的俯視圖。圖9是表示本發(fā)明第三實(shí)施方式的濾光器的剖面圖。
圖10是表示本發(fā)明的濾光器中的彎曲降低效果的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖。圖11是表示本發(fā)明的光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊的一實(shí)施方式的圖。符號(hào)說(shuō)明1、21、31…濾光器；2…第一基板；3…第二基板；4A、4B···反光鏡；5…第一凹部；6A、6B…電極;7…第二凹部；8…第一控光部；9…第二控光部；11A、11B…布線；12A、12B…布線槽；22···控光部；32…第一基板；33…第一鉸鏈部；34…第二鉸鏈部；50…光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊；51…過(guò)濾器部(濾光器)。
具體實(shí)施例方式對(duì)用于實(shí)施本發(fā)明的濾光器以及具備該濾光器的光學(xué)模塊的優(yōu)選方式進(jìn)行說(shuō)明。這里，作為濾光器，對(duì)氣隙型且靜電驅(qū)動(dòng)型的濾光器進(jìn)行說(shuō)明。另外，在以下的說(shuō)明中，設(shè)定XYZ直角坐標(biāo)系，根據(jù)需要，邊參照該XYZ直角坐標(biāo)系邊對(duì)各部件的位置關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明。在該情況下，設(shè)水平面內(nèi)的規(guī)定方向?yàn)閄軸方向，設(shè)水平面內(nèi)且與X軸方向正交的方向?yàn)閅軸方向，設(shè)與X軸方向以及Y軸方向正交的方向(即鉛直方向)為Z軸方向。[第一實(shí)施方式]圖I是表示本實(shí)施方式的濾光器的俯視圖。圖2是表示同一濾光器的剖面圖。在圖中，符號(hào)I是氣隙型且由靜電驅(qū)動(dòng)型的標(biāo)準(zhǔn)具(etalon)元件構(gòu)成的濾光器，該濾光器I具有第一基板2 ;第二基板3，以對(duì)置的狀態(tài)接合(或粘結(jié))于第一基板2 ;圓形反光鏡4A，設(shè)置于第一基板2的對(duì)置側(cè)的面2a的中央部；圓形反光鏡4B，設(shè)置于在第二基板3的中央部形成的第一凹部5的底部，隔著第一間隙Gl與反光鏡4A對(duì)置；圓環(huán)狀的電極6A，設(shè)置于第一基板2的反光鏡4A的周?chē)?；圓環(huán)狀的電極6B，設(shè)置于在第二基板3的第一凹部5的周?chē)纬傻臏\底的圓環(huán)狀的第二凹部7，隔著第二間隙G2與電極6A對(duì)置。此外，第一基板2通過(guò)以下部分構(gòu)成第四部分即薄壁的圓環(huán)狀的第一控光部8，通過(guò)蝕刻(etching)(選擇去除)而形成在第一基板2內(nèi)且與電極6A的外周部大致對(duì)應(yīng)的位置;第二部分即圓環(huán)狀的第二控光部9，通過(guò)蝕刻(選擇去除)而形成在第一基板2內(nèi)且控光部8的內(nèi)周側(cè)且反光鏡4A的外側(cè)，其厚度在控光部8的厚度以下；第三部分，位于作為第二部分的第二控光部9與作為所述第四部分的第一控光部8之間；第一部分，位于作為第二部分的第二控光部9的內(nèi)周側(cè)。并且,通過(guò)隔著第二間隙G2而對(duì)置設(shè)置的電極6A、6B和控光部8,構(gòu)成靜電致動(dòng)器。第一基板2以及第二基板3都是由具有透光性并具有絕緣性的材料構(gòu)成的矩形(正方形)的基板，特別優(yōu)選通過(guò)玻璃等透明材料構(gòu)成。作為該玻璃，具體而言適宜采用鈉玻璃、結(jié)晶化玻璃、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、硼硅酸玻璃、硼硅酸鈉玻璃、無(wú)堿玻璃等。這樣，通過(guò)使第一基板2和第二基板3都為具有透光性的材料，能夠采用電磁波中希望波段的電磁波或可視光線作為入射光。另外，若使第一基板2以及第二基板3都由半導(dǎo)體材料例如硅形成，則作為入射光能夠使用近紅外線。
