(57)【要約】【課題】高い測定精度で光量測定が可能な測定装置を提供する。【解決手段】分光測定装置１は、固定反射膜、可動反射膜、及び固定反射膜及び可動反射膜の間のギャップ寸法を変更する静電アクチュエーターを備える波長可変干渉フィルター５と、入射光を受光するディテクター１２と、固定反射膜及び可動反射膜の間のギャップ寸法を測定対象波長域よりも小さい第一波長の光に対応した第一寸法に設定するフィルター制御部２２と、測定対象波長域よりも小さい波長の光をカットするカットフィルター１１と、ギャップ寸法を第一寸法に設定した際にディテクター１２で受光される迷光の光量を取得する光量取得部２３と、を具備した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光における所定波長域の光を減少させるカットフィルターと、
前記カットフィルターを透過した光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、
前記第一反射膜に対向し、前記第一反射膜を透過した光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜と、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部と、
前記第二反射膜を透過した光を受光する受光部と、
前記ギャップ変更部を制御して、前記ギャップ寸法を前記所定波長域内の第一波長に対応した第一寸法に設定するギャップ設定部と、
を具備したことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、
前記第一反射膜に対向し、前記第一反射膜を透過した光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜と、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部と、
前記第二反射膜を透過した光を受光する受光部と、
前記ギャップ変更部を制御して、前記ギャップ寸法を所定波長域内の第一波長に対応した第一寸法に設定するギャップ設定部と、
を具備し、
前記第一波長は、前記受光部における受光感度が所定の感度閾値以下となる波長である
ことを特徴とする測定装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の測定装置において、
前記第一反射膜が設けられる第一基板と、前記第二反射膜が設けられる第二基板と、前記第一基板及び前記第二基板の少なくともいずれか一方に設けられ、前記ギャップ寸法が前記第一寸法になった際に他方の基板に当接するギャップ寸法規制部と、を備える
ことを特徴とする測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の測定装置において、
前記ギャップ寸法規制部は、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜と重ならない位置に設けられた
ことを特徴とする測定装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の測定装置において、
前記ギャップ寸法を前記第一寸法に設定した際に前記受光部で受光される光量を取得する光量取得部と、
前記ギャップ寸法を前記所定波長域外の第二波長に対応したギャップ寸法に変更した際に、前記受光部により受光される前記第二波長の光の光量を取得する測定部と、
前記測定部で取得された第二波長の光の光量から、前記光量取得部により取得された光量を減算して、前記第二波長の光の光量として取得する光量補正部と、
を備えることを特徴とする測定装置。
【請求項６】
請求項５に記載の測定装置において、
前記測定部による測定を実施する毎に、前記ギャップ設定部は、前記ギャップ寸法を前記第一寸法に設定し、前記光量取得部において前記受光部で受光される光量を取得する
ことを特徴とする測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光量を測定する測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学素子を通過した光を受光して受光量を測定する測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１では、光をファブリーペローフィルターに入射させて、当該ファブリーペローフィルターを透過した測定光を赤外検出器で受光して受光量を測定する装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７１５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１では、ファブリーペローフィルター（波長可変干渉フィルター）を透過した測定光を検出器で検出しているが、測定光と同時に波長可変干渉フィルターを透過しなかった迷光が検出器で受光される場合がある。この場合、迷光がノイズ成分となり、測定精度が悪化してしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、高い測定精度で光量測定が可能な測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の測定装置は、入射光における所定波長域の光を減少させるカットフィルターと、前記カットフィルターを透過した光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、前記第一反射膜を透過した光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部と、前記第二反射膜を透過した光を受光する受光部と、前記ギャップ変更部を制御して、前記ギャップ寸法を前記所定波長域内の第一波長に対応した第一寸法に設定するギャップ設定部と、を具備したことを特徴とする。
【０００７】
本発明では、第一反射膜及び第二反射膜の間のギャップ寸法を、カットフィルターにより光量が減少される（カットされる）波長域内の第一波長に対応した第一寸法に設定し、その際に受光部で受光される光量を取得する。
これにより、第一反射膜及び第二反射膜により構成される干渉フィルターは、第一寸法に対応した第一波長の光を透過可能となるが、当該第一波長の光は、カットフィルターによりカットされる。したがって、受光部では、干渉フィルターを通過する光が入射せず、干渉フィルターを通過しなかった光、すなわち迷光が受光されることになり、迷光の光量を精度よく検出することができる。これにより、実際に測定対象となる所定波長域の光の光量を測定する際、測定値から迷光の光量を差し引くことで、高い測定精度で光量測定を実施することが可能となる。
【０００８】
本発明の測定装置は、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、前記第一反射膜を透過した光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部と、前記第二反射膜を透過した光を受光する受光部と、前記ギャップ変更部を制御して、前記ギャップ寸法を所定波長域内の第一波長に対応した第一寸法に設定するギャップ設定部と、を具備し、前記第一波長は、前記受光部における受光感度が所定の感度閾値以下となる波長であることを特徴とする。
【０００９】
本発明では、上記発明と同様に、第一反射膜及び第二反射膜の間のギャップ寸法を第一寸法に設定し、その際に受光部で受光される光量を取得する。
この際、ギャップ設定部は、第一寸法として、受光部における受光感度が所定の感度閾値以下となる第一波長に対応した寸法に設定する。この感度閾値を第一波長以外の波長に対する受光感度よりも十分小さい値に設定すれば、干渉フィルターにより取り出された光が受光部に到達したとしても検出される受光量は迷光に対する光量に比べて無視できる程度となる。したがって、本発明においても、迷光の光量を精度よく検出することができ、検出された迷光の光量に基づいて、高い測定精度で光量測定を実施することができる。
また、本発明では、カットフィルター等の別フィルターが不要となり、構成の簡略化を図れる。
【００１０】
本発明の測定装置は、前記第一反射膜が設けられる第一基板と、前記第二反射膜が設けられる第二基板と、前記第一基板及び前記第二基板の少なくともいずれか一方に設けられ、前記ギャップ寸法が前記第一寸法になった際に他方の基板に当接するギャップ寸法規制部と、を備えることが好ましい。
ここで、ギャップ寸法規制部として、第一基板及び第二基板の双方にギャップ寸法規制部が設けられ、これらのギャップ寸法規制部同士が接触することでギャップ寸法が第一寸法になる構成も本発明に含まれる。
【００１１】
本発明では、ギャップ寸法規制部が対向する基板に当接することでギャップ寸法が第一寸法に設定される。このような構成では、容易に反射膜間のギャップ寸法を第一寸法に設定することができる。特に、ギャップ変更部として、第一基板に第一電極を設け、第二基板に第一電極に対向する第二電極を設け、これらの第一電極及び第二電極間に電圧を印加することでギャップ寸法を変更する静電アクチュエーターを用い、第一波長を測定対象となる所定波長域よりも小さい波長にする場合に有効となる。すなわち、静電アクチュエーターを用いる場合、静電引力は、第一電極及び第二電極の間の寸法の−２乗に比例するため、電極間の寸法が小さくなるにしたがって制御が困難になり、ギャップ寸法を極めて小さい寸法に設定することは困難となる。これに対して、本発明のようにギャップ寸法規制部を設ける場合、静電アクチュエーターに対して、第一波長に対応した駆動電圧以上の電圧を印加することで、ギャップ寸法を第一寸法に容易に設定することができる。
【００１２】
本発明の測定装置では、前記ギャップ寸法規制部は、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜と重ならない位置に設けられていることが好ましい。
