(57)【要約】【課題】第一基板と第二基板との接合信頼性を向上できる干渉フィルター、干渉フィルターの製造方法、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。【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に対向する可動基板５２と、固定基板５１と可動基板５２とを接合する接合膜５３と、固定基板５１と可動基板５２との間に設けられ、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を有する反射膜と、固定基板５１又は可動基板５２の外周縁において、固定基板５１と可動基板５２とが対向する面に設けられたスペーサー部５７と、を有し、スペーサー部５７の厚み寸法が接合膜５３の厚み寸法以下である。【選択図】図３
2014182250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合膜と、
前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた反射膜と、
前記第一基板又は前記第二基板の外周縁において、前記第一基板と前記第二基板とが対向する面に設けられたスペーサー部と、を有し、
前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下である
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、
前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた電極を有し、
前記スペーサー部及び前記電極は、同じ材料で構成されている
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項３】
請求項２に記載の干渉フィルターにおいて、
前記スペーサー部の厚み寸法が前記電極の厚み寸法と同じである
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、
前記スペーサー部の厚み寸法は前記接合膜の厚み寸法と同じである
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項５】
第一基板又は第二基板の外周縁にスペーサー部を形成するスペーサー部形成工程と、
前記第一基板と前記第二基板との間に反射膜を配置させて、前記第一基板と前記第二基板とを接合膜により接合する接合工程と、
前記接合工程で接合された前記第一基板及び前記第二基板を、前記外周縁に沿って切断する切断工程と、を有し、
前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下である
ことを特徴とする干渉フィルターの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の干渉フィルターの製造方法において、
前記第一基板又は前記第二基板に電極を形成する電極形成工程を有し、
前記スペーサー部形成工程及び前記電極形成工程は、共通の材料を前記第一基板又は前記第二基板に供給することで一括して行われる
ことを特徴とする干渉フィルターの製造方法。
【請求項７】
第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合膜と、前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた反射膜と、前記第一基板又は前記第二基板の外周縁において、前記第一基板と前記第二基板とが対向する面に設けられたスペーサー部と、を有し、前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下である干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを収納する筐体と、を有する
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項８】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合膜と、
前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた反射膜と、
前記第一基板又は前記第二基板の外周縁において、前記第一基板と前記第二基板とが対向する面に設けられたスペーサー部と、
前記反射膜に入射した光が干渉して選択された波長の光を検出する検出部と、を有し、
前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下である
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項９】
第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合膜と、前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた反射膜と、前記第一基板又は前記第二基板の外周縁において、前記第一基板と前記第二基板とが対向する面に設けられたスペーサー部と、を有し、前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下である干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを制御する制御部と、を有する
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、干渉フィルターの製造方法、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、一対の基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜を対向配置した干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の干渉フィルターは、第１の基体と第２の基体とを接合した干渉フィルターであり、第１の基体の第２の基体に対向する面に第１の反射膜が設けられ、第２の基体の第１の基体に対向する面に第１の反射膜と対向する第２の反射膜が設けられている。ここで、第１の基体には凹部が設けられており、この凹部に第１の反射膜は設けられている。そして、基板厚み方向から見た平面視において当該凹部を取り囲む部分に設けられた接合膜により、第１の基体と第２の基体とは接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３４０２８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、干渉フィルターの製造方法として、製造効率を向上させるため、一般的に、複数の干渉フィルターを共通の基板に作り込み、この基板を干渉フィルターの外周に沿って切断することで個々の干渉フィルターに分割する方法が用いられている。
