波長可変光フィルター
【課題】反射膜間の距離を精度よく制御することができる波長可変光フィルターの提供。
【解決手段】厚み方向に変位可能な第１の可動部１１と厚み方向に変位可能な第２の可動部１２とを備えた第１の基板１０と、第１の基板１０との間で内部空間１３を形成し、第１の基板１０に接合された第２の基板２０と、第１の基板１０を挟んで第２の基板２０の反対側に配置された第３の基板３０と、第２の可動部１２と第３の基板３０との間に挟持された圧電素子５０と、内部空間１３に満たされた液体６０と、第１の可動部１１の面１４上に設けられた第１の反射膜１５と、第２の基板２０上に設けられた第２の反射膜２２とを備え、圧電素子５０の厚み方向の変位に応じて、第２の可動部１２が厚み方向の一方に変位することにより液体６０に加わる圧力で第１の可動部１１が厚み方向の他方に変位し、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇが変化することを特徴とする。
【解決手段】厚み方向に変位可能な第１の可動部１１と厚み方向に変位可能な第２の可動部１２とを備えた第１の基板１０と、第１の基板１０との間で内部空間１３を形成し、第１の基板１０に接合された第２の基板２０と、第１の基板１０を挟んで第２の基板２０の反対側に配置された第３の基板３０と、第２の可動部１２と第３の基板３０との間に挟持された圧電素子５０と、内部空間１３に満たされた液体６０と、第１の可動部１１の面１４上に設けられた第１の反射膜１５と、第２の基板２０上に設けられた第２の反射膜２２とを備え、圧電素子５０の厚み方向の変位に応じて、第２の可動部１２が厚み方向の一方に変位することにより液体６０に加わる圧力で第１の可動部１１が厚み方向の他方に変位し、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇが変化することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変光フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、波長可変光フィルターに代表される光学デバイスに関して、可動部を備えた第１の構造体と、第１の構造体との間に可動部の変位を許容する空隙（内部空間）を形成し、第１の構造体に接合された第２の構造体と、可動部に設けられた第１の反射膜と、第２の構造体に設けられた第２の反射膜とを有し、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光を外部へ出射し得るように構成され、可動部に設けられた第１の駆動電極と第２の構造体に設けられた第２の駆動電極との間に電圧を印加することにより、静電引力を生じさせて、可動部を変位させるようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１６６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の光学デバイスにおいては、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を精度よく制御することが重要であるが、対象となる光の波長によっては、上記距離が極めて短くなる（例えば、数百ｎｍ〜数μｍ）。
このことから、光学デバイスにおいては、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間に電圧を印加して生じさせた静電引力により、第１の駆動電極と第２の駆動電極との接触、貼り付きが発生することがある。
この結果、光学デバイスは、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を精度よく制御することが困難となる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる波長可変光フィルターは、厚み方向に変位可能に形成された第１の可動部と前記第１の可動部の周囲にあって前記厚み方向に変位可能に形成された第２の可動部とを備えた光透過性を有する第１の基板と、前記第１の基板との間で前記第１の可動部及び前記第２の可動部の変位を許容する内部空間を形成し、前記第１の基板に接合された光透過性を有する第２の基板と、前記第１の基板を挟んで前記第２の基板の反対側に配置され前記第１の基板に接合された第３の基板と、前記第２の可動部と前記第３の基板との間に挟持された圧電素子と、前記内部空間に満たされた液体と、前記第１の可動部の前記第２の基板側の面上に設けられた第１の反射膜と、前記第２の基板上に前記第１の反射膜に対向するように設けられた第２の反射膜とを備え、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間で光反射を繰り返し、干渉を生じさせることにより、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光を外部へ出射可能に構成され、電圧印加によって発生する前記圧電素子の前記厚み方向の変位に応じて、前記第２の可動部が前記厚み方向の一方に変位することにより前記液体に加わる圧力で前記第１の可動部が前記厚み方向の他方に変位し、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間の前記距離が変化することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、電圧印加によって発生する圧電素子の厚み方向の変位に応じて、第２の可動部が厚み方向の一方に変位することにより液体に加わる圧力で第１の可動部が厚み方向の他方に変位し、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離が変化する。
このことから、波長可変光フィルターは、対向する駆動電極を用いた従来技術の課題であった、電極間の接触、貼り付きのない波長可変光フィルターを具現化できる。
この結果、波長可変光フィルターは、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を精度よく制御することができる。
【０００８】
加えて、波長可変光フィルターは、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を、液体を介して変化させることから、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を、従来のような空間における静電引力で変化させる場合と比較して、距離の制御が容易である。