本発明では、上記のようなギャップ寸法規制部は、平面視において第一反射膜及び第二反射膜と重ならない位置に設けられているので、第一反射膜や第二反射膜の面積が制限されることがなく、干渉フィルターにより取り出される光の光量減少を抑えることができる。
【００１３】
本発明の測定装置は、前記ギャップ寸法を前記第一寸法に設定した際に前記受光部で受光される光量を取得する光量取得部と、前記ギャップ寸法を前記所定波長域外の第二波長に対応したギャップ寸法に変更した際に、前記受光部により受光される前記第二波長の光の光量を取得する測定部と、前記測定部で取得された第二波長の光の光量から、前記光量取得部により取得された光量を減算して、前記第二波長の光の光量として取得する光量補正部と、を備えることが好ましい。
本発明では、測定部により第二波長（例えば測定対象となる目標波長）の光の光量の測定値を取得し、光量補正部により測定値から上述したような迷光の光量を減算する。したがって、迷光が含まれる実測値から、迷光の光量を除外した正確な第二波長の光に対する光量を取得することができる。
【００１４】
本発明の測定装置では、前記測定部による測定を実施する毎に、前記ギャップ設定部は、前記ギャップ寸法を前記第一寸法に設定し、前記光量取得部において前記受光部で受光される光量を取得することが好ましい。
本発明では、測定を実施する毎に迷光の光量を取得するため、迷光の光量が変化した場合でも正確な測定値を取得することができる。
ここで、本発明において、「測定を実施する毎に光量を取得する」とは、例えば、測定対象となる所定波長域において第二波長を順次切り替え、各第二波長の光の光量を順次測定する場合、全ての第二波長に対する光量測定を１回の測定処理動作とし、測定処理動作を実施する毎に光量（迷光量）を測定してもよく、各第二波長に対する光量測定をする毎に光量（迷光量）を測定してもよい。前者であれば、迅速な光量測定を実施でき、後者であればより精度の高い迷光の光量により測定値を補正でき、正確な光量測定を実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る第一実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図３】ディテクターの受光感度の一例を示す図。
【図４】第一実施形態の分光測定装置の分光測定方法を示すフローチャート。
【図５】第一実施形態において、迷光検査モードでの波長可変干渉フィルターの状態、及びディテクターに入射する光を示す図。
【図６】第一実施形態において、迷光検査モードで波長可変干渉フィルターを透過する光のピーク波長と、カットフィルターにおける光の透過波長域を示す図。
【図７】第一実施形態において、測定モードでの波長可変干渉フィルターの状態、及びディテクターに入射する光を示す図。
【図８】第一実施形態において、ディテクターにより検出される測定光量及び迷光量、及び算出された補正光量の一例を示す図。
【図９】本発明に係る第二実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図１０】第二実施形態の分光測定装置において、迷光検査モードにおける波長可変干渉フィルターを透過する光のピーク波長と、ディテクターの感度領域とを示す図。
【図１１】本発明の他の実施形態において、反射膜として誘電体多層膜を用いた場合の反射膜間のギャップの寸法に対する透過ピーク波長を示す図。
【図１２】波長可変干渉フィルターを収納した光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。
【図１３】測定装置の一例である測色装置の概略構成を示すブロック図。
【図１４】測定装置の一例であるガス検出装置の概略図。
【図１５】図１４のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１６】測定装置の一例である食物分析装置の概略構成を示す図。
【図１７】測定装置の一例である分光カメラの概略構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、第一実施形態の分光測定装置（測定装置）の概略構成を示すブロック図である。
【００１７】
［分光測定装置の構成］
図１は、本発明に係る分光測定装置の概略構成を示すブロック図である。
分光測定装置１は、本発明の測定装置の一例であり、測定対象Ｘからの入射光（測定対象光）における各波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する装置である。なお、本実施形態では、測定対象Ｘで反射した測定対象光を測定する例を示すが、測定対象Ｘとして、例えば液晶パネル等の発光体を用いる場合、当該発光体から発光された光を測定対象光としてもよい。
そして、この分光測定装置１は、図１に示すように、光学モジュール１０と、光学モジュール１０を制御し、かつ光学モジュール１０から出力された信号を処理する制御部２０と、を備えている。
【００１８】
［光学モジュールの構成］
光学モジュール１０は、波長可変干渉フィルター５と、カットフィルター１１と、ディテクター１２（受光部）と、Ｉ−Ｖ変換器１３と、アンプ１４と、Ａ／Ｄ変換器１５と、電圧制御部１６とを備える。
この光学モジュール１０は、測定対象Ｘで反射された測定対象光を、入射光学系（図示略）を通して、カットフィルター１１及び波長可変干渉フィルター５に導き、波長可変干渉フィルター５を透過した光をディテクター１２で受光する。そして、ディテクター１２から出力された検出信号は、Ｉ−Ｖ変換器１３、アンプ１４、及びＡ／Ｄ変換器１５を介して制御部２０に出力される。なお、本実施形態では、カットフィルター１１を波長可変干渉フィルター５の前段に設ける例を示すが、これに限定されず、例えば、ディテクター１２の表面に貼付してもよく、波長可変干渉フィルター５及びディテクター１２の間に設けてもよく、入射光学系内に設けてもよい。
【００１９】
［波長可変干渉フィルターの構成］
次に、光学モジュール１０に組み込まれる波長可変干渉フィルター５について説明する。
図２は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、図２に示すように、第一基板を構成する固定基板５１及び第二基板を構成する可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば、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、無アルカリガラス等の各種ガラスや、水晶等により形成されている。そして、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板５２の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。
【００２０】
固定基板５１の可動基板５２に対向する面には、本発明の第一反射膜を構成する固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２の固定基板５１に対向する面には、本発明の第二反射膜を構成する可動反射膜５５が設けられている。これらの固定反射膜５４及び可動反射膜５５は、ギャップＧ１を介して対向配置されている。そして、固定基板５１及び可動基板５２を厚み方向から見た平面視において、これらの固定反射膜５４及び可動反射膜５５が重なる領域により光干渉領域が構成される。
【００２１】
波長可変干渉フィルター５には、反射膜５４，５５間のギャップＧ１のギャップ寸法を調整（変更）するのに用いられる本発明のギャップ変更部の一例である静電アクチュエーター５６が設けられている。このような静電アクチュエーター５６は対向する電極間に所定の電圧を印加することで、静電引力により容易にギャップＧ１の寸法を変化させることができ、構成の簡略化を図れる。静電アクチュエーター５６は、電圧制御部１６の制御により駆動可能となる。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１又は可動基板５２の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板５１及び可動基板５２の積層方向から波長可変干渉フィルター５を見た平面視を、フィルター平面視と称する。また、本実施形態では、フィルター平面視において、固定反射膜５４の中心点及び可動反射膜５５の中心点は、一致し、平面視におけるこれらの反射膜の中心点をフィルター中心点と称し、これらの反射膜の中心点を通る直線を中心軸と称する。
【００２２】
（固定基板の構成）
固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、静電アクチュエーター５６による静電引力や、固定基板５１上に形成される膜部材（例えば固定反射膜５４等）の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
この固定基板５１は、図２に示すように、例えばエッチング等により形成された電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２を備える。
【００２３】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１のフィルター中心点を中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、フィルター平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成されている。この電極配置溝５１１の溝底面は、静電アクチュエーター５６を構成する第一駆動電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、固定反射膜５４が配置される反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁に向かって延出する２つの電極引出溝（図示略）が設けられている。
