(57)【要約】【課題】迷光の発生を抑制可能な干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供する。【解決手段】波長可変干渉フィルター５は、固定基板５１と、固定基板５１に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する固定反射膜５４と、固定反射膜５４に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する可動反射膜５５と、固定反射膜５４の周囲に設けられ、光吸収層５７１と金属層５７２とを備えた固定電極５６１と、を備え、光吸収層５７１は、金属層５７２よりも固定基板５１から近い位置に設けられた。【選択図】図３
2014182169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、
前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、
前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極と、を備え、
前記光吸収層は、前記金属層よりも前記基板から近い位置に設けられた
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の干渉フィルターにおいて、
前記電極における内周縁の少なくとも一部は、前記第一反射膜と接触している
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一電極は、前記第一反射膜を枠状に囲う
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記第二反射膜が設けられ、前記第二反射膜の厚み方向に変位可能に設けられた可動部を備え、
前記厚み方向から見たときに、前記第一反射膜と前記可動部の外周縁との最小距離よりも、前記第一反射膜と前記第一電極の外周縁との最小距離の方が大きい
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記基板の前記第一電極が設けられた面と反対の面に、前記第一電極に対向して設けられた応力緩和膜を備え、
前記応力緩和膜は、二つの光吸収層と、前記二つの光吸収層の間に設けられた金属層とを備えた
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一反射膜は、導電性を有し、
前記第一電極は、前記第一反射膜に導通している
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項７】
請求項６に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第二反射膜は、導電性を有し、
前記第二反射膜に接続されたミラー電極を備える
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記可動部に設けられ、前記第一電極の少なくとも一部と対向する第二電極を備えた
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項９】
請求項８に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第二電極は、電気的に独立した複数の部分電極を備え、
前記第一電極は、前記複数の部分電極に対する共通電極である
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記基板は、ガラス材料で形成され、
前記光吸収層は、ＴｉＷ、ＴｉＮ、ＮｉＣｒ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２、Ｎｄ２Ｏ３、及びＴａ２Ｏ５の少なくともいずれかで、前記基板上に形成され、
前記金属層は、前記光吸収層上に形成された
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記金属層は、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｐｔ、及びＺｎの少なくともいずれかで形成された
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項１２】
入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、
前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、
前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極と、を備え、
前記光吸収層は、前記第一反射膜から前記第二反射膜に向かう方向において、前記金属層よりも前記第二反射膜から遠い位置に設けられた
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項１３】
基板、前記基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜、及び、前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極、を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを収納する筐体と、を備え、
前記光吸収層は、前記金属層よりも前記基板から近い位置に設けられた
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１４】
基板と、
前記基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、
前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、
前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極と、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光を検出する検出部と、を備え、
前記光吸収層は、前記金属層よりも前記基板から近い位置に設けられた
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１５】
基板、前記基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜、及び、前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極、を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、
前記光吸収層は、前記金属層よりも前記基板から近い位置に設けられた
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに対向する一対の反射膜を有し、この反射膜間の距離を変化させることで、測定対象の光から所定波長の光を取り出す波長可変干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。波長可変干渉フィルターは、一対の反射膜が対向配置され、入射した光を干渉させることで反射膜間のギャップの寸法に応じた波長の光を透過させる。
【０００３】
このような波長可変干渉フィルターにおいて、一対の反射膜が対向配置された領域を通らない光、すなわち分光されていない光が波長可変干渉フィルターを透過し、受光器によって受光されると、分光精度が低下する。
このような分光精度の低下を抑制するために、特許文献１では、反射膜間のギャップ寸法を変化させるために設けられた金属電極をアパーチャーとして利用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５７５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１において、アパーチャーとして使用されている金属電極は、反射率が比較的高い金属材料（例えば、アルミニウム、金、クロム、及びチタン等）で形成されている。従って、金属電極をアパーチャーとして使用する場合、入射した光が反射して反射光が発生するおそれがある。そして、この反射光が波長可変干渉フィルターを封入する筐体や、当該波長可変干渉フィルターを備えた光学モジュール等の装置の内壁等で反射して迷光となって受光器で受光され、分光精度が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、迷光の発生を抑制可能な干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器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】
【０００７】
本発明の干渉フィルターは、基板と、前記基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極と、を備え、前記光吸収層は、前記金属層よりも前記基板から近い位置に設けられたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第一電極が第一反射膜の周囲に設けられる。この第一電極は、基板側に設けられた光吸収層と、光吸収層に対して基板の反対側に設けられた金属層と、を備えている。
このように構成された第一電極は、その内周縁によって第一反射膜に入射する光の入射範囲が規定するアパーチャーとして機能する。このように、第一反射膜に入射する光の入射範囲を規定することにより、反射膜が対向しない領域等に光が入射することを抑制でき、分光精度の低下を抑制できる。
また、第一電極では、基板を透過し、第一電極の光吸収層に入射した光が、光吸収層で吸収されるため、金属層で反射されて再度基板側に向かう光の光量を低減できる。これにより、第一電極の金属層での反射による迷光を抑制でき、分光精度の低下を抑制できる。
【０００９】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第一電極における内周縁の少なくとも一部は、前記第一反射膜と接触していることが好ましい。
