JP6264356B2 - 光フィルター、光フィルターモジュール、分析機器及び光機器 - Google Patents
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電極の感度を低減させて、ギャップ量を精度良く得る方法が挙げられるが、そうした場合に、内側の電極部の引き出し部が外側の電極部で重なり、その部分で静電力が発生するため不均一な力が働き、ギャップ量の精度を低減させてしまうという課題があった。
本発明の光フィルターは、第1基板と、前記第1基板と対向するように配置される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置される第1反射膜と、前記第1反射膜と前記第2基板との間に配置される第2反射膜と、前記第1反射膜の周囲に配置される第1電極と、前記第1電極の周囲に配置される第2電極と、前記第1電極に電気的に接続され、第1方向に延びるように配置される第1引き出し配線と、前記第1電極と前記第2基板との間に配置される第3電極と、前記第2電極と前記第2基板との間に配置される第4電極と、を含み、前記第1反射膜の側から前記第2反射膜の側に向かう方向である第2方向から見たとき、前記第4電極は、前記第2反射膜及び前記第3電極を囲うように配置され、前記第2反射膜の端に沿う方向に交差するように位置する第1端、前記第1端と対向するように位置する第2端、前記第3電極に対向するように位置し、前記第3電極の側の端である第3端、前記第3端に対向するように位置する第4端を有し、前記第1端及び前記第2端は前記第3端と前記第4端に交差し、前記第1引き出し配線は、前記第1端と前記第2端の間に配置されることを特徴とする。
上記の本発明に係る光フィルターは、第1基板と、前記第1基板と対向するように配置される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置される第1反射膜と、前記第1反射膜と前記第2基板との間に配置される第2反射膜と、前記第1反射膜の周囲に配置される第1電極と、前記第1電極の周囲に配置される第2電極と、前記第1電極に電気的に接続され、第1方向に延びるように配置される第1引き出し配線と、前記第1電極と前記第2基板との間に配置される第3電極と、前記第2電極と前記第2基板との間に配置される第4電極と、を含み、前記第1反射膜の側から前記第2反射膜の側に向かう方向である第2方向から見たとき、前記第4電極は、前記第2反射膜及び前記第3電極を囲うように配置され、前記第2反射膜の端が延びる方向に交差するように位置する第1端、前記第1端と対向するように位置する第2端、前記第3電極に対向するように位置し、前記第3電極の側の端である第3端、前記第3端に対向するように位置する第4端を有し、前記第1端及び前記第2端は前記第3端と前記第4端に交差し、前記第1引き出し配線は、前記第1端と前記第2端の間に配置されることを特徴とする。
上記の本発明に係る光フィルターは、第1基板と、前記第1基板と対向するように配置される第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に配置される第1反射膜と、前記第1反射膜と前記第2基板との間に配置される第2反射膜と、前記第1反射膜の周囲に配置される第1電極と、前記第1電極の周囲に配置される第2電極と、前記第1電極に電気的に接続され、前記第1反射膜から離れる方向に配置される第1引き出し配線と、前記第1電極と前記第2基板との間に配置される第3電極と、前記第2電極と前記第2基板との間に配置される第4電極と、を含み、前記第4電極は、前記第1反射膜から前記第2反射膜に向かう方向である第1方向に対して対称であり、前記第1方向から見たとき、前記第1引き出し配線は、前記第4電極の第1端と第2端の間に配置されることを特徴とする。
第1基板と、前記第1基板と対向する第2基板と、前記第1基板に設けられた第1反射膜と、前記第2基板に設けられ、前記第1反射膜と対向する第2反射膜と、前記第1基板に設けられ、平面視において、前記第1反射膜の周囲に形成された第1固定電極と、前記第1基板に設けられ、平面視において、前記第1固定電極の周囲に形成された第2固定電極と、前記第1固定電極に接続され前記第1反射膜から離れる方向に引き出される引き出し配線と、前記第2基板に設けられ、前記第1固定電極と対向する第1可変電極と、前記第2基板に設けられ、前記第2固定電極と対向する第2可変電極と、を含み、前記第2可変電極はスリット部を複数有し、前記第2可変電極は反射膜を中心とした、中心対称構造であり、前記第2基板の厚み方向から見た平面視において前記引き出し配線が前記スリット部を通るように配置されることを特徴とする。
1.1.光フィルターのフィルター部
1.1.1. フィルター部の概要
図1は本実施形態の光フィルター10の電圧非印加状態の断面図であり、図2は電圧印加状態の断面図である。図1及び図2に示す光フィルター10は、第1基板20と、第1基板20と対向する第2基板30とを含む。本実施形態では、第1基板20を固定基板とし、第2基板30を可動基板またはダイヤフラムとするが、いずれか一方又は双方が可動であれば良い。
つまり、K個のセグメント電極はそれぞれ、異なる電圧に設定可能である一方で、上部電極70は、同電位となる共通電極である。上部電極70も第1可変電極,第2可変電極72,74に分割されている。第1可変電極,第2可変電極72,74は、同電位となる共通電極としなくてもよく、第1可変電極72と第2可変電極74とが電気的に独立している(独立して制御できる)構造であってもよい。例えば、第1可変電極72と第2可変電極74とは、図3(B)で示すような構造とすることができる。また、下部電極60および上部電極70の構造は、第1固定電極62と第1可変電極72との間の電位差と、第2固定電極64と第2可変電極74との間の電位差とが、独立に制御可能であればよい。なお、K≧3の場合には、第1固定電極62、第2固定電極64に関して以下にて説明する関係は、相隣り合う任意の2つのセグメント電極について適用することができる。
図3(A)は下部電極の平面図であり、図3(B)は上部電極の平面図である。