反光鏡4A、4B被配置為隔著第一間隙Gl而相互對(duì)置，通過(guò)交替層疊了多層高折射率層和低折射率層的電介質(zhì)多層膜構(gòu)成。另外，反光鏡4A、4B不限定于電介質(zhì)多層膜，例如也能夠采用含有碳的銀合金膜等。這些反光鏡4A、4B中，一方反光鏡4A設(shè)置于可變形的第一基板2所以也稱為可動(dòng)反光鏡，另一方反光鏡4B設(shè)置于不變形的第二基板3所以也稱為固定反光鏡。在可視光線的區(qū)域或紅外線的區(qū)域采用該濾光器I時(shí)，作為形成電介質(zhì)多層膜中的高折射率層的材料，例如采用氧化鈦(Ti2O)、氧化鉭(Ta2O5)、氧化鈮(Nb2O5)等。此外，在紫外線的區(qū)域采用濾光器I時(shí)，作為形成高折射率層的材料，例如采用氧化鋁(Al2O3)、氧化鉿(HfO2)、氧化鋯(ZrO2)、氧化釷(ThO2)等。另一方面，作為形成電介質(zhì)多層膜中的低折射率層的材料，例如采用氟化鎂(MgF2)、氧化娃(SiO2)等。對(duì)于該高折射率層和低折射率層的層數(shù)和厚度，基于需要的光學(xué)特性而適宜地進(jìn)行設(shè)定。一般，在通過(guò)電介質(zhì)多層膜形成反射膜(反光鏡)的情況下，為了獲得其光學(xué)特性所需要的層數(shù)是12層以上。電極6A、6B被配置為隔著第二間隙G2而相互對(duì)置，根據(jù)所輸入的驅(qū)動(dòng)電壓，在這些電極6A、6B間產(chǎn)生靜電力，構(gòu)成使反光鏡4A、4B在相互對(duì)置的狀態(tài)相對(duì)移動(dòng)的靜電致動(dòng)器的一部分。據(jù)此，電極6A、6B使控光部8、9在圖2中上下方向變位從而時(shí)反光鏡4A、4B間的第一間隙Gl變化，出射與該第一間隙Gl相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光。另外，在本實(shí)施方式中，因?yàn)榈谝换?的對(duì)置面2a與第二基板3上所形成的第二凹部7平行，所以電極6A、6B間也平行。作為形成這些電極6A、6B的材料，只要有導(dǎo)電性即可，不做特別地限定，但是例如采用Cr、Al、Al合金、Ni、Zn、Ti、Au等金屬、或分散了碳、鈦等的樹(shù)脂、多結(jié)晶硅(多晶硅)、非晶硅等硅、氮化硅、ITO等透明導(dǎo)電材料等。如圖I所示，在這些電極6A、6B中連接有布線1認(rèn)、118，這些電極6么、68經(jīng)由這些布線IlAUlB而連接于電源(未圖示)。另外，這些布線IlAUlB形成于在第一基板2形成的布線槽12A或在第二基板3形成的布線槽12B。因此，構(gòu)成為不干涉第一基板2與第二基板3的接合。電源通過(guò)對(duì)電極6A、6B施加電壓作為驅(qū)動(dòng)信號(hào),來(lái)驅(qū)動(dòng)電極6A、6B,在這些電極之間產(chǎn)生希望的靜電力。另外，在該電源上連接控制裝置(未圖示)，通過(guò)由該控制裝置控制電源，由此能夠調(diào)整電極6A、6B間的電位差?？毓獠?與未形成該控光部8的第一基板2的部位相比，厚度變薄。這樣，厚度比第一基板2中其他的部位薄的部位成為具有彈性(可撓性)從而能夠變形(能夠變位)，由此，該控光部8使第一間隙Gl變化從而使反光鏡4A、4B間的間隔變化為與希望波長(zhǎng)的光相對(duì)應(yīng)的間隔，由此成為具有出射希望波長(zhǎng)的光的波長(zhǎng)選擇功能?？毓獠?形成在構(gòu)成靜電致動(dòng)器的一部分的電極6A、6B與反光鏡4A、4B之間，與控光部8相比，厚度變薄。這樣，通過(guò)使控光部9的厚度在控光部8的厚度以下，該控光部9比控光部8容易撓曲，其結(jié)果，吸收在控光部8發(fā)生的撓曲，能夠抑制該撓曲向反光鏡4A傳播。由此，在使第一間隙Gl變化時(shí)，能夠有效地緩和在控光部8產(chǎn)生的撓曲，向反光鏡4A傳播的撓曲量也能過(guò)大幅地被減少。對(duì)于這些控光部8、9各自的形狀或厚度以及控光部8、9間的間隔等，只要能夠使希望波長(zhǎng)范圍的光出射即可，具體而言，考慮反光鏡4A、4B間的間隔的變化量以及變化的速度等，對(duì)應(yīng)于對(duì)該濾光器I謀求的出射光的波長(zhǎng)范圍來(lái)進(jìn)行設(shè)定。