本発明では、第一電極の内周縁の少なくとも一部が第一反射膜と接触している。これにより、第一電極と第一反射膜との一部が重なり合っているため、第一反射膜と第一電極との間に隙間がなく、当該隙間から光が透過することを抑制できる。
【００１０】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第一電極は、前記第一反射膜を枠状に囲うことが好ましい。
本発明では、第一電極が第一反射膜を囲う枠状に構成され、第一電極が第一反射膜の周囲を囲むように配置される。これにより、第一電極のアパーチャーとして遮光性能が向上し、分光精度の低下をより効果的に抑制できる。
【００１１】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第二反射膜が設けられ、前記第二反射膜の厚み方向に変位可能に設けられた可動部を備え、前記厚み方向から見たときに、前記第一反射膜と前記可動部の外周縁との最小距離よりも、前記第一反射膜と前記第一電極の外周縁との最小距離の方が大きいことが好ましい。
本発明では、第二反射膜の厚み方向から見たときに（すなわち、基板の厚み方向から見た平面視において）、第一反射膜と可動部の外周縁との最小距離よりも、第一反射膜と第一電極の外周縁との最小距離の方が大きくなるように構成されている。換言すると、第一電極は、上記平面視において、可動部の外周縁の内側から外側に亘って設けられ、第一電極の外周縁は、可動部の外周縁よりも外側に位置している。このため可動部の外周縁への光の入射を抑制でき、迷光を抑制できる。
【００１２】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記基板の前記第一電極が設けられた面と反対の面に、前記第一電極に対向して設けられた応力緩和膜を備え、前記応力緩和膜は、二つの光吸収層と、前記二つの光吸収層の間に設けられた金属層とを備えたことが好ましい。
本発明では、基板には、第一電極が設けられた面と反対の面に、第一電極に対向して応力緩和膜が設けられており、応力緩和膜は、２層の光吸収層と、光吸収層の間に設けられた金属層とを備えている。
このように、応力緩和膜は、第一電極と同様の金属層を備えることにより、第一電極の金属層による内部応力と、略同じ大きさの内部応力で、基板に対する応力を相殺することができ、基板の変形を抑制できる。
また、応力緩和膜は、金属層を挟む一対の光吸収層を備える。基板側の光吸収層は、基板側からの入射光を吸収でき、干渉フィルターへの入射光の一部が応力緩和膜に入射した場合でも他方の光吸収層により吸収することができる。
以上のように、本発明の応力緩和膜により、第一電極による応力を緩和するとともに、迷光をより確実に抑制できる。
【００１３】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第一反射膜は、導電性を有し、前記第一電極は、前記第一反射膜に導通していることが好ましい。
本発明では、第一反射膜と第一電極と導通しているため、第一電極を介して第一反射膜を電極として用いることができる。また、第一電極を例えばグランド電位に設定することで、第一反射膜の帯電を除去することも可能となる。
【００１４】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第二反射膜は、導電性を有し、前記第二反射膜に接続されたミラー電極を備えることが好ましい。
本発明では、第二反射膜がミラー電極に接続されているため、第二反射膜を電極として機能させることができる。この場合、例えば、第一電極及びミラー電極を同電位（例えばグランド電位）にすることで、第一反射膜及び第二反射膜間での静電力の発生を抑制できる。また、第一反射膜及び第二反射膜を静電容量の検出用電極としても機能させることが可能となる。また、第一反射膜及び第二反射膜の間に駆動電圧を印加することもでき、この場合、第一反射膜及び第二反射膜のギャップの寸法を変更するための駆動電極として機能させることも可能となる。
【００１５】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記可動部に設けられ、前記第一電極の少なくとも一部と対向する第二電極を備えたことが好ましい。
本発明では、第一電極と、第二電極とにより、反射膜間ギャップの寸法を変更するギャップ変更部を構成することができる。これにより、駆動電極とアパーチャーとしての第一電極とを別々に設ける必要がないため、干渉フィルターの小型化が可能である。
【００１６】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第二電極は、電気的に独立した複数の部分電極を備え、前記第一電極は、前記複数の部分電極に対する共通電極であることが好ましい。
本発明では、第一電極をこれら部分電極に対する共通電極とし、各部分電極に対してそれぞれ異なる電位を設定することで、各部分電極と第一電極との間で、それぞれ異なる静電引力を作用させることができる。つまり、複数の部分電極と、これに対向する第一電極とにより、複数の静電アクチュエーターを構成することができ、反射膜間のギャップの寸法を高精度に制御することが可能となる。
【００１７】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記基板は、ガラス材料で形成され、前記光吸収層は、ＴｉＷ、ＴｉＮ、ＮｉＣｒ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２、Ｎｄ２Ｏ３、及びＴａ２Ｏ５の少なくともいずれかで、前記基板上に形成され、前記金属層は、前記光吸収層上に形成されたことが好ましい。
本発明では、基板は、ガラス材料で形成されている。また、光吸収層は、ＴｉＷ、ＴｉＮ、ＮｉＣｒ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２、Ｎｄ２Ｏ３、及びＴａ２Ｏ５の少なくともいずれかで、基板上に形成されている。また、金属層は、光吸収層上に形成されている。このような光吸収層は、金属層とガラス材料からなる基板との間で良好な密着性を有し、金属層と基板との間で密着性を確保できる。また、光吸収層は、ガラス材料の基板との界面における反射を抑制でき、より効果的に迷光の発生を抑制できる。
【００１８】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記金属層は、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｐｔ、及びＺｎの少なくともいずれかで形成されたことが好ましい。
本発明では、金属層は、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｐｔ、及びＺｎの少なくともいずれかで形成されている。
これにより、導電性及び遮光性が高い材料で金属層を形成することができ、当該金属層を電極兼アパーチャーとして好適に用いることができる。
【００１９】
本発明の干渉フィルターは、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極と、を備え、前記光吸収層は、前記第一反射膜から前記第二反射膜に向かう方向において、前記金属層よりも前記第二反射膜から遠い位置に設けられたことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に、第一電極は、第一反射膜の周囲に設けられ、アパーチャーとして機能する。また、第一電極は、光吸収層を備えている。これにより、金属層で反射される光の光量を低減できる。これにより、第一電極の金属層での反射による迷光を抑制でき、分光精度の低下を抑制できる。
【００２０】
本発明の光学フィルターデバイスは、基板、前記基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜、及び、前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極、を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを収納する筐体と、を備え、前記光吸収層は、前記金属層よりも前記基板から近い位置に設けられたことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に、第一電極は、第一反射膜の周囲に設けられ、アパーチャーとして機能する。また、第一電極は、光吸収層を備えている。これにより、第一電極の形成領域において、基板を透過してきた光を遮光するとともに、第一電極の金属層での反射による迷光を抑制でき、分光精度の低下を抑制できる。
また、干渉フィルターが筐体内に収納されているため、大気に含まれるガス等による反射膜の劣化や、異物の付着を抑制できる。
【００２１】
本発明の光学モジュールは、基板と、前記基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光を検出する検出部と、を備え、前記光吸収層は、前記金属層よりも前記基板から近い位置に設けられたことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に、第一電極は、第一反射膜の周囲に設けられ、アパーチャーとして機能する。また、第一電極は、光吸収層を備えている。これにより、第一電極の形成領域において、基板を透過してきた光を遮光するとともに、第一電極の金属層での反射による迷光を抑制でき、分光精度の低下を抑制可能な光学モジュールを提供できる。
【００２２】
本発明の電子機器は、基板、前記基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜、及び、前記第一反射膜の周囲に設けられ、光吸収層と金属層とを備えた第一電極、を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、前記光吸収層は、前記金属層よりも前記基板から近い位置に設けられたことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に、第一電極は、第一反射膜の周囲に設けられ、アパーチャーとして機能する。また、第一電極は、光吸収層を備えている。これにより、第一電極の形成領域において、基板を透過してきた光を遮光するとともに、第一電極の金属層での反射による迷光の発生を抑制でき、分光精度の低下を抑制可能な電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】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】前記実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。