【００２４】
第一駆動電極５６１は、電極設置面５１１Ａに直接設けてもよく、電極設置面５１１Ａの上に他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。この第一駆動電極５６１は、例えば、フィルター中心点を中心とした環状に形成されている。なお、本実施形態では、環状の電極構成を例示するが、例えば環形状の一部が切り欠かれたＣ字状の電極などであってもよい。また、２つ以上の第一駆動電極５６１が同心円状に配置される２重電極構成などとしてもよい。
そして、この第一駆動電極５６１の外周縁の一部には第一引出電極（図示略）が接続されている。この第一引出電極は、固定基板５１に設けられた電極引出溝の１つに沿って、固定基板５１の外周縁まで引き出され、その先端部において電圧制御部１６に接続されている。
このような第一駆動電極５６１及び第一引出電極としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などが挙げられる。
また、第一駆動電極５６１には、その表面に絶縁膜が形成されていてもよい。
【００２５】
反射膜設置部５１２は、上述したように、電極配置溝５１１と同軸上で、電極配置溝５１１よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａを備えている。
この反射膜設置部５１２には、固定反射膜５４、及び本発明のギャップ寸法規制部の１つを構成する第一ピラー部５７１が設置されている。
固定反射膜５４は、反射膜設置部５１２に直接設けてもよいし、反射膜設置部５１２の上に他の透光性の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等、導電性の合金膜を用いることができる。Ａｇ等の金属膜を用いる場合、Ａｇの劣化を抑制するため保護膜を形成することが好ましい。
また、例えば高屈折率層をＴｉＯ２、低屈折率層をＳｉＯ２とし、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して形成された誘電体多層膜を用いてもよく、誘電体多層膜及び金属膜を積層した反射膜や、誘電体単層膜及び合金膜を積層した反射膜等を用いてもよい。
【００２６】
第一ピラー部５７１は、フィルター平面視において、固定反射膜５４の外に設けられている。この第一ピラー部５７１は、例えば、フィルター中心点を中心とした環状に設けられていてもよく、例えば、フィルター中心点を中心とする仮想円の円周上で一定間隔に配置されていてもよい。
そして、この第一ピラー部５７１は、反射膜設置面５１２Ａからの高さ寸法は、固定反射膜５４の膜厚寸法よりも例えば２５ｎｍ大きく形成されている。
第一ピラー部５７１の形成素材としては特に限定されず、例えばＳｉＯ２等により構成されていればよい。なお、第一ピラー部５７１と固定基板５１とが一体形成されていてもよい。この場合、固定基板５１に対して３段階のエッチング処理を実施することで、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び第一ピラー部５７１を形成する。
【００２７】
さらに、固定基板５１の光入射面（固定反射膜５４が設けられない面）には、固定反射膜５４に対応する位置に反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜は、固定基板５１の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
【００２８】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、図２に示すように、フィルター平面視においてフィルター中心点を中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する保持部５２２と、保持部５２２の外側に設けられた第二接合部５２３と、を備えている。
【００２９】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２（第二接合部５２３）の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面５１２Ａの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、静電アクチュエーター５６を構成する第二駆動電極５６２、可動反射膜５５、及び第二ピラー部５７２が設けられている。第二駆動電極５６２及び可動反射膜５５は、可動面５２１Ａに直接設けてもよいし、可動面５２１Ａの上に他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。
なお、固定基板５１と同様に、可動部５２１の固定基板５１とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。
【００３０】
第二駆動電極５６２は、フィルター中心点を中心とした環状に形成され、第一駆動電極５６１に対向する。また、第二駆動電極５６２には、第二引出電極が接続され、この第二引出電極は、第一引出電極が配置されていない電極引出溝に対向し、可動基板５２の外周縁まで引き出されている。そして、第二引出電極の先端部は、例えばＦＰＣやリード線等により、電圧制御部１６に接続されている。
また、第二駆動電極５６２には、その表面に絶縁膜が形成されていてもよい。
【００３１】
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４とギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。
【００３２】
第二ピラー部５７２は、本発明のギャップ寸法規制部の１つを構成し、フィルター平面視において、可動反射膜５５の外で、第二駆動電極５６２よりフィルター中心点側に設けられ、第一ピラー部５７１と対向する。
第二ピラー部５７２は、第一ピラー部５７１と同様、フィルター平面視において環状に形成されていてもよく、フィルター中心点を中心とした仮想円の円周上で等間隔に配置されていてもよい。
そして、この第二ピラー部５７２は、可動部５２１の固定基板５１に対向する可動面５２１Ａからの高さ寸法が、可動反射膜５５の膜厚寸法よりも例えば２５ｎｍ大きくなるように形成されている。つまり、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法よりも、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２のギャップＧ２の寸法が小さくなる。
第二ピラー部５７２を形成素材としては、特に限定されず、例えば第一ピラー部５７１と同様、ＳｉＯ２等により構成されていればよい。また、第二ピラー部５７２と可動基板５２とが一体形成されていてもよい。
【００３３】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイヤフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。この際、可動部５２１が保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、可動部５２１が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化をある程度抑制出来る。
なお、本実施形態では、ダイヤフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、可動部５２１のフィルター中心点を中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
【００３４】
［カットフィルターの構成］
図１に戻り、光学モジュール１０のカットフィルター１１について説明する。
カットフィルター１１は、光学モジュール１０に入射した光のうち、測定対象波長（例えば、本実施形態では、３８０ｎｍから７００ｎｍの可視光域とする）の光を透過し、その他の波長域の光を遮光、すなわち光量を減少させる。ここで、測定対象波長の他の波長域が本発明で述べる所定波長域となる。
なお、カットフィルター１１により遮光する波長域としては、少なくとも測定対象波長よりも小さい波長域であればよく、例えば本実施形態では、近赤外波長域以上の光を透過してもよい。
【００３５】
［ディテクターの構成］
ディテクター１２は、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光（検出）し、受光量に基づいた検出信号をＩ−Ｖ変換器１３に出力する。
図３は、各種ディテクターの感度特性の一例を示す図である。
本実施形態では、測定対象波長域を可視光域とする。したがって、ディテクター１２としては、可視光域に対する受光感度が高い、Ｓｉフォトダイオードを用いる。なお、カットフィルター１１が設けられているため、３８０ｎｍ未満の波長の光がカットされる。
【００３６】
［光学モジュールのその他の構成］
Ｉ−Ｖ変換器１３は、ディテクター１２から入力された検出信号を電圧値に変換し、アンプ１４に出力する。
アンプ１４は、Ｉ−Ｖ変換器１３から入力された検出信号に応じた電圧（検出電圧）を増幅する。
Ａ／Ｄ変換器１５は、アンプ１４から入力された検出電圧（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、制御部２０に出力する。
【００３７】
電圧制御部１６は、制御部２０の制御に基づいて、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対して駆動電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター５６の第一駆動電極５６１及び第二駆動電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が固定基板５１側に変位する。