ここで、特許文献１に記載の干渉フィルターでは、外周縁にも接合膜が設けられているため、製造の際に上記方法を適用した場合、切断時に接合膜に応力がかかり、接合膜が剥がれる可能性がある。
これに対して、外周縁には接合膜を形成しない方法が考えられるが、この場合、外周縁において第１の基体と第２の基体との間にギャップが存在するため、切断時に第１の基体、又は第２の基体が撓み、撓んだ基体が元に戻る際の力によって接合膜が剥がれる可能性がある。このため、第１の基体と第２の基体との接合信頼性が低下してしまう可能性がある。
【０００５】
本発明は、第一基板と第二基板との接合信頼性を向上できる干渉フィルター、干渉フィルターの製造方法、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】
【０００６】
本発明の干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合膜と、前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた反射膜と、前記第一基板又は前記第二基板の外周縁において、前記第一基板と前記第二基板とが対向する面に設けられたスペーサー部と、を有し、前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下であることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、第一基板又は第二基板の外周縁において、第一基板と第二基板とが対向する面に、接合膜の厚み寸法以下の厚み寸法を有するスペーサー部が設けられている。
これによれば、スペーサー部が設けられていない場合と比べて、前記外周縁における第一基板と第二基板との間のギャップ寸法が短くなる。このため、干渉フィルターの製造工程において、接合された第一基板及び第二基板を前記外周縁に沿って切断する際、第一基板及び第二基板の撓み量を低減できる。この結果、撓んだ基板が元に戻る際の力は小さくなり、接合膜が剥がれることを抑制できる。したがって、第一基板と第二基板との接合信頼性を向上できる。
また、本発明によれば、前記外周縁にスペーサー部が設けられているため、干渉フィルターの製造工程において、第一基板及び第二基板の切断に伴い、スペーサー部も切断される。このため、切断されたスペーサー部の幅を検出することで、前記切断の位置ずれを容易に確認できる。
また、本発明によれば、前記外周縁にスペーサー部が設けられているため、このスペーサー部を検出することで、干渉フィルターの輪郭を確認できる。このため、干渉フィルターを他の装置に搭載する際等に、このスペーサー部を位置合わせ用マーク（アライメントマーク）として用いることができる。
【０００８】
本発明の干渉フィルターでは、前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた電極を有し、前記スペーサー部及び前記電極は、同じ材料で構成されていることが好ましい。
また、本発明の干渉フィルターでは、前記スペーサー部の厚み寸法が前記電極の厚み寸法と同じであることが好ましい。
【０００９】
電極としては、反射膜が２つある場合に２つの反射膜の間のギャップ寸法を変更するためのアクチュエーター電極、帯電防止電極、静電容量検出用電極等が例示できる。
本発明によれば、干渉フィルターの製造工程において、スペーサー部と電極とを、例えば共通の材料を第一基板又は第二基板に供給することで一括して形成することができる。これにより、製造工程を減らすことができ、製造コストを低減できる。この結果、干渉フィルターのコストも低減できる。
【００１０】
本発明の干渉フィルターでは、前記スペーサー部の厚み寸法は前記接合膜の厚み寸法と同じであることが好ましい。
【００１１】
本発明によれば、前記外周縁における第一基板と第二基板との間にギャップが存在しなくなる。このため、干渉フィルターの製造工程において、接合された第一基板及び第二基板を前記外周縁に沿って切断する際、第一基板及び第二基板が撓むことを防止できる。この結果、撓んだ基板が元に戻る際の力により接合膜が剥がれることを防止できる。したがって、第一基板と第二基板との接合信頼性をさらに向上できる。
また、本発明によれば、前記外周縁における第一基板と第二基板との間にギャップが存在しなくなるため、当該間に塵埃等が入り込むことを防止できる。これにより、例えば干渉フィルターを気密封止された筐体に収納して使用する場合に、塵埃等から発生するアウトガスにより筐体内の気密性が損なわれることを防止できる。
【００１２】
本発明の干渉フィルターの製造方法は、第一基板又は第二基板の外周縁にスペーサー部を形成するスペーサー部形成工程と、前記第一基板と前記第二基板との間に反射膜を配置させて、前記第一基板と前記第二基板とを接合膜により接合する接合工程と、前記接合工程で接合された前記第一基板及び前記第二基板を、前記外周縁に沿って切断する切断工程と、を有し、前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下であることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、切断工程を行う際、第一基板又は第二基板の外周縁に、接合膜の厚み寸法以下の厚み寸法を有するスペーサー部が設けられた状態となる。
このため、スペーサー部が設けられていない場合と比べて、前記外周縁における第一基板と第二基板との間のギャップ寸法が短くなる。これにより、切断工程において、第一基板及び第二基板の撓み量を低減できる。この結果、撓んだ基板が元に戻る際の力は小さくなり、接合膜が剥がれることを抑制できる。したがって、第一基板と第二基板との接合信頼性を向上できる。
【００１４】
本発明の干渉フィルターの製造方法では、前記第一基板又は前記第二基板に電極を形成する電極形成工程を有し、前記スペーサー部形成工程及び前記電極形成工程は、共通の材料を前記第一基板又は前記第二基板に供給することで一括して行われることが好ましい。
本発明によれば、製造工程を減らすことができ、製造コストを低減できる。
【００１５】
本発明の光学フィルターデバイスは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合膜と、前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた反射膜と、前記第一基板又は前記第二基板の外周縁において、前記第一基板と前記第二基板とが対向する面に設けられたスペーサー部と、を有し、前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下である干渉フィルターと、前記干渉フィルターを収納する筐体と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、上記発明と同様、干渉フィルターの製造工程において、接合された第一基板及び第二基板を前記外周縁に沿って切断する際、接合膜が剥がれることを抑制できる。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接合膜の劣化を抑制できる。したがって、第一基板と第二基板との接合信頼性をさらに向上できる。