この結果、波長可変光フィルターは、距離の制御の応答性を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記液体が屈折率の異なる複数の種類から選択可能であることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、液体が屈折率の異なる複数の種類から選択可能であることから、複数の波長可変光フィルター間で異なる液体を選択することにより、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を変更することなく、それぞれ異なる波長の光を外部へ出射できる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記液体が屈折率の異なる他の液体と交換可能に構成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、液体が屈折率の異なる他の液体と交換可能に構成されていることから、１つの波長可変光フィルターにおいて、液体を屈折率の異なる他の液体と入れ替えることによって、適用例２と同様の効果を得ることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第１の可動部の前記第１の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第１の反射防止膜を設けたことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、第１の可動部の第１の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第１の反射防止膜を設けたことから、第１の反射膜が設けられた面の反対側の面における光の反射を抑制させて、例えば、第１の基板側の外部から入射する光を第１の反射膜に効率的に入射させることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第２の基板の前記第２の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第２の反射防止膜を設けたことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、第２の基板の第２の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第２の反射防止膜を設けたことから、例えば、第１の基板側から透過してきた第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光を、第２の反射膜が設けられた面の反対側の面における第１の反射膜側への反射を抑制させて、効率的に第２の基板側の外部へ出射できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の波長可変光フィルターの概略構成を示す模式図。
【図２】波長可変光フィルターの動作について説明する模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
（実施形態）
図１は、本実施形態の波長可変光フィルターの概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、第２の基板側から俯瞰した平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【００１９】
図１に示すように、波長可変光フィルター１は、光を受け、干渉作用によりその光の波長のうち特定の波長に対応する光（干渉光）だけを出射させるものである。
波長可変光フィルター１は、光透過性を有する第１の基板１０と、光透過性を有する第２の基板２０と、第３の基板３０とを備えている。
波長可変光フィルター１は、第１の基板１０の一方の側に第２の基板２０が接合され、第１の基板１０の他方の側に第３の基板３０が接合された積層構造をなしている。
【００２０】
第１の基板１０は、平面形状が略円形に形成され、厚み方向（延在方向と直交する方向）である矢印Ｂ方向に変位可能に形成された第１の可動部１１と、第１の可動部１１の周囲にあって、同じく厚み方向に変位可能に形成された第２の可動部１２とを備えている。
第２の基板２０は、平面形状が略円形に形成され、第１の基板１０側に凹部が設けられることにより、第１の基板１０との間で第１の可動部１１及び第２の可動部１２の変位を許容する内部空間１３を形成し、第１の基板１０の一方の側に接合されている。
第３の基板３０は、平面視において、第１の可動部１１と重ならず、第２の可動部１２と重なるように平面形状が環状に形成され、第１の基板１０の他方の側に接合されている。つまり、第３の基板３０は、第１の基板１０を挟んで第２の基板２０の反対側に配置されている。なお、第２の基板２０及び第３の基板３０は、変形を抑制するために第１の基板１０より剛性が高くなるように形成されている。
【００２１】
第１の基板１０及び第２の基板２０の材料としては、用いる光の波長に関し光透過性を有していれば特に限定されないが、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、ホウケイ酸ナトリウムガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などが挙げられる。
第３の基板３０の材料としては、光透過性は不要であるが、熱応力の抑制などの観点から線膨張係数が第１の基板１０の材料と近似した材料を用いるのが好ましい。
なお、各基板には、可視光領域での光学特性、寸法精度や機械的特性、熱応力の抑制などの観点から同一材料のガラスを用いるのが好ましい。
【００２２】
なお、第１の基板１０と第２の基板２０との接合には、例えば、（１）低融点ガラスによる接合方法、（２）互いの接合面をプラズマ照射などにより親水化処理して表面を活性化させ、接合面同士を貼り合わせることで水素結合させるなどの直接接合方法、（３）アルコキシド、オルガノシロキシ基などを含む接合部材を用い、紫外線やプラズマ照射により接合する接合方法、（４）金錫合金被膜などの金属被膜を接合部材に用いた共晶接合方法などを用いる。
また、第１の基板１０と第３の基板３０との接合には、後述する一部を除き、非導電性の例えば、エポキシ系、ポリイミド系などの接着剤４０を用いる。
【００２３】
第１の基板１０の外周部より内側にあって、第２の基板２０側に環状に凹むように薄肉に形成された第２の可動部１２と、第３の基板３０の外周部より内側にあって、第１の基板１０側に環状に突出するように肉厚に形成された第３の基板３０の支持部３１との間には、圧電素子（ピエゾ素子）５０が挟持されている。
圧電素子５０は、圧電効果により第２の可動部１２を厚み方向（矢印Ｂ方向）に変位させるアクチュエーターとして用いられる。
圧電素子５０は、第３の基板３０の支持部３１の形状に合わせて平面形状が環状に形成され、第２の可動部１２側と第３の基板３０側とに電極を備えている。ここでは、便宜的に第２の可動部１２側の電極を上電極５１といい、第３の基板３０側の電極を下電極５２という。
【００２４】
上電極５１は、第１の基板１０の外周から第２の可動部１２まで配線された引き出し電極５１ａと接続され、下電極５２は、第３の基板３０の外周から第２の可動部１２との対向面まで配線された引き出し電極５２ａと接続されている。
なお、引き出し電極５１ａは、引き出し電極５１ａと対向するように第３の基板３０の外周部に設けられた引き出し電極５１ｂと、例えば、エポキシ系、ポリイミド系などの接着剤に金属フィラーを混合した導電性接着剤５３などを介して接続されている。
なお、引き出し電極５１ｂ及び引き出し電極５２ａは、図示しない通電回路に接続されており、波長可変光フィルター１は、上電極５１と下電極５２とを介して圧電素子５０に電圧を印加することが可能となっている。
【００２５】