【００３８】
［制御部の構成］
次に、分光測定装置１の制御部２０について説明する。
制御部２０は、例えばＣＰＵやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置１の全体動作を制御する。この制御部２０は、図１に示すように、モード切替部２１と、フィルター制御部２２と、光量取得部２３と、光量補正部２４と、分光測定部２５と、を備えている。また、制御部２０のメモリーには、波長可変干渉フィルター５を透過させる光の波長と、当該波長に対応して静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧との関係を示すＶ−λデータが記憶されている。
【００３９】
モード切替部２１は、光学モジュール１０を用いて分光測定を実施する測定モードと、光学モジュール１０に入射する光のうち、迷光の光量を検出する迷光検査モードと、を切り替える。
フィルター制御部２２は、測定モードにおいて、測定対象波長（例えば、本実施形態では可視光域とする）における所定の目標波長（本発明における第二波長）に対応した駆動電圧をＶ−λデータから読み出し、読み出した駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する旨の指令信号を電圧制御部１６に出力する。
また、フィルター制御部２２は、迷光検査モードにおいて、例えば静電アクチュエーター５６に最大駆動電圧を印加する旨の指令信号を出力する。つまり、フィルター制御部２２は、本発明のギャップ設定部として機能する。
なお、ここで、最大駆動電圧とは、波長可変干渉フィルター５において、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２が当接する際の反射膜５４，５５間のギャップ寸法である第一寸法（例えば、本実施形態では５０ｎｍ）に対応する駆動電圧以上の電圧である。例えば、Ｖ−λデータとして、ギャップ寸法を５０ｎｍに設定する際の駆動電圧Ｖ５０（Ｖ）が記録されている場合、フィルター制御部２２は、迷光検査モードにおいて、Ｖ５０（Ｖ）以上の駆動電圧を印加するよう指令信号を出力する。
【００４０】
光量取得部２３は、ディテクター１２により受光された光の光量を取得する。つまり、光量取得部２３は、測定モードにおいて、波長可変干渉フィルター５を透過した光の光量（測定値）を取得し、迷光検査モードにおいて、波長可変干渉フィルター５を透過せずにディテクター１２に受光された迷光の光量を取得する。したがって、光量取得部２３は、本発明の測定部としても機能する。
光量補正部２４は、測定モードで取得した目標波長の光の光量を、迷光検査モードで取得した迷光の光量を用いて補正し、目標波長の光の正確な光量を算出する。
分光測定部２５は、光量補正部２４により算出された光量に基づいて、測定対象光のスペクトル特性を測定する。
【００４１】
［分光測定装置における測定処理］
次に、本実施形態の分光測定装置１を用いた分光測定処理について、図面に基づいて説明する。
図４は、本実施形態の分光測定処理のフローチャートである。
例えば、測定者の操作により分光測定処理が開始されると、制御部２０のモード切替部２１は、まず、動作モードを迷光検査モードに設定する（ステップＳ１）。
【００４２】
迷光検査モードでは、フィルター制御部２２は、第一寸法（本実施形態では、５０ｎｍ）に対応した駆動電圧以上となる検査用電圧（例えば最大電圧）を波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に印加する（ステップＳ２）。
図５は、迷光検査モードにおける波長可変干渉フィルター５の状態、及びディテクター１２に入射する光を示す図である。図５において破線は迷光を示し、実線は波長可変干渉フィルター５に入射する光を示す。
図５に示すように、ステップＳ２のように静電アクチュエーター５６に検査用電圧を印加すると、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２が当接し、反射膜５４，５５間のギャップＧ１が第一寸法である５０ｎｍとなる。
【００４３】
また、図６は、ステップＳ２により波長可変干渉フィルター５を透過する光のピーク波長と、カットフィルター１１における光の透過波長域を示す図である。
ステップＳ２により反射膜５４，５５間のギャップＧ１を第一寸法（５０ｎｍ）に設定すると、ピーク波長が３３０ｎｍである光が、波長可変干渉フィルター５を透過可能な状態となる。一方、本実施形態では、ディテクター１２として、Ｓｉフォトダイオードを用い、１９０ｎｍ近傍の波長の光まで検出可能となる。
しかしながら、本実施形態では、図６に示すように、カットフィルター１１が設けられているため、波長可変干渉フィルター５を透過可能な波長３３０ｎｍ近傍の光は、カットフィルター１１にカットされ、ディテクター１２まで到達しない。
これにより、図５に示すように、波長可変干渉フィルター５を透過しなかった迷光がディテクター１２に到達されることになる。
【００４４】
ステップＳ２の後、制御部２０の光量取得部２３は、ディテクター１２で受光された光の光量を迷光量として取得し、例えばメモリー等の記憶手段に記憶する（ステップＳ３）。
【００４５】
この後、制御部２０のモード切替部２１は、動作モードを測定モードに設定する（ステップＳ４）。
測定モードでは、フィルター制御部２２は、メモリーに記憶されたＶ−λデータから、測定対象波長域の所定の目標波長に対する駆動電圧を読み出し、当該駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する旨の指令信号を電圧制御部１６に出力する。これにより、静電アクチュエーター５６に駆動電圧が印加され、ギャップＧ１が、目標波長に対応した寸法に設定される（ステップＳ５）。
図７は、測定モードにおける波長可変干渉フィルター５の状態、及びディテクター１２に入射する光を示す図である。
ステップＳ５により、電圧制御部１６により静電アクチュエーター５６に駆動電圧が印加されると、波長可変干渉フィルター５から目標波長の光が透過され、ディテクター１２に受光される。
【００４６】
ステップＳ５の後、制御部２０の光量取得部２３は、ディテクター１２で受光された光の光量を測定光量として取得し、例えばメモリー等の記憶手段に記憶する（ステップＳ６）。
この後、制御部２０は、測定対象波長域において、全ての目標波長の光の測定光量が取得されたか否かを判断する（ステップＳ７）。
ステップＳ７において、取得していない目標波長の測定光量がある場合（「Ｎｏ」と判定された場合）、ステップＳ５に戻り、目標波長を変更して測定モードにおける光量測定を継続する。なお、目標波長としては、例えば測定者により予め設定された波長であってもよく、所定波長間隔（例えば１０ｎｍ間隔）となる波長であってもよい。
【００４７】
ステップＳ７において、全ての目標波長の測定光量が取得されたと判定された場合、光量補正部２４は、ステップＳ６により取得された測定光量から、ステップＳ３により取得された迷光量を差し引いた補正光量を算出する（ステップＳ８）。
図８は、ディテクター１２から出力された測定光量（実線）、迷光量（一点鎖線）、及び算出された補正光量（破線）を示す図である。
図７に示すように、測定モードでは、波長可変干渉フィルター５を透過した光の他、波長可変干渉フィルター５を透過しなかった迷光もディテクター１２で受光される。したがって、図８に示すように、測定光量は、実際の目標波長の光の光量よりも大きくなる。
これに対して、ステップＳ８では、測定光量から迷光量を差し引くことで、図８の破線に示すような補正光量を取得することできる。すなわち、各波長に対する正確な光量を取得することができる。なお、算出された補正光量は、メモリー等の記憶手段に記憶される。
【００４８】
この後、分光測定部２５は、算出された補正光量に基づいて、図８の破線に示されるような分光スペクトルを測定する（ステップＳ９）。
【００４９】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、波長可変干渉フィルター５の前段にカットフィルター１１を配置することで、測定対象波長域よりも小さい波長域の光をカットし、そのうえで、迷光検査モードにおいて、波長可変干渉フィルター５における反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を、測定対象波長域に対応した寸法よりも小さい第一寸法、つまりカットフィルター１１によりカットされる波長域内の所定寸法に対応した第一寸法に設定する。このため、迷光検査モードでは、ディテクター１２には、波長可変干渉フィルター５を透過した光が到達せず、波長可変干渉フィルター５を通過しなかった迷光がディテクター１２にて受光され、迷光量を精度よく検出することができる。
このような迷光量を測定しておくことで、測定モードにおいて、光量補正部２４により、測定光量から迷光量を差し引いた、実際の目標波長の光量を精度よく検出することができ、迷光成分を除外した測定対象Ｘに対する正確な分光スペクトルを求めることができる。
【００５０】
本実施形態では、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１に第一ピラー部５７１が設けられ、可動基板５２に、第一ピラー部５７１に対向する第二ピラー部５７２が設けられており、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２が当接した際に、ギャップＧ１の寸法が第一寸法となるように、各第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２の高さ寸法（厚み寸法）が設定されている。