下部電極60を構成するK個のセグメント電極は、図3(A)の通り、第1反射膜40の中心に対して同心リング状に配置することができる。つまり、第1固定電極62は第1リング状電極部62Aを有し、第2固定電極64は第1リング状電極部62Aの外側に第2リング状電極部64Aを有し、各リング状電極部62A,64Aが第1反射膜に対して同心リング状に形成される。なお、「リング状」または「リング形状」とは、無端リングに限らず不連続リング形状も含み、円形リングに限らず矩形リングまたは多角形リング等を含む用語である。
第2基板30に配置された上部電極70は、第2基板30のうち、第1基板20に形成された下部電極60(第1,第2固定電極62,64)と対向する領域を含む域に形成することができる。上部電極70を同一電圧に設定される共通電極とする場合は、例えば、ベタ電極にしてもよい。
図4は、本実施形態の下部、上部電極60,70を第2基板30側から見た平面視での重なり状態を示している。図4において、下側に位置する下部電極60は、第1,第2固定電極62,64が第1,第2可変電極72,74と対向しているため、第2基板30側から見た平面視では現れない。下側に位置する下部電極60は、第1,第2引き出し配線62B,64Bのみが、第2基板30側から見た平面視で現れている。
1.2.1. 印加電圧制御系ブロックの概要
図5は、光フィルター10の印加電圧制御系ブロック図である。図5に示すように、光フィルター10は、下部電極60と上部電極70との間の電位差を制御する電位差制御部110を有する。本実施形態では、共通電極である上部電極70(第1,第2可変電極72,74)は一定の共通電圧例えば接地電圧(0V)に固定されているため、電位差制御部110は、下部電極60を構成するK個のセグメント電極である第1,第2固定電極62,64への印加電圧を変化させて、第1,第2固定電極62,64の各々と上部電極70との間の内周側電位差ΔVseg1及び外周側電位差ΔVseg2をそれぞれ制御する。なお、上部電極70は接地電圧以外の共通電圧を印加してもよく、その場合、電位差制御部110が上部電極70に共通電圧の印加/非印加を制御しても良い。
図6は、図5に示すデジタル制御部116での制御の元データである電圧テーブルデータの一例を示す特性図である。この電圧テーブルデータは、デジタル制御部116自体に設けても良いし、あるいは光フィルター10が装着される分析機器または光機器に装備しても良い。
図7は、図6に示す電位差、ギャップ及び可変波長の実施例のデータを示す特性図である。図7のデータ番号1〜9は図6のデータ番号1〜9と同一である。図8は、図7に示す印加電圧とギャップとの関係を示す特性図である。図9は、図7に示す印加電圧と透過ピーク波長との関係を示す特性図である。
前述の光フィルターでは、第1固定電極、第2固定電極とそれに対向する第1可変電極、第2可変電極にて静電アクチュエーターを構成したが、第2固定電極および第2可変電極の外周側にそれぞれに対向する第3固定電極および第3可変電極を設けて実施することも可能である。
この場合、第3可変電極は反射膜を中心とした中心対称であり、第3可変電極のスリット部の数は第2可変電極のスリット部の数と同じ、または第2可変電極のスリット部の数より多く形成する。
また、さらに第3固定電極および第3可変電極の外周側に第4固定電極および第4可変電極を設けても同様である。
図10は、本発明に係る一実施形態の分析機器の一例である測色器の概略構成を示すブロック図である。
図12は、本発明に係る一実施形態の光機器の一例である波長多重通信システムの送信機の概略構成を示すブロック図である。波長多重(WDM: Wavelength Division Multiplexing)通信では、波長の異なる信号は干渉し合わないという特性を利用して、波長が異なる複数の光信号を一本の光ファイバー内で多重的に使用すれば、光ファイバー回線を増設せずにデータの伝送量を向上させることができるようになる。
Claims (6)
- 第1基板と、
前記第1基板と対向するように配置される第2基板と、
前記第1基板と前記第2基板との間に配置される第1反射膜と、
前記第1反射膜と前記第2基板との間に配置される第2反射膜と、
前記第1反射膜の周囲に配置される第1電極と、
前記第1電極の周囲に配置される第2電極と、
前記第1電極に電気的に接続され、第1方向に延びるように配置される第1引き出し配線と、
前記第1電極と前記第2基板との間に配置される第3電極と、
前記第2電極と前記第2基板との間に配置される第4電極と、
を含み、
前記第1反射膜の側から前記第2反射膜の側に向かう方向である第2方向から見たとき、
前記第4電極は、前記第2反射膜及び前記第3電極を囲うように配置され、前記第2反射膜の端に沿う方向に交差するように位置する第1端、前記第1端と対向するように位置する第2端、前記第3電極に対向するように位置し、前記第3電極の側の端である第3端、前記第3端に対向するように位置する第4端を有し、前記第1端及び前記第2端は前記第3端と前記第4端に交差し、
前記第1引き出し配線は、前記第1端と前記第2端の間に配置されることを特徴とする光フィルター。 - 前記第4電極は、第1部分と、第2部分と、を含み、
前記第2方向から見たとき、
前記第1部分は前記第1端から第5端に向かって連続し、前記第2部分は前記第2端から第6端に向かって連続し、
前記第5端は前記第6端に対向するように位置することを特徴とする請求項1に記載の光フィルター。 - 前記第2電極に電気的に接続される第2引き出し配線は、前記第1方向に反対の方向である第3方向へ延び、
前記第2方向から見たとき、前記第2引き出し配線は、前記第5端と前記第6端との間に配置されることを特徴とする請求項2に記載の光フィルター。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の光フィルターを含むことを特徴とする光フィルターモジュール。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の光フィルターを含むことを特徴とする分析機器。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の光フィルターを含むことを特徴とする光機器。
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