【００１７】
本発明の光学モジュールは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合膜と、前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた反射膜と、前記第一基板又は前記第二基板の外周縁において、前記第一基板と前記第二基板とが対向する面に設けられたスペーサー部と、前記反射膜に入射した光が干渉して選択された波長の光を検出する検出部と、を有し、前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下であることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、上記発明と同様、第一基板と第二基板との接合信頼性を向上できる。また、本発明によれば、前記外周縁にスペーサー部が設けられているため、このスペーサー部を検出することで、接合された第一基板及び第二基板の輪郭を確認できる。このため、第一反射膜及び第二反射膜を検出部に対して位置合わせする際に、当該スペーサー部を位置合わせ用マークとして用いることで、反射膜を検出部に対して精度よく配置させることができる。この結果、反射膜で干渉された光を検出部で精度よく検出できる。
【００１９】
本発明の電子機器は、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板と前記第二基板とを接合する接合膜と、前記第一基板と前記第二基板との間に設けられた反射膜と、前記第一基板又は前記第二基板の外周縁において、前記第一基板と前記第二基板とが対向する面に設けられたスペーサー部と、を有し、前記スペーサー部の厚み寸法が前記接合膜の厚み寸法以下である干渉フィルターと、前記干渉フィルターを制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、上記発明と同様、第一基板と第二基板との接合信頼性を向上できる。また、本発明によれば、前記外周縁にスペーサー部が設けられているため、このスペーサー部を検出することで、干渉フィルターの輪郭を確認できる。このため、電子機器を組み立てる際に、当該スペーサー部を干渉フィルターの位置合わせ用マークとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【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平面図。
【図３】図２におけるIII-III線を断面した波長可変干渉フィルターの断面図。
【図４】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの製造工程を示すフローチャート。
【図５】図４の固定基板形成工程における第一ガラス基板の状態を示す図。
【図６】図４の可動基板形成工程における第二ガラス基板の状態を示す図。
【図７】図４の基板接合工程を示す断面図。
【図８】図４の基板接合工程を示す平面図。
【図９】本発明に係る第二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】本発明に係る電子機器である測色装置の一例を示すブロック図。
【図１１】本発明に係る電子機器であるガス検出装置の一例を示す概略図。
【図１２】図１１のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１３】本発明に係る電子機器である食物分析装置の概略構成を示す図。
【図１４】本発明に係る電子機器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】
【００２２】
［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、本発明に係る電子機器の一例であり、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。
【００２３】
［光学モジュールの構成］
次に、光学モジュール１０の構成について、以下に説明する。
光学モジュール１０は、図１に示すように、波長可変干渉フィルター５と、ディテクター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とを備えて構成される。
【００２４】
ディテクター１１は、光学モジュール１０の波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光し、受光した光の光強度に応じた検出信号（電流）を出力する。
Ｉ−Ｖ変換器１２は、ディテクター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。
【００２５】
（波長可変干渉フィルターの構成）
図２は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す平面図であり、図３は、図２のIII-III線における波長可変干渉フィルター５の断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、本発明の波長可変干渉フィルターの製造方法により製造される。なお、波長可変干渉フィルターの製造方法については後述する。
この波長可変干渉フィルター５は、図２に示すように、例えば平面正方形状の板状の光学部材である。この波長可変干渉フィルター５は、図３に示すように、本発明の第一基板である固定基板５１、及び本発明の第二基板である可動基板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、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶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（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）により接合されることで、一体的に構成されている。
【００２６】
固定基板５１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、反射膜間ギャップＧ１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を調整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、本発明の電極を構成する固定電極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Ｇ２（Ｇ２＞Ｇ１）を介して対向する。ここで、これらの電極５６１，５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。