このような構成では、迷光検査モードにおいて、静電アクチュエーター５６に印加する迷光検査用電圧として、迷光検査寸法に対応した駆動電圧以上の電圧を設定すれば、容易に、ギャップＧ１の寸法を迷光第一寸法にすることができる。
また、本実施形態では、ギャップ変更部として静電アクチュエーター５６を用いている。このような静電アクチュエーター５６は駆動電極５６１，５６２を対向配置させるだけの簡単な構成により実現することができるが、駆動電極５６１，５６２間のギャップが小さくなるに従ってギャップ制御が困難となる。これに対して、本実施形態では、上記のように、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２を設けることで、静電アクチュエーター５６を用いた場合でも、容易に、ギャップＧ１のギャップ量を、測定対象波長域よりも小さい第一波長に対する第一寸法に合わせることができる。さらに、静電アクチュエーター５６に印加する電圧がノイズ等の混入により一時的に大きくなった場合でも、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２が当接することで、それ以上ギャップ寸法が小さくなることがなく、反射膜５４，５５の接触を防止することができる。
【００５１】
本実施形態では、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２は、それぞれ、フィルター平面視において、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の外に設けられている。したがって、第一ピラー部５７１や第二ピラー部５７２によって、反射膜５４，５５の面積が制限されることがなく、波長可変干渉フィルター５を透過させる光の光量が減少することがない。これにより、光量減少がなく、精度よく、分光測定処理を実施することができる。
【００５２】
本実施形態では、測定モードにおいて複数の目標波長に対する測定光量を取得する前に、迷光検査モードにより迷光量を取得する。このため、各波長に対する測定光量を取得した後、これらの測定光量から迷光検査モードで取得した迷光量を差し引くことで容易に、各波長に対する正確な光量（補正光量）を取得することができる。また、次回測定を実施する際、再度迷光検査モードが実施されることで、測定毎に迷光量が異なる場合でも、迷光検査モードで取得した迷光により測定光量を適切に補正することができる。
【００５３】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上述した第一実施形態では、測定対象波長を可視光域とし、可視光域より小さい波長域の光をカットするカットフィルター１１を設け、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を第一寸法とした際に、カットフィルター１１により波長可変干渉フィルター５を透過可能な光（第一実施形態の例では３３０ｎｍにピーク波長を有する光）を遮断する例を示した。
これに対して、第二実施形態では、カットフィルター１１が設けられない点で上記第一実施形態と相違する。
【００５４】
図９は、本実施形態の分光測定装置１Ａの概略構成を示す図である。なお、以降の説明にあたり、第一実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、その説明を省略、または簡略化する。
図９に示すように、本実施形態の分光測定装置１Ａでは、光学モジュール１０Ａには、カットフィルター１１が設けられず、測定対象Ｘからの入射光が波長可変干渉フィルター５を通過してそのままディテクター１２に入射する。
また、本実施形態では、測定対象波長域が赤外域（近赤外域）であるとする。
【００５５】
本実施形態のディテクター１２としては、測定対象波長よりも小さい波長域（例えば可視光域や紫外域）に対しての受光感度が低く、迷光検査モードにおいて波長可変干渉フィルター５を透過した光に対する感度が、所定の感度閾値（例えば、１００ｍＡ／Ｗ）以下となるものを用いる。換言すれば、本実施形態では、迷光検査モードにおける第一寸法として、波長可変干渉フィルター５を透過した光に対するディテクター１２の受光感度が感度閾値以下となる寸法が設定される。なお、感度閾値としては、測定誤差の許容範囲に応じて適宜設定すればよい。
【００５６】
例えば、測定対象波長が赤外域（近赤外域）である場合、図３に示す、ＩｎＧａＡｓフォトダイオード（受光可能波長域：８００ｎｍ〜２６００ｎｍ）、或いは、Ｇｅフォトダイオード（受光可能波長域：４００ｎｍ〜１７００ｎｍ）を用いることができる。したがって、これらのディテクター１２の感度領域より小さい波長の光が波長可変干渉フィルター５を透過するように、第一寸法が設定される。具体的には、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２が当接した際にギャップＧ１の寸法が前記第一寸法となるように、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２の高さ寸法（厚み寸法）が設定されている。
【００５７】
本実施形態においても、上述した第一実施形態と同様の分光測定処理により、各目標波長に対する補正光量を取得することができる。
図１０は、迷光検査モードにおける波長可変干渉フィルター５を透過する光のピーク波長と、ディテクター１２における感度領域を示す図である。
ステップＳ１からステップＳ３の迷光検査モードにおいて、反射膜５４，５５間のギャップＧ１を第一寸法に設定すると、第一寸法に対応した波長の光（例えば第一寸法が５０ｎｍである場合、波長３３０ｎｍの光）が波長可変干渉フィルター５を透過する。しかしながら、ディテクター１２は、図１０に示すように、当該第一寸法に対応した波長の光に対して受光感度が小さく、当該光を受光したとしても、出力される信号は、迷光量に対する信号値と比べて、無視できる程度に十分小さい値となる。このため、上記第一実施形態と同様、本実施形態においても精度よく迷光量を取得することが可能となる。
以降は、第一実施形態と同様、ステップＳ４からステップＳ９の処理を実施する。
【００５８】
［第二実施形態の作用効果］
本実施形態では、迷光検査モードにおいて波長可変干渉フィルター５における反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を、ディテクター１２の受光感度が所定の感度閾値以下となる波長に対応した第一寸法に設定する。
これにより、迷光検査モードにおいて、波長可変干渉フィルター５から光が透過された場合でも、ディテクター１２により当該光に対する光量が検出されない、若しくは検出される光量が迷光量に対して十分に小さい値となるため、迷光量を精度よく検出することができる。これにより、上記第一実施形態と同様に、正確な迷光量を取得することができ、光量補正部２４により、測定光量及び迷光量に基づいた補正光量を精度よく算出することができる。
また、本実施形態では、カットフィルター１１が設けられない分、光学モジュール１０Ａ及び分光測定装置１Ａの構成を簡略化できる。
【００５９】
［その他の実施形態］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記各実施形態では、駆動電極５６１，５６２間のギャップが反射膜５４，５５間のギャップＧ１よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、測定対象光として赤外線や遠赤外線を用いる場合等、測定対象光の波長域によっては、ギャップＧ１が駆動電極５６１，５６２間のギャップよりも大きくなる構成としてもよい。この場合、第一ピラー部５７１は電極設置面５１１Ａに設けられ、第二ピラー部５７２が第一ピラー部５７１に対向する位置に設けられる構成とする。そして、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２が当接した際に、反射膜５４，５５間のギャップ寸法が第一寸法となるように、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２の高さ寸法が設定されていればよい。
【００６０】
固定基板５１に第一ピラー部５７１が設けられ、可動基板５２に第二ピラー部５７２が設けられ、これらの第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２が当接することで、ギャップＧ１が第一寸法になる例を示したがこれに限定されない。例えば、固定基板５１に設けられた第一ピラー部５７１が可動基板５２に当接することで、ギャップＧ１が第一寸法になる構成としてもよい。同様に、可動基板５２に設けられた第二ピラー部５７２が固定基板５１に当接することで、ギャップＧ１が第一寸法になる構成としてもよい。また、固定基板５１に第一ピラー部５７１が設けられ、可動基板５２に第二ピラー部５７２が設けられ、第一ピラー部５７１が可動基板５２の第二ピラー部５７２以外の領域に当接し、第二ピラー部５７２が固定基板５１の第一ピラー部５７１以外の領域に当接する構成としてもよい。
【００６１】
上記第一実施形態において、ステップＳ１からステップＳ３で迷光検査モードにより迷光量を取得した後、ステップＳ４からステップＳ７の測定モードを実施して各目標波長の測定光量を取得する例を示したが、これに限定されない。
測定モードにより各目標波長の測定光量を取得した後、迷光検査モードによる迷光量の取得を行ってもよい。
また、測定モードにおいて、目標波長を切り替える度（ステップＳ７において「Ｎｏ」と判定される毎）に、ステップＳ１に戻って迷光量を取得する処理をしてもよい。
さらに、１回の測定モード（ステップＳ４からステップＳ７）により各目標波長に対する測定光量の測定を実施する毎に、迷光検査モードで迷光量を取得する例を示したが、これに限らない。例えば、分光測定装置１，１Ａの設置環境に変化がない場合等では、複数回の測定モードを実施する毎に、迷光検査モードで迷光量を取得する処理などとしてもよい。また、測定者の操作に基づいて迷光検査モードにより迷光量を取得する処理をしてもよい。
