干涉仪装置和用于确定干涉仪装置中的第一镜装置和第二镜装置之间的第一间距的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种干涉仪装置（1），该干涉仪装置包括：第一镜装置（SP1）和第二镜装置（SP2），所述第一镜装置和所述第二镜装置以第一间距（d12）彼此被隔开，其中所述第一镜装置（SP1）和/或所述第二镜装置（SP2）是能运动的，使得所述间距（d12）是可变的；基板（2），其中所述第一镜装置（SP1）和所述第二镜装置（SP2）叠置地布置在所述基板（2）的光学区域（OB）中，并且其中所述光学区域（OB）包括用于被所述第一镜装置（SP1）和所述第二镜装置（SP2）允许透过的电磁辐射（L）的第一辐射区域（AB1）和第二辐射区域（AB2），所述第一辐射区域和所述第二辐射区域侧向地并排延伸；滤波装置（F），该滤波装置布置在所述第二辐射区域（AB2）的光路中并且借助于该滤波装置能够确定用于所述电磁辐射（L）的波长的、依赖于第一间距（d12）的透过特征；以及探测器装置（3），该探测器装置具有布置在所述第一辐射区域（AB1）的光路中的第一探测器区域（D1）和布置在所述第二辐射区域（AB2）的光路中的第二探测器区域（D2），其中所述探测器装置（3）被设立用于在所述第一探测器区域（D1）中探测来自所述第一和第二镜装置（SP1、SP2）的第一电磁辐射并且在所述第二探测器区域（D2）中探测来自所述滤波装置（F）的第二电磁辐射（St2）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】干涉仪装置和用于确定干涉仪装置中的第一镜装置和第二镜装置之间的第一间距的方法
本专利技术涉及一种干涉仪装置和一种用于确定干涉仪装置中的第一镜装置和第二镜装置之间的第一间距的方法。
技术介绍
常见的在波长方面能连续调谐的小型化的光谱滤波器能够借助于MEMS技术来制造并且例如包括法布里-珀罗干涉仪（FPI），所述法布里-珀罗干涉仪包括穴腔并且包括两个平面平行的、高反射的镜，所述镜在光学波长范围内具有间距（穴腔长度），并且所述法布里-珀罗干涉仪仅仅对于以下波长来说显示出强烈的透射，对于所述波长来说所述穴腔长度相应于半波长的多个整数倍。所述穴腔长度能够通过静电的或压电的致动改变，由此产生在光谱方面能连续调谐的滤波元件。为了将所述法布里-珀罗滤波元件用作小型化的光谱仪，需要准确了解两个反射器彼此间的间距。在将所述镜快速致动的情况下，能够精确地确定这些镜之间的间距可能极其重要。这能够通过由单独的位置传感器对当前的镜间距进行的具体的测定或者间接地通过压敏电阻来进行，其中所述单独的位置传感器比如以具有可变的板间隔的附加电容的形式来构成。对于这样的间距确定来说，通常需要起初的校准，所述起初的校准能够在制造工厂中进行。由于环境条件（例如温度）和老化的影响，可能需要相应的补偿或再校准。在EP0494883B1中描述了一种用于进行法布里-珀罗光谱分析的方法，该方法将两个先后布置的法布里-珀罗干涉滤波器用于进行光谱分析。
技术实现思路
本专利技术提供一种根据权利要求1所述的干涉仪装置和一种根据权利要求10所述的用于确定干涉仪装置中的第一镜装置和第二镜装置之间的第一间距的方法。优选的改进方案是从属权利要求的主题。本专利技术的优点本专利技术所基于的构想在于，说明一种干涉仪装置以及一种用于确定干涉仪装置的镜之间的间距的方法，其中通过附加滤波器的滤波作用的能再现的变化能够获取所述镜之间的间距。根据本专利技术，所述干涉仪装置包括：第一镜装置和第二镜装置，所述第一镜装置和所述第二镜装置以第一间距彼此被隔开，其中所述第一镜装置和/或所述第二镜装置是能运动的，使得所述第一间距是可变的；基板，其中所述第一镜装置和所述第二镜装置叠置地布置在所述基板的光学区域中，并且其中所述光学区域包括用于被所述第一镜装置和所述第二镜装置允许透过的电磁辐射的第一辐射区域和第二辐射区域，所述第一辐射区域和所述第二辐射区域侧向地并排延伸。此外，所述干涉仪装置包括：滤波装置，该滤波装置布置在所述第二辐射区域的光路中并且借助于该滤波装置能够确定用于所述电磁辐射的波长的、依赖于第一间距的透过特征；以及探测器装置，该探测器装置具有布置在所述第一辐射区域的光路中的第一探测器区域和布置在所述第二辐射区域的光路中的第二探测器区域，其中所述探测器装置被设立用于在所述第一探测器区域中探测来自所述第一和第二镜装置的第一电磁辐射并且在所述第二探测器区域中探测来自所述滤波装置的第二电磁辐射。