圧電素子５０の材料としては、圧電効果を有していれば特に限定されないが、例えば、酸化亜鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、水晶などが挙げられる。
上電極５１、下電極５２、引き出し電極５１ａ、引き出し電極５１ｂ及び引き出し電極５２ａの材料としては、例えば、Ａｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ａｌ合金、Ｎｉ，Ｚｎ，Ｔｉなどの金属が挙げられる。
【００２６】
内部空間１３には、液体６０が満たされている。内部空間１３には、図示しない注入口が連通し、第１の基板１０と第２の基板２０とが接合された後、注入口から液体６０が注入される。なお、内部空間１３は、液体が漏洩しないように図示しない封止材により封止され、密封状態が保持されている。
液体６０の種類としては、例えば、アセトンやエチルアルコール、メチルアルコール、メタノールなどのアルコール系類、これらの溶液類、水、水溶液類などが挙げられる。なお、液体６０には、後述する第１の反射膜１５、第２の反射膜２２などを劣化させない種類のものが好ましい。
【００２７】
なお、波長可変光フィルター１は、液体６０が上記のような屈折率の異なる複数の種類から選択可能となっている。屈折率の一例としては、エチルアルコールが、約１．３６、水が約１．３３、ベンゼンが約１．５０などである。
また、波長可変光フィルター１は、封止材の着脱により液体６０が屈折率の異なる他の液体６０と交換可能に構成されている。
【００２８】
第１の基板１０には、周囲が薄肉に形成され、平面形状が円形に形成された円柱状（円板状）の第１の可動部１１の、第２の基板２０側の面１４上に、平面形状が円形に形成された第１の反射膜１５が設けられている。
また、第１の基板１０には、第１の可動部１１の第１の反射膜１５が設けられた面１４の反対側の面１６上に、平面形状が円形に形成された第１の反射防止膜１７が設けられている。
【００２９】
第２の基板２０の第１の基板１０側の面２１上には、第１の可動部１１の第１の反射膜１５に対向するように、平面形状が円形に形成された第２の反射膜２２が設けられている。
また、第２の基板２０には、第２の反射膜２２が設けられた面２１の反対側の面２３上に、平面形状が円形に形成された第２の反射防止膜２４が設けられている。
第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇは、用いられる光の波長などに応じて適宜設定されるが、通常、数百ｎｍ〜数μｍである。
波長可変光フィルター１は、この距離Ｇが、第１の可動部１１及び第２の可動部１２の変位によって変化する構成となっている（詳細後述）。
【００３０】
第１の反射膜１５及び第２の反射膜２２は、光を比較的高い反射率で反射させ、第１の反射防止膜１７及び第２の反射防止膜２４は、光の反射を抑制する機能を有している。
第１の反射膜１５及び第２の反射膜２２と、第１の反射防止膜１７及び第２の反射防止膜２４とは、誘電体多層膜で構成されているものが好ましい。
詳述すれば、各反射膜及び各反射防止膜は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に複数積層されてなるものが好ましい。これにより、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間での光の干渉時における光の損失を低減して光学特性を向上させることができる。
【００３１】
高屈折率層の材料としては、可視光領域や赤外光領域で用いる場合には、例えば、Ｔｉ2Ｏ，Ｔａ2Ｏ5、酸化ニオブなどが挙げられ、紫外光領域で用いる場合には、例えば、Ａｌ2Ｏ3，ＨｆＯ2，ＺｒＯ2，ＴｈＯ2などが挙げられる。
低屈折率層の材料としては、例えば、ＭｇＦ2，ＳｉＯ2などが挙げられる。
各反射膜及び各反射防止膜を構成する高屈折率層及び低屈折率層の層数、厚さは、所望の光学特性に応じて適宜設定される。一般的に、多層膜により反射膜を構成する場合、通常の光学特性を得るために必要な層数は、１２層以上であり、多層膜により反射防止膜を構成する場合、通常の光学特性を得るために必要な層数は、４層程度である。
【００３２】
このような構成の波長可変光フィルター１の動作（作用）について説明する。
図１（ｂ）に示すように、波長可変光フィルター１は、例えば、可視光などの光Ｌが、第３の基板３０側から第１の反射防止膜１７、第１の反射膜１５を透過して、内部空間１３に入射すると、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間で光反射を繰り返し、干渉を生じさせること（干渉作用）により、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇに応じた波長の光Ｌ１だけが、第２の反射膜２２、第２の反射防止膜２４を透過して外部へ出射する（他の波長の光は、干渉作用により減衰し、外部へ出射されない）。
【００３３】
このとき、波長可変光フィルター１は、第１の反射防止膜１７によって、光Ｌの入射側（第３の基板３０側）への反射が抑制され、光Ｌが殆ど損失せずに内部空間１３に入射する。また、波長可変光フィルター１は、第２の反射防止膜２４によって、光Ｌ１の第２の基板２０の面２３における内部空間１３側への反射が抑制され、光Ｌ１が殆ど損失せずに外部へ出射する。
【００３４】
図２は、波長可変光フィルターの動作について説明する模式断面図である。
図２に示すように、波長可変光フィルター１は、通電回路から、上電極５１と下電極５２とを介して圧電素子５０に所定の電圧を印加すると、圧電効果によって圧電素子５０に厚み方向（矢印Ｂ方向）の変位が発生する。
波長可変光フィルター１は、この電圧印加によって発生する圧電素子５０の厚み方向の変位に応じて、第２の可動部１２が、厚み方向の一方である例えば、矢印Ｃ方向に変位する。このとき、圧電素子５０と重なっている第３の基板３０の支持部３１は、肉厚に形成されるなどによって第１の基板１０より剛性が高いことから、厚み方向に殆ど変位しない。
【００３５】
この第２の可動部１２の矢印Ｃ方向の変位により、波長可変光フィルター１は、液体６０の第２の可動部１２近傍領域に、矢印Ｃ方向の圧縮圧力が加わる。
波長可変光フィルター１は、この液体６０に加わった圧縮圧力により、第２の可動部１２近傍領域の液体６０が第１の可動部１１近傍領域に移動する。
これにより、波長可変光フィルター１は、第１の可動部１１が液体６０によって矢印Ｄ方向に押圧され、厚み方向の他方である矢印Ｄ方向に変位して、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ１が長くなる。
【００３６】
波長可変光フィルター１は、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ１が変化した（距離Ｇより長くなった）ことにより、距離Ｇ１に応じた波長の光Ｌ２（光Ｌ１より長波長）だけが、第２の反射膜２２、第２の反射防止膜２４を透過して外部へ出射する。
このように、波長可変光フィルター１は、圧電素子５０に印加する電圧と圧電素子５０の変位量との相関関係、及び圧電素子５０の変位量と第２の可動部１２を介した第１の可動部１１の変位量との相関関係を予め把握した上で、圧電素子５０に所定の電圧を印加することにより、所望の光Ｌ１，Ｌ２の波長に応じて第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を変化させることができる。