【００６２】
上記第一実施形態において、測定対象波長域を可視光域に設定したが、これに限定されない。赤外域（近赤外域を含む）を測定対象波長域としてもよい。この場合、上記第一実施形態と同じカットフィルター１１を用いてもよく、赤外域よりも小さい波長域（可視光域を含んでもよい）をカット可能なカットフィルター１１を用いてもよい。
【００６３】
第二実施形態において、第一実施形態と同様に、第一寸法を５０ｎｍとする例を示すが、これに限定されない。測定波長域が赤外域または近赤外域である場合、図３に示すように、Ｇｅフォトダイオードでは、４００ｎｍ〜１７００ｎｍの範囲で受光感度を有する。したがって、迷光検査モードにおいて、波長可変干渉フィルター５から４００ｎｍ未満の波長の光が透過するように、第一寸法を設定してもよい。同様に、ＩｎＧａＡｓフォトダイオードでは、８００ｎｍ〜２６００ｎｍの範囲で受光感度を有するため、迷光検査モードにおいて、波長可変干渉フィルター５から８００ｎｍ未満の波長の光が透過するように、第一寸法を設定してもよい。
また、この場合、静電アクチュエーター５６により、反射膜５４，５５が接触することなくギャップＧ１を第一寸法に設定可能であるならば、第一ピラー部５７１及び第二ピラー部５７２が設けられない構成としてもよい。
【００６４】
また、迷光検査モードにおいては、波長可変干渉フィルター５を透過した透過光がディテクター１２により検出されなければよいため、透過光の波長が多少ばらついてもよい。例えば、第一実施形態において、迷光検査モードにおいて、ギャップＧ１を第一寸法に設定したが、第一寸法よりも僅かに大きくても、波長可変干渉フィルター５を透過可能な光の波長が、カットフィルター１１によりカットされる波長域であればよい。また、第二実施形態においても、波長可変干渉フィルター５を透過した光が、ディテクター１２の受光感度領域外の波長の光であればよい。
【００６５】
上記第一及び第二実施形態では、第一波長を測定波長域よりも小さい波長であり、ギャップＧ１の寸法を、第一波長に対応した第一寸法に設定する例を示したがこれに限定されない。
例えば、測定波長域よりも大きい波長を第一波長としてもよい。図１１は、反射膜５４，５５として誘電体多層膜を用いた場合において、ギャップＧ１のギャップ寸法に対する波長可変干渉フィルター５を透過する光のピーク波長を示す図である。
本例では、測定波長域を１０００ｎｍから１２００ｎｍとした場合、第一波長を約１２４０ｎｍとして設定し、１０００ｎｍ未満の波長の光、及び１２００ｎｍより大きい波長の光を遮光するカットフィルター１１を用いる。この場合、ギャップＧ１の寸法を図１１に示すように、２５０ｎｍに設定すると、波長可変干渉フィルター５から、１次ピーク波長である１２３７ｎｍ近傍の光、及び２次ピーク波長である９７０ｎｍ近傍の光が透過される。しかしながら、これらの光はカットフィルター１１により遮光されるため、ディテクター１２に受光されない。したがって、迷光検査モードにおいて、ギャップＧ１の寸法を２５０ｎｍに設定することで、迷光の光量のみを検出することが可能となる。
一方、測定モードでは、図１１に示すように、ギャップＧ１の寸法を、例えば６００ｎｍから３５０ｎｍの間で切り替えることで、１０００ｎｍから１１２５ｎｍの間の光を２次ピーク波長の光として順次透過させることができる。この際、２次ピーク波長の光はカットフィルター１１により遮光されるため、ディテクター１２に受光されない。さらに、ギャップＧ１の寸法を、例えば１８０ｎｍ以下の範囲（例えば１８０ｎｍ〜１００ｎｍ）で順次切り替えることで、１１２５ｎｍから１２００ｎｍの間の光を１次ピーク波長として順次透過させることができる。この際、１次ピーク波長の光はカットフィルター１１により遮光されるため、ディテクター１２に受光されない。
なお、上記は、カットフィルター１１を用いた例であるが、第二実施形態のように、１０００ｎｍ未満の波長の光、及び１２００ｎｍより大きい波長の光に対して、受光感度が感度閾値以下なるディテクター１１を用いてもよい。
【００６６】
上述した各実施形態では、第二基板である可動基板５２に可動反射膜５５が設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、固定基板５１の溝（電極配置溝５１１や反射膜設置部５１２等）を閉塞するように第二反射膜である可動反射膜が設けられ、当該可動反射膜上に、絶縁層を介して第二駆動電極５６２が設けられる構成としてもよい。また、この場合では、第二ピラー部５７２を可動反射膜上に設ける。
さらに、第一基板である固定基板５１や第二基板である可動基板５２が設けられず、第一反射膜及び第二反射膜が対向する構成などとしてもよい。この場合、例えば、平行平板状の犠牲層の一方の面に第一駆動電極、第一ピラー部を形成してこれらを覆うように第一反射膜を形成する。また、犠牲層の他方の面に第二駆動電極、第二ピラー部を形成してこれらを覆うように第二反射膜を形成する。この後、犠牲層を除去する。これにより、第一駆動電極及び第一制御電極が設けられた第一反射膜と、第二駆動電極及び第二制御電極が設けられた第二反射膜とが、空間を介して対向するファブリーペローエタロンを形成することができる。当該構成では、第一基板や第二基板が設けられない構成となり、分光素子をより薄型化することができる。また、この場合、第一反射膜及び第二反射膜の間に例えばスペーサ等を介在させることで、反射膜間のギャップ寸法を維持できる。
【００６７】
また、上述した各実施形態では、ギャップ変更部として静電アクチュエーター５６を例示し、静電アクチュエーター５６により、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の間のギャップＧ１の寸法を変更する構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、ギャップ変更部としては、固定基板５１に設けられる第一誘電コイルと、可動基板５２に設けられる第二誘電コイルまたは永久磁石とにより構成される誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
更に、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、及び上部電極層を積層配置させ、下部電極層及び上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
さらには、電圧印加により反射膜５４，５５間のギャップＧ１の大きさを変化させる構成に限られず、例えば、固定基板５１及び可動基板５２の間の空気圧を変化させることで、ギャップＧ１の大きさを調整する構成なども例示できる。
【００６８】
また、上記各実施形態では、光学モジュール１０，１０Ａに対して、波長可変干渉フィルター５が直接設けられる構成とした。しかしながら、光学モジュールとしては、複雑な構成を有するものもあり、特に小型の光学モジュールに対して、波長可変干渉フィルター５を直接設けることが困難な場合がある。これに対して、波長可変干渉フィルター５を筐体内に収納して光学モジュール等に設置する構成としてもよい。
【００６９】
図１２は、本発明の他の実施形態に係る光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図である。
図１２に示すように、光学フィルターデバイス６００は、波長可変干渉フィルター５と、当該波長可変干渉フィルター５を収納する筐体６０１と、を備えている。
筐体６０１は、ベース基板６１０と、リッド６２０と、ベース側ガラス基板６３０と、リッド側ガラス基板６４０と、を備える。
【００７０】
ベース基板６１０は、例えば単層セラミック基板により構成される。このベース基板６１０には、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２が設置される。ベース基板６１０への可動基板５２の設置としては、例えば接着層等を介して配置されるものであってもよく、他の固定部材等に嵌合等されることで配置されるものであってもよい。また、ベース基板６１０には、光干渉領域（反射膜５４，５５が対向する領域）に対向する領域に、光通過孔６１１が開口形成される。そして、この光通過孔６１１を覆うように、ベース側ガラス基板６３０が接合される。ベース側ガラス基板６３０の接合方法としては、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットを用いたガラスフリット接合、エポキシ樹脂等による接着などを利用できる。
【００７１】
このベース基板６１０のリッド６２０に対向するベース内側面６１２には、波長可変干渉フィルター５の駆動電極５６１，５６２に接続される各引出電極のそれぞれに対応して内側端子部６１５が設けられている。なお、各引出電極と、内側端子部６１５との接続は、例えばＦＰＣ６１５Ａを用いることができ、例えばＡｇペースト、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等により接合する。なお、内部空間６５０を真空状態に維持する場合は、アウトガスが少ないＡｇペーストを用いることが好ましい。また、ＦＰＣ６１５Ａによる接続に限られず、例えばワイヤーボンディング等による配線接続を実施してもよい。
また、ベース基板６１０は、各内側端子部６１５が設けられる位置に対応して、貫通孔６１４が形成されており、各内側端子部６１５は、貫通孔６１４に充填された導電性部材を介して、ベース基板６１０のベース内側面６１２とは反対側のベース外側面６１３に設けられた外側端子部６１６に接続されている。
そして、ベース基板６１０の外周部には、リッド６２０に接合されるベース接合部６１７が設けられている。
【００７２】
