波长可变干涉滤波器及其制造方法、光模块、光分析装置的制作方法

专利名称：波长可变干涉滤波器及其制造方法、光模块、光分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及从入射光选择期望的目标波长并使其出射的波长可变干涉滤波器、具有该波长可变干涉滤波器的光模块、具有该光模块的光分析装置以及上述波长可变干涉滤波器的制造方法。
背景技术：
目前已知一种分光滤波器，其通过使光在一对反射镜间反射、使特定波长的光透射、使其他波长的光通过干涉相互抵消，从而从入射光获取特定波长的光。另外，作为这种 分光滤波器，已知一种通过调整镜间距离来选择出射的光并使其出射的波长可变干涉滤波器(例如参照专利文献I)。专利文献I中记载的波长可变干涉滤波器具有形成在SOI (Silicon onInsulator)基板上的固定镜；具有贯通孔并与固定镜相向配置的可动镜。该波长可变干涉滤波器通过可动镜的贯通孔来缓和伴随驱动时的空气压缩而产生的空气阻力，进而抑制可动镜的振动。现有技术文献专利文献专利文献I日本专利特开2007-299008号公报

发明内容
发明要解决的问题然而，在专利文献I所记载的波长可变干涉滤波器中，容纳可动部的内部空间是大气压气氛，在驱动时，可动镜就会受到空气阻力。因此，存在由于空气阻力而不能够充分地确保可动镜的响应性这样的问题。本发明的目的在于提供一种能够提高可动镜的响应性的波长可变干涉滤波器、光模块、光分析装置以及波长可变干涉滤波器的制造方法。用于解决问题的手段本发明的波长可变干涉滤波器，其特征在于，包括第一基板，具有透光性；透光性的第二基板，与所述第一基板的一面相向，并与所述第一基板接合；透光性的第三基板，与所述第二基板的设置有所述第一基板一侧的相反一侧相向，并与所述第二基板接合；可动部，设置在所述第二基板上，具有与所述第一基板相向的可动面；连结保持部，设置在所述第二基板上，保持所述可动部以使其能够沿基板厚度方向移动；一对镜，在所述可动部的所述可动面上和所述第一基板的所述第二基板侧的面上隔着预定的镜间间隙而相向配置；以及静电致动器，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相向的面上具有彼此相向的一对移位用电极，通过向这些移位用电极施加预定的电压，利用静电引力而使所述可动部沿所述基板厚度方向移位，其中，在所述第一基板与所述第二基板、所述第二基板与所述第三基板之间，分别通过环状的接合层接合，且具有被所述第一基板与所述第二基板夹持的第一内部空间以及被所述第二基板与所述第三基板夹持的第二内部空间，并形成有使所述第一内部空间和所述第二内部空间与外部连通的贯通孔，所述贯通孔用将所述第一内部空间和所述第二内部空间密闭为从大气压减压的状态的密封材料进行密封。在该发明中，形成使得被第一基板与第二基板夹持的第一内部空间以及被第二基板与第三基板夹持的第二内部空间与外部连通的贯通孔，并用密封材料密封贯通孔而将各内部空间密闭为减压状态。在该情况下，通过将贯通孔与真空泵连接而抽取各内部空间的空气等，能够将内部空间变为从大气压减压的状态，因而能够在基板接合后将各内部空间密封在减压状态下。因此，设置有镜子的可动部被配置在减压状态的内部空间内，因而能够防止在驱动时空气阻力作用于可动镜。因而，能够提高可动镜的响应性，进而能够充分地确保可动镜的响应性。
另外，由于能够在大气压气氛下进行基板的接合，因而能够采用使用了等离子体聚合膜或者金属膜等的接合方法，能够确保各基板间的接合质量。在本发明的波长可变干涉滤波器中，优选地，所述贯通孔包括第一贯通孔，形成在所述第一基板上，连通所述第一内部空间与基板外部；以及第二贯通孔，形成在所述第二基板上，连通所述第一内部空间与所述第二内部空间，并且所述第一贯通孔由所述密封材料密封。在该发明中，由于与第一内部空间连通的第一贯通孔形成在第一基板上，连通第一内部空间与第二内部空间的第二贯通孔形成在第二基板上，因而通过从第一贯通孔抽取空气，就能够将各内部空间变为从大气压减压的状态。因此，通过仅仅密封第一贯通孔，就能够将各内部空间密封在减压状态下，因而密封材料的数量或者用量可以很少。在本发明的波长可变干涉滤波器中，优选地，所述贯通孔包括第一贯通孔，形成在所述第一基板上，连通所述第一内部空间与基板外部；以及第三贯通孔，形成在所述第三基板上，连通所述第二内部空间与基板外部，并且所述第一贯通孔和所述第三贯通孔由所述密封材料密封。在该发明中，由于与第一内部空间连通的第一贯通孔形成在第一基板上，与第二内部空间连通的第三贯通孔形成在第三基板上，因而能够分别独立地抽取各内部空间的空气。因此，能够缩短将各内部空间变为减压状态的时间，进而能够提高波长可变干涉滤波器的制造效率。在本发明的波长可变干涉滤波器中，优选地，所述一对移位用电极包括设置在所述第一基板上的第一移位用电极和设置在所述第二基板上的第二移位用电极，在所述第一基板上，形成有贯通所述第一基板并与所述第一移位用电极连接的第一贯通电极和贯通所述第一基板的第二贯通电极，在所述第一基板或者所述第二基板的面向所述第一内部空间的面上，设置有连接所述第二贯通电极与所述第二移位用电极的凸块电极。在该发明中，第一贯通电极和第二贯通电极形成在第一基板上。而且，第一贯通电极与第一移位用电极连接，凸块电极连接第二贯通电极与第二移位用电极。因此，能够确保从波长可变干涉滤波器的外部向第一和第二移位用电极的导通。另外，由于将这些电极集中形成在第一基板一侧，因而能够简化用于连接各电极的配线，进而能够容易地进行各电极向基板的安装。在本发明的波长可变干涉滤波器中，所述密封材料优选由粘合剂、低熔点玻璃或者低熔点金属构成。在该发明中，内部空间密封用的密封材料由粘合剂、低熔点玻璃或者低熔点金属构成。因此，能够减少在密封时传递至波长可变干涉滤波器的热量，能够防止在密封处理中镜、静电致动器、接合层等的热劣化。在本发明的波长可变干涉滤波器中，优选地，在所述第一基板上形成与所述一对移位用电极连接的贯通电极以及用于形成所述贯通电极而贯通所述第一基板的电极形成孔，所述电极形成孔兼用作所述贯通孔，所述贯通电极兼用作所述密封材料。在该发明中，用于形成与移位用电极连接的贯通电极的电极形成孔兼用作形成在第一基板上的贯通孔，贯通电极兼用作密封材料。根据这 种构造，由于能够通过形成贯通电极而密封各内部空间，因而能够同时进行与移位用电极导通的贯通电极的形成和内部空间在减压状态下的密封。因此，能够简化波长可变干涉滤波器的制造工艺，能够提高波长可变干涉滤波器的制造效率。在本发明的波长可变干涉滤波器中，优选地，在所述第三基板上，形成反射或者吸收特定范围外的波长的光的光学膜。在该发明中，由于反射或者吸收特定范围外的波长的光的光学膜形成在第三基板上，因而在光向第三基板上入射时，能够除去特定范围外的波长的光。也就是说，使光学膜具有作为带通滤波器的功能。因此，没有必要另外设置带通滤波器，进而能够削减波长可变干涉滤波器的部件件数。因而，能够谋求波长可变干涉滤波器的小型化或者低成本化。本发明的光模块，其特征在于，包括上述波长可变干涉滤波器；以及接收透射过所述波长可变干涉滤波器的检查对象光的光接收单元。在该发明中，与上述的发明同样，由于能够提高波长可变干涉滤波器的可动镜的响应性，因而能够快速地接收检查对象光。另外，由于能够在大气压气氛下进行基板的接合，因而能够采用使用了等离子体聚合膜或者金属膜等的接合方法，能够确保波长可变干涉滤波器的基板间的接合质量。本发明的光分析装置，其特征在于，包括上述光模块；以及根据由所述光模块的所述光接收单元接收到的光来分析光的光特性的分析处理部。在该发明中，与上述的发明同样，由于能够提高波长可变干涉滤波器的可动镜的响应性，因而能够快速地分析检查对象光的各色分量的强度。另外，由于能够在大气压气氛下进行基板的接合，因而能够确保波长可变干涉滤波器的基板间的接合质量。本发明的波长可变干涉滤波器的制造方法，其特征在于，所述波长可变干涉滤波器包括第一基板，具有透光性；透光性的第二基板，与所述第一基板的一面相向，并与所述第一基板接合；透光性的第三基板，与所述第二基板的设置有所述第一基板一侧的相反一侧相向，并与所述第二基板接合；以及被所述第一基板与所述第二基板夹持的第一内部空间和被所述第二基板与所述第三基板夹持的第二内部空间，其中，形成有使所述第一内部空间和所述第二内部空间与外部连通的贯通孔，并具有将所述第一内部空间和所述第二内部空间密闭为从大气压减压的状态的密封材料，其中，所述方法包括以下工序相互接合所述第一基板、所述第二基板以及所述第三基板的工序；经由所述贯通孔而使所述第一内部空间和所述第二内部空间成为从大气压减压的状态的工序；以及在将所述第一内部空间和所述第二内部空间变为从大气压减压的状态下，用所述密封材料密封所述贯通孔的工序。在该发明中，由于在基板接合后，在第一内部空间和第二内部空间成为从大气压减压的状态下密封各内部空间，因而能够在大气压气氛下进行基板的接合。因此，能够采用使用了等离子体聚合膜或者金属膜等的接合方法，能够提高各基板间的接合质量。另外，由于设置有镜的可动部被配置在减压状态的内部空间内，因而能够防止空气阻力作用于可动镜，进而能够充分地确保可动镜的响应性。


图I是示出根据本发明的第一实施方式的测色装置的构成概况的图。图2是示出构成第一实施方式的波长可变干涉滤波器的标准具的构成概况的俯视图。图3是示出第一实施方式的标准具的构成概况的截面图。图4是从第二基板一侧来观察第一实施方式的第一基板的俯视图。图5是示出第二实施方式的标准具的构成概况的截面图。图6是示出第三实施方式的标准具的构成概况的截面图。图7是示出第三实施方式的标准具的内部空间的密封工序的图。
具体实施例方式[第一实施方式]下面，将参照附图来说明作为根据本发明第一实施方式的光分析装置的测色装置。[I.测色装置的整体构成]图I是示出根据本发明的第一实施方式的测色装置的构成概况的图。如图I所示，该测色装置I包括向检查对象A出射光的光源装置2、作为本发明的光模块的测色传感器3以及控制测色装置I的整体动作的控制装置4。并且，该测色装置I是这样一种装置使由光源装置2出射的光在检查对象A上反射，由测色传感器接收被反射的检查对象光，根据从测色传感器3输出的检测信号来分析检查对象光的色度(即，检查对象A的颜色)而进行测定。[2.光源装置的构成]光源装置2包括光源21和多个透镜22 (在图I中仅示出I个)，对检查对象A出射白光。另外，在多个透镜22中，含有准直透镜，光源装置2通过准直透镜将从光源21出射的白光变为平行光，再从未图示的投射透镜向检查对象A出射。[3.测色传感器的构成]
如图I所示，测色传感器3包括构成本发明的波长可变干涉滤波器的标准具(etalon)5、作为接收透射过标准具5的光的光接收单元的光接收元件31、以及使在标准具5中透射过的光的波长可变的电压控制单元6。另外，测色传感器3在与标准具5相对的位置上包括将检查对象A反射的反射光(检查对象光)导入至内部的、未图示的入射光学透镜。于是，该测色传感器3通过标准具5，对从入射光学透镜射入的检查对象光中的预定波长的光进行分光，再由光接收元件31接收分光后的光。