【００３７】
上述したように、本実施形態の波長可変光フィルター１は、電圧印加によって発生する圧電素子５０の厚み方向の変位に応じて、第２の可動部１２が厚み方向の一方（矢印Ｃ方向）に変位することにより、液体６０に加わる圧力（圧縮圧力）で第１の可動部１１が厚み方向の他方（矢印Ｄ方向）に変位し、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１が変化する。
このことから、波長可変光フィルター１は、対向する駆動電極を用いた従来技術の課題であった、電極間の接触、貼り付きのない波長可変光フィルター１を具現化できる。
この結果、波長可変光フィルター１は、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を精度よく制御することができる。
【００３８】
加えて、波長可変光フィルター１は、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を、液体６０を介して変化させることから、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を、従来のような空間における静電引力で変化させる場合と比較して、距離Ｇ，Ｇ１の制御が容易である。
この結果、波長可変光フィルター１は、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１の制御の応答性を向上させることができる。
【００３９】
また、波長可変光フィルター１は、液体６０が屈折率の異なる複数の種類から選択可能であることから、複数の波長可変光フィルター１間で異なる液体６０を選択することにより、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を変更することなく、それぞれ異なる波長の光（例えば、Ｌ１，Ｌ２）を外部へ出射できる。
また、波長可変光フィルター１は、封止材の着脱により液体６０が屈折率の異なる他の液体６０と交換可能に構成されていることから、１つの波長可変光フィルター１において、上記と同様に第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇを変更することなく、液体６０の交換前と交換後とで、異なる波長の光（例えば、Ｌ１，Ｌ２）を外部へ出射できる。
【００４０】
また、波長可変光フィルター１は、第１の可動部１１の第１の反射膜１５が設けられた面の反対側の面１６上に、第１の反射防止膜１７を設けたことから、第１の反射膜１５が設けられた面の反対側の面１６における光の第３の基板３０側への反射を抑制させて、外部から入射する光Ｌを殆ど損失させずに効率的に内部空間１３へ入射させることができる。
【００４１】
また、波長可変光フィルター１は、第２の基板２０の第２の反射膜２２が設けられた面２１の反対側の面２３上に、（以下、単に面２３ともいう）に、第２の反射防止膜２４を設けたことから、第１の基板１０側から透過してきた第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１に応じた波長の光Ｌ１，Ｌ２（以下、単に光Ｌ１，Ｌ２ともいう）を、面２３における内部空間１３側への反射を抑制させて、殆ど損失させずに効率的に外部へ出射させることができる。
なお、第２の反射防止膜２４は、面２３の全体に設けられてもよい。これによれば、波長可変光フィルター１は、面２３における光Ｌ１，Ｌ２の内部空間１３側への反射を、広範囲に亘って抑制できる。
【００４２】
なお、波長可変光フィルター１は、外部から入射する光Ｌを図１（ｂ）、図２に示す方向とは反対方向の、第２の基板２０側から入射させてもよい。これによれば、波長可変光フィルター１は、光Ｌ１，Ｌ２を、図１（ｂ）、図２に示す方向とは反対方向の、第１の基板１０の第３の基板３０側から外部へ出射させることができる。
【００４３】
また、波長可変光フィルター１は、第１の反射防止膜１７及び第２の反射防止膜２４を設けなくてもよい。これによれば、波長可変光フィルター１は、製造工程を簡略化できることから、製造工数を低減できる。
また、波長可変光フィルター１は、平面形状を円形に限定するものではなく、矩形、多角形、楕円形など用途に応じて適宜設定してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…波長可変光フィルター、１０…第１の基板、１１…第１の可動部、１２…第２の可動部、１３…内部空間、１４…第２の基板側の面、１５…第１の反射膜、１６…第１の反射膜が設けられた面の反対側の面、１７…第１の反射防止膜、２０…第２の基板、２１…第１の基板側の面、２２…第２の反射膜、２３…第２の反射膜が設けられた面の反対側の面、２４…第２の反射防止膜、３０…第３の基板、３１…支持部、４０…接着剤、５０…圧電素子、５１…上電極、５１ａ，５１ｂ…引き出し電極、５２…下電極、５２ａ…引き出し電極、５３…導電性接着剤、６０…液体、Ｇ，Ｇ１…第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離、Ｌ…外部から入射する光、Ｌ１，Ｌ２…第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変光フィルターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、波長可変光フィルターに代表される光学デバイスに関して、可動部を備えた第１の構造体と、第１の構造体との間に可動部の変位を許容する空隙（内部空間）を形成し、第１の構造体に接合された第２の構造体と、可動部に設けられた第１の反射膜と、第２の構造体に設けられた第２の反射膜とを有し、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光を外部へ出射し得るように構成され、可動部に設けられた第１の駆動電極と第２の構造体に設けられた第２の駆動電極との間に電圧を印加することにより、静電引力を生じさせて、可動部を変位させるようにした構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１６６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の光学デバイスにおいては、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を精度よく制御することが重要であるが、対象となる光の波長によっては、上記距離が極めて短くなる（例えば、数百ｎｍ〜数μｍ）。
このことから、光学デバイスにおいては、第１の駆動電極と第２の駆動電極との間に電圧を印加して生じさせた静電引力により、第１の駆動電極と第２の駆動電極との接触、貼り付きが発生することがある。
この結果、光学デバイスは、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を精度よく制御することが困難となる虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる波長可変光フィルターは、厚み方向に変位可能に形成された第１の可動部と前記第１の可動部の周囲にあって前記厚み方向に変位可能に形成された第２の可動部とを備えた光透過性を有する第１の基板と、前記第１の基板との間で前記第１の可動部及び前記第２の可動部の変位を許容する内部空間を形成し、前記第１の基板に接合された光透過性を有する第２の基板と、前記第１の基板を挟んで前記第２の基板の反対側に配置され前記第１の基板に接合された第３の基板と、前記第２の可動部と前記第３の基板との間に挟持された圧電素子と、前記内部空間に満たされた液体と、前記第１の可動部の前記第２の基板側の面上に設けられた第１の反射膜と、前記第２の基板上に前記第１の反射膜に対向するように設けられた第２の反射膜とを備え、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間で光反射を繰り返し、干渉を生じさせることにより、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光を外部へ出射可能に構成され、電圧印加によって発生する前記圧電素子の前記厚み方向の変位に応じて、前記第２の可動部が前記厚み方向の一方に変位することにより前記液体に加わる圧力で前記第１の可動部が前記厚み方向の他方に変位し、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間の前記距離が変化することを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、電圧印加によって発生する圧電素子の厚み方向の変位に応じて、第２の可動部が厚み方向の一方に変位することにより液体に加わる圧力で第１の可動部が厚み方向の他方に変位し、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離が変化する。
このことから、波長可変光フィルターは、対向する駆動電極を用いた従来技術の課題であった、電極間の接触、貼り付きのない波長可変光フィルターを具現化できる。
この結果、波長可変光フィルターは、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を精度よく制御することができる。
【０００８】
加えて、波長可変光フィルターは、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を、液体を介して変化させることから、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を、従来のような空間における静電引力で変化させる場合と比較して、距離の制御が容易である。
この結果、波長可変光フィルターは、距離の制御の応答性を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記液体が屈折率の異なる複数の種類から選択可能であることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、液体が屈折率の異なる複数の種類から選択可能であることから、複数の波長可変光フィルター間で異なる液体を選択することにより、第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離を変更することなく、それぞれ異なる波長の光を外部へ出射できる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記液体が屈折率の異なる他の液体と交換可能に構成されていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、液体が屈折率の異なる他の液体と交換可能に構成されていることから、１つの波長可変光フィルターにおいて、液体を屈折率の異なる他の液体と入れ替えることによって、適用例２と同様の効果を得ることができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第１の可動部の前記第１の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第１の反射防止膜を設けたことが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、第１の可動部の第１の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第１の反射防止膜を設けたことから、第１の反射膜が設けられた面の反対側の面における光の反射を抑制させて、例えば、第１の基板側の外部から入射する光を第１の反射膜に効率的に入射させることができる。
【００１５】
［適用例５］上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第２の基板の前記第２の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第２の反射防止膜を設けたことが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、波長可変光フィルターは、第２の基板の第２の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第２の反射防止膜を設けたことから、例えば、第１の基板側から透過してきた第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光を、第２の反射膜が設けられた面の反対側の面における第１の反射膜側への反射を抑制させて、効率的に第２の基板側の外部へ出射できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態の波長可変光フィルターの概略構成を示す模式図。
【図２】波長可変光フィルターの動作について説明する模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。
（実施形態）
図１は、本実施形態の波長可変光フィルターの概略構成を示す模式図である。図１（ａ）は、第２の基板側から俯瞰した平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線での断面図である。
【００１９】
図１に示すように、波長可変光フィルター１は、光を受け、干渉作用によりその光の波長のうち特定の波長に対応する光（干渉光）だけを出射させるものである。
波長可変光フィルター１は、光透過性を有する第１の基板１０と、光透過性を有する第２の基板２０と、第３の基板３０とを備えている。
波長可変光フィルター１は、第１の基板１０の一方の側に第２の基板２０が接合され、第１の基板１０の他方の側に第３の基板３０が接合された積層構造をなしている。
【００２０】
第１の基板１０は、平面形状が略円形に形成され、厚み方向（延在方向と直交する方向）である矢印Ｂ方向に変位可能に形成された第１の可動部１１と、第１の可動部１１の周囲にあって、同じく厚み方向に変位可能に形成された第２の可動部１２とを備えている。
第２の基板２０は、平面形状が略円形に形成され、第１の基板１０側に凹部が設けられることにより、第１の基板１０との間で第１の可動部１１及び第２の可動部１２の変位を許容する内部空間１３を形成し、第１の基板１０の一方の側に接合されている。
第３の基板３０は、平面視において、第１の可動部１１と重ならず、第２の可動部１２と重なるように平面形状が環状に形成され、第１の基板１０の他方の側に接合されている。つまり、第３の基板３０は、第１の基板１０を挟んで第２の基板２０の反対側に配置されている。なお、第２の基板２０及び第３の基板３０は、変形を抑制するために第１の基板１０より剛性が高くなるように形成されている。
【００２１】
第１の基板１０及び第２の基板２０の材料としては、用いる光の波長に関し光透過性を有していれば特に限定されないが、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、ホウケイ酸ナトリウムガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などが挙げられる。
第３の基板３０の材料としては、光透過性は不要であるが、熱応力の抑制などの観点から線膨張係数が第１の基板１０の材料と近似した材料を用いるのが好ましい。
なお、各基板には、可視光領域での光学特性、寸法精度や機械的特性、熱応力の抑制などの観点から同一材料のガラスを用いるのが好ましい。
【００２２】
なお、第１の基板１０と第２の基板２０との接合には、例えば、（１）低融点ガラスによる接合方法、（２）互いの接合面をプラズマ照射などにより親水化処理して表面を活性化させ、接合面同士を貼り合わせることで水素結合させるなどの直接接合方法、（３）アルコキシド、オルガノシロキシ基などを含む接合部材を用い、紫外線やプラズマ照射により接合する接合方法、（４）金錫合金被膜などの金属被膜を接合部材に用いた共晶接合方法などを用いる。
また、第１の基板１０と第３の基板３０との接合には、後述する一部を除き、非導電性の例えば、エポキシ系、ポリイミド系などの接着剤４０を用いる。
【００２３】
第１の基板１０の外周部より内側にあって、第２の基板２０側に環状に凹むように薄肉に形成された第２の可動部１２と、第３の基板３０の外周部より内側にあって、第１の基板１０側に環状に突出するように肉厚に形成された第３の基板３０の支持部３１との間には、圧電素子（ピエゾ素子）５０が挟持されている。
圧電素子５０は、圧電効果により第２の可動部１２を厚み方向（矢印Ｂ方向）に変位させるアクチュエーターとして用いられる。
圧電素子５０は、第３の基板３０の支持部３１の形状に合わせて平面形状が環状に形成され、第２の可動部１２側と第３の基板３０側とに電極を備えている。ここでは、便宜的に第２の可動部１２側の電極を上電極５１といい、第３の基板３０側の電極を下電極５２という。
【００２４】
上電極５１は、第１の基板１０の外周から第２の可動部１２まで配線された引き出し電極５１ａと接続され、下電極５２は、第３の基板３０の外周から第２の可動部１２との対向面まで配線された引き出し電極５２ａと接続されている。
なお、引き出し電極５１ａは、引き出し電極５１ａと対向するように第３の基板３０の外周部に設けられた引き出し電極５１ｂと、例えば、エポキシ系、ポリイミド系などの接着剤に金属フィラーを混合した導電性接着剤５３などを介して接続されている。
なお、引き出し電極５１ｂ及び引き出し電極５２ａは、図示しない通電回路に接続されており、波長可変光フィルター１は、上電極５１と下電極５２とを介して圧電素子５０に電圧を印加することが可能となっている。
【００２５】
圧電素子５０の材料としては、圧電効果を有していれば特に限定されないが、例えば、酸化亜鉛、チタン酸ジルコン酸鉛、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、水晶などが挙げられる。
上電極５１、下電極５２、引き出し電極５１ａ、引き出し電極５１ｂ及び引き出し電極５２ａの材料としては、例えば、Ａｕ，Ｃｒ，Ａｌ，Ａｌ合金、Ｎｉ，Ｚｎ，Ｔｉなどの金属が挙げられる。
【００２６】
内部空間１３には、液体６０が満たされている。内部空間１３には、図示しない注入口が連通し、第１の基板１０と第２の基板２０とが接合された後、注入口から液体６０が注入される。なお、内部空間１３は、液体が漏洩しないように図示しない封止材により封止され、密封状態が保持されている。
液体６０の種類としては、例えば、アセトンやエチルアルコール、メチルアルコール、メタノールなどのアルコール系類、これらの溶液類、水、水溶液類などが挙げられる。なお、液体６０には、後述する第１の反射膜１５、第２の反射膜２２などを劣化させない種類のものが好ましい。
【００２７】
なお、波長可変光フィルター１は、液体６０が上記のような屈折率の異なる複数の種類から選択可能となっている。屈折率の一例としては、エチルアルコールが、約１．３６、水が約１．３３、ベンゼンが約１．５０などである。
また、波長可変光フィルター１は、封止材の着脱により液体６０が屈折率の異なる他の液体６０と交換可能に構成されている。
【００２８】
第１の基板１０には、周囲が薄肉に形成され、平面形状が円形に形成された円柱状（円板状）の第１の可動部１１の、第２の基板２０側の面１４上に、平面形状が円形に形成された第１の反射膜１５が設けられている。
また、第１の基板１０には、第１の可動部１１の第１の反射膜１５が設けられた面１４の反対側の面１６上に、平面形状が円形に形成された第１の反射防止膜１７が設けられている。
【００２９】
第２の基板２０の第１の基板１０側の面２１上には、第１の可動部１１の第１の反射膜１５に対向するように、平面形状が円形に形成された第２の反射膜２２が設けられている。
また、第２の基板２０には、第２の反射膜２２が設けられた面２１の反対側の面２３上に、平面形状が円形に形成された第２の反射防止膜２４が設けられている。
第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇは、用いられる光の波長などに応じて適宜設定されるが、通常、数百ｎｍ〜数μｍである。
波長可変光フィルター１は、この距離Ｇが、第１の可動部１１及び第２の可動部１２の変位によって変化する構成となっている（詳細後述）。
【００３０】
第１の反射膜１５及び第２の反射膜２２は、光を比較的高い反射率で反射させ、第１の反射防止膜１７及び第２の反射防止膜２４は、光の反射を抑制する機能を有している。
第１の反射膜１５及び第２の反射膜２２と、第１の反射防止膜１７及び第２の反射防止膜２４とは、誘電体多層膜で構成されているものが好ましい。
詳述すれば、各反射膜及び各反射防止膜は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に複数積層されてなるものが好ましい。これにより、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間での光の干渉時における光の損失を低減して光学特性を向上させることができる。
【００３１】
高屈折率層の材料としては、可視光領域や赤外光領域で用いる場合には、例えば、Ｔｉ2Ｏ，Ｔａ2Ｏ5、酸化ニオブなどが挙げられ、紫外光領域で用いる場合には、例えば、Ａｌ2Ｏ3，ＨｆＯ2，ＺｒＯ2，ＴｈＯ2などが挙げられる。
低屈折率層の材料としては、例えば、ＭｇＦ2，ＳｉＯ2などが挙げられる。
各反射膜及び各反射防止膜を構成する高屈折率層及び低屈折率層の層数、厚さは、所望の光学特性に応じて適宜設定される。一般的に、多層膜により反射膜を構成する場合、通常の光学特性を得るために必要な層数は、１２層以上であり、多層膜により反射防止膜を構成する場合、通常の光学特性を得るために必要な層数は、４層程度である。
【００３２】
このような構成の波長可変光フィルター１の動作（作用）について説明する。
図１（ｂ）に示すように、波長可変光フィルター１は、例えば、可視光などの光Ｌが、第３の基板３０側から第１の反射防止膜１７、第１の反射膜１５を透過して、内部空間１３に入射すると、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間で光反射を繰り返し、干渉を生じさせること（干渉作用）により、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇに応じた波長の光Ｌ１だけが、第２の反射膜２２、第２の反射防止膜２４を透過して外部へ出射する（他の波長の光は、干渉作用により減衰し、外部へ出射されない）。
【００３３】
このとき、波長可変光フィルター１は、第１の反射防止膜１７によって、光Ｌの入射側（第３の基板３０側）への反射が抑制され、光Ｌが殆ど損失せずに内部空間１３に入射する。また、波長可変光フィルター１は、第２の反射防止膜２４によって、光Ｌ１の第２の基板２０の面２３における内部空間１３側への反射が抑制され、光Ｌ１が殆ど損失せずに外部へ出射する。
【００３４】
図２は、波長可変光フィルターの動作について説明する模式断面図である。
図２に示すように、波長可変光フィルター１は、通電回路から、上電極５１と下電極５２とを介して圧電素子５０に所定の電圧を印加すると、圧電効果によって圧電素子５０に厚み方向（矢印Ｂ方向）の変位が発生する。
波長可変光フィルター１は、この電圧印加によって発生する圧電素子５０の厚み方向の変位に応じて、第２の可動部１２が、厚み方向の一方である例えば、矢印Ｃ方向に変位する。このとき、圧電素子５０と重なっている第３の基板３０の支持部３１は、肉厚に形成されるなどによって第１の基板１０より剛性が高いことから、厚み方向に殆ど変位しない。
【００３５】
この第２の可動部１２の矢印Ｃ方向の変位により、波長可変光フィルター１は、液体６０の第２の可動部１２近傍領域に、矢印Ｃ方向の圧縮圧力が加わる。
波長可変光フィルター１は、この液体６０に加わった圧縮圧力により、第２の可動部１２近傍領域の液体６０が第１の可動部１１近傍領域に移動する。
これにより、波長可変光フィルター１は、第１の可動部１１が液体６０によって矢印Ｄ方向に押圧され、厚み方向の他方である矢印Ｄ方向に変位して、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ１が長くなる。
【００３６】
波長可変光フィルター１は、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ１が変化した（距離Ｇより長くなった）ことにより、距離Ｇ１に応じた波長の光Ｌ２（光Ｌ１より長波長）だけが、第２の反射膜２２、第２の反射防止膜２４を透過して外部へ出射する。
このように、波長可変光フィルター１は、圧電素子５０に印加する電圧と圧電素子５０の変位量との相関関係、及び圧電素子５０の変位量と第２の可動部１２を介した第１の可動部１１の変位量との相関関係を予め把握した上で、圧電素子５０に所定の電圧を印加することにより、所望の光Ｌ１，Ｌ２の波長に応じて第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を変化させることができる。
【００３７】
上述したように、本実施形態の波長可変光フィルター１は、電圧印加によって発生する圧電素子５０の厚み方向の変位に応じて、第２の可動部１２が厚み方向の一方（矢印Ｃ方向）に変位することにより、液体６０に加わる圧力（圧縮圧力）で第１の可動部１１が厚み方向の他方（矢印Ｄ方向）に変位し、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１が変化する。
このことから、波長可変光フィルター１は、対向する駆動電極を用いた従来技術の課題であった、電極間の接触、貼り付きのない波長可変光フィルター１を具現化できる。
この結果、波長可変光フィルター１は、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を精度よく制御することができる。
【００３８】
加えて、波長可変光フィルター１は、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を、液体６０を介して変化させることから、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を、従来のような空間における静電引力で変化させる場合と比較して、距離Ｇ，Ｇ１の制御が容易である。
この結果、波長可変光フィルター１は、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１の制御の応答性を向上させることができる。
【００３９】
また、波長可変光フィルター１は、液体６０が屈折率の異なる複数の種類から選択可能であることから、複数の波長可変光フィルター１間で異なる液体６０を選択することにより、第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１を変更することなく、それぞれ異なる波長の光（例えば、Ｌ１，Ｌ２）を外部へ出射できる。
また、波長可変光フィルター１は、封止材の着脱により液体６０が屈折率の異なる他の液体６０と交換可能に構成されていることから、１つの波長可変光フィルター１において、上記と同様に第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇを変更することなく、液体６０の交換前と交換後とで、異なる波長の光（例えば、Ｌ１，Ｌ２）を外部へ出射できる。
【００４０】
また、波長可変光フィルター１は、第１の可動部１１の第１の反射膜１５が設けられた面の反対側の面１６上に、第１の反射防止膜１７を設けたことから、第１の反射膜１５が設けられた面の反対側の面１６における光の第３の基板３０側への反射を抑制させて、外部から入射する光Ｌを殆ど損失させずに効率的に内部空間１３へ入射させることができる。
【００４１】
また、波長可変光フィルター１は、第２の基板２０の第２の反射膜２２が設けられた面２１の反対側の面２３上に、（以下、単に面２３ともいう）に、第２の反射防止膜２４を設けたことから、第１の基板１０側から透過してきた第１の反射膜１５と第２の反射膜２２との間の距離Ｇ，Ｇ１に応じた波長の光Ｌ１，Ｌ２（以下、単に光Ｌ１，Ｌ２ともいう）を、面２３における内部空間１３側への反射を抑制させて、殆ど損失させずに効率的に外部へ出射させることができる。
なお、第２の反射防止膜２４は、面２３の全体に設けられてもよい。これによれば、波長可変光フィルター１は、面２３における光Ｌ１，Ｌ２の内部空間１３側への反射を、広範囲に亘って抑制できる。
【００４２】
なお、波長可変光フィルター１は、外部から入射する光Ｌを図１（ｂ）、図２に示す方向とは反対方向の、第２の基板２０側から入射させてもよい。これによれば、波長可変光フィルター１は、光Ｌ１，Ｌ２を、図１（ｂ）、図２に示す方向とは反対方向の、第１の基板１０の第３の基板３０側から外部へ出射させることができる。
【００４３】