リッド６２０は、図１２に示すように、ベース基板６１０のベース接合部６１７に接合されるリッド接合部６２４と、リッド接合部６２４から連続し、ベース基板６１０から離れる方向に立ち上がる側壁部６２５と、側壁部６２５から連続し、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側を覆う天面部６２６とを備えている。このリッド６２０は、例えばコバール等の合金または金属により形成することができる。
このリッド６２０は、リッド接合部６２４と、ベース基板６１０のベース接合部６１７とが、接合されることで、ベース基板６１０に密着接合されている。
この接合方法としては、例えば、レーザー溶着の他、銀ロウ等を用いた半田付け、共晶合金層を用いた封着、低融点ガラスを用いた溶着、ガラス付着、ガラスフリット接合、エポキシ樹脂による接着等が挙げられる。これらの接合方法は、ベース基板６１０及びリッド６２０の素材や、接合環境等により、適宜選択することができる。
【００７３】
リッド６２０の天面部６２６は、ベース基板６１０に対して平行となる。この天面部６２６には、波長可変干渉フィルター５の光干渉領域に対向する領域に、光通過孔６２１が開口形成されている。そして、この光通過孔６２１を覆うように、リッド側ガラス基板６４０が接合される。リッド側ガラス基板６４０の接合方法としては、ベース側ガラス基板６３０の接合と同様に、例えばガラスフリット接合や、エポキシ樹脂等による接着などを用いることができる。
【００７４】
このような光学フィルターデバイス６００では、筐体６０１により波長可変干渉フィルター５が保護されているため、異物や大気に含まれるガス等による波長可変干渉フィルター５の特性変化を防止でき、また、外的要因による波長可変干渉フィルター５の破損を防止できる。また、帯電粒子の侵入を防止できるため、各電極５６１，５６２の帯電を防止できる。したがって、帯電によるクーロン力の発生を抑制でき、反射膜５４，５５の平行度をより確実に維持することができる。
【００７５】
また、例えば工場で製造された波長可変干渉フィルター５を、光学モジュールや測定装置を組み立てる組み立てライン等まで運搬する場合に、光学フィルターデバイス６００により保護された波長可変干渉フィルター５では、安全に運搬することが可能となる。
また、光学フィルターデバイス６００は、筐体６０１の外周面に露出する外側端子部６１６が設けられているため、光学モジュールや測定装置に対して組み込む際にも容易に配線を実施することが可能となる。
【００７６】
また、本発明の測定装置として、上記各実施形態では、分光測定装置１，１Ａを例示したが、その他、様々な分野により本発明の測定装置を適用することができる。
【００７７】
例えば、図１３に示すように、本発明の測定装置を、色を測定するための測色装置に適用することもできる。
図１３は、波長可変干渉フィルター５を備えた測色装置４００の一例を示すブロック図である。
この測色装置４００は、図１３に示すように、検査対象Ａに光を射出する光源装置４１０と、測色センサー４２０と、測色装置４００の全体動作を制御する制御装置４３０とを備える。そして、この測色装置４００は、光源装置４１０から射出される光を検査対象Ａにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー４２０にて受光し、測色センサー４２０から出力される検出信号に基づいて、検査対象光の色度、すなわち検査対象Ａの色を分析して測定する装置である。
【００７８】
光源装置４１０、光源４１１、複数のレンズ４１２（図１３には１つのみ記載）を備え、検査対象Ａに対して例えば基準光（例えば、白色光）を射出する。また、複数のレンズ４１２には、コリメーターレンズが含まれてもよく、この場合、光源装置４１０は、光源４１１から射出された基準光をコリメーターレンズにより平行光とし、図示しない投射レンズから検査対象Ａに向かって射出する。なお、本実施形態では、光源装置４１０を備える測色装置４００を例示するが、例えば検査対象Ａが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置４１０が設けられない構成としてもよい。
【００７９】
測色センサー４２０は、図１３に示すように、波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５を透過する光を受光するディテクター１２と、波長可変干渉フィルター５で透過させる光の波長を可変する電圧制御部１６とを備える。また、測色センサー４２０は、波長可変干渉フィルター５に対向する位置に、検査対象Ａで反射された反射光（検査対象光）を、内部に導光する図示しない入射光学レンズを備えている。そして、この測色センサー４２０は、波長可変干渉フィルター５により、入射光学レンズから入射した検査対象光のうち、所定波長の光を分光し、分光した光をディテクター１２にて受光する。
【００８０】
制御装置４３０は、測色装置４００の全体動作を制御する。
この制御装置４３０としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。そして、制御装置４３０は、図１３に示すように、光源制御部４３１、測色センサー制御部４３２、及び測色処理部４３３などを備えて構成されている。
光源制御部４３１は、光源装置４１０に接続され、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置４１０に所定の制御信号を出力して、所定の明るさの白色光を射出させる。
測色センサー制御部４３２は、上記実施形態におけるモード切替部２１、フィルター制御部２２、光量取得部２３、及び光量補正部２４として機能する。
測色処理部４３３は、ディテクター１２により検出され、測色センサー制御部４３２により算出される補正光量から、検査対象Ａの色度を分析する。
【００８１】
また、本発明の測定装置の他の例として、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムが挙げられる。このようなシステムとしては、例えば、本発明の光学モジュールを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等のガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
【００８２】
図１４は、本発明の光学モジュールを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図１５は、図１４のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。
このガス検出装置１００は、図１４に示すように、センサーチップ１１０と、吸引口１２０Ａ、吸引流路１２０Ｂ、排出流路１２０Ｃ、及び排出口１２０Ｄを備えた流路１２０と、本体部１３０と、を備えて構成されている。
本体部１３０は、流路１２０を着脱可能な開口を有するセンサー部カバー１３１、排出手段１３３、筐体１３４、光学部１３５、フィルター１３６、波長可変干渉フィルター５、及び受光素子１３７（検出部）等を含む検出装置（光学モジュール）と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１３８（処理部）、電力を供給する電力供給部１３９等から構成されている。また、光学部１３５は、光を射出する光源１３５Ａと、光源１３５Ａから入射された光をセンサーチップ１１０側に反射し、センサーチップ側から入射された光を受光素子１３７側に透過するビームスプリッター１３５Ｂと、レンズ１３５Ｃ，１３５Ｄ，１３５Ｅと、により構成されている。
また、図１５に示すように、ガス検出装置１００の表面には、操作パネル１４０、表示部１４１、外部とのインターフェイスのための接続部１４２、電力供給部１３９が設けられている。電力供給部１３９が二次電池の場合には、充電のための接続部１４３を備えてもよい。
更に、ガス検出装置１００の制御部１３８は、図１５に示すように、ＣＰＵ等により構成された信号処理部１４４、光源１３５Ａを制御するための光源ドライバー回路１４５、波長可変干渉フィルター５を制御するための電圧制御部１６、受光素子１３７からの信号を受信する受光回路１４７、センサーチップ１１０のコードを読み取り、センサーチップ１１０の有無を検出するセンサーチップ検出器１４８からの信号を受信するセンサーチップ検出回路１４９、及び排出手段１３３を制御する排出ドライバー回路１５０などを備えている。
【００８３】
次に、上記のようなガス検出装置１００の動作について、以下に説明する。
本体部１３０の上部のセンサー部カバー１３１の内部には、センサーチップ検出器１４８が設けられており、このセンサーチップ検出器１４８でセンサーチップ１１０の有無が検出される。信号処理部１４４は、センサーチップ検出器１４８からの検出信号を検出す
ると、センサーチップ１１０が装着された状態であると判断し、表示部１４１へ検出動作を実施可能な旨を表示させる表示信号を出す。
【００８４】
そして、例えば利用者により操作パネル１４０が操作され、操作パネル１４０から検出処理を開始する旨の指示信号が信号処理部１４４へ出力されると、まず、信号処理部１４４は、光源ドライバー回路１４５に光源作動の信号を出力して光源１３５Ａを作動させる。光源１３５Ａが駆動されると、光源１３５Ａから単一波長で直線偏光の安定したレーザー光が射出される。また、光源１３５Ａには、温度センサーや光量センサーが内蔵されており、その情報が信号処理部１４４へ出力される。そして、信号処理部１４４は、光源１３５Ａから入力された温度や光量に基づいて、光源１３５Ａが安定動作していると判断すると、排出ドライバー回路１５０を制御して排出手段１３３を作動させる。これにより、検出すべき標的物質（ガス分子）を含んだ気体試料が、吸引口１２０Ａから、吸引流路１２０Ｂ、センサーチップ１１０内、排出流路１２０Ｃ、排出口１２０Ｄへと誘導される。なお、吸引口１２０Ａには、除塵フィルター１２０Ａ１が設けられ、比較的大きい粉塵や一部の水蒸気などが除去される。
【００８５】