這些控光部8、9通過(guò)對(duì)第一基板2從上表面進(jìn)行蝕刻(選擇去除)從而形成，但是只要該控光部9具有對(duì)于能夠吸收在控光部8發(fā)生的撓曲并抑制該撓曲向反光鏡4A傳播而言足夠的厚度即可，這些控光部8、9也可以通過(guò)對(duì)第一基板2從上表面以及下表面雙方進(jìn)行蝕刻(選擇去除)來(lái)形成。在本實(shí)施方式的濾光器I中，不驅(qū)動(dòng)控制裝置和電源，從而在電極6A與電極6B之間未施加電壓的情況下，反光鏡4A和反光鏡4B在第一間隙Gl而對(duì)置。因此,若向該濾光器I射入光，則如圖3所不,成為出射與該第一間隙Gl相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光,例如720nm波長(zhǎng)的光。這里，若驅(qū)動(dòng)控制裝置和電源從而在電極6A與電極6B之間施加電壓，則在這些電極6A與電極6B之間產(chǎn)生與電壓(電位差)的大小相對(duì)應(yīng)的靜電力。這樣，通過(guò)控制裝置控制電源，能夠在電極6A、6B間施加希望的電壓，在電極6A、6B間產(chǎn)生希望的靜電力。如此這樣，若在電極6A、6B間產(chǎn)生希望的靜電力，則如圖4所示，通過(guò)該靜電力，電極6A、6B被相互吸引從而第一基板2朝向第二基板3側(cè)變形，反光鏡4A與反光鏡4B之間的第一間隙Gl比沒(méi)有施加電壓時(shí)變窄。在該情況下，通過(guò)靜電力在控光部8發(fā)生的撓曲被其內(nèi)側(cè)的控光部9吸收而被緩和，所以沒(méi)有在該控光部8發(fā)生的撓曲原樣向反光鏡4A傳播的情況。因此,能夠使向反光鏡4A傳播的撓曲量減少，起因于該撓曲的反光鏡4A的彎曲也變小，該反光鏡4A的平坦度的降低也變小。因此，在控光部8發(fā)生的撓曲通過(guò)控光部9被吸收，被高效地抑制，起因于該撓曲的反光鏡4A的彎曲以及平坦度的降低也被抑制。其結(jié)果，反光鏡4A的彎曲成為極小的彎曲，其平坦度也良好地被保持。這樣，在控光部8發(fā)生的撓曲通過(guò)控光部9而被吸收，由此被高效地抑制，不會(huì)向反光鏡4A傳播,所以反光鏡4A的平坦度也良好地被保持，該反光鏡4A和反光鏡4B隔著穩(wěn)定狀態(tài)的第一間隙G1’而對(duì)置。因此,若對(duì)該濾光器I射入光,如圖5所不，成為出射與該穩(wěn)定狀態(tài)的第一間隙G1’相對(duì)應(yīng)的最大透過(guò)率高且半通帶寬度窄的波長(zhǎng)的光，例如590nm波長(zhǎng)的光，成為透過(guò)波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)位移的情況。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的濾光器1，因?yàn)樵诘谝换?內(nèi)且控光部8的內(nèi)周側(cè)形成了厚度在控光部8的厚度以下的圓環(huán)狀的控光部9，所以能夠取出分光特性優(yōu)異的光，而且，能夠不使該取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。[第二實(shí)施方式]圖6是表示本實(shí)施方式的濾光器的剖面圖，圖7是表示圖6的主要部分的放大剖面圖。本實(shí)施方式的濾光器21與第一實(shí)施方式的濾光器I不同的點(diǎn)是，相對(duì)于在第一實(shí)施方式的濾光器I中，在第一基板2內(nèi)且控光部8的內(nèi)周側(cè)空出規(guī)定的間隔形成了厚度在控光部8的厚度以下的圓環(huán)狀的控光部9，在本實(shí)施方式的濾光器21中，將這些控光部8、9共通化為一個(gè)寬幅的圓環(huán)狀的控光部22的點(diǎn)，對(duì)于其他的結(jié)構(gòu)要素，與第一實(shí)施方式的濾光器I完全相同。對(duì)于該控光部22的形狀或厚度等，只要能夠使希望波長(zhǎng)范圍的光出射即可，具體而言，考慮反光鏡4A、4B間的間隔的變化量以及變化的速度等，對(duì)應(yīng)于對(duì)該濾光器I謀求的出射光的波長(zhǎng)范圍來(lái)進(jìn)行設(shè)定。