波長可變干涉濾波器、濾光器設(shè)備、光模塊及電子設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了波長可變干涉濾波器、濾光器設(shè)備、光模塊、電子設(shè)備以及波長可變干涉濾波器的制造方法，該波長可變干涉濾波器具備相對的固定基板和可動基板，固定基板具有固定反射膜、第一驅(qū)動電極以及第一電容檢測電極，可動基板具有：與固定反射膜隔著反射膜間間隙配置的可動反射膜、與第一驅(qū)動電極隔著驅(qū)動電極間間隙配置的第二驅(qū)動電極、以及與第一電容檢測電極隔著電容檢測電極間間隙配置的第二電容檢測電極。電容檢測電極是該電極間的靜電電容檢測用電極。通過驅(qū)動電極使反射膜間間隙的間隙量變更。反射膜間間隙、驅(qū)動電極間間隙和電容檢測電極間間隙是相互不同的間隙量。
【專利說明】波長可變干涉濾波器、濾光器設(shè)備、光模塊及電子設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及波長可變干涉濾波器、濾光器設(shè)備、光模塊、電子設(shè)備以及波長可變干涉濾波器的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，公知有如下的波長可變干涉濾波器:在通過相互對向的兩個反射膜取出規(guī)定的目標(biāo)波長的光的波長可變干涉濾波器中，使兩個反射膜間間隙尺寸變化，以使取出的光的波長變化。
[0003]例如，在專利文獻(xiàn)I中記載有如下的波長可變干涉濾波器:在兩個光學(xué)基板的相對的面上形成一對電容電極，基于一對電容電極的檢測電容(靜電電容)控制致動器，以使光學(xué)基板間隔成為規(guī)定的目標(biāo)間隔。在專利文獻(xiàn)I中記載的波長可變干涉濾波器中，在與形成有一對電容電極的基板面相同的面上，分別形成有反射層(反射膜)。并且，通過光學(xué)基板間隔的調(diào)整來調(diào)整在反射膜間通過多重干涉而增強(qiáng)的光的波長，并選擇性地使光透過。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-277758號公報(bào)
[0007]在專利文獻(xiàn)I的波長可變干涉濾波器中，由于在光學(xué)基板的相同的面上形成有反射膜和電容電極，因此基于與電容電極間間隙的間隙量相對應(yīng)的檢測電容，從而可以算出反射膜間間隙的間隙量。
[0008]靜電電容的值與間隙量的值之間具有反比例的關(guān)系，如果除作為常數(shù)的介電常數(shù)，則能夠?qū)?yīng)于靜電電容測定器的輸入范圍而設(shè)計(jì)的參數(shù)僅為電容電極的有效面積。在專利文獻(xiàn)I的波長可變干涉濾波器中，由于能夠設(shè)計(jì)的參數(shù)是一個(電容電極的有效面積)，因此難以設(shè)計(jì)對應(yīng)于反射膜的驅(qū)動范圍和靜電電容測定器的輸入范圍的電容特性。
[0009]近年來，使反射膜間間隙的間隙量控制的精度提高成為課題，但是在專利文獻(xiàn)I的波長可變干涉濾波器中，由于能夠設(shè)計(jì)的參數(shù)是一個，因此電容特性的設(shè)計(jì)的自由度低，解決該課題并不容易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提供能夠設(shè)計(jì)的參數(shù)為多個、擔(dān)保電容特性的設(shè)計(jì)的自由度、能夠使反射膜間間隙的間隙量控制的精度提高的波長可變干涉濾波器、具備上述波長可變干涉濾波器的濾光器設(shè)備、具備所述波長可變干涉濾波器的光模塊、以及具備該光模塊的電子設(shè)備，并且提供上述波長可變干涉濾波器的制造方法。
[0011]本發(fā)明的波長可變干涉濾波器具備:第一基板；第二基板，與所述第一基板相對配置；第一反射膜，設(shè)置在所述第一基板上，所述第一反射膜將入射的光的一部分反射并使一部分透過；第二反射膜，設(shè)置在所述第二基板上，所述第二反射膜將入射的光的一部分反射并使一部分透過，隔著相對于所述第一反射膜的表面間的距離、即反射膜間間隙而與所述第一反射膜相對配置；第一驅(qū)動電極，設(shè)置在所述第一基板上；第二驅(qū)動電極，設(shè)置在所述第二基板上，隔著相對于所述第一驅(qū)動電極的表面間的距離、即驅(qū)動電極間間隙而與所述第一驅(qū)動電極相對配置；第一電容檢測電極，設(shè)置在所述第一基板上；以及第二電容檢測電極，設(shè)置在所述第二基板上，隔著相對于所述第一電容檢測電極的表面間的距離、即電容檢測電極間間隙而與所述第一電容檢測電極相對配置，所述第一電容檢測電極以及所述第二電容檢測電極是用于測定所述第一電容檢測電極以及所述第二電容檢測電極間的靜電電容的靜電電容檢測用電極，通過所述第一驅(qū)動電極以及所述第二驅(qū)動電極構(gòu)成使所述反射膜間間隙的間隙量變更的間隙量變更部，所述反射膜間間隙、所述驅(qū)動電極間間隙和所述電容檢測電極間間隙是相互不同的間隙量。
[0012]在本發(fā)明中，反射膜間間隙、驅(qū)動電極間間隙和電容檢測電極間間隙是相互不同的間隙量。因此，在本發(fā)明中，不僅能夠設(shè)計(jì)靜電電容檢測用電極的有效面積，而且還能夠與反射膜間間隙獨(dú)立地設(shè)計(jì)電容檢測電極間間隙。并且，由于能夠設(shè)計(jì)的參數(shù)是兩個，因此能夠設(shè)計(jì)與反射膜間間隙的驅(qū)動范圍以及靜電電容測定器的輸入范圍對應(yīng)的電容特性。電容特性在靜電電容的值和反射膜間間隙的值之間具有反比例的關(guān)系。通過能夠設(shè)計(jì)兩個參數(shù)，從而能夠使該反比例的曲線與期望的電容特性一致。其結(jié)果，能夠使電容檢測電極間間隙的間隙量的檢測精度得以提高。由于電容檢測電極間間隙和反射膜間間隙之間具有相關(guān)關(guān)系，因此對于反射膜間間隙的間隙量，也能夠提高檢測精度。
[0013]因此，根據(jù)本發(fā)明，使能夠設(shè)計(jì)的參數(shù)為多個，擔(dān)保電容特性的設(shè)計(jì)的自由度，能夠使反射膜間間隙的間隙量控制的精度得以提高。
[0014]并且，由于驅(qū)動電極間間隙也是和反射膜間間隙、電容檢測電極間間隙不同的間隙量，因此能夠使間隙量變更部的設(shè)計(jì)自由度得以提高。
[0015]在本發(fā)明的波長可變干涉濾波器中，優(yōu)選所述電容檢測電極間間隙的間隙量gs比所述反射膜間間隙的間隙量gm大。
[0016]在本發(fā)明中，電容檢測電極間間隙的間隙量&比反射膜間間隙的間隙量gm大。表示靜電電容和間隙量的關(guān)系的反比例曲線形成初期間隙越大傾斜度的絕對值越小(接近直線)的區(qū)域。即，在利用靜電電容以及間隙量的電容特性中，相對于間隙量變化的靜電電容的變化形成接近直線的關(guān)系性。通過使測定的靜電電容的值和間隙量的關(guān)系接近直線關(guān)系，從而提高電容檢測電極間間隙的間隙量的檢測精度，進(jìn)一步提高反射膜間間隙的間隙量的檢測精度。
[0017]因此，根據(jù)本發(fā)明，由于電容檢測電極間間隙的間隙量gs比反射膜間間隙的間隙量gm大，因此能夠使反射膜間間隙的間隙量控制的精度得以提高。
[0018]在本發(fā)明的波長可變干涉濾波器中，優(yōu)選在從所述第一基板以及所述第二基板的基板厚度方向俯視觀察所述波長可變干涉濾波器時(shí)，所述第一驅(qū)動電極被配置在所述第一反射膜的外側(cè)，所述第一電容檢測電極被配置在所述第一驅(qū)動電極的外側(cè)，所述第二驅(qū)動電極被配置在所述第二反射膜的外側(cè)，所述第二電容檢測電極被配置在所述第二驅(qū)動電極的外側(cè)。