また、センサーチップ１１０は、金属ナノ構造体が複数組み込まれ、局在表面プラズモン共鳴を利用したセンサーである。このようなセンサーチップ１１０では、レーザー光により金属ナノ構造体間で増強電場が形成され、この増強電場内にガス分子が入り込むと、分子振動の情報を含んだラマン散乱光、及びレイリー散乱光が発生する。
これらのレイリー散乱光やラマン散乱光は、光学部１３５を通ってフィルター１３６に入射し、フィルター１３６によりレイリー散乱光が分離され、ラマン散乱光が波長可変干渉フィルター５に入射する。そして、信号処理部１４４は、上記実施形態におけるモード切替部２１、フィルター制御部２２、光量取得部２３、及び光量補正部２４として機能する。つまり、信号処理部１４４は、上記各実施形態と同様にして波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６を駆動させ、受光素子１３７から受光回路１４７を介して入力された迷光量（迷光検査モードで検出）、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光の測定光量（測定モードで検出）から、ラマン散乱光の補正光量を算出する。
信号処理部１４４は、上記のようにして得られた検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光のスペクトルデータと、ＲＯＭに格納されているデータとを比較し、目的のガス分子か否かを判定し、物質の特定をする。また、信号処理部１４４は、表示部１４１にその結果情報を表示させたり、接続部１４２から外部へ出力したりする。
【００８６】
なお、上記図１４及び図１５において、ラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５により分光して分光されたラマン散乱光からガス検出を行うガス検出装置１００を例示したが、ガス検出装置として、ガス固有の吸光度を検出することでガス種別を特定するガス検出装置として用いてもよい。この場合、センサー内部にガスを流入させ、入射光のうちガスにて吸収された光を検出するガスセンサーを本発明の光学モジュールとして用いる。そして、このようなガスセンサーによりセンサー内に流入されたガスを分析、判別するガス検出装置を本発明の測定装置とする。このような構成でも、波長可変干渉フィルターを用いてガスの成分を検出することができる。
【００８７】
また、特定物質の存在を検出するためのシステムとして、上記のようなガスの検出に限られず、近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や、食物や生体、鉱物等の情報の非侵襲的測定装置等の、物質成分分析装置を例示できる。
以下に、上記物質成分分析装置の一例として、食物分析装置を説明する。
【００８８】
図１６は、本発明の光学モジュールを利用した測定装置の一例である食物分析装置の概略構成を示す図である。
この食物分析装置２００は、図１６に示すように、検出器２１０（光学モジュール）と、制御部２２０と、表示部２３０と、を備えている。検出器２１０は、光を射出する光源２１１と、測定対象物からの光が導入される撮像レンズ２１２と、撮像レンズ２１２から導入された光を分光する波長可変干渉フィルター５と、分光された光を検出する撮像部２１３（検出部）と、を備えている。
また、制御部２２０は、光源２１１の点灯・消灯制御、点灯時の明るさ制御を実施する光源制御部２２１と、波長可変干渉フィルター５を制御する電圧制御部１６と、撮像部２１３を制御し、撮像部２１３で撮像された分光画像を取得する検出制御部２２３と、信号処理部２２４と、記憶部２２５と、を備えている。信号処理部２２４は、上記実施形態におけるモード切替部２１、フィルター制御部２２、光量取得部２３、及び光量補正部２４として機能する。
【００８９】
この食物分析装置２００は、システムを駆動させると、光源制御部２２１により光源２１１が制御されて、光源２１１から測定対象物に光が照射される。そして、測定対象物で反射された光は、撮像レンズ２１２を通って波長可変干渉フィルター５に入射する。波長可変干渉フィルター５は電圧制御部１６の制御により、上記第一実施形態に示すような駆動方法で駆動される。これにより、迷光量を除外した精度の高い補正光量（分光画像）を取得することができる。取得された分光画像は、記憶部２２５に蓄積される。
【００９０】
そして、信号処理部２２４は、記憶部２２５に蓄積された各画像における各画素のデータを演算処理し、各画素におけるスペクトルを求める。また、記憶部２２５には、例えばスペクトルに対する食物の成分に関する情報が記憶されており、信号処理部２２４は、求めたスペクトルのデータを、記憶部２２５に記憶された食物に関する情報を基に分析し、検出対象に含まれる食物成分、及びその含有量を求める。また、得られた食物成分及び含有量から、食物カロリーや鮮度等をも算出することができる。更に、画像内のスペクトル分布を分析することで、検査対象の食物の中で鮮度が低下している部分の抽出等をも実施することができ、更には、食物内に含まれる異物等の検出をも実施することができる。
そして、信号処理部２２４は、上述のようにして得られた検査対象の食物の成分や含有量、カロリーや鮮度等の情報を表示部２３０に表示させる処理をする。
【００９１】
また、図１６において、食物分析装置２００の例を示すが、略同様の構成により、上述したようなその他の情報の非侵襲的測定装置としても利用することができる。例えば、血液等の体液成分の測定、分析等、生体成分を分析する生体分析装置として用いることができる。このような生体分析装置としては、例えば血液等の体液成分を測定する装置として、エチルアルコールを検知する装置とすれば、運転者の飲酒状態を検出する酒気帯び運転防止装置として用いることができる。また、このような生体分析装置を備えた電子内視鏡システムとしても用いることができる。
更には、鉱物の成分分析を実施する鉱物分析装置としても用いることができる。
【００９２】
更には、本発明の光学モジュール、測定装置としては、以下のような装置に適用することができる。
例えば、各波長の光の強度を経時的に変化させることで、各波長の光でデータを伝送させることも可能であり、この場合、光学モジュールに設けられた波長可変干渉フィルターにより特定波長の光を分光し、受光部で受光させることで、特定波長の光により伝送されるデータを抽出することができ、このようなデータ抽出用光学モジュールを備えた測定装置により、各波長の光のデータを処理することで、光通信を実施することもできる。この際、上記各実施形態のように、迷光量を除外することで、光通信の信頼性を向上させることができる。
【００９３】
また、測定装置としては、本発明の光学モジュールにより光を分光することで、分光画像を撮像する分光カメラ、分光分析機などにも適用できる。このような分光カメラの一例として、波長可変干渉フィルターを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図１７は、分光カメラの概略構成を示す模式図である。分光カメラ３００は、図１７に示すように、カメラ本体３１０と、撮像レンズユニット３２０と、撮像部３３０とを備えている。
カメラ本体３１０は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット３２０は、カメラ本体３１０に設けられ、入射した画像光を撮像部３３０に導光する。また、この撮像レンズユニット３２０は、図１７に示すように、対物レンズ３２１、結像レンズ３２２、及びこれらのレンズ間に設けられた波長可変干渉フィルター５を備えて構成されている。
撮像部３３０は、受光素子により構成され、撮像レンズユニット３２０により導光された画像光を撮像する。
このような分光カメラ３００では、波長可変干渉フィルター５により撮像対象となる波長の光を透過させることで、所望波長の光の分光画像を撮像することができる。この時、迷光量を検出し、測定光量から差し引くことで、各波長に対する正確な分光画像を取得することができる。
【００９４】
また、本発明の光学モジュールを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
【００９５】
更には、光学モジュール及び測定装置を、濃度検出装置として用いることができる。この場合、波長可変干渉フィルターにより、物質から射出された赤外エネルギー（赤外光）を分光して分析し、サンプル中の被検体濃度を測定する。
【００９６】
上記に示すように、本発明の測定装置は、入射光から所定の光を分光するいかなる装置にも適用することができる。そして、本発明では、光学モジュールとして、上述のように、１デバイスで複数の波長を分光させることができるため、複数の波長のスペクトルの測定、複数の成分に対する検出を精度よく実施することができる。したがって、複数デバイスにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、光学モジュールや測定装置の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。
【００９７】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更できる。
【符号の説明】
【００９８】
１，１Ａ…分光測定装置、５…波長可変干渉フィルター、１０，１０Ａ…光学モジュール、１６…電圧制御部、２０…制御部、５１…固定基板、５２…可動基板、５４…固定反射膜、５５…可動反射膜、５６…静電アクチュエーター、１００…ガス検出装置、２００…食物分析装置、３００…分光カメラ、４００…測色装置、４３０…制御装置、５７１…第一ピラー部、５７２…第二ピラー部、Ｇ１…反射膜間のギャップ。
【図１】
2014164069.tif 000003
【図２】
2014164069.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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