光接收兀件31由多个光电互换兀件构成,生成对应于光接收量的电信号。而且，光接收元件31与控制装置4连接，以将生成的电信号作为光接收信号而输出至控制装置4。(3-1.标准具的构成)图2是示出构成本发明的波长可变干涉滤波器的标准具5的构成概况的俯视图，图3是标准具5的截面图。此外，在图I中，检查对象光从图中下侧射入到标准具5，而在图3中，检查对象光从图中上侧射入。如图2所示，标准具5是平面正方形状的板状光学部件，一边形成为例如10mm。如图3所示，该标准具5具有第一基板51、第二基板52以及第三基板53。这些3块基板51、52、53分别例如由钠玻璃、结晶玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃等各种玻璃或者晶体等形成。在这些中，作为各基板51、52、53的构成材料，尤其优选含有钠(Na)或者钾(K)等碱金属的玻璃，通过这种玻璃形成基板51、52、53，能够提高后述的镜55、56或者各电极的紧密附着性、基板之间的接合强度。而且，这些3个基板51、52、53通过形成在外周部附近的接合面513、524、525、532而由接合层571、572接合，从而一体地构成。并且,在第I基板51与第2基板52之间，设置有构成本发明的一对镜的固定镜55和可动镜56。在这里，固定镜55被固定在第I基板51的、与第2基板52相对的面上，可动镜56被固定在第2基板52的、与第I基板51相对的面上。另外，这些固定镜55和可动镜56隔着镜间间隙G而相向配置。并且，在第I基板51和第2基板52之间，设置有用于调整固定镜55和可动镜56之间的镜间间隙G的尺寸的静电致动器54。(3-1-1.第一基板的构成)图4是从第二基板52 —侧来观察第一基板51的俯视图。第I基板51通过蚀刻法加工厚度形成为例如1_的玻璃基材而形成。具体而言，如图3和图4所示，在该第一基板51上，通过蚀刻法形成有镜固定部511和电极形成槽512。镜固定部511在从第一基板51的基板厚度方向来观察第一基板51的俯视图中，形成为以平面中心点为中心的圆形。电极形成槽512在所述俯视图中与镜固定部511为同心圆并形成为直径尺寸比镜固定部511大的圆形。镜固定部511距离第一基板51的表面的深度形成为例如500nm。镜固定部511的深度尺寸可以根据被固定在镜固定部511的表面(镜固定面511A)上的固定镜55与形成在第二基板52上的可动镜56之间的镜间间隙G的尺寸、固定镜55或者可动镜56的厚度尺寸适当设定。另外，镜固定部511优选也考虑透射过标准具5的波长带而设定深度。并且，在镜固定面511A上固定有形成为圆形状的固定镜55。该固定镜55是可以得到高反射率的Ag合金或者Al合金等金属合金膜，通过溅射法等方法形成在镜固定部511上。此外，在本实施方式中，作为固定镜55虽然使用Ag合金或者Al合金等金属合金膜，但不限于此，例如，也可以形成为使用SiO2-TiO2类膜电介质多层膜或者AgC单层的固定镜的构成。
电极形成槽512距离第一基板51的表面的深度形成为例如I μ m。在电极形成槽512中，在从镜固定部511的外周边缘至电极形成槽512的内周壁面之间，形成有环状的电极固定底面512A,在该电极固定底面512A上形成有第一移位用电极541。另外,在第一基板51上，形成有槽深分别为与电极固定底面512A相同深度尺寸的第一电极导入槽512B和凸块电极形成槽512C。第一电极导入槽512B和凸块电极形成槽512C从电极形成槽512的外周边缘开始相对于第一基板51的平面中心点沿互相相反的方向延伸出而形成。在第一电极导入槽512B中，形成有从第一移位用电极541的外周边缘的一部分延伸出的第一移位用电极引出部542。第一移位用电极541和第一移位用电极引出部542使用Au/Cr膜(将铬膜作为底层，在其上形成了金膜的膜)而形成，通过溅射法等方法形成为例如IOOnm的厚度。此外,在本实施方式中，虽然作为第一移位用电极541和第一移位用电极引出部542使用Au/Cr膜，但不限于此，也可以使用其他金属或者ITO (Indium Tin Oxide :铟锡氧化物)。
另外，在第一电极导入槽512B中的设置有第一移位用电极引出部542的位置上，形成有贯通第一基板51的第一贯通电极514A。第一贯通电极514A连接第一移位用电极引出部542和设置在第一基板51的与第一移位用电极引出部542相反一侧的面上的第一外部端子515A。在凸块电极形成槽512C中，形成有以聚酰胺等树脂为核、在核的周围镀金等而获得的凸块电极516。在凸块电极形成槽512C中，在与后述的第二移位用电极544相对的位置上，形成有贯通第一基板51的第二贯通电极514B。第二贯通电极514B连接凸块电极516与设置在第一基板51的与凸块电极516相反一侧的面上的第二外部端子515B。此外,各贯通电极514A、514B通过在第一移位用电极541、第一移位用电极引出部542以及凸块电极516形成之后，利用金刚石钻或者喷砂器等形成贯通孔，再采用镀金等方式密封贯通孔而形成。另外，在第一基板51上，形成有连通标准具5的外部、第一基板51与第二基板52之间的出射侧空间(本发明的第一内部空间)581的第一连通孔517。该第一贯通孔517在出射侧空间581、第二基板52与第三基板53之间的入射侧空间(本发明的第二内部空间)582被变为减压状态的状态下，由密封材料518密封。作为密封材料518，可以使用粘合齐U、低熔点玻璃、低熔点金属等。(3-1-2.第二基板的构成)第二基板52通过蚀刻法加工厚度形成为例如600 μ m的玻璃基材而形成。具体而言，如图2和图3所示，在第二基板52上，通过蚀刻形成移位部521。该移位部521包括可动部522，其在从第二基板52的基板厚度方向来观察第二基板52的俯视图中是以平面中心点为中心的圆形；连结保持部523，其与可动部522同轴，并保持可动部522。可动部522形成得厚度尺寸比连结保持部523大，例如，在本实施方式中，形成为作为与第二基板52的厚度尺寸相同尺寸的600 μ m。另外，可动部522形成为直径尺寸与镜固定部511的直径尺寸大致相同的圆柱状。另外，可动部522包括平行于镜固定部511的可动面522A，在该可动面522A上固定有可动镜56。在这里，由该可动镜56与上述的固定镜55构成了本发明的一对镜。可动镜56与固定镜55同样地形成为圆形状。另外,可动镜56使用与固定镜55相同的薄膜，在本实施方式中，可以使用Ag合金或者Al合金等金属合金膜。
连结保持部523是包围可动部522的周围的膜片(diaphragm)，例如厚度尺寸形成为30 μ m。并且，在连结保持部523的与第一基板51相向的面上，形成有隔着电磁间隙而与第一移位用电极541对置的环状的第二移位用电极544。在这里，电磁间隙可以根据第一基板51的电极形成槽512的深度尺寸、各移位用电极541、544的厚度以及接合层571的厚度决定。另外，第二移位用电极544和前述第一移位用电极541是本发明的一对移位用电极，构成本发明的静电致动器54。另外，从第二移位用电极544的外周边缘的一部分开始，第二移位用电极引出部545形成为向平面正方形状的第二基板52的一个顶点，更具体而言，在图2所示的俯视图中向右上的顶点延伸出。此外,在本实施方式中，第二移位用电极544和第二移位用电极引出部545与第一移位用电极541和第一移位用电极引出部542同样，可以使用Au/Cr膜来形成，但不限于 此，也可以使用其他金属或者ΙΤ0。另外，在第二基板52的连结保持部523上，形成有连通第一基板51与第二基板52之间的出射侧空间581、第二基板52与第三基板53之间的入射侧空间582的第二贯通孔526。该第二贯通孔526通过激光加工等预先形成。在进行这种第二基板52与第一基板51的接合时，使第二移位用电极引出部545与形成在第一基板51上的凸块电极516抵接，并维持该抵接状态。也就是说，第二移位用电极引出部545经由凸块电极516和第二贯通电极514B而与第二外部端子515B连接。由此可以确保从第二移位用电极引出部545向第二外部端子515B的导通。第二外部端子515B以及前述的第一外部端子515A与例如测色传感器3的电压控制单元6连接，通过电压控制单元6而在第一移位用电极541和第二移位用电极544之间施加预定的电压。由此，通过静电引力，这些第一移位用电极541和第二移位用电极544被牵拉，连结保持部523挠曲，可动部522向第一基板51 —侧位移。通过控制施加在该第一移位用电极541和第二移位用电极544之间的电压，可以调整可动部522的可动镜56与第一基板51的固定镜55之间的镜间间隙G，进而能够对与镜间间隙G的波长对应的光进行分光。(3-1-3.第二基板的构成)第三基板53与上述第一基板51和第二基板52同样，通过蚀刻法加工厚度被形成为例如Imm的玻璃基材而形成。具体而言，在第三基板53上，与第二基板52的移位部521相对地形成有与该移位部521相同直径尺寸的间隙形成槽531。另外，在第三基板53的两面上，反射或者吸收特定范围以外的波长的光的光学膜533形成为与固定镜55和可动镜56同心圆状。从测色传感器3的入射光学透镜入射的检查对象光通过该光学膜533而入射到第二基板52的可动部522。如图3所示，上述那样的第一基板51、第二基板52以及第三基板53，通过接合形成在移位部521的外周侧的接合面513、524、525、532，以一体构成的方式而形成。(3-2.电压控制单元的构成)电压控制单元6与上述的标准具5共同构成本发明的波长可变干涉滤波器。该电压控制单元6根据从控制装置4输入的控制信号，控制施加在静电致动器54的第一移位用电极541和第二移位用电极544上的电压。[4.控制装置的构成]
控制装置4控制测色装置I的整体动作。作为该控制装置4，能够使用例如通用个人电脑、便携式信息终端以及其他测色专用电脑等。并且，如图I所示，控制装置4被构造为包括如下部分光源控制部41、测色传感器控制部42以及作为分析处理部的测色处理部43等。光源控制部41与光源装置2连接。于是，光源控制部41根据例如用户的设定输入，将预定的控制信号输出至光源装置2，进而使预定亮度的白光从光源装置2出射。测色传感器控制部42与测色传感器3连接。于是 ，测色传感器42根据例如用户的设定输入，设定将由测色传感器3接收的光的波长，并将旨在检测该波长的光的光接收量的控制信号输出至测色传感器3。由此，测色传感器3的电压控制单元6根据控制信号来设定向静电致动器54施加的电压，以使用户所期望的光的波长透射过。测色处理部43进行以下控制将构成检查对象光的各波长分量的光接收量输出至例如显示器等显示装置或者打印机等印刷装置，以显示构成检查对象光的各色分量的值。[5.标准具的制造方法]首先，形成上述的各基板51、52、53。此时，分别通过激光加工等，在第一基板51上预先形成第一贯通孔517，在第二基板52上预先形成第二贯通孔526。此外，第一基板51和第三基板53形成为在将出射侧空间581和入射侧空间582变为减压状态时能够确保不会挠曲程度的刚性的厚度。接着，互相接合各基板51、52、53。这里，在互相接合接合面513、524、525、532的接合层571、572上使用例如等离子体聚合膜。具体而言，各基板51、52、53通过以下方式而被接合在各基板51、52、53的接合面513、524、525、532上通过等离子体聚合法等形成等离子体聚合膜，在对等离子体聚合膜进行了紫外线照射或者等离子体处理之后，使各基板51、52、53重合。等离子体聚合膜优选使用聚有机硅氧烷作为主材料，其平均厚度为大约IOnm 大约 lOOnm。这样，通过实施使用了由硅氧烷构成的等离子体聚合膜的活化接合，不论温度如何，通过紫外线照射或者等离子体处理，都能够容易地使等离子体聚合膜接合。另外，如果使用由硅氧烷构成的等离子体聚合膜，则作为各基板51、52、53，不论在使用任何材料的基板的情况下，都能够表现出良好的紧密附着性，获得强的接合强度。此外，在各基板51、52、53的接合中，除了上述接合方法以外，还能够利用诸如粘着性薄膜(粘合剂)接合法和金属膜接合法等。在将各基板51、52、53互相接合之后，用真空泵等抽取装置从第一贯通孔517抽取出射侧空间581以及入射侧空间582内的空气，进而将出射侧空间581和入射侧空间582变为从大气压减压的状态。然后，在出射侧空间581和入射侧空间582被减压的状态下，用密封材料518密封第一贯通孔517。[6.第一实施方式的作用效果]如上所述，在上述第一实施方式的标准具5中，将被第一基板51与第二基板52夹持的出射侧空间581与外部连通的第一贯通孔517形成在第一基板51上。另外，连通被第二基板52和第三基板53夹持的入射侧空间582与出射侧空间581的第二贯通孔526形成在第二基板52上。
因此，能够经由第一贯通孔517将出射侧空间581和入射侧空间582变为从大气压减压的状态，因而能够在各基板51、52、53接合后将出射侧空间581和入射侧空间582密封在减压的状态下。因此，能够在大气压气氛下进行基板51、52、53的接合，因而能够采用使用了等离子体聚合膜或者金属膜等的接合方法，能够确保各基板51、52、53之间的接合质量。尤其是，作为接合层571、572的一个示例的等离子体聚合膜，由于能够吸收基板51、52、53表面的凹凸等，因而能够密闭接合基板51、52、53彼此，接合质量良好。因此，能够使用等离子体聚合膜来接合基板的本发明的优势很大。另外，通过仅仅密封第一贯通孔517，便能够将出射侧空间581和入射侧空间582密封在减压状态下，因而密封材料518的数量或者用量可以很少。并且，由于设置有可动镜56的可动部522被配置在均为减压状态的出射侧空间581和入射侧空间582之间，因而能够防止在驱动时空气阻力作用于可动镜56。因而，能够 提高可动镜56的响应性，进而能够充分地确保可动镜56的响应性。另外，在使用这种标准具5的测色传感器3以及测色装置I中，由于能够提高标准具5的可动镜56的响应性，因而能够快速地接收检查对象光，能够快速地分析检查对象光的各色分量的强度。[第二实施方式]接下来，将说明根据本发明的第二实施方式的波长可变干涉滤波器。图5是示出第二实施方式的标准具的构成概况的截面图。此外，在进行第二实施方式以后的说明时，对于与第一实施方式同样的构成，给以相同的标号，并省略或者简化其说明。第二实施方式的测色装置具有与第一实施方式大致同样的构成，被构造为包括光源装置2、测色传感器3以及控制装置4，而设置在测色传感器3上的标准具5A的构成与第一实施方式不同。即，在第一实施方式的标准具5中，示出了在第二基板52上设置有第二贯通孔526的示例，但在第二实施方式的标准具5A中，不在第二基板52A上形成第二贯通孔526，而在第三基板53A上形成第三贯通孔534。具体而言，如图5所示，在第二实施方式的标准具5A中，在第三基板53A的间隙形成槽531中，形成有第三贯通孔534。第三贯通孔534连通标准具5A的外部和第二基板52A与第三基板53A之间的入射侧空间582。另外，第三贯通孔534在入射侧空间582与大气压相比被减压的状态下，用密封材料535进行密封。这种标准具5A能够通过如下的制造方法形成。S卩，在互相接合各基板51、52A、53A之后，用真空泵等抽取装置经由各贯通孔517、534来抽取出射侧空间581以及入射侧空间582内的空气，进而将出射侧空间581和入射侧空间582变为减压状态。在该状态下，通过用密封材料518、535密封各贯通孔517、534，出射侧空间581和入射侧空间582被密封在减压状态下，进而形成标准具5A。[第二实施方式的作用效果]在第二实施方式的标准具5A中，能够起到如下这样的作用效果即，连通出射侧空间581的第一贯通孔517形成在第一基板51上，连通入射侧空间582的第三贯通孔534形成在第三基板53A上。因此，能够分别独立地抽取出射侧空间581和入射侧空间582内的空气。因此，能够同时抽取出射侧空间581和入射侧空间582内的空气，因而能够缩短将各空间581、582变为减压状态的时间，进而能够提高标准具5A的制造效率。特别是，在向前述第一实施方式中所示的连结保持部523形成第二贯通孔526由于刚性等原因而存在困难时，通过像本实施方式的标准具5A那样在第三基板53A上形成贯通孔534，能够将入射侧空间582变为减压状态。[第三实施方式]接下来，将说明根据本发明的第三实施方式的波长可变干涉滤波器。图6是示出第三实施方式的标准具的构成概况的截面图，图7是用于说明第三实施方式的标准具的内部空间的密封工序的示意图。 在所述第一实施方式中，连通出射侧空间581与外部的各贯通孔517、526与用于形成各贯通电极514A、514B的孔被不同地另行设置，在将入射侧空间582和出射侧空间581减压的状态下，将第一贯通孔517进行了密封。另外，形成凸块电极516，经由各贯通电极514A、514B以及凸块电极516，各移位用电极541、544与各外部端子515A、515B进行了连接。与此相对，在第三实施方式中，形成有用于形成各贯通电极514C、514D的、贯通第一基板51A的第一电极形成孔517A和第二电极形成孔517B,通过在该电极形成孔517A、517B中形成贯通电极514C、514D，进行入射侧空间582和出射侧空间581在减压状态下的密封和各贯通电极514C、514D的形成。具体而言，如图6所不,在第一基板51A上,形成有第一移位用电极541、第一移位用电极引出部542、第一外部端子515C、第一电极形成孔517A以及第一贯通电极514C。第一移位用电极引出部542和第一外部端子515C分别具有与第一电极形成孔517A大致相同直径尺寸的电极形成孔。第一电极形成孔517A被形成为在第一基板51A的设置有第一移位用电极541的位置上,与第一移位用电极541和第一外部端子515C各自的电极形成孔排列成一条直线状。第一贯通电极514C贯通这些电极形成孔，进而与第一移位用电极引出部542和后述的第二基板52的哑(dummy)电极527连接。另外,在第一基板51A上,形成有哑电极519、第二外部端子51 、第二电极形成孔517B以及第二贯通电极514D。哑电极519和第二外部端子51 分别具有与第二电极形成孔517B大致相同直径尺寸的电极形成孔。第二电极形成孔517B被形成为在与第二移位用电极544相向的位置上,与哑电极519和第二外部端子51 各自的电极形成孔排列成一条直线状。第二贯通电极514D贯通这些电极形成孔，进而与第二基板52的第二移位用电极引出部545连接。下面，将说明本实施方式的标准具5B中的入射侧空间582和出射侧空间581的密封方法以及各外部端子515C、51 与各移位用电极引出部542、545的连接方法。首先,在第一基板51A上,形成第一移位用电极541、第一移位用电极引出部542、各外部端子515C、515D以及哑电极519。另外，在第二基板52上，形成第二移位用电极544、第二移位用电极引出部545以及哑电极527。此外，哑电极519、527不参与驱动，为了确保各贯通电极514C、514D与第一基板51A的紧密附着性、出射侧空间581的密闭性而设置。然后，利用金刚石钻或者喷砂器等，在各外部端子515C、515D、第一基板51A、第一移位用电极引出部542以及哑电极519上，形成包括电极形成孔517A、517B的各电极形成孔。接下来，经由接合层571、572接合各基板51A、52、53。然后，如图7所示，将预定长度的低熔点金属丝591、592插入并贯通包括电极形成孔517A、517B的各电极形成孔，并使低熔点金属丝591、592的前端与哑电极527或者第二移位用电极引出部545抵接。然后，将标准具5B放入未图示的真空腔，对真空腔内部进行减压。此时，电极形成孔517A、517B作为用于使出射侧空间581和入射侧空间582变为减压状态的第一贯通孔517A、517B而起作用。在这种状态下，对真空腔内部进行加热至低熔点金属丝591、592熔融的温度。对真空腔内部进行冷却并恢复至大气压之后，从腔室内取出标准具5B，则如图6所示，低熔点金属丝591、592熔融，入射侧空间582和出射侧空间581被密封在减压状态下。另外，在电极形成孔517A、517B内形成贯通电极514C、514D，通过该贯通电极514C、514D，使各移位用电极引出部542、545与各外部端子515C、51 连接。[第三实施方式的作用效果]在第三实施方式的标准具5B中，向贯通第一基板51A的第一电极形成孔517A中插入低熔点金属丝591并使其贯通以与第一移位用电极541抵接，并且向贯通第一基板51A的第二电极形成孔517B插入低熔点金属丝592并使其贯通以与第二移位用电极引出部545抵接，分别熔融而密封电极形成孔517A、517B。根据这种构成，用于形成各贯通电极514C、514D的电极形成孔517A、517B兼用作用于使出射侧空间581和入射侧空间582变为减压状态的第一贯通孔517A、517B，各贯通电极514C、514D兼用作密封材料518。因此，能够同时进行与各移位用电极541、544导通的贯通电极514C、514D的形成以及出射侧空间581和入射侧空间582在减压状态下的密封。因而，能够简化标准具5B的制造工艺，能够提高标准具5B的制造效率。另外，由于各移位用电极541、544以及与各移位用电极541、544导通的贯通电极514C、514D集中地形成在第一基板51A —侧，因而能够简化用于连接各电极的布线，能够容易地进行各电极向基板的安装。[其他实施方式]此外，本发明不限于前述的实施方式，在能够达到本发明的目的的范围内进行的变形、改良等被包含在本发明中。例如，在前述第一实施方式中，第一贯通孔517形成在第一基板51上，但也可以不在第一基板51上设置第一贯通孔517，而在第三基板53上形成第三贯通孔534。在第二基板52上，由于形成有连通出射侧空间581与入射侧空间582的第二贯通孔525，因而在这种情况下，也能够从第三贯通孔抽取出射侧空间581和入射侧空间582内的空气，进而能够将出射侧空间581和入射侧空间582变为减压状态。另外，在所述第一和所述第二实施方式中，凸块电极516被形成在了第一基板51上，但也可以将凸块电极516形成在第二基板52、52A上。这是因为，凸块电极516只要设置在第一基板51或者第二基板52、52A的面对出射侧空间581的面上，则通过凸块电极516 就能够连接第二移位用电极544与第二贯通电极514B。在所述第三实施方式中，在第一基板51A上形成了各外部端子515C、515D以及各电极形成孔517A、517B,但不限于此。例如，也可以在第三基板53的与第二基板52相反一侧的面上设置各外部端子515C、515D，再以贯通各外部端子515C、515D、第三基板53、第二基板52、哑电极527以及第二移位用电极引出部545的方式形成电极形成孔。在这种情况下，将低熔点金属丝591、592插入电极形成孔中并贯通，在前端与第一移位用电极引出部542或者哑电极519抵接的状态下使低熔点金属丝591、592熔融。由此能够将出射侧空间581和入射侧空间582密封在减压状态下。另外，形成了连接各移位用电极引出部542、545与各外部端子515C、51 的贯通电极。另外，在前述第三实施方式中，在第二基板52上形成了第二贯通孔526，但可以与前述第二实施方式同样地，不在第二基板52上形成第二贯通孔526，而在第三基板53上形成第二贯通孔534。并且，在前述第三实施方式中，设置了哑电极519、527，但哑电极519、527不是必需的，也可以不设置哑电极519、527而形成各贯通电极514C、514D。 另外，在前述各实施方式中，形成在第二基板52、52A上的移位部521被构造为包括膜片状的连结保持部523，但不限于此。例如，在从基板厚度方向来观察标准具5、5A、5B的俯视图中，也可以被构造为在可动部522的外周部上等间隔地设置连结保持部523等，也可以被构造为在相对于可动部522的中心点呈点对称的位置上以夹持可动部522的方式形成一对薄板状的连结保持部523。另外，移位用电极也是同样的，例如，移位用电极可以设置在使可动部522均等地移位的位置上。例如，可以在隔着第一基板51的固定镜55呈点对称的位置上形成一对第一移位用电极541,与该第一移位用电极541相对地、在第二基板52的连结保持部523上形成一对第二移位用电极544,由这些电极构成静电致动器54。另外，在前述各实施方式中，测色装置I被构造为包括光源装置2，使由光源装置2出射的白光在检查对象上反射，将该反射光作为检查对象光而由测色传感器接收，但是，例如，在测定液晶显示器等自发光的检查对象的色度的测色装置中，可以被构造为不设置光源装置2。另外，不限于在上述测色传感器3内组装单一的标准具5、5A、5B的构成，也可以被构造为组装多个标准具5、5A、5B。在这种情况下，通过组装可分光的波长带分别不同的标准具5、5A、5B，能够覆盖更广的范围。另外，本发明实施时的具体的结构和步骤，可以在能够达到本发明的目的的范围内适当地变更为其他结构。符号说明I 测色装置3 测色传感器4 控制装置5、5A、5B 构成波长可变干涉滤波器的标准具6 构成波长可变干涉滤波器的电压控制单元31 作为光接收单元的光接收元件43 作为分析处理部的测色处理部51、51A 第一基板52、52A 第二基板53、53A第三基板54静电致动器55固定镜56可动镜
514A、514C第一贯通电极 514B、514D第二贯通电极516凸块电极517 第一贯通孔517A第一电极形成孔、第一贯通孔517B第二电极形成孔、第一贯通孔518、535密封材料522可动部522A可动面523 连结保持部
526第二贯通孔533 光学膜534第三贯通孔541构成移位用电极的第一移位用电极544构成移位用电极的第二移位用电极571、572接合层581作为第一内部空间的出射侧空间582作为第二内部空间的入射侧空间591,592作为密封材料的低熔点金属丝G镜间间隙
权利要求
1.一种波长可变干涉滤波器，其特征在于，包括 第一基板，具有透光性； 透光性的第二基板，与所述第一基板的一面相向，并与所述第一基板接合； 透光性的第三基板，与所述第二基板的设置有所述第一基板一侧的相反一侧相向，并与所述第二基板接合； 可动部，设置在所述第二基板上，具有与所述第一基板相向的可动面； 连结保持部，设置在所述第二基板上，保持所述可动部以使其能够沿基板厚度方向移动； 一对镜，在所述可动部的所述可动面和所述第一基板的位于所述第二基板一侧的面上隔着预定的镜间间隙而相向配置；以及 静电致动器，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相向的面上分别具有彼此相向的一对移位用电极，通过向这些移位用电极施加预定的电压，利用静电引力而使所述可动部沿所述基板厚度方向移位， 其中，所述第一基板与所述第二基板、所述第二基板与所述第三基板之间分别由环状的接合层接合， 所述波长可变干涉滤波器具有被所述第一基板与所述第二基板夹持的第一内部空间以及被所述第二基板与所述第三基板夹持的第二内部空间，并 形成有使所述第一内部空间和所述第二内部空间与外部连通的贯通孔， 所述贯通孔被密封材料密封，以将所述第一内部空间和所述第二内部空间密闭为从大气压减压的状态。
2.根据权利要求I所述的波长可变干涉滤波器，其特征在于，所述贯通孔包括 第一贯通孔，形成在所述第一基板上，连通所述第一内部空间与基板外部；以及 第二贯通孔，形成在所述第二基板上，连通所述第一内部空间与所述第二内部空间， 所述第一贯通孔被所述密封材料密封。
3.根据权利要求I所述的波长可变干涉滤波器，其特征在于，所述贯通孔包括 第一贯通孔，形成在所述第一基板上，连通所述第一内部空间与基板外部；以及 第三贯通孔，形成在所述第三基板上，连通所述第二内部空间与基板外部， 所述第一贯通孔和所述第三贯通孔被所述密封材料密封。
4.根据权利要求I至3中任意一项所述的波长可变干涉滤波器，其特征在于， 所述一对移位用电极包括设置在所述第一基板上的第一移位用电极和设置在所述第二基板上的第二移位用电极， 在所述第一基板上，形成有贯通所述第一基板并与所述第一移位用电极连接的第一贯通电极和贯通所述第一基板的第二贯通电极， 在所述第一基板或所述第二基板的面对所述第一内部空间的面上，设置有连接所述第二贯通电极与所述第二移位用电极的凸块电极。
5.根据权利要求I至4中任意一项所述的波长可变干涉滤波器，其特征在于， 所述密封材料由粘合剂、低熔点玻璃或低熔点金属构成。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的波长可变干涉滤波器，其特征在于， 在所述第一基板上，形成有与所述一对移位用电极连接的贯通电极和用于形成所述贯通电极而贯通所述第一基板的电极形成孔， 所述电极形成孔兼用作所述贯通孔， 所述贯通电极兼用作所述密封材料。
7.根据权利要求I至6中任意一项所述的波长可变干涉滤波器，其特征在于， 在所述第三基板上，形成有反射或者吸收特定范围外的波长的光的光学膜。
8.一种光模块，其特征在于，包括 根据权利要求I至7中任意一项所述的波长可变干涉滤波器；以及 光接收单元，接收透射过所述波长可变干涉滤波器的检查对象光。
9.一种光分析装置，其特征在于，包括 根据权利要求8所述的光模块；以及 分析处理部，基于由所述光模块的所述光接收单元接收到的光，分析光的光特性。
10.一种波长可变干涉滤波器的制造方法，其特征在于， 所述波长可变干涉滤波器包括第一基板，具有透光性；透光性的第二基板，与所述第一基板的一侧相向，并与所述第一基板接合；以及透光性的第三基板，与所述第二基板的设置有所述第一基板一侧的相反一侧相向，并与所述第二基板接合，所述波长可变干涉滤波器具有被所述第一基板与所述第二基板夹持的第一内部空间以及被所述第二基板与所述第三基板夹持的第二内部空间，形成有使所述第一内部空间和所述第二内部空间与外部连通的贯通孔，并包括密封材料以将所述第一内部空间和所述第二内部空间密闭为从大气压减压的状态， 其中，所述制造方法包括以下工序 接合工序，使所述第一基板、所述第二基板以及所述第三基板相互接合； 减压工序，经由所述贯通孔对所述第一内部空间和所述第二内部空间从大气压进行减压；以及 密封工序，在使所述第一内部空间和所述第二内部空间从大气压减压的状态下，用所述密封材料密封所述贯通孔。
11.一种波长可变干涉滤波器，其特征在于，包括 第一基板； 第二基板，与所述第一基板的一面相向，并与所述第一基板接合； 第三基板，与所述第二基板的设置有所述第一基板一侧的相反一侧相向，并与所述第二基板接合； 可动部，设置在所述第二基板上； 连结保持部，设置在所述第二基板上，保持所述可动部以使其能够沿基板厚度方向移动；以及 静电致动器，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相向的面上分别具有彼此相向的一对移位用电极，通过向这些移位用电极施加预定的电压，利用静电引力而使所述可动部沿所述基板厚度方向移位， 其中，所述第一基板与所述第二基板之间、所述第二基板与所述第三基板之间分别由环状的接合层接合， 所述波长可变干涉滤波器具有被所述第一基板与所述第二基板夹持的第一内部空间以及被所述第二基板与所述第三基板夹持的第二内部空间，并 形成有使所述第一内部空间和所述第二内部空间与外部连通的贯通孔， 所述贯通孔被密封材料密封，以将所述第一内部空间和所述第二内部空间密闭为从大气压减压的状态。
12.—种波长可变干涉滤波器，其特征在于，包括 第一基板； 第二基板，与所述第一基板的一面相向，并与所述第一基板接合； 可动部，设置在所述第二基板上； 连结保持部，保持所述可动部以使其能够沿基板厚度方向移动；以及静电致动器，在所述第一基板和所述第二基板的彼此相向的面上分别具有彼此相向的一对移位用电极，通过向这些移位用电极施加预定的电压，利用静电引力而使所述可动部沿所述基板厚度方向移位， 其中，所述第一基板与所述第二基板之间由环状的接合层接合， 所述波长可变干涉滤波器具有被所述第一基板与所述第二基板夹持的第一内部空间，并 形成有使所述第一内部空间与外部连通的贯通孔， 所述贯通孔被密封材料密封，以将所述第一内部空间密闭为从大气压减压的状态。
全文摘要
本发明提供了一种波长可变干涉滤波器及其制造方法、光模块、光分析装置，该波长可变干涉滤波器包括第一基板，具有固定镜；第二基板，与第一基板接合，包括可动部和固定在可动部上的可动镜；第三基板，在与第一基板相反的一侧上与第二基板接合；以及静电致动器，使可动部沿基板相对方向移位，其中，形成有使第一基板和第二基板之间的出射侧空间以及第二基板和第三基板之间的入射侧空间与外部连通的贯通孔，贯通孔被密封材料密封，以将各空间密闭为减压状态。
文档编号G02B5/28GK102636828SQ201210028988
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月9日 优先权日2011年2月9日
发明者小松洋, 广久保望, 荒川克治 申请人:精工爱普生株式会社