また、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１（可動基板５２）の基板厚み方向から見た図２に示すようなフィルター平面視において、固定基板５１及び可動基板５２の平面中心点Ｏは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の中心点と一致し、かつ後述する可動部５２１の中心点と一致する。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１または可動基板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。
【００２７】
（固定基板の構成）
固定基板５１は、厚みが例えば１ｍｍに形成されたガラス基材を加工することで形成される。具体的には、図３に示すように、固定基板５１には、エッチングにより本発明の溝を構成する電極配置溝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、固定基板５１の頂点Ｃ１（図２参照）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。
【００２８】
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側に突出して形成される。ここで、電極配置溝５１１の溝底面は、固定電極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、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（図２参照）が設けられている。
【００２９】
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。この固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられている。また、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。
そして、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（図２参照）が設けられている。これらの固定引出電極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。
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。
【００３０】
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。
この反射膜設置部５１２には、図３に示すように、固定反射膜５４が設置されている。この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、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。
【００３１】
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。
【００３２】
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、本発明の接合部となる第一接合部５１３及び外周部５１５を構成する。
第一接合部５１３は、フィルター平面視において電極配置溝５１１を取り囲んでいる。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。
外周部５１５は、フィルター平面視において第一接合部５１３を取り囲んでいる。すなわち、外周部５１５は、固定基板５１の外周縁における可動基板５２と対向する面に相当する。この外周部５１５には、スペーサー部５７が設けられている。スペーサー部５７は、固定電極５６１と同じ材料により構成されている。また、スペーサー部５７は、固定電極５６１と同じ厚み寸法を有している。
ここで、スペーサー部５７の厚み寸法は、第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２が積層されて構成される接合膜５３の厚み寸法以下の厚み寸法を有する。なお、ここでは、図３に示すように、スペーサー部５７の厚み寸法が、接合膜５３の厚み寸法よりも短い場合を例示するが、スペーサー部５７の厚み寸法は、接合膜５３の厚み寸法と同じであってもよい。
【００３３】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、厚みが例えば０．５ｍｍに形成されるガラス基材を加工することで形成されている。
具体的には、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。
【００３４】
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。
【００３５】
可動電極５６２は、可動基板５２の固定基板５１と対向する表面５２Ａに、電極間ギャップＧ２（Ｇ２＞Ｇ１）を介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。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（図２参照）を備えている。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、本実施形態では、反射膜間ギャップＧ１が電極間ギャップＧ２よりも小さい構成を例示するが、これに限定されない。つまり、反射膜間ギャップＧ１及び電極間ギャップＧ２は、波長可変干渉フィルター５により取り出す光の波長域によって決定することができ、例えば反射膜間ギャップＧ１と電極間ギャップＧ２とが同一寸法であってもよく、反射膜間ギャップＧ１が電極間ギャップＧ２よりも大きく設定される構成であってもよい。
【００３６】
可動基板５２の表面５２Ａとは反対の表面５２Ｂ側には、フィルター平面視にて可動部５２１の外に環状の溝５２６が形成されている。このように、可動基板５２に溝５２６が形成されることで、保持部５２２が得られる。
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、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、ダイアフラム状の保持部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。
【００３７】
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。
ここで、基板外周部５２５のうち、固定基板５１の外周部５１５に対向する面、すなわち、可動基板５２の外周縁における固定基板５１と対向する面には、第二接合膜５３２は設けられていない。当該面は、固定基板５１に設けられたスペーサー部５７に対向し、かつ、スペーサー部５７に対して接合膜５３の厚み寸法からスペーサー部５７の厚み寸法を差し引いた寸法だけ離間している。