所述镜装置能够基本上平行地上下叠置地布置并且其中至少一个镜装置能够以基本上垂直的相对于镜表面法线的方向基本上在保持平行性的情况下运动。所述第一间距的确定和改变能够有利地在干涉仪装置的运行期间进行。此外，能够附加地使用位置传感器、像比如压电的位置传感器或电容的位置传感器，其能够被包括在干涉仪装置中。结合所述位置传感器能够提高所述间距确定的精度。所述光学区域能够有利地表示基板的中间区域，换句话说在那里光能够入射到所述干涉仪装置中或者透射所述干涉仪装置。这两个辐射区域能够有利地彼此被隔开并且覆盖探测器装置的至少一个探测区域。所述探测器装置例如能够测量通过镜装置透射的辐射的强度、有利地在多个波长范围内测量光。所述第一和第二探测器区域能够彼此分开地运行，而不相互影响。所述第一探测器区域能够捕集从干涉仪装置（两个镜装置）中出射的光的主要部分，因为所述第一辐射区域能够被模制得明显大于所述第二辐射区域。所述第一和第二镜装置能够有利地代表着法布里-珀罗干涉仪。所述滤波装置有利地作为法布里-珀罗干涉仪的补充的滤波器起作用或者能够根据该滤波装置在干涉仪装置中的布置来修改所述法布里-珀罗干涉仪的透过特征。所述透过特征有利地描述，所述干涉仪装置在第二辐射区域中、即经由滤波装置对哪个波长而言是可透过的并且能够有利地在这种透过性范围内之内对于特定的波长来说具有强度最大值。所述两面镜相对于彼此的、对这样的可透过的波长来说占优势的位置能够有利地在第二辐射区域中再现。作为辐射区域，是指所述镜的以下区域，所述区域虽然通常能够透射辐射、但是能够相对于下一个结构元件、即例如相对于滤波装置放射所述辐射，尽管所述镜本身不产生辐射。由此，在所述第一探测器区域中能够探测在正常的干涉仪运行中被允许透过的第一电磁辐射并且在第二探测器区域中能够探测到第二电磁辐射，其中所述第二电磁辐射能够用于确定间距并且所述第一电磁辐射能够用于对入射到干涉仪装置上的辐射进行光谱分析。因此，所述第一探测器区域的灵敏度能够有利地显著大于所述第二探测器区域的灵敏度，因为对于所述第二探测器区域来说能够足够的是，不必测量精确的强度大小，而是仅仅测量强度大小的能识别的变化，这可以推断出透过-最大值和最小值。相对于单独的位置传感器，通过经校准的滤波作用及其与镜间距的相关性确定所述第一间距的方法不要求干涉仪装置上的结构改变并且有利地对位置空间要求、所产生的形貌和附加的材料开销的放弃产生影响。此外，能够实现不同材料的更广泛的使用，因为与此相比在压阻传感器中的使用只能适合于材料的有限的选择。通过所述滤波装置的使用，能够直接从为了对所述镜进行致动而加载在致动电极上的致动电压中进行间距确定。因为间距测量不必包括单独的测距仪、例如压电的测距仪，所以能够减小干扰效应、比如寄生电容或充电效应或间距传感器上的老化效应。因此，在所述滤波装置中能够存在一种或多种致动状态，在所述致动状态下所述第二探测器区域上的信号能够（通过滤波装置）在不取决于第一探测器区域上的信号的情况下（通过无滤波装置的两个镜装置）可再现地显著地改变（能够足够的是，仅仅识别信号变化的存在，所述第二探测器区域的变化或灵敏度必须至少如此之大），使得所述信号变化能够与第一间距相关联并且能够用作用于对间距测量进行校准的参考位置。所述第一和第二镜装置能够通过依赖于第一间距的透过特征来形成滤波器。所述滤波装置能够从这些已知的和被允许透过的波长中再次滤除其它波长。根据在所述致动电极上所加载的致动电压或者根据例如在其它致动器中的致动状态，而后能够从这种电压或者所述致动状态中获取对于相应地被探测到的经过滤波的波长来说已知的第一间距的关系。根据所述干涉仪装置的一种优选的实施方式，该干涉仪装置包括测评装置，所述测评装置与所述探测器装置相连接并且被设立用于从来自第二探测器区域的信号中确定所述滤波装置上的电磁辐射的、依赖于第一间距的透过特征。根据所述干涉仪装置的一种优选的实施方式，该干涉仪装置包括具有致动电极的静电的致动器装置，并且所述透过特征能够作为为进行致动而必要的致动电压与第一间距的相关性来确本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.