該控光部22通過(guò)對(duì)第一基板2從上表面進(jìn)行蝕刻(選擇去除)從而形成，但是只要該控光部22具有對(duì)能夠吸收在該控光部22發(fā)生的撓曲并抑制該撓曲向反光鏡4A傳播而言足夠的厚度即可，也可以通過(guò)對(duì)第一基板2從上表面以及下表面雙方進(jìn)行蝕刻(選擇去除)來(lái)形成。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的濾光器21，因?yàn)樵诘谝换?形成控光部22，所以能夠取出分光特性優(yōu)異的光，而且，能夠不使該取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。[第三實(shí)施方式]圖8是表示本實(shí)施方式的濾光器的俯視圖，圖9是表示同一濾光器的剖面圖。本實(shí)施方式的濾光器31與第一實(shí)施方式的濾光器I不同的點(diǎn)是，相對(duì)于在第一實(shí)施方式的濾光器I中，通過(guò)玻璃等具有透光性的材料來(lái)形成第一基板2,在第一基板2和第二基板3按照隔著第二間隙G2而相互對(duì)置的方式設(shè)置電極6A、6B，在第一基板2內(nèi)且與電極6A的外周部大致對(duì)應(yīng)的位置形成圓環(huán)狀的控光部8，在該控光部8的內(nèi)周側(cè)形成控光部8的厚度以下的圓環(huán)狀的控光部9，在本實(shí)施方式的濾光器31中，通過(guò)硅等半導(dǎo)體材料來(lái)形成第一基板32,在該第一基板32上不設(shè)置電極6A,而在該第一基板32內(nèi)且與電極6B的外周部大致對(duì)應(yīng)的多個(gè)位置(在圖8中，四個(gè)部位)形成第一鉸鏈(hinge)部33，并且在這些第一鉸鏈部33的內(nèi)周側(cè)且反光鏡4A的外側(cè)的多個(gè)位置(在圖8中，四個(gè)部位)形成其梁寬在第一鉸鏈部33的梁寬以下的第二鉸鏈部34的點(diǎn)，對(duì)于其他的結(jié)構(gòu)要素，與第一實(shí)施方式的濾光器I完全相同。并且,通過(guò)第一鉸鏈部33、電極6B、電極6B與第一基板32之間的間隙和第二鉸鏈部34，構(gòu)成靜電致動(dòng)器。第一鉸鏈部33和第二鉸鏈部34形成為其長(zhǎng)邊方向(longitudinal direction)相互傾斜45度。S卩，第一鉸鏈部33在與電極6B的外周部大致對(duì)應(yīng)的圓周上以等間隔在X軸方向設(shè)置有平行的兩個(gè)，在Y軸方向設(shè)置有平行的兩個(gè)，共四個(gè)。另外，第二鉸鏈部34在第一鉸鏈部33的內(nèi)周側(cè)且與反光鏡4A的外周部大致對(duì)應(yīng)的圓周上以等間隔在相當(dāng)于X軸方向以及Y軸方向傾斜45度設(shè)置有4個(gè)。在本實(shí)施方式的濾光器31中，在不驅(qū)動(dòng)控制裝置的情況下，反光鏡4A和反光鏡4B隔著第一間隙Gl而對(duì)置。因此,若向該濾光器31射入光,則成為出射與該第一間隙Gl相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光，例如720nm波長(zhǎng)的光的情況。這里，若驅(qū)動(dòng)控制裝置則產(chǎn)生靜電力，通過(guò)該靜電力，第一基板32朝向第二基板3側(cè)變形，反光鏡4A與反光鏡4B之間的第一間隙Gl比沒(méi)有施加電壓時(shí)變窄。在該情況下，通過(guò)靜電力在鉸鏈部33發(fā)生的撓曲通過(guò)其內(nèi)側(cè)的鉸鏈部34被吸收而被緩和，所以沒(méi)有在該鉸鏈部33發(fā)生的撓曲原樣向反光鏡4A傳播的情況。因此，能夠使向反光鏡4A傳播的撓曲量減少，起因于該撓曲的反光鏡4A的彎曲也變小，該反光鏡4A的平坦度的降低也變小。因此，在鉸鏈部33發(fā)生的撓曲通過(guò)鉸鏈部34被吸收，被高效地抑制，起因于該撓曲的反光鏡4A的彎曲以及平坦度的降低也被抑制。其結(jié)果，反光鏡4A的彎曲成為極小的彎曲，其平坦度也良好地被保持。這樣，在鉸鏈部33發(fā)生的撓曲通過(guò)鉸鏈部34被吸收，被高效地抑制，不會(huì)向反光鏡4A傳播，所以反光鏡4A的平坦度也良好地被保持，該反光鏡4A和反光鏡4B隔著穩(wěn)定狀態(tài)的第一間隙G1’而對(duì)置。因此,若對(duì)該濾光器31射入光,成為出射與該穩(wěn)定狀態(tài)的第一間隙Gl相對(duì)應(yīng)的最大透過(guò)率高且半通帶寬度窄的波長(zhǎng)的光，例如590nm波長(zhǎng)的光，成為透過(guò)波長(zhǎng)向短波長(zhǎng)側(cè)位移的情況。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的濾光器31，因?yàn)樵诘谝换?2內(nèi)且與電極6B的外周部大致對(duì)應(yīng)的多個(gè)位置形成第一鉸鏈部33，并且在這些第一鉸鏈部33的內(nèi)周側(cè)且反光鏡4A的外側(cè)的多個(gè)位置形成其梁寬在第一鉸鏈部33的梁寬以下的第二鉸鏈部34，所以能夠取出分光特性優(yōu)異的光，而且，能夠不使該取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。圖10是表示本發(fā)明的濾光器中的彎曲降低效果的仿真實(shí)驗(yàn)(有限要素解析)結(jié)果的圖，圖中，A不出第一實(shí)施方式的濾光器I, B不出第二實(shí)施方式的濾光器21, C不出以往的濾光器。根據(jù)圖10，伴隨起因于施加電壓的變位量的增加，在任意一個(gè)結(jié)構(gòu)中，反光鏡中的彎曲量都線性地增加，但本發(fā)明的濾光器1、21與以往的濾光器相比,對(duì)變位的彎曲量小，通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了本發(fā)明的效果。例如，對(duì)于200 μ m的變位量，在以往的濾光器中產(chǎn)生17 μ m的彎曲，但在本發(fā)明的濾光器I、21中彎曲停留在10 11μ m，與以往的濾光器相比，能夠?qū)崿F(xiàn)約40%的彎曲量的減輕。下面，作為本實(shí)施方式相關(guān)的濾光器1、21、31的應(yīng)用例，說(shuō)明具備了濾光器1(21、31)的光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊(光學(xué)模塊)。圖11是表示本發(fā)明的光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊的一實(shí)施方式的圖，圖11中，符號(hào)50是光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊。該光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊50具備由濾光器I (21、31)構(gòu)成的過(guò)濾器部51，對(duì)檢體W照射特定波段的光，從該檢體W的反射光選擇性地取出(分光)預(yù)先設(shè)定的波長(zhǎng)的光，并測(cè)
定其強(qiáng)度。即，該光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊50具備光源光學(xué)系統(tǒng)54,其具有光源52和透鏡53,對(duì)檢體W照射規(guī)定的光,例如可視光線或紅外線；檢測(cè)部光學(xué)系統(tǒng)56,其具有過(guò)濾器部51和檢測(cè)元件55，檢測(cè)來(lái)自檢體W的反射光；光源控制電路57，其控制光源52的照度等；濾光器控制電路58，其控制過(guò)濾器部51 ;和處理器59，其接收由檢測(cè)元件55檢測(cè)出的檢測(cè)信號(hào)，并連接于光源控制電路57、濾光器控制電路58。在這樣的光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊50中，對(duì)檢體W照射可視光線或紅外線等特定波段的光。于是，例如與檢體W的表面狀態(tài)等相對(duì)應(yīng)而產(chǎn)生反射光,該反射光射入濾光器部51。在濾光器部51中，通過(guò)向電極6A、6B的電壓施加(或無(wú)施加)，選擇性地取出(分光)預(yù)先設(shè)定的波長(zhǎng)的光。據(jù)此，從反射光中僅選擇性地取出特定波段的光，在檢測(cè)元件55進(jìn)行檢測(cè)。因此，例如通過(guò)采用選擇性地檢測(cè)由過(guò)濾器部51取出的光的元件作為檢測(cè)元件55，能夠靈敏度良好地檢測(cè)反射光。因此，根據(jù)該光學(xué)過(guò)濾器裝置模塊50，能夠靈敏度良好地檢測(cè)檢體W的表面狀態(tài)
坐寸ο并且，因?yàn)椴捎蒙鲜龅臑V光器1(21、31)作為構(gòu)成過(guò)濾器部51的濾光器，所以作為模塊本身，能夠取出分光特性優(yōu)異的光，并且能夠不使該取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。
1權(quán)利要求
1.一種濾光器,其特征在于,具有第一基板；第一反光鏡，其形成于所述第一基板；第二基板，其與所述第一基板接合；第二反光鏡，其形成于所述第二基板的與所述第一反光鏡對(duì)置的位置；第一電極，其形成于所述第一基板的從厚度方向觀察所述第一基板以及所述第二基板的俯視觀察下的所述第一反光鏡的周?chē)?；和第二電極，其形成于所述第二基板的與所述第一電極對(duì)置的位置；所述第一基板在所述俯視觀察下，具有形成于所述第一反光鏡的周?chē)⒕哂械谝缓穸鹊牡谝豢毓獠?；配置于所述第一控光部和所述第一反光鏡之間，且具有第二厚度的第二控光部，所述第二厚度小于所述第一厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾光器，其特征在于，所述第一控光部在所述俯視觀察下形成為具有第一寬度的圓環(huán)狀，所述第二控光部在所述俯視觀察下形成為具有第二寬度的圓環(huán)狀，所述第一寬度比所述第二寬度窄。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾光器，其特征在于，在所述俯視觀察下，所述第一電極的一部分與所述第二控光部重疊地形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾光器，其特征在于，所述第一控光部以及所述第二控光部一體化形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾光器，其特征在于， 所述第二基板具有凹部，所述第二反光鏡形成在所述凹部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾光器，其特征在于，所述第一基板以及所述第二基板具有透光性。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的濾光器，其特征在于，所述第一控光部以及所述第二控光部通過(guò)除去所述第一基板的一部分而形成。
8.一種光學(xué)模塊，其特征在于，具備權(quán)利要求I 7中任一項(xiàng)所述的濾光器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種濾光器及具備該濾光器的光學(xué)模塊，即使在使反光鏡間的間隙可變的情況下，也能夠取出分光特性優(yōu)異的光，而且能夠不使取出的光的分光特性降低地良好地進(jìn)行維持。本發(fā)明的濾光器(1)特征在于具有第一基板(2)、形成于所述第一基板(2)的第一反光鏡(4A)、與所述第一基板(2)接合或粘結(jié)且形成有凹部(5)的第二基板(3)、形成于所述第二基板(3)的所述凹部(5)且形成在與所述第一反光鏡(4A)對(duì)置的位置的第二反光鏡(4B)、形成于所述第一基板(2)且形成在所述第一反光鏡(4A)的周?chē)牡谝浑姌O(6A)和形成于所述第二基板(3)且形成在與所述第一電極(6A)對(duì)置的位置的第二電極(6B)，所述第一基板(2)具有位于所述第一反光鏡(4A)上的第一部分、位于所述第一部分的周?chē)牡诙糠?9)、位于所述第二部分的周?chē)牡谌糠趾臀挥谒龅谌糠值闹車(chē)牡谒牟糠?8)，所述第二部分(9)的厚度和所述第四部分(8)的厚度比所述第一部分的厚度小。
文檔編號(hào)G02B26/00GK102914865SQ20121041778
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者花村雄基, 舟川剛夫, 船坂司 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社