【００３８】
（電圧制御部の構成）
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）、可動引出電極５６４（可動電極パッド５６４Ｐ）に接続されている。
そして、電圧制御部１５は、制御部２０から測定対象波長に対応した電圧指令信号を受信すると、対応する電圧を固定引出電極５６３及び可動引出電極５６４間に印加する。これにより、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６（固定電極５６１及び可動電極５６２間）に、印加電圧に基づいた静電引力が発生し、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の大きさが変化する。
【００３９】
（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（図示略）を備え、記憶部には、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（Ｖ）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（λ）が記録されている。
【００４０】
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、ディテクター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。
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ディテクター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。
【００４１】
［波長可変干渉フィルターの製造方法］
次に、上述したような波長可変干渉フィルター５の製造方法について、図面に基づいて説明する。
図４は、波長可変干渉フィルター５の製造工程を示すフローチャートである。
波長可変干渉フィルター５の製造では、まず、固定基板５１を形成するための第一ガラス基板Ｍ１、及び可動基板５２を形成するための第二ガラス基板Ｍ２を用意し、固定基板形成工程Ｓ１、及び可動基板形成工程Ｓ２を実施する。この後、基板接合工程Ｓ３を実施し、固定基板形成工程Ｓ１により加工された第一ガラス基板Ｍ１と、可動基板形成工程Ｓ２により加工された第二ガラス基板Ｍ２とを接合する。さらに、切断工程Ｓ４を実施し、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２を個片化して波長可変干渉フィルター５を形成する。
以下、各工程Ｓ１〜Ｓ４について、図面に基づいて説明する。
【００４２】
（固定基板形成工程）
図５は、固定基板形成工程Ｓ１における第一ガラス基板Ｍ１の状態を示す図である。
固定基板形成工程Ｓ１では、まず、図５（Ａ）に示すように、固定基板５１の製造素材である第一ガラス基板Ｍ１（例えば厚み寸法が１ｍｍ）の両面を、表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで精密研磨する。
【００４３】
次に、図５（Ｂ）に示すように、第一ガラス基板Ｍ１の基板表面をエッチングにより加工する。
具体的には、フォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストパターンをマスクに用いて、第一ガラス基板Ｍ１に対して、例えばフッ酸系（ＢＨＦ等）を用いたウェットエッチングを繰り返し施す。まず、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び電極引出溝５１１Ｂ（図示省略）を反射膜設置面５１２Ａの高さ位置までエッチングする。この後、電極配置溝５１１、及び電極引出溝５１１Ｂを電極設置面５１１Ａの高さ位置までエッチングする。
なお、第一ガラス基板Ｍ１の表面のうちエッチングされない面は、第一接合部５１３及び外周部５１５を構成する。これにより、固定基板５１が形成される。
ここで、本実施形態では、１つの第一ガラス基板Ｍ１から複数の固定基板５１を形成する。したがって、この工程では、第一ガラス基板Ｍ１に、複数の固定基板５１がアレイ状に並列配置された状態で製造されるよう、エッチングを行う。
なお、図５（Ｂ）に示されるラインＢ１は、第一ガラス基板Ｍ１に形成された各固定基板５１の外周を示している。
ここで、外周部５１５は、隣接する固定基板５１の外周部５１５と連続している。
【００４４】
次に、第一ガラス基板Ｍ１に固定電極５６１、固定引出電極５６３、及びスペーサー部５７を形成する電極材料（例えばＩＴＯ）を、蒸着法やスパッタリング法等を用いて成膜する。そして、第一ガラス基板Ｍ１にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いて固定電極５６１、固定引出電極５６３、及びスペーサー部５７の形状に合わせてレジストをパターニングする。そして、ＩＴＯエッチング液（例えば塩酸、硝酸、水の混合液）によりエッチングを実施した後、レジストを除去する。これにより、図５（Ｃ）に示すように、固定電極５６１、固定引出電極５６３（図示省略）、及びスペーサー部５７を形成する。
ここで、スペーサー部５７は、隣接する固定基板５１のスペーサー部５７と連続して形成される。
また、固定電極５６１上に絶縁層を成膜する場合、固定電極５６１の形成後、例えばプラズマＣＶＤ等により固定基板５１の可動基板５２に対向する面全体に、例えば１００ｎｍ程度の厚みのＳｉＯ２を成膜する。そして、固定電極パッド５６３Ｐ上のＳｉＯ２を、例えばドライエッチング等により除去する。
【００４５】
次に、反射膜設置面５１２Ａ上に固定反射膜５４を形成する。具体的には、第一ガラス基板Ｍ１の電極配置溝５１１や反射膜設置部５１２が形成された面に、真空蒸着法やスパッタリング法により固定反射膜５４の膜層を形成する。この後、フォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストパターンをマスクに用いて、膜層をエッチングして、図５（Ｄ）に示すように、固定反射膜５４が形成される。
以上により、固定電極５６１、固定引出電極５６３、スペーサー部５７、及び固定反射膜５４が形成された固定基板５１が複数アレイ状に配置された第一ガラス基板Ｍ１が形成される。
【００４６】
（可動基板形成工程）
次に、可動基板形成工程Ｓ２について説明する。図６は、可動基板形成工程Ｓ２における第二ガラス基板Ｍ２の状態を示す図である。
可動基板形成工程Ｓ２では、まず、図６（Ａ）に示すように、第二ガラス基板Ｍ２（例えば厚み寸法が０．５ｍｍ）の表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで両面を精密研磨する。
そして、第二ガラス基板Ｍ２の表面にＣｒ／Ａｕ層を形成し、このＣｒ／Ａｕ層をエッチングマスクとし、例えばフッ酸系（ＢＨＦ等）を用いて、保持部５２２に相当する領域をエッチングする。この後、エッチングマスクとして使用したＣｒ／Ａｕ層を除去することで図６（Ｂ）に示すように、可動基板５２が形成される。
ここで、本実施形態では、１つの第二ガラス基板Ｍ２から複数の可動基板５２を形成する。したがって、この工程では、第二ガラス基板Ｍ２に、複数の可動基板５２がアレイ状に並列配置された状態で製造されるよう、エッチングを行う。
【００４７】
次に、図６（Ｃ）に示すように、可動電極５６２及び可動引出電極５６４（図示省略）を形成する。この可動電極５６２及び可動引出電極５６４の形成では、上記固定基板５１における固定電極５６１の形成と同様の方法を用いることができる。
【００４８】
この後、図６（Ｄ）に示すように、可動面５２１Ａに可動反射膜５５を形成する。この可動反射膜５５の形成も、固定反射膜５４と同様の方法により形成することができる。
以上により、可動電極５６２、可動引出電極５６４、及び可動反射膜５５が形成された可動基板５２が複数アレイ状に配置された第二ガラス基板Ｍ２が製造される。
【００４９】
（基板接合工程）
次に、基板接合工程Ｓ３について説明する。図７は、基板接合工程Ｓ３における第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２の状態を示す断面図である。図８は、基板接合工程Ｓ３における第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２の全体の状態を示す平面図である。
この基板接合工程Ｓ３では、まず、第一ガラス基板Ｍ１の第一接合部５１３と、第二ガラス基板Ｍ２の第二接合部５２３とに、ポリオルガノシロキサンを主成分としたプラズマ重合膜（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）を、例えばプラズマＣＶＤ法等により成膜する。ここで、第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２を積層して構成される接合膜５３の厚み寸法は、スペーサー部５７の厚み寸法以上である。接合膜５３の厚み寸法としては、例えば１０ｎｍから１０００ｎｍとすればよく、より好ましくは、２００ｎｍとすればよい。
【００５０】
そして、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２のプラズマ重合膜に対して活性化エネルギーを付与するために、Ｏ２プラズマ処理またはＵＶ処理を行う。Ｏ２プラズマ処理の場合は、Ｏ２流量１．８×１０−３（ｍ３／ｈ）、圧力２７Ｐａ、ＲＦパワー２００Ｗの条件で３０秒間実施する。また、ＵＶ処理の場合は、ＵＶ光源としてエキシマＵＶ（波長１７２ｎｍ）を用いて３分間処理する。
プラズマ重合膜に活性化エネルギーを付与した後、これらの第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２のアライメント調整を行い、プラズマ重合膜を介して第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２を重ね合わせ、接合部分に例えば９８（Ｎ）の荷重を１０分間かける。これにより、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２同士が接合される。
このとき、接合膜５３により、第一ガラス基板Ｍ１と第二ガラス基板Ｍ２との間の寸法が規定される。
また、第二ガラス基板Ｍ２のうち、第一ガラス基板Ｍ１の外周部５１５に対向する部分は、第一ガラス基板Ｍ１に設けられたスペーサー部５７に対向し、かつ、スペーサー部５７に対して接合膜５３の厚み寸法からスペーサー部５７の厚み寸法を差し引いた寸法だけ離間している。
【００５１】
（切断工程）
次に、切断工程Ｓ４について説明する。切断工程Ｓ４では、固定基板５１及び可動基板５２をチップ単位で取り出す切断工程を実施する。具体的には、図７、及び図８のラインＢ１に沿って第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２を切断する。第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２の切断には、例えばスクライブブレイクやレーザー切断等を利用することができる。なお、このとき、スペーサー部５７も切断される。
ここで、第一ガラス基板Ｍ１の外周部５１５と第二ガラス基板Ｍ２との間にはギャップが存在するため、切断時にかかる力により第一ガラス基板Ｍ１又は第二ガラス基板Ｍ２が撓む。一方で、本実施形態では、第一ガラス基板Ｍ１の外周部５１５にスペーサー部５７が設けられているため、スペーサー部５７が設けられていない場合と比べて、第一ガラス基板Ｍ１と第二ガラス基板Ｍ２との間のギャップ寸法が短くなり、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２の撓み量は低減される。
つまり、第二ガラス基板Ｍ２が撓んで、第二ガラス基板Ｍ２がスペーサー部５７に当接すると、それ以上第二ガラス基板Ｍ２が撓むことはない。また、第一ガラス基板Ｍ１が撓んで、スペーサー部５７が第二ガラス基板Ｍ２に当接すると、それ以上第一ガラス基板Ｍ１が撓むことはない。
即ち、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２の撓み量は、スペーサー部５７の厚み寸法が大きくなるに従って低減される。このため、スペーサー部５７の厚み寸法は、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２の撓み量が、接合膜５３の膜剥がれを引き起こさない範囲となるように、設定されることが好ましい。
以上により、複数の波長可変干渉フィルター５が製造される。
【００５２】
［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の外周部５１５に、接合膜の厚み寸法以下の厚み寸法を有するスペーサー部５７が設けられている。
これによれば、スペーサー部５７が設けられていない場合と比べて、外周部５１５における固定基板５１と可動基板５２との間のギャップ寸法が短くなる。このため、波長可変干渉フィルター５の製造工程において、接合された固定基板５１及び可動基板５２を外周部５１５に沿って切断する際（切断工程Ｓ４）、固定基板５１及び可動基板５２の撓み量を低減できる。この結果、撓んだ基板が元に戻る際の力は小さくなり、接合膜５３が剥がれることを抑制できる。したがって、固定基板５１と可動基板５２との接合信頼性を向上できる。
【００５３】
また、波長可変干渉フィルター５によれば、外周部５１５にスペーサー部５７が設けられているため、波長可変干渉フィルター５の製造工程において、固定基板５１及び可動基板５２の切断に伴い、スペーサー部５７も切断される。このため、切断されたスペーサー部５７の幅を検出することで、前記切断の位置ずれを容易に確認できる。
【００５４】
また、波長可変干渉フィルター５によれば、外周部５１５にスペーサー部５７が設けられているため、スペーサー部５７を検出することで、波長可変干渉フィルター５の輪郭を確認できる。このため、波長可変干渉フィルター５を他の装置に搭載する際等に、スペーサー部５７を位置合わせ用マーク（アライメントマーク）として用いることができる。
【００５５】
また、波長可変干渉フィルター５では、スペーサー部５７及び固定電極５６１は、同じ材料で構成されている。また、スペーサ―部５７の厚み寸法が固定電極５６１の厚み寸法と同じである。
これによれば、波長可変干渉フィルター５の製造工程において、図５（Ｃ）に示すように、スペーサー部５７及び固定電極５６１を、例えば共通の材料を固定基板５１に供給することで一括して形成することができる。これにより、製造工程を減らすことができ、製造コストを低減できる。この結果、波長可変干渉フィルター５のコストも低減できる。
【００５６】
また、波長可変干渉フィルター５では、スペーサー部５７の厚み寸法が接合膜５３の厚み寸法と同じである場合には、次の効果を得ることができる。
即ち、この構成によれば、外周部５１５における固定基板５１と可動基板５２との間にギャップが存在しなくなる。このため、波長可変干渉フィルター５の製造工程において、接合された固定基板５１及び可動基板５２を外周部５１５に沿って切断する際（切断工程Ｓ４）、固定基板５１及び可動基板５２が撓むことを防止できる。この結果、撓んだ基板が元に戻る際の力により接合膜が剥がれることを防止できる。したがって、固定基板５１と可動基板５２との接合信頼性をさらに向上できる。
【００５７】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、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、特に小型化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。
図９は、本発明に係る第二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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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の各引出電極５６３，５６４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５６３，５６４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。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。
【００６１】
リッド６２０は、図９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の可動基板５２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。
【００６２】
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、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。
【００６３】
上述したような本実施形態の光学フィルターデバイス６００では、波長可変干渉フィルター５が筐体６０１内に収納されているため、大気に含まれるガス等による接合膜５３の劣化を抑制できる。したがって、固定基板５１と可動基板５２との接合信頼性をさらに向上できる。
また、波長可変干渉フィルター５において、スペーサー部５７の厚み寸法が接合膜５３の厚み寸法と同じである場合には、外周部５１５における固定基板５１と可動基板５２との間にギャップが存在しなくなるため、当該間に塵埃等が入り込むことを防止できる。これにより、塵埃等から発生するアウトガスにより筐体６０１内の気密性が損なわれることを防止できる。
【００６４】
［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。
【００６５】
上記第一実施形態では、スペーサー部５７は、固定基板５１に設けられているが、本発明はこれに限定されない。即ち、スペーサー部５７は、可動基板５２に設けられていてもよい。
【００６６】
上記第一実施形態では、スペーサー部５７は、固定基板５１とは別に設けられているが、本発明はこれに限定されない。即ち、スペーサー部５７は、固定基板５１に一体形成されていてもよい。この場合、固定基板形成工程Ｓ１において第一ガラス基板Ｍ１をエッチングする際に、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び電極引出溝５１１Ｂに加えて、第一接合部５１３をエッチングすることで、外周部５１５を突出させて、スペーサー部５７とすることができる。
【００６７】
上記第一実施形態では、スペーサー部５７と固定電極５６１とは同じ材料により構成されているが、本発明はこれに限定されない。即ち、スペーサー部５７と固定電極５６１とは別の材料により構成されていてもよい。この場合は、スペーサー部５７及び固定電極５６１を、それぞれ適した厚み寸法に設定できる。
なお、固定基板５１に、帯電防止電極や静電容量検出用の電極等が設けられる場合、スペーサー部５７は、当該電極と同じ材料により構成されていてもよい。
【００６８】
上記第一実施形態では、固定電極５６１及び可動電極５６２により構成される静電アクチュエーター５６により、反射膜間ギャップＧ１の寸法を可変させ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。
さらに、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間ギャップＧ１の大きさを変化させる構成に限られず、例えば、波長可変干渉フィルター５の外の空気圧に対する、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、反射膜間ギャップＧ１の大きさを調整する構成なども例示できる。
【００６９】
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。
【００７０】
例えば、図１０に示すように、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１０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１０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（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。
【００７１】
光源装置４１０は、光源４１１、複数のレンズ４１２（図１０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。
【００７２】
測色センサー４２０は、図１０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。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに、光学フィルターデバイス６００を用いてもよい。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１１にて受光する。
【００７３】
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１０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、ディテクター１１により検出された受光量から、検査対象Ａの色度を分析する。また、測色処理部４３３は、上記第一と同様、ディテクター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を推算することで検査対象Ａの色度を分析してもよい。
【００７４】
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、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。
【００７５】
図１１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１２は、図１１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１１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。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに、光学フィルターデバイス６００を用いてもよい。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１２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。
さらに、ガス検出装置１００の制御部１３８は、図１２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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
なお、上記図１１及び図１２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。
【００８０】
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。
【００８１】
図１３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１３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。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに、光学フィルターデバイス６００を用いてもよい。
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。
【００８２】
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が駆動される。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。
【００８３】
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。さらに、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、さらには、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。
【００８４】
また、図１３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。
さらには、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。
【００８５】
さらには、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。
【００８６】
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１４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１４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１４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。
【００８７】
さらには、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。
【００８８】
さらには、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。
【００８９】
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。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。
【００９０】
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】
【００９１】
１…分光測定装置（電子機器）、５…波長可変干渉フィルター、１０…光学モジュール、１１…ディテクター（検出部）、２０…制御部、５１…固定基板（第一基板）、５２…可動基板（第二基板）、５３…接合膜、５４…固定反射膜（第一反射膜）、５５…可動反射膜（第二反射膜）、５７…スペーサー部、１００…ガス検出装置（電子機器）、１３７…受光素子（検出部）、１３８…制御部、２００…食物分析装置（電子機器）、２１３…撮像部（検出部）、２２０…制御部、３００…分光カメラ（電子機器）、３３０…撮像部（検出部）、４００…測色装置（電子機器）、４３０…制御装置（制御部）、５１１…電極配置溝（溝）、５１３…第一接合部（接合部）、５１５…外周部、５６１…固定電極。
【図１】
2014182250.tif 000003
【図２】
2014182250.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】
2014182250.tif 000012
【図１１】
2014182250.tif 000013
【図１２】
2014182250.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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