また、波長可変光フィルター１は、第１の反射防止膜１７及び第２の反射防止膜２４を設けなくてもよい。これによれば、波長可変光フィルター１は、製造工程を簡略化できることから、製造工数を低減できる。
また、波長可変光フィルター１は、平面形状を円形に限定するものではなく、矩形、多角形、楕円形など用途に応じて適宜設定してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…波長可変光フィルター、１０…第１の基板、１１…第１の可動部、１２…第２の可動部、１３…内部空間、１４…第２の基板側の面、１５…第１の反射膜、１６…第１の反射膜が設けられた面の反対側の面、１７…第１の反射防止膜、２０…第２の基板、２１…第１の基板側の面、２２…第２の反射膜、２３…第２の反射膜が設けられた面の反対側の面、２４…第２の反射防止膜、３０…第３の基板、３１…支持部、４０…接着剤、５０…圧電素子、５１…上電極、５１ａ，５１ｂ…引き出し電極、５２…下電極、５２ａ…引き出し電極、５３…導電性接着剤、６０…液体、Ｇ，Ｇ１…第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離、Ｌ…外部から入射する光、Ｌ１，Ｌ２…第１の反射膜と第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚み方向に変位可能に形成された第１の可動部と前記第１の可動部の周囲にあって前記厚み方向に変位可能に形成された第２の可動部とを備えた光透過性を有する第１の基板と、
前記第１の基板との間で前記第１の可動部及び前記第２の可動部の変位を許容する内部空間を形成し、前記第１の基板に接合された光透過性を有する第２の基板と、
前記第１の基板を挟んで前記第２の基板の反対側に配置され前記第１の基板に接合された第３の基板と、
前記第２の可動部と前記第３の基板との間に挟持された圧電素子と、
前記内部空間に満たされた液体と、
前記第１の可動部の前記第２の基板側の面上に設けられた第１の反射膜と、
前記第２の基板上に前記第１の反射膜に対向するように設けられた第２の反射膜とを備え、
前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間で光反射を繰り返し、干渉を生じさせることにより、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光を外部へ出射可能に構成され、
電圧印加によって発生する前記圧電素子の前記厚み方向の変位に応じて、前記第２の可動部が前記厚み方向の一方に変位することにより前記液体に加わる圧力で前記第１の可動部が前記厚み方向の他方に変位し、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間の前記距離が変化することを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変光フィルターにおいて、前記液体が屈折率の異なる複数の種類から選択可能であることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項３】
請求項１または２に記載の波長可変光フィルターにおいて、前記液体が屈折率の異なる他の液体と交換可能に構成されていることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターにおいて、前記第１の可動部の前記第１の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第１の反射防止膜を設けたことを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターにおいて、前記第２の基板の前記第２の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第２の反射防止膜を設けたことを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項１】
厚み方向に変位可能に形成された第１の可動部と前記第１の可動部の周囲にあって前記厚み方向に変位可能に形成された第２の可動部とを備えた光透過性を有する第１の基板と、
前記第１の基板との間で前記第１の可動部及び前記第２の可動部の変位を許容する内部空間を形成し、前記第１の基板に接合された光透過性を有する第２の基板と、
前記第１の基板を挟んで前記第２の基板の反対側に配置され前記第１の基板に接合された第３の基板と、
前記第２の可動部と前記第３の基板との間に挟持された圧電素子と、
前記内部空間に満たされた液体と、
前記第１の可動部の前記第２の基板側の面上に設けられた第１の反射膜と、
前記第２の基板上に前記第１の反射膜に対向するように設けられた第２の反射膜とを備え、
前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間で光反射を繰り返し、干渉を生じさせることにより、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間の距離に応じた波長の光を外部へ出射可能に構成され、
電圧印加によって発生する前記圧電素子の前記厚み方向の変位に応じて、前記第２の可動部が前記厚み方向の一方に変位することにより前記液体に加わる圧力で前記第１の可動部が前記厚み方向の他方に変位し、前記第１の反射膜と前記第２の反射膜との間の前記距離が変化することを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変光フィルターにおいて、前記液体が屈折率の異なる複数の種類から選択可能であることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項３】
請求項１または２に記載の波長可変光フィルターにおいて、前記液体が屈折率の異なる他の液体と交換可能に構成されていることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターにおいて、前記第１の可動部の前記第１の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第１の反射防止膜を設けたことを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターにおいて、前記第２の基板の前記第２の反射膜が設けられた面の反対側の面上に、第２の反射防止膜を設けたことを特徴とする波長可変光フィルター。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−３９１４１（Ｐ２０１１−３９１４１Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８４２３５（Ｐ２００９−１８４２３５）
【出願日】平成２１年８月７日（２００９．８．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月７日（２００９．８．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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