[0019]在本發(fā)明中，在第一基板以及第二基板，由于驅(qū)動電極被配置在反射膜的外側(cè)，電容檢測電極被配置在驅(qū)動電極的外側(cè)，因此能夠增大第一電容檢測電極的引出配線和第二電容檢測電極的引出配線之間的間隔。因此，能夠減少該引出配線間的寄生電容。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步高精度地測定電容檢測電極間間隙的靜電電容。
[0020]因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠進(jìn)一步高精度地測定反射膜間間隙的間隙量。
[0021]并且，另一方面，在本發(fā)明的波長可變干涉濾波器中，優(yōu)選在從所述第一基板以及所述第二基板的基板厚度方向俯視觀察所述波長可變干涉濾波器時(shí)，所述第一電容檢測電極被配置在所述第一驅(qū)動電極的內(nèi)側(cè)且所述第一反射膜的外側(cè)，所述第二電容檢測電極被配置在所述第二驅(qū)動電極的內(nèi)側(cè)且所述第二反射膜的外側(cè)。
[0022]在本發(fā)明的上述方面中，在第一基板以及第二基板，電容檢測電極被配置在驅(qū)動電極的內(nèi)側(cè)且被配置在反射膜的外側(cè)。即，能夠?qū)㈦娙輽z測電極和反射膜靠近配置。因此，即使在通過間隙變更部使間隙量變更時(shí)在第一基板、第二基板上產(chǎn)生彎曲的情況下，能夠減少該彎曲帶給電容檢測電極間間隙的影響。其結(jié)果，能夠進(jìn)一步高精度地測定電容檢測電極間間隙的靜電電容。
[0023]并且，在本發(fā)明的上述方面中，能夠在接近反射膜的位置形成電容檢測電極。
[0024]因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠進(jìn)一步高精度地測定反射膜間間隙的間隙量。
[0025]在本發(fā)明的波長可變干涉濾波器，優(yōu)選當(dāng)將所述反射膜間間隙的間隙量的下限值設(shè)為gml、將所述間隙量的上限值設(shè)為gm2、將靜電電容檢測單元的電容測定范圍的電容上限值設(shè)為C1、將電容下限值設(shè)為C2時(shí)，電容檢測電極間間隙的間隙量gs和反射膜間間隙的間隙量gm的差、即偏差gf由下述式(I)表示，靜電電容檢測用電極的有效面積S由下述式
(2)表示。
【權(quán)利要求】
1.一種波長可變干涉濾波器，其特征在于，具備: 第一基板； 第二基板，與所述第一基板相對配置； 第一反射膜，設(shè)置在所述第一基板上，所述第一反射膜將入射的光的一部分反射并使一部分透過； 第二反射膜，設(shè)置在所述第二基板上，所述第二反射膜將入射的光的一部分反射并使一部分透過，隔著相對于所述第一反射膜的表面間的距離、即反射膜間間隙而與所述第一反射膜相對配置； 第一驅(qū)動電極，設(shè)置在所述第一基板上； 第二驅(qū)動電極，設(shè)置在所述第二基板上，隔著相對于所述第一驅(qū)動電極的表面間的距離、即驅(qū)動電極間間隙而與所述第一驅(qū)動電極相對配置； 第一電容檢測電極，設(shè)置在所述第一基板上；以及 第二電容檢測電極，設(shè)置在所述第二基板上，隔著相對于所述第一電容檢測電極的表面間的距離、即電容檢測電極間間隙而與所述第一電容檢測電極相對配置， 所述第一電容檢測電極以及所述第二電容檢測電極是用于測定所述第一電容檢測電極以及所述第二電容檢測電極間的靜電電容的靜電電容檢測用電極， 通過所述第一驅(qū)動電極以及所述第二驅(qū)動電極構(gòu)成使所述反射膜間間隙的間隙量變更的間隙量變更部， 所述反射膜間間隙、所述驅(qū)動電極間間隙和所述電容檢測電極間間隙是相互不同的間·隙量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于，所述電容檢測電極間間隙的間隙量gs比所述反射膜間間隙的間隙量gm大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于， 在從所述第一基板以及所述第二基板的基板厚度方向俯視觀察所述波長可變干涉濾波器時(shí)， 所述第一驅(qū)動電極被配置在所述第一反射膜的外側(cè)， 所述第一電容檢測電極被配置在所述第一驅(qū)動電極的外側(cè)， 所述第二驅(qū)動電極被配置在所述第二反射膜的外側(cè)， 所述第二電容檢測電極被配置在所述第二驅(qū)動電極的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于， 在從所述第一基板以及所述第二基板的基板厚度方向俯視觀察所述波長可變干涉濾波器時(shí)， 所述第一電容檢測電極被配置在所述第一驅(qū)動電極的內(nèi)側(cè)且所述第一反射膜的外側(cè)， 所述第二電容檢測電極被配置在所述第二驅(qū)動電極的內(nèi)側(cè)且所述第二反射膜的外側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于， 當(dāng)將所述反射膜間間隙的間隙量的下限值設(shè)為gml、將所述間隙量的上限值設(shè)為gm2、將靜電電容檢測單元的電容測定范圍的電容上限值設(shè)為C1、將電容下限值設(shè)為C2時(shí)， 電容檢測電極間間隙的間隙量gs和反射膜間間隙的間隙量gm的差、即偏差gf由下述式(I)表示，靜電電容檢測用電極的有效面積S由下述式(2)表示，
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于， 所述反射膜間間隙、所述驅(qū)動電極間間隙以及所述電容檢測電極間間隙這三個間隙中任一個的間隙量與其他兩個的間隙量的合計(jì)相等。
7.—種濾光器設(shè)備,其特征在于,具備: 權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的波長可變干涉濾波器；以及 殼體，收容所述波長可變干涉濾波器。
8.一種光模塊，其特征在于，具備: 權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的波長可變干涉濾波器；以及 電壓控制部， 所述電壓控制部具備: 間隙檢測器，連接于所述第一電容檢測電極以及所述第二電容檢測電極，檢測與所述電容檢測電極間間隙的間隙量相對應(yīng)的靜電電容；以及 電壓控制器，連接于所述間隙檢測器、所述第一驅(qū)動電極以及所述第二驅(qū)動電極，對應(yīng)于所述間隙檢測器檢測出的靜電電容，計(jì)算所述電容檢測電極間間隙的間隙量，并控制施加給所述第一驅(qū)動電極以及所述第二驅(qū)動電極的電壓。
9.一種電子設(shè)備,其特征在于,具備: 權(quán)利要求8所述的光模塊；以及 控制部，控制所述波長可變干涉濾波器。
10.一種波長可變干涉濾波器的制造方法，其特征在于， 所述波長可變干涉濾波器具備: 第一基板； 第二基板，與所述第一基板相對配置； 反射膜，設(shè)置于所述第一基板的第一槽的底部； 驅(qū)動電極，設(shè)置于所述第一基板的第二槽的底部；以及 電容檢測電極，設(shè)置于所述第一基板的第三槽的底部， 所述第一槽、所述第二槽以及所述第三槽是相互不同的深度尺寸， 在所述波長可變干涉濾波器的制造方法中， 在形成所述第一槽以及所述第二槽的所述第一基板的區(qū)域，形成所述第一槽的深度尺寸的槽， 在形成所述第二槽以及所述第三槽的所述第一基板的區(qū)域，使所述第一基板的厚度減少相當(dāng)于所述第三槽的深度尺寸的量。
11.一種波長可變干涉濾波器，其特征在于，具備:第一反射膜，設(shè)置在第一基板上，將入射的光的一部分反射且使一部分透過； 第二反射膜，設(shè)置在第二基板上，將入射的光的一部分反射且使一部分透過，隔著相對于所述第一反射膜的表面間的距離、即反射膜間間隙而與所述第一反射膜相對配置；第一驅(qū)動電極，設(shè)置在所述第一基板上； 第二驅(qū)動電極，設(shè)置在所述第二基板上，隔著相對于所述第一驅(qū)動電極的表面間的距離、即驅(qū)動電極間間隙而與所述第一驅(qū)動電極相對配置； 第一電容檢測電極，設(shè)置在所述第一基板上；以及 第二電容檢測電極，設(shè)置在所述第二基板上，隔著相對于所述第一電容檢測電極的表面間的距離、即電容檢測電極間間隙而與所述第一電容檢測電極相對配置， 所述反射膜間間隙、所述驅(qū)動電極間間隙和所述電容檢測電極間間隙是相互不同的間隙量。
12.—種波長可變干涉濾波器，其特征在于，具備: 第一基板，具有第一槽部、第二槽部以及第三槽部； 第一反射膜，設(shè)置在所述第一槽部的底部，將入射的光的一部分反射且使一部分透過； 第二反射膜，將入射的光的一部分反射且使一部分透過，隔著相對于所述第一反射膜的表面間的距離、即反射膜間間隙而與所述第一反射膜相對配置； 第一驅(qū)動電極，設(shè)置在所述第二槽部的底部；` 第二驅(qū)動電極，隔著相對于所述第一驅(qū)動電極的表面間的距離、即驅(qū)動電極間間隙而與所述第一驅(qū)動電極相對配置； 第一電容檢測電極，設(shè)置在所述第三槽部的底部；以及 第二電容檢測電極，隔著相對于所述第一電容檢測電極的表面間的距離、即電容檢測電極間間隙而與所述第一電容檢測電極相對配置， 所述反射膜間間隙、所述驅(qū)動電極間間隙和所述電容檢測電極間間隙是相互不同的間隙量。
13.一種波長可變干涉濾波器，其特征在于，具備: 第一基板； 第一反射膜，設(shè)置在所述第一基板上，將入射的光的一部分反射且使一部分透過；第二反射膜，將入射的光的一部分反射且使一部分透過，隔著相對于所述第一反射膜的表面間的距離、即反射膜間間隙而與所述第一反射膜相對配置; 第一驅(qū)動電極，設(shè)置在所述第一基板上； 第二驅(qū)動電極，隔著相對于所述第一驅(qū)動電極的表面間的距離、即驅(qū)動電極間間隙而與所述第一驅(qū)動電極相對配置； 第一電容檢測電極，設(shè)置在所述第一基板上；以及 第二電容檢測電極，隔著相對于所述第一電容檢測電極的表面間的距離、即電容檢測電極間間隙而與所述第一電容檢測電極相對配置， 所述反射膜間間隙、所述驅(qū)動電極間間隙和所述電容檢測電極間間隙是相互不同的間隙量。
14.一種波長可變干涉濾波器，其特征在于，具備:第一反射膜，將入射的光的一部分反射且使一部分透過； 第二反射膜，將入射的光的一部分反射且使一部分透過，隔著相對于所述第一反射膜的表面間的距離、即反射膜間間隙而與所述第一反射膜相對配置； 致動器部，具有第一驅(qū)動電極、以及隔著相對于所述第一驅(qū)動電極的表面間的距離、即驅(qū)動電極間間隙而與所述第一驅(qū)動電極相對配置的第二驅(qū)動電極，所述致動器部變更所述反射膜間間隙；以及 反射膜間間隙檢測部，具有第一電容檢測電極、以及隔著相對于所述第一電容檢測電極的表面間的距離、即電容檢測電極間間隙而與所述第一電容檢測電極相對配置的第二電容檢測電極，所述反射膜間間隙檢測部檢測所述反射膜間間隙， 所述反射膜間間隙、所述驅(qū)動電極間間隙和所述電容檢測電極間間隙是相互不同的間隙量。
【文檔編號】G02B5/28GK103576311SQ201310291831
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月18日
【發(fā)明者】廣久保望 申請人:精工愛普生株式會社