【図３】図２の波長可変干渉フィルターのIII−III線での断面図。
【図４】第二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５】第三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６】第四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７】第五実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。
【図８】前記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９】第六実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。
【図１０】光学フィルターデバイスの変形例の概略構成を示す断面図。
【図１１】本発明の波長可変干渉フィルターを備えた測色装置（電子機器）の概略構成を示す図。
【図１２】本発明の波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置（電子機器）の概略構成を示す図。
【図１３】図１２のガス検出装置の制御系を示すブロック図。
【図１４】本発明の波長可変干渉フィルターを備えた食物分析装置（電子機器）の概略構成を示す図。
【図１５】本発明の波長可変干渉フィルターを備えた分光カメラ（電子機器）の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第一実施形態を図面に基づいて説明する。
［分光測定装置の構成］
図１は、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である。
分光測定装置１は、本発明の電子機器であり、測定対象Ｘで反射された測定対象光に基づいて、測定対象光の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。
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、制御部２０と、を備えている。
【００２５】
［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、検出部１１と、Ｉ−Ｖ変換器１２と、アンプ１３と、Ａ／Ｄ変換器１４と、電圧制御部１５と、を備えている。
光学モジュール１０は、測定対象光を、入射光学系（図示省略）を介して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により測定対象光から所定波長の光を透過させ、透過した光を検出部１１で受光する。検出部１１からの検出信号は、Ｉ−Ｖ変換器１２、アンプ１３、及びＡ／Ｄ変換器１４を介して制御部２０に出力される。
【００２６】
［波長可変干渉フィルターの構成］
ここで、分光測定装置１に組み込まれる波長可変干渉フィルター５について、以下説明する。図２は、波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図である。図３は、図２をIII−III線で断面した際の断面図である。
本実施形態の波長可変干渉フィルター５は、いわゆるファブリーペローエタロンである。この波長可変干渉フィルター５は、図２〜図３に示すように、本発明の基板に相当する固定基板５１と、可動基板５２とを備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば各種ガラスや、水晶、シリコンなどにより形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、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。
【００２７】
固定基板５１には、固定反射膜５４（第二反射膜）が設けられ、可動基板５２には、可動反射膜５５（第一反射膜）が設けられており、これらの固定反射膜５４及び可動反射膜５５は、反射膜間ギャップＧ１（ギャップ）を介して対向配置されている。そして、波長可変干渉フィルター５には、この反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を調整（変更）するのに用いられる静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた可動電極５６２とにより構成されている。これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、電極間ギャップを介して対向し、静電アクチュエーター５６として機能する。
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、接合膜５３、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。
【００２８】
（固定基板の構成）
固定基板５１には、図３に示すように、エッチングにより電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板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、固定電極５６１及び可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
また、図２に示すように、固定基板５１の頂点Ｃ１には、切欠部５１４が形成されており、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側に、後述する可動電極パッド５６４Ｐが露出する。
【００２９】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１の平面中心点Ｏを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に略円柱状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、固定電極５６１（本発明の第一電極に相当する）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、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の外周縁の頂点Ｃ１，頂点Ｃ２に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００３０】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、固定電極５６１が設けられている。
より具体的には、固定電極５６１は、固定反射膜５４を囲う枠状（本実施形態では円環状）に形成されている。また、固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動基板５２における可動部５２１に対向する領域から、保持部５２２に対向する領域に跨って設けられている。すなわち、固定電極５６１は、フィルター平面視において、後述する可動部５２１の側壁部５２１Ｂ（本発明の可動部の外周縁に相当）に対向する位置を覆って設けられている。さらに換言すると、固定電極５６１は、フィルター平面視において、固定反射膜５４と可動部５２１の側壁部５２１Ｂとの最小距離よりも、固定反射膜５４と固定電極５６１の外周縁との最小距離の方が大きくなるように構成されている。
【００３１】
固定電極５６１は、光吸収層５７１と、金属層５７２とを備え、これら光吸収層５７１及び金属層５７２が固定基板５１上に順に積層されている。
金属層５７２は、導電性及び遮光性を有する金属材料で形成され、光を通さない。金属層５７２を形成する金属材料としては、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｐｔ、及びＺｎ等が例示される。
【００３２】
光吸収層５７１は、固定基板５１側から入射する光の反射を抑制する。すなわち、光吸収層５７１は、固定基板５１と光吸収層５７１との界面での反射を抑制する反射防止層として機能するとともに、光吸収層５７１に入射した光を減衰（吸収）する機能を有する。このような光吸収層５７１を形成する材料としては、ＴｉＷ、ＴｉＮ、ＮｉＣｒ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２、Ｎｄ２Ｏ３、及びＴａ２Ｏ５等が例示される。
【００３３】
このような固定電極５６１は、例えば固定基板５１上に光吸収層５７１を形成する膜材（例えばＴｉＷ膜）を成膜し、さらに、金属層５７２を形成する膜材（例えばＡｕ膜）を成膜し、フォトリソグラフィーを利用してこれらの膜材（ＴｉＷ膜及びＡｕ膜）をパターニングすることで形成される。光吸収層５７１及び金属層５７２のそれぞれの厚みは、例えば３０ｎｍ及び１００ｎｍである。
【００３４】
固定基板５１には、固定電極５６１の外周縁から、頂点Ｃ２方向に延出する固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３の延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、電圧制御部１５に接続される固定電極パッド５６３Ｐを構成する。この固定電極パッド５６３Ｐは、電圧制御部１５において、例えばＧＮＤ（グランド）に接続される。
なお、固定電極５６１上に、固定電極５６１及び可動電極５６２の間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
【００３５】
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、当該反射膜設置部５１２の可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａを備えている。
この反射膜設置面５１２Ａには、図３に示すように、固定反射膜５４が設置されている。
固定反射膜５４は、図３に示すように、フィルター平面視において、反射膜設置面５１２Ａから、電極配置溝５１１に亘って設けられている。固定反射膜５４の外周部の一部は、固定電極５６１の内周部（内周縁から所定寸法となる領域）を覆って設けられている。
このような構成では、固定電極５６１の内周縁により、固定反射膜５４に入射する光の有効径が規定される。すなわち、固定電極５６１は、アパーチャーとして機能する。
【００３６】
なお、固定電極５６１と固定反射膜５４とが重なった領域（重なり領域）は、電極設置面５１１Ａに形成されている。この電極設置面５１１Ａは、基板厚み方向において、反射膜設置面５１２Ａよりも可動基板５２から遠い位置に設けられているので、可動基板５２を固定基板５１側に変位させた際に、当該重なり領域の固定反射膜５４が可動基板５２や当該可動基板５２上の他の膜材に接触することがない。
【００３７】
この固定反射膜５４は導電性を有し、例えばＡｇ、Ｂｉ、Ｎｄ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いて形成することができる。この固定反射膜５４は、ＧＮＤ電極である固定電極５６１と接触しており、ＧＮＤとされている。
なお、固定反射膜５４は、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
【００３８】
また、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、低屈折率膜及び高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、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。
【００３９】
そして、固定基板５１の可動基板５２に対向する面のうち、エッチングにより、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び電極引出溝５１１Ｂが形成されない面は、第一接合部５１３を構成する。この第一接合部５１３には、第一接合膜５３１が設けられ、この第一接合膜５３１が、可動基板５２に設けられた第二接合膜５３２に接合されることで、上述したように、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
【００４０】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、図２に示すようなフィルター平面視において、平面中心点Ｏ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基板外周部５２５と、を備えている。
また、可動基板５２には、図２に示すように、頂点Ｃ２に対応して、切欠部５２４が形成されており、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に、固定電極パッド５６３Ｐが露出する。
【００４１】
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、可動電極５６２及び可動反射膜５５が設けられている。
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。このような反射防止膜は、低屈折率膜及び高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、可動基板５２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ことができる。
【００４２】
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と反射膜間ギャップ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。
なお、可動反射膜５５は、図示しない配線によりＧＮＤに接続されており、固定反射膜５４と同電位となっている。
【００４３】
可動電極５６２は、可動面５２１Ａにおいて、平面中心点Ｏを中心とした円環状に、可動反射膜５５の周囲に設けられている。この可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２を介して固定電極５６１の一部に対向している。固定電極５６１及び可動電極５６２が対向する領域において、本発明のギャップ変更部に相当する静電アクチュエーター５６が構成される。
可動電極５６２は、固定電極５６１と同様に、光吸収層５８１と、金属層５８２とを備え、これら光吸収層５８１及び金属層５８２が可動基板５２上に順に積層されている。なお、光吸収層５８１及び金属層５８２は、固定電極５６１における光吸収層５７１及び金属層５７２と同じ素材により構成される。
【００４４】
また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から可動基板５２の頂点Ｃ１に向かって延出する可動引出電極５６４が設けられている。この可動引出電極５６４の延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ１に位置する部分）は、電圧制御部１５に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。可動電極５６２は、電圧制御部１５によって駆動電圧が印加される。
【００４５】
なお、本実施形態では、上述したように、電極間ギャップＧ２のギャップ量が反射膜間ギャップＧ１のギャップ量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、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が、電極間ギャップＧ２のギャップ量よりも大きくなる構成としてもよい。
なお、可動電極５６２上に、固定電極５６１及び可動電極５６２の間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
【００４６】
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、保持部５２２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の形状変化が起こらない。したがって、可動部５２１に設けられた可動反射膜５５の撓みも生じず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を常に平行状態に維持することが可能となる。
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、平面中心点Ｏ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。
【００４７】
基板外周部５２５は、上述したように、フィルター平面視において保持部５２２の外側に設けられている。この基板外周部５２５の固定基板５１に対向する面は、第一接合部５１３に対向する第二接合部５２３を備えている。そして、この第二接合部５２３には、第二接合膜５３２が設けられ、上述したように、第二接合膜５３２が第一接合膜５３１に接合されることで、固定基板５１及び可動基板５２が接合されている。
【００４８】
［検出部、Ｉ−Ｖ変換器、アンプ、Ａ／Ｄ変換器、電圧制御部の構成］
図１にもどり、検出部１１は、波長可変干渉フィルター５の各反射膜５４，５５が対向する光干渉領域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出力する。
Ｉ−Ｖ変換器１２は、検出部１１から入力された検出信号を電圧値に変換し、アンプ１３に出力する。
アンプ１３は、Ｉ−Ｖ変換器１２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１４は、アンプ１３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。
【００４９】
電圧制御部１５は、波長可変干渉フィルター５の固定引出電極５６３（固定電極パッド５６３Ｐ）、及び可動接続電極５６４（可動電極パッド５６４Ｐ）に接続されている。電圧制御部１５は、制御部２０の制御に基づいて、固定電極パッド５６３Ｐ及び可動電極パッド５６４Ｐに電圧を印加することで、静電アクチュエーター５６に対して電圧を印加する。具体的には、電圧制御部１５は、固定電極パッド５６３Ｐをグランド回路に接続し、グランド電位にする。一方、可動電極パッド５６４Ｐに対して制御部２０からの制御に基づいた駆動電位を設定する。これにより、静電アクチュエーター５６の固定電極５６１及び可動電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が固定基板５１側に変位して、反射膜間ギャップＧ１の寸法が所定値に設定される。
【００５０】
［制御部の構成］
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、フィルター駆動部２１と、光量取得部２２と、分光測定部２３と、を備える。
また、制御部２０は、各種データを記憶する記憶部３０を備え、記憶部３０には、静電アクチュエーター５６を制御するためのＶ−λデータが記憶される。
このＶ−λデータには、静電アクチュエーター５６に印加する電圧に対する、波長可変干渉フィルター５を透過する光のピーク波長が記録されている。
【００５１】
フィルター駆動部２１は、波長可変干渉フィルター５により取り出す光の目的波長を設定するとともに、記憶部３０に記憶されたＶ−λデータから設定した目的波長に対応する目標電圧値を読み込む。そして、フィルター駆動部２１は、読み込んだ目標電圧値を印加させる旨の制御信号を電圧制御部１５に出力する。これにより、電圧制御部１５から静電アクチュエーター５６に目標電圧値の電圧が印加される。
光量取得部２２は、検出部１１により取得された光量に基づいて、波長可変干渉フィルター５を透過した目的波長の光の光量を取得する。
分光測定部２３は、光量取得部２２により取得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。
【００５２】
分光測定部２３における分光測定方法としては、例えば、測定対象波長に対して検出部１１により検出された光量を、当該測定対象波長の光量として分光スペクトルを測定する方法や、複数の測定対象波長の光量に基づいて分光スペクトルを推定する方法等が挙げられる。
分光スペクトルを推定する方法としては、例えば、複数の測定対象波長に対する光量のそれぞれを行列要素とした計測スペクトル行列を生成し、この計測スペクトル行列に対して、所定の変換行列を作用させることで、測定対象となる光の分光スペクトルを推定する。この場合、分光スペクトルが既知である複数のサンプル光を、分光測定装置１により測定し、測定により得られた光量に基づいて生成される計測スペクトル行列に変換行列を作用させた行列と、既知の分光スペクトルとの偏差が最小となるように、変換行列を設定する。
【００５３】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、固定基板５１において、固定反射膜５４を囲う環状（枠状）の固定電極５６１が設けられている。この固定電極５６１は、光吸収層５７１と、光を通さない金属層５７２とが順次積層されて構成される。
このように構成された固定電極５６１では、当該固定電極５６１の内周縁により固定反射膜５４に入射する光の有効径を規定でき、アパーチャーとして機能させることができる。また、入射光の一部が固定基板５１を透過して固定電極５６１に入射した場合でも、光吸収層５７１の反射防止機能により入射光が光吸収層５７１で反射されることなく、当該光吸収層５７１の内部に透過する。そして、光吸収層５７１において、入射光の一部が吸収されることで、当該入射光の光量を減少させることができる。さらに、その光が金属層５７２に反射されたとしても、再び光吸収層５７１を通過することになり、さらに反射光が吸収され、減衰させることができる。
以上に示すように、本実施形態の固定電極５６１は、アパーチャーとして機能させることができ、かつ、当該固定電極５６１に光が入射した場合でもその光を減衰させることができ、迷光の発生を抑制できる。従って、波長可変干渉フィルター５の分光精度の低下を抑制でき、光学モジュール１０において、高精度に目標波長の光の光量を受光することができる。従って、分光測定装置１は、測定対象Ｘに対する正確な分光測定を実施することができる。
【００５４】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、固定電極５６１の内周部が、固定反射膜５４の外周部と重なっている。これにより、固定電極５６１と固定反射膜５４との間に隙間が生じず、当該隙間から光が迷光となる不都合を回避できる。
特に、本実施形態では、固定電極５６１と固定反射膜５４とが重なっている領域（重なり領域）では、固定反射膜５４と可動反射膜５５とが対向する領域（対向領域）の中心部（平面中心点Ｏ）よりも、基板間距離が大きい。
このため、静電アクチュエーター５６の駆動時に、可動部５２１上の可動電極５６２が固定電極５６１上の固定反射膜５４に接触する不具合を回避することができる。
【００５５】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、固定電極５６１は、フィルター平面視において、可動部５２１から保持部５２２に跨って設けられている。すなわち、固定電極５６１は、可動部５２１の外周縁と保持部５２２との境界部分である可動部５２１の側壁部５２１Ｂを覆って設けられている。従って、側壁部５２１Ｂに光が入射することを抑制でき、側壁部５２１Ｂへの入射光が乱反射することによる迷光の発生を抑制できる。
【００５６】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、固定反射膜５４は、導電性を有しており、固定電極５６１と導通している。これにより、固定反射膜５４に帯電した電荷を除去することができる。従って、反射膜間のギャップ寸法を変更する際に、反射膜間に余計な静電力が働くことを回避でき、当該静電引力による駆動精度の低下を抑制できる。
【００５７】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、固定電極５６１は、静電アクチュエーター５６を構成する駆動用の電極とアパーチャーの機能を兼ねている。これにより、駆動電極とアパーチャーとを個別に設ける必要がないため、波長可変干渉フィルター５の小型化が可能である。
【００５８】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、固定基板５１は、ガラス材料で形成されている。また、光吸収層５７１は、ＴｉＷ、ＴｉＮ、ＮｉＣｒ、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＦ２、Ｎｄ２Ｏ３、及びＴａ２Ｏ５等で、固定基板５１上に形成されている。また、金属層５７２は、光吸収層５７１上に形成されている。
このような光吸収層５７１は、金属層５７２とガラス材料からなる固定基板５１との間で良好な密着性を有し、金属層５７２と固定基板５１との間で密着性を確保できる。また、光吸収層５７１は、固定基板５１との界面における反射を抑制でき、より効果的に迷光の発生を抑制できる。
【００５９】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、金属層５７２は、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｇ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｐｔ、及びＺｎ等の導電性及び遮光性が高い材料で形成されている。これにより、金属層５７２を電極兼アパーチャーとして好適に用いることができる。
【００６０】
［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。
本実施形態では、固定電極が反射膜設置部５１２の側壁を覆うように構成されている点で上記第一実施形態と相違している。
図４は、本発明に係る第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａの概略構成を示す断面図である。なお、波長可変干渉フィルター５Ａは、上記相違点以外は、基本的に第一実施形態の波長可変干渉フィルター５と同様の構成を有する。なお、以降の実施形態の説明にあたり、既に説明した構成については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００６１】
固定電極５６１Ａは、図４に示すように、その内周縁が、反射膜設置面５１２Ａ上に位置し、反射膜設置部５１２の側壁部５１２Ｂを覆っている。
また、固定反射膜５４Ａの外周部は、フィルター平面視において、反射膜設置面５１２Ａ上に設けられた固定電極５６１Ａの内周部を覆うように設けられている。
【００６２】
［第二実施形態の作用効果］
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、固定電極５６１Ａの内周縁よりも内側の固定反射膜５４Ａは、可動反射膜５５との距離が一様に等しくなる。これにより、より精度よく所望の目標波長の光を波長可変干渉フィルター５から透過させることが可能となり、分光精度をより向上させることができる。
【００６３】
［第三実施形態］
次に、本発明に係る第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、固定基板５１の一方の面に設けられた固定電極５６１に対向するように、固定基板５１の他方の面に応力緩和膜が設けられている点で上記第一実施形態と相違している。
図５は、本発明に係る第三実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂの概略構成を示す断面図である。
【００６４】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂは、図５に示すように、固定基板５１の固定電極５６１が設けられた面と反対の面で、フィルター平面視において固定電極５６１と重なる位置に、応力緩和膜５９が設けられている。この応力緩和膜５９は、第一光吸収層５９１と、金属層５９２と、第二光吸収層５９３とを備え、これら第一光吸収層５９１、金属層５９２、及び第二光吸収層５９３が固定基板５１上に順に積層されている。
金属層５９２は、金属層５７２と同一素材により構成され、同一厚み寸法を有する。従って、固定基板５１に対して、金属層５７２から付与される内部応力と同じ大きさで、かつ向きが逆の内部応力が、金属層５９２から付与されることになり、固定基板５１にかかる内部応力が緩和（相殺）される。
【００６５】
第一光吸収層５９１は、光吸収層５７１と同様の素材により構成されており、固定基板５１側から入射する光の反射を抑制し、かつ、入射した光を減衰させる。
第二光吸収層５９３も、光吸収層５７１と同様の素材により構成されており、波長可変干渉フィルターに入射する入射光の一部が応力緩和膜５９に入射した場合に、入射光の反射を抑制し、かつ、入射した光を減衰させる。
【００６６】
［第三実施形態の作用効果］
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂでは、固定基板５１には、固定電極５６１が設けられた面と反対の面に、固定電極５６１に対向して応力緩和膜５９が設けられており、応力緩和膜５９は、２層の光吸収層５９１，５９３と、これら光吸収層５９１，５９３の間に設けられた金属層５９２とを備えている。この金属層５９２は、固定電極５６１の金属層５７２と同様の構成を有し、２層の光吸収層５９１，５９３は、光吸収層５７１と同様の構成を有する。
このため、金属層５９２により、固定電極５６１の金属層５７２の内部応力を相殺することができ、固定基板５１の変形を抑制できる。
【００６７】
また、第一光吸収層５９１により、固定基板５１側から入射した光の反射を抑制し、光量を減少させることができる。このため、固定電極５６１に入射した光の一部が減衰しきれずに反射された場合でも、応力緩和膜５９に入射されることでさらにその光量を減少させることができ、より迷光を抑えることができる。
さらに、第二光吸収層５９３により、波長可変干渉フィルター５Ｂに入射する光の一部が応力緩和膜５９に入射した場合でも、反射光を減衰させることができ、迷光を抑制できる。
以上に示すように、応力緩和膜５９により、固定電極５６１による応力を緩和するとともに、迷光の発生をより確実に抑制できる。
【００６８】
なお、金属層５９２は、本実施形態のように、金属層５７２と同一の材料及び形状とすることで、応力緩和機能を実現可能な金属層５９２を容易に形成できる。しかしながら、金属層５９２は、金属層５７２と同一の材料及び同一の形状で形成されることに限定されず、金属層５７２による応力を緩和する応力を固定基板５１に付与可能であれば任意の材料及び形状で形成されていてもよい。特に、応力緩和膜５９の内周縁の直径を反射膜設置面５１２Ａの直径よりも小さくする事で、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法が略同一である領域のみにおいて反射膜５４に光が入射するように入射範囲を規定してもよい。
【００６９】
［第四実施形態］
次に、本発明に係る第四実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、可動電極が複数の部分電極によって構成されている点で上記第一実施形態と相違している。
図６は、本発明に係る第四実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｃの概略構成を示す断面図である。
【００７０】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｃは、図６に示すように、可動基板５２の可動面５２１Ａにおいて、平面中心点Ｏを中心とした略Ｃ字状の第一可動電極５６２Ａと、フィルター平面視において第一可動電極５６２Ａの外に設けられる略Ｃ字状の第二可動電極５６２Ｂと、を備えている。
これら第一可動電極５６２Ａ及び第二可動電極５６２Ｂは、互いに離間している。すなわち、本実施形態では、フィルター平面視において内側と外側との二つの可動電極が配置された二重電極構造を備えている。
【００７１】
なお、図示を省略するが、第一可動電極５６２Ａは、外周縁から可動基板５２の１つの頂点に向かって延出する可動引出電極が設けられ、その延出先端部（可動基板５２の頂点に位置する部分）は、電圧制御部１５に接続される可動電極パッドを構成する。
また、第二可動電極５６２Ｂも同様に、外周縁から可動基板５２の他の頂点に向かって延出する可動引出電極が設けられ、その延出先端部は、電圧制御部１５に接続される可動電極パッドを構成する。
【００７２】
固定電極５６１は、第一可動電極５６２Ａ及び第二可動電極５６２Ｂに対する共通電極であり、例えば電圧制御部１５においてＧＮＤ回路に接続されている。固定電極５６１及び第一可動電極５６２Ａが対向する領域により第一静電アクチュエーター５６Ａが構成される。また、固定電極５６１及び第二可動電極５６２Ｂが対向する領域により第二静電アクチュエーター５６Ｂが構成される。
このように構成された波長可変干渉フィルター５Ｃでは、第一可動電極５６２Ａ及び第二可動電極５６２Ｂにそれぞれ異なる電圧を印加させることができる。
【００７３】
［第四実施形態の作用効果］
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｃでは、可動電極５６２を、第一可動電極５６２Ａ及び第二可動電極５６２Ｂ、すなわち複数の部分電極で構成し、固定電極５６１をこれら部分電極に対する共通電極とする。これにより、上記第一から第三実施形態と同様に、固定電極５６１をアパーチャーとして機能させることができ、かつ、迷光を抑制できる。これに加え、第一可動電極５６２Ａ及び第二可動電極５６２Ｂをそれぞれ別の電位に設定することで、第一静電アクチュエーター５６Ａ及び第二静電アクチュエーター５６Ｂに対してそれぞれ異なる静電引力を作用させることができる。これにより、反射膜間のギャップ寸法の制御をより高精度に行うことができ、高精度の分光を行うことができる。
【００７４】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、可動反射膜５５に対してミラー電極５５１が接続される点で上記第一実施形態と相違している。
図７は、本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｄの概略構成を示す平面図である。
図８は、図７におけるVIII-VIII線を断面した断面図である。
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｄでは、可動電極５６２は、略Ｃ字状に形成されている。そして、可動基板５２は、可動反射膜５５に接続され、可動電極５６２のＣ字開口部を通り頂点Ｃ３に延出するミラー電極５５１を備えている。このミラー電極５５１は、例えば、可動反射膜５５がＡｇ合金等の金属膜により構成されている場合、可動反射膜５５と同時に形成することができる。
また、ミラー電極５５１の先端部（可動基板５２の頂点Ｃ３に位置する部分）は、ミラー電極パッド５５１Ｐを構成し、電圧制御部１５に接続されている。
また、電圧制御部１５は、固定電極パッド５６３Ｐ及びミラー電極パッド５５１Ｐをグランド回路に接続し、グランド電位（０Ｖ）に設定する。
なお、固定基板５１は、頂点Ｃ３の位置に切欠部５１５が設けられており、ミラー電極パッド５５１Ｐが露出している。
【００７５】
［第五実施形態の作用効果］
本実施形態では、可動反射膜５５に接続されるミラー電極５５１がグランド電位に設定されている。このため、可動反射膜５５の帯電を防止できる。従って、反射膜５４，５５間の静電力の発生をより確実に抑制でき、静電アクチュエーター５６を駆動する際の駆動精度をより向上させることができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、電圧制御部１５により、パッド５５１Ｐ，５６３Ｐをグランド回路に接続し、グランド電位にする例を示すが、これに限定されない。例えば、パッド５５１Ｐ，５６３Ｐを所定の共通電位に設定すればよい。この場合でも、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の電荷量を同じにでき、静電力の発生を抑制できる。
【００７７】
［第五実施形態の変形例］
上記第五実施形態では、電圧制御部１５は、パッド５５１Ｐ，５６３Ｐをグランド回路に接続し、固定反射膜５４及び可動反射膜５５をグランド電位にする例を示したが、これに限定されない。
例えば、電圧制御部１５において、パッド５５１Ｐ，５６３Ｐが静電容量検出回路に接続される構成としてもよい。
この場合、静電容量検出回路により、高周波電圧を固定反射膜５４及び可動反射膜５５間に印加することで、反射膜５４，５５間の静電容量、すなわち反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を検出することが可能となる。
【００７８】
［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態の分光測定装置１では、光学モジュール１０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。本実施形態では、そのような光学モジュールに対しても、波長可変干渉フィルター５を容易に設置可能にする光学フィルターデバイスについて、以下に説明する。
【００７９】
図９は、本発明に係る第六実施形態の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９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を収納する筐体６１０を備えている。
この筐体６１０は、底部６１１と、リッド６１２と、射出側ガラス窓６１３（導光部）と、入射側ガラス窓６１４（導光部）と、を有する。
【００８０】
底部６１１は、例えば単層セラミック基板により構成される。この底部６１１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。また、底部６１１には、波長可変干渉フィルター５の反射膜（固定反射膜５４，可動反射膜５５）に対向する領域に、光射出孔６１１Ａが開口形成されている。この光射出孔６１１Ａは、波長可変干渉フィルター５により分光されて取り出された光が通過する窓であり、射出側ガラス窓６１３が接合されている。なお、底部６１１及び射出側ガラス窓６１３の接合としては、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を用いることができる。
【００８１】
また、底部６１１の上面（筐体６１０の内部側）には、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐに対応した数の端子部６１６が設けられている。また、底部６１１は、各端子部６１６が設けられる位置に、貫通孔６１５が形成されており、各端子部６１６は、貫通孔６１５を介して、底部６１１の下面（筐体６１０の外部側）に設けられた接続端子６１７に接続されている。
また、底部６１１の外周縁には、リッド６１２に接合される封止部６１９が設けられている。
【００８２】
リッド６１２は、図９に示すように、底部６１１の封止部６１９に接合される封止部６２０と、封止部６２０から連続し、底部６１１から離れる方向に立ち上がる側壁部６２１と、側壁部６２１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６２２とを備えている。このリッド６１２は、例えばコバール等の合金又は金属により形成することができる。
このリッド６１２は、封止部６２０と、底部６１１の封止部６１９とが、例えばレーザー封止等により接合されることで、底部６１１に接合されている。また、リッド６１２の天面部６２２には、波長可変干渉フィルター５の各反射膜５４，５５に対向する領域に、光入射孔６１２Ａが開口形成されている。この光入射孔６１２Ａは、波長可変干渉フィルター５により分光したい入射光（測定対象光）が入射される窓であり、入射側ガラス窓６１４が接合されている。
【００８３】
［第六実施形態の作用効果］
本実施形態の光学フィルターデバイス６００では、上記第一実施形態と同様に、固定電極５６１の形成領域において、固定基板５１を透過してきた光の反射を抑制でき、この反射光が筐体６１０の内壁で反射して迷光が発生することを抑制できる。
また、本実施形態の光学フィルターデバイス６００では、筐体６１０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、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。従って、測色センサー等の光学モジュールや電子機器に対して、波長可変干渉フィルター５を設置する際や、メンテナンス時において、他の部材との衝突等による破損を防止できる。
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、光学モジュールや電子機器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６１０の外周面に露出する接続端子６１７が設けられているため、光学モジュールや電子機器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。
【００８４】
［第六実施形態の変形例］
図１０は、上記第六実施形態の一変形例の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１０に示すように、光学フィルターデバイス６００Ａは、波長可変干渉フィルター５を収納する凹部であるフィルター収納部６３１Ｃが設けられたセラミック基板６３１と、フィルター収納部６３１Ｃを覆うガラスリッド６３２とを備えている。この光学フィルターデバイス６００Ａは、フィルター収納部６３１Ｃに波長可変干渉フィルター５を収納した状態で、セラミック基板６３１にガラスリッド６３２が接合され、内部空間６３４を封止している。
【００８５】
セラミック基板６３１のガラスリッド６３２と対向する面には、基板の厚み方向に貫通する光射出孔６３１Ａが開口形成されている。この光射出孔６３１Ａには射出側ガラス窓６３３が接合されている。
また、セラミック基板６３１には、波長可変干渉フィルター５に電力を供給するための端子部６１６が設けられている。また、セラミック基板６３１は、端子部６１６が設けられる位置に、貫通孔６３１Ｂが形成されており、端子部６１６は、貫通孔６３１Ｂを介して、セラミック基板６３１の下面に設けられた接続端子６１７に接続されている。
【００８６】
本変形例の光学フィルターデバイス６００Ａでは、ガラスリッド６３２側から入射した光が、波長可変干渉フィルター５に入射し、分光された光が光射出孔６３１Ａから射出される。本変形例でも、上記第六実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、光学フィルターデバイス６００Ａでは、光入射側のリッドがガラス材料で形成され、光が透過可能となっている。これにより、入射光の一部が、波長可変干渉フィルター５に設けられた固定電極５６１で反射したとしても、光入射側に向かってガラスリッド６３２を透過する。従って、固定電極５６１での反射に起因する迷光の発生を抑制できる。
【００８７】
［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、固定電極５６１は、光吸収層５７１及び金属層５７２が固定基板５１に順次積層された２層構成であるとしたが、本発明はこれに限定されず、固定基板５１と光吸収層５７１との間、光吸収層５７１と金属層５７２との間に別の層を備える３層以上の構成であってもよい。例えば、固定基板５１と光吸収層５７１との間にＩＴＯ等で構成された透明電極層を設けてもよい。
【００８８】
上記各実施形態では、アパーチャーとしての固定電極５６１の内周部が固定反射膜５４の外周部に重なっている構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、固定電極５６１の内周縁の側面と固定反射膜５４の外周縁の側面と接触することで、固定電極５６１の内側が固定反射膜５４となる構成としてもよい。
また、例えば、アパーチャーとしての固定電極５６１の内周部と、固定反射膜５４の外周部との少なくとも一部が重なる構成としてもよい。この場合でも、固定電極５６１と固定反射膜５４との重なり部分で、固定電極５６１及び固定反射膜５４間の光の透過を抑制できる。
【００８９】
上記各実施形態では、アパーチャー電極である固定電極５６１は、可動部５２１の外周縁と保持部５２２との境界部分である可動部５２１の側壁部５２１Ｂを跨ぐように設けられているとしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、固定電極５６１は、少なくとも固定反射膜５４の周囲を覆うように設けられていればよく、フィルター平面視において、保持部５２２の対向位置よりも内側のみに設けられていてもよい。
また、固定電極５６１は、少なくとも固定反射膜５４の周囲に設けられていればよく、例えば固定反射膜５４の周囲の一部を囲むように設けられていてもよい。この場合でも、固定電極５６１の配置領域において、入射光の範囲を規定でき、かつ、固定電極５６１の金属層５７２での反射光による迷光の発生を抑制できる。
【００９０】
上記第五実施形態において、可動反射膜５５をＧＮＤ電位にして帯電を除去する例、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を静電容量検出量の電極として機能させる例を示したが、さらに、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を駆動用の静電アクチュエーターとして機能させてもよい。
【００９１】
また上記各実施形態では、各反射膜５４，５５が導電性を有するとしたが、非導電性の材料で構成されていてもよい。例えば、固定反射膜５４及び可動反射膜５５が導電層を有さない誘電体多層膜等により構成してもよい。
上記各実施形態では、固定基板５１に設けられた固定電極５６１をアパーチャー電極としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、可動基板５２に設けられた可動電極５６２をアパーチャー電極としもよく、固定電極５６１及び可動電極５６２の両方をアパーチャー電極としてもよい。
【００９２】
上記各実施形態及び変形例では、ギャップ変更部として静電アクチュエーターを例示したが、これに限定されない。例えば、ギャップ変更部として、固定電極５６１の代わりに第一誘電コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘電コイル又は永久磁石を配置した誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。その他、圧電素子を用いて可動部５２１を変位させる構成、空気圧により反射膜間ギャップを変化させる構成など、反射膜間ギャップＧ１を変化させることが可能な構成であれば、ギャップ変更部として、いかなる駆動手段を用いてもよい。
【００９３】
また、上記各実施形態及び変形例では、波長可変型のファブリーペローエタロンである波長可変干渉フィルター５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄについて説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、静電アクチュエーター５６（ギャップ変更部）を備えていない波長固定型のファブリーペローエタロンであってもよい。この場合、本発明のアパーチャー電極を、例えば上記の静電容量検出電極や、帯電防止電極等の他の電極として利用することができる。
【００９４】
上記各実施形態及び変形例では、波長可変干渉フィルター５，５Ａ、５Ｂ，５Ｃ，５Ｄとして、固定基板５１上に第一反射膜である固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２上に第二反射膜である可動反射膜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、各反射膜を基板に設けない構成としてもよい。この場合、例えば、平行ガラス基板の一方の面に第一電極及び第一反射膜を設け、当該一方の面と平行となる他方の面に第二電極及び第二反射膜を設けた後、エッチング等により平行ガラス基板をエッチングする。当該構成では、基板が設けられない構成となり、分光素子をより薄型化できる。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。
【００９５】
また、本発明の電子機器として、上記各実施形態では、分光測定装置１を例示したが、その他、様々な分野により本発明の波長可変干渉フィルター５、光学モジュール、及び電子機器を適用することができる。
例えば、本発明の電子機器を、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１１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。
【００９６】
測色装置４００は、図１１に示すように、測定対象Ｘに光を射出する光源装置４１０と、測色センサー４２０（光学モジュール）と、測色装置４００の全体動作を制御する制御装置４３０（制御部）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測定対象Ｘにて反射させ、反射された測定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、測定対象光の色度、すなわち測定対象Ｘの色を分析して測定する装置である。
【００９７】
光源装置４１０、光源４１１、複数のレンズ４１２（図１１には１つのみ記載）を備え、測定対象Ｘ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測定対象Ｘ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、例えば測定対象Ｘ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。
【００９８】
測色センサー４２０は、図１１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検出部１１と、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６への印加電圧を制御する電圧制御部１５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、測定対象Ｘで反射された反射光（測定対象光）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測定対象光のうち、所定波長の光を分光し、分光した光を検出部１１にて受光する。
【００９９】
制御装置４３０は、本発明の制御部であり、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１１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、測色センサー４２０に接続され、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー４２０にて受光させる光の波長を設定し、この波長の光の受光量を検出する旨の指令信号を測色センサー４２０に出力する。これにより、測色センサー４２０の電圧制御部１５は、制御信号に基づいて、静電アクチュエーター５６に電圧を印加し、波長可変干渉フィルター５を駆動させる。
測色処理部４３３は、検出部１１により検出された受光量から、測定対象Ｘの色度を分析する。また、測色処理部４３３は、上記第一及び第二実施形態と同様、検出部１１により得られた光量を計測スペクトルＤとして、推定行列Ｍｓを用いて分光スペクトルＳを推算することで測定対象Ｘの色度を分析してもよい。
【０１００】
また、本発明の電子機器の他の例として、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、本発明の波長可変干渉フィルター５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。
【０１０１】
図１２は、波長可変干渉フィルター５を備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図１３は、図１２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１２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）等を含む検出装置と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１３８、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１３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１３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１４６、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。また、ガス検出装置１００には、Ｖ−λデータを記憶する記憶部（図示略）を備える。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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、電圧制御部１４６に対して制御信号を出力する。これにより、電圧制御部１４６は、上記第一実施形態に示すように、記憶部から測定対象波長に対応する電圧値を読み込み、その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に印加し、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５で分光させる。この後、分光した光が受光素子１３７で受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路１４７を介して信号処理部１４４に出力される。この場合、波長可変干渉フィルター５から目的とするラマン散乱光を精度よく取り出すことができる。
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。
【０１０５】
なお、上記図１２及び図１３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電子機器とする。このような構成でも、波長可変干渉フィルター５を用いてガスの成分を検出することができる。
【０１０６】
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。
【０１０７】
図１４は、波長可変干渉フィルター５を利用した電子機器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１４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２２２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。
【０１０８】
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２２２の制御により、波長可変干渉フィルター５は、上記第一実施形態又は第二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、波長可変干渉フィルター５から精度よく目的波長の光を取り出すことができる。そして、取り出された光は、例えばＣＣＤカメラ等により構成される撮像部２１３で撮像される。また、撮像された光は分光画像として、記憶部２２５に蓄積される。また、信号処理部２２４は、電圧制御部２２２を制御して波長可変干渉フィルター５に印加する電圧値を変化させ、各波長に対する分光画像を取得する。
【０１０９】
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。
【０１１０】
また、図１４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。
【０１１１】
更には、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、電子機器としては、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５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電子機器により、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。
【０１１２】
また、電子機器としては、本発明の波長可変干渉フィルター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５を内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図１５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１５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（検出部）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１５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。
【０１１３】
更には、本発明の波長可変干渉フィルターをバンドパスフィルターとして用いてもよく、例えば、発光素子が射出する所定波長域の光のうち、所定の波長を中心とした狭帯域の光のみを波長可変干渉フィルター５で分光して透過させる光学式レーザー装置としても用いることができる。
また、本発明の波長可変干渉フィルター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。
【０１１４】
更には、光学モジュール及び電子機器を、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５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。
【０１１５】
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、及び電子機器は、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、本発明の波長可変干渉フィルターは、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。従って、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、光学モジュールや電子機器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。
【０１１６】
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上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１…分光測定装置、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ…波長可変干渉フィルター、１０…光学モジュール、１１…検出部、１５…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、５６Ａ…第一静電アクチュエーター、５６Ｂ…第二静電アクチュエーター、５９…応力緩和膜、１００…ガス検出装置、１３７…受光素子、１３８…制御部、２００…食物分析装置、２１３…撮像部、２２０…制御部、３００…分光カメラ、３３０…撮像部、４００…測色装置、４３２…測色センサー制御部、５２１…可動部、５２２…保持部、５５１…ミラー電極、５６１…固定電極、５６２…可動電極、５６２Ａ…第一可動電極、５６２Ｂ…第二可動電極、５７１，５８１…光吸収層、５７２，５８２，５９２…金属層、５９１…第一光吸収層、５９３…第二光吸収層、６００…光学フィルターデバイス、６１０…筐体。
【図１】
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【図２】
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【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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