干涉仪装置（1），包括：/n-第一镜装置（SP1）和第二镜装置（SP2），所述第一镜装置和所述第二镜装置以第一间距（d12）彼此被隔开，其中所述第一镜装置（SP1）和/或所述第二镜装置（SP2）是能运动的，使得所述第一间距（d12）是可变的；/n-基板（2），其中所述第一镜装置（SP1）和所述第二镜装置（SP2）叠置地布置在所述基板（2）的光学区域（OB）中，并且其中所述光学区域（OB）包括用于被所述第一镜装置（SP1）和第二镜装置（SP2）允许透过的电磁辐射（L）的第一辐射区域（AB1）和第二辐射区域（AB2），所述第一辐射区域和所述第二辐射区域侧向地并排延伸；/n-滤波装置（F），该滤波装置布置在所述第二辐射区域（AB2）的光路中并且借助于该滤波装置能够确定用于所述电磁辐射（L）的波长的、依赖于第一间距（d12）的透过特征；以及/n-探测器装置（3），该探测器装置具有布置在所述第一辐射区域（AB1）的光路中的第一探测器区域（D1）和布置在所述第二辐射区域（AB2）的光路中的第二探测器区域（D2），其中所述探测器装置（3）被设立用于在所述第一探测器区域（D1）中探测来自所述第一和第二镜装置（SP1、SP2）的第一电磁辐射并且在所述第二探测器区域（D2）中探测来自所述滤波装置（F）的第二电磁辐射（St2）。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181119 DE 102018219778.41.干涉仪装置（1），包括：
-第一镜装置（SP1）和第二镜装置（SP2），所述第一镜装置和所述第二镜装置以第一间距（d12）彼此被隔开，其中所述第一镜装置（SP1）和/或所述第二镜装置（SP2）是能运动的，使得所述第一间距（d12）是可变的；
-基板（2），其中所述第一镜装置（SP1）和所述第二镜装置（SP2）叠置地布置在所述基板（2）的光学区域（OB）中，并且其中所述光学区域（OB）包括用于被所述第一镜装置（SP1）和第二镜装置（SP2）允许透过的电磁辐射（L）的第一辐射区域（AB1）和第二辐射区域（AB2），所述第一辐射区域和所述第二辐射区域侧向地并排延伸；
-滤波装置（F），该滤波装置布置在所述第二辐射区域（AB2）的光路中并且借助于该滤波装置能够确定用于所述电磁辐射（L）的波长的、依赖于第一间距（d12）的透过特征；以及
-探测器装置（3），该探测器装置具有布置在所述第一辐射区域（AB1）的光路中的第一探测器区域（D1）和布置在所述第二辐射区域（AB2）的光路中的第二探测器区域（D2），其中所述探测器装置（3）被设立用于在所述第一探测器区域（D1）中探测来自所述第一和第二镜装置（SP1、SP2）的第一电磁辐射并且在所述第二探测器区域（D2）中探测来自所述滤波装置（F）的第二电磁辐射（St2）。


2.根据权利要求1所述的干涉仪装置（1），该干涉仪装置包括测评装置（AUS），所述测评装置与所述探测器装置（3）相连接并且被设立用于从来自所述第二探测器区域（D2）的信号中确定所述滤波装置上的电磁辐射（L）的、依赖于第一间距（D12）的透过特征。


3.根据权利要求1或2所述的干涉仪装置（1），该干涉仪装置包括具有致动电极（EL）的静电的致动器装置（AE），并且所述透过特征能够作为为进行致动而必要的致动电压与所述第一间距（d12）的相关性来确定。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的干涉仪装置（1），该干涉仪装置包括静电的致动器装置（AE），所述静电的致动器装置具有处于所述第一和/或第二镜装置（SP1、SP2）上的致动电极（EL），其中通过所述致动器装置（AE）能够同时并且以相同的方式改变所述第一辐射区域（AB1）上面的和所述第二辐射区域（AB2）上面的第一间距（d12）。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的干涉仪装置（1），其中所述第一辐射区域（AB1）上面的第一间距（d12）始终等于所述第二辐射区域（AB2）上面的第一间距（d12）。


6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·胡思尼克，C·胡贝尔，R·勒德尔，B·斯泰因，C·谢林，C·D·克莱默，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE