(57)【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して配置された第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターと、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面とは反対の面に対向して配置された第三基板と、
前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられた第三反射膜と、
前記第三基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜と、
前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターと、
を具備し、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三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、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なり、
前記第一アクチュエーターは、電圧印加により、前記第一反射膜間ギャップを変化させ、
前記第二アクチュエーターは、電圧印加により、前記第二反射膜間ギャップを変化させ、
前記平面視において、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は、他方の外周縁よりも外側に突出する第一突出部を備え、
前記第一突出部には、前記第一アクチュエーターに電圧を印加する第一端子部が設けられ、
前記平面視において、前記第一基板及び前記第三基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第二突出部を備え、
前記第二突出部には、前記第二アクチュエーターに電圧を印加する第二端子部が設けられている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、
前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、
前記第一突出部に設けられる前記第一端子部は、前記第一電極に接続される第一端子と、前記第二電極に接続される第二端子と、を含み、
前記第二突出部に設けられる前記第二端子部は、前記第三電極に接続される第三端子と、前記第四電極に接続される第四端子と、を含む
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項３】
第一基板と、
前記第一基板に対向して配置された第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターと、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面とは反対の面に対向して配置された第三基板と、
前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられた第三反射膜と、
前記第三基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜と、
前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターと、
を具備し、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三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、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なり、
前記第一基板の一部が前記第二基板の外周縁よりも外側に突出する第一端子突出部と、
前記第二基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第二端子突出部と、
前記第一基板の一部が前記第三基板の外周縁よりも外側に突出する第三端子突出部と、
前記第三基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第四端子突出部と、
を備え、
前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、
前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、
前記第一端子突出部には、前記第一電極に接続される第一端子が設けられ、
前記第二端子突出部には、前記第二電極に接続される第二端子が設けられ、
前記第三端子突出部には、前記第三電極に接続される第三端子が設けられ、
前記第四端子突出部には、前記第四電極に接続される第四端子が設けられている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項４】
請求項３に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記平面視において、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、互いに重なる矩形状の基板重なり部を有し、かつ、前記第一端子突出部、前記第二端子突出部、前記第三端子突出部、及び前記第四端子突出部は、それぞれ、前記基板重なり部の互いに異なる辺から異なる方向に突出し、
前記第二基板は、前記基板重なり部から前記第三端子突出部の突出方向と同一方向に、かつ、同一寸法だけ突出し、
前記第三基板は、前記基板重なり部から前記第一端子突出部の突出方向と同一方向に、かつ、同一寸法だけ突出する
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、可視光に対して透光性を有する
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項６】
請求項５に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、石英基板、又はガラス基板である
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第二基板は、第一可動部と、前記平面視において前記第一可動部の周囲に設けられた第一保持部とを有し、
前記第二反射膜は、前記第一可動部に設けられている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第三基板は、第二可動部と、前記平面視において前記第二可動部の周囲に設けられた第二保持部とを有し、
前記第四反射膜は、前記第二可動部に設けられている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の波長可変干渉フィルターと、
前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を具備している
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の波長可変干渉フィルターと、
光を検出する検出部と、
を具備し、
前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三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、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜が重なり合った領域により光干渉領域が構成され、
前記検出部は、前記光干渉領域により取り出された光を検出する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１１】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の波長可変干渉フィルターと、
前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターを制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
請求項１１に記載の電子機器において、
前記制御部は、前記第二反射膜間ギャップを、前記第一反射膜間ギャップとは異なる値に設定し、かつ、所定の測定対象波長域内において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出される複数のピーク波長の内の１つと、前記第三反射膜及び前記第四反射膜により取り出される複数のピーク波長の内の１つとが重なる状態に、前記第一反射膜間ギャップ及び前記第二反射膜間ギャップをそれぞれ設定する
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、波長可変干渉フィルター、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、一対の基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜を所定のギャップを介して対向配置した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）。
このような波長可変干渉フィルターにより取り出される光の波長λは、反射膜間の距離をｄ、反射膜間の媒体の屈折率をｎ（空気の場合は、ｎ＝１）、光入射角をθ、ｍを次数とした場合、下記式（１）に示す条件を満たす。
【０００３】
[数１]
ｍλ＝２ｎｄcosθ  …（１）
【０００４】
（１）式に示すように、波長可変干渉フィルターの分光特性は、次数ｍが異なる複数のピーク波長を有する。したがって、波長可変干渉フィルターに対して広い波長帯域の光を入射させると、複数のピーク波長に対応した光が透過されることとなり、特定のピーク波長に対する光のみを抽出したい場合に不都合となる。
【０００５】
これに対して、上記のような波長可変干渉フィルターから、所定のピーク波長を取り出す装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の光フィルターは、固定基板の両面側にそれぞれ可動基板が接合され、各基板を厚み方向から見た平面視において互いに重なる領域に、各基板にそれぞれ反射膜が設けられている。ここで、固定基板の反射膜は、一方の可動基板に対向する面に設けられ、この可動基板に設けられた反射膜との間で第一のファブリーペローエタロン素子が構成される。また、この固定基板の反射膜は、他方の可動対基板に設けられる反射膜との間に、固定基板自身を介して対向し、この反射膜との間に、第二のファブリーペローエタロン素子が構成される。
そして、この光フィルターは、可動基板の反射膜が設けられた可動部を固定基板に対して進退させることで、複数のピーク波長から所定の透過波長を選択する構成が採られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３１３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１では、第二のファブリーペローエタロン素子は、固定基板の反射膜と、可動基板の反射膜との間に、固定基板が介在されることになる。このような構成では、固定基板の厚み寸法分だけ、反射膜間の距離の変更可能範囲が狭くなり、光フィルターにより選択可能な波長が制限されてしまうという課題がある。
【０００８】
本発明は、広い波長帯域の光から特定の波長を抽出可能な波長可変干渉フィルター、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】
【０００９】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基板と、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターと、前記第一基板の前記第二基板に対向する面とは反対の面に対向して配置された第三基板と、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられた第三反射膜と、前記第三基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜と、前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターと、を具備し、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三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、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なり、前記第一アクチュエーターは、電圧印加により、前記第一反射膜間ギャップを変化させ、前記第二アクチュエーターは、電圧印加により、前記第二反射膜間ギャップを変化させ、前記平面視において、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は、他方の外周縁よりも外側に突出する第一突出部を備え、前記第一突出部には、前記第一アクチュエーターに電圧を印加する第一端子部が設けられ、前記平面視において、前記第一基板及び前記第三基板の少なくともいずれか一方は、他方の周縁よりも外側に突出する第二突出部を備え、前記第二突出部には、前記第二アクチュエーターに電圧を印加する第二端子部が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基板と、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターと、前記第一基板の前記第二基板に対向する面とは反対の面に対向して配置された第三基板と、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられた第三反射膜と、前記第三基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜と、前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターと、を具備し、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三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、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なり、前記第一基板の一部が前記第二基板の外周縁よりも外側に突出する第一端子突出部と、前記第二基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第二端子突出部と、前記第一基板の一部が前記第三基板の外周縁よりも外側に突出する第三端子突出部と、前記第三基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第四端子突出部と、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、前記第一端子突出部には、前記第一電極に接続される第一端子が設けられ、前記第二端子突出部には、前記第二電極に接続される第二端子が設けられ、前記第三端子突出部には、前記第三電極に接続される第三端子が設けられ、前記第四端子突出部には、前記第四電極に接続される第四端子が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、第一基板の一方側に第二基板が設けられ、他方側に第三基板が設けられる。そして、第一基板及び第二基板には、それぞれ、互いに対向する第一反射膜及び第二反射膜が設けられており、第一アクチュエーターにより第一反射膜間ギャップのギャップ量が変更可能に構成されている。また、第一基板及び第三基板には、それぞれ、互いに対向する第三反射膜及び第四反射膜が設けられており、第二アクチュエーターにより第二反射膜間ギャップのギャップ量が変更可能に構成されている。
このような構成の波長可変干渉フィルターでは、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップにおけるギャップ量を異なる値に設定し、かつ、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される複数のピーク波長の１つと、第三反射膜及び第四反射膜により取り出される複数のピーク波長の１つと重ね合わせるように、各ギャップ量を設定する。これにより、複数のピーク波長の光のうち、重なり合ったピーク波長に対応した光を取出すことができる。
【００１１】
ここで、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップのいずれかに、基板等が介在する構成では、反射膜間ギャップの変化可能範囲が小さくなる。例えば、第二反射膜間ギャップに基板等が介在する場合、第二反射膜間ギャップのギャップ量として、設定可能範囲が小さくなる。このため、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される光のピーク波長の内の１つに重ね合わせることが可能な波長域も小さくなり、その結果、波長可変干渉フィルターにより取り出すことが可能な波長域が狭くなる。
これに対して、本発明では、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップには、それぞれ、基板等を構成する部材が介在せず、反射膜間ギャップのギャップ量の変更可能範囲を大きくできる。これにより、波長可変干渉フィルターに広い波長帯域の光が入射した場合でも、所望の特定波長の光を取り出すことができる。
【００１２】
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、可視光に対して透光性を有することが好ましい。
本発明では、第一基板、第二基板、及び第三基板が可視光に対して透光性を有するため、波長可変干渉フィルターにより取り出すことが可能な波長域として、可視光域から近赤外域の広い波長域をカバーすることができる。
【００１３】
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、石英基板、又はガラス基板であることが好ましい。
本発明では、第一基板、第二基板、及び第三基板は、石英基板又はガラス基板であるため、ウェットエッチング等の加工処理により、容易に基板形状を加工することができる。
【００１４】
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第二基板は、第一可動部と、前記平面視において前記第一可動部の周囲に設けられた第一保持部とを有し、前記第二反射膜は、前記第一可動部に設けられていることが好ましい。
【００１５】
本発明では、第一可動部が第一保持部に保持される構成であるため、第一保持部を撓ませることで第一可動部を容易に第一基板に対して進退させることが可能となる。また、第一保持部が撓んだ際の第一可動部の撓みを抑制できるため、第一可動部に設けられる第二反射膜の歪みも抑制でき、波長可変干渉フィルターの分解能を向上させることができる。
【００１６】
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第三基板は、第二可動部と、前記平面視において前記第二可動部の周囲に設けられた第二保持部とを有し、前記第四反射膜は、前記第二可動部に設けられていることが好ましい。
【００１７】
本発明では、第二可動部が第二保持部に保持される構成であるため、第二保持部を撓ませることで第二可動部を容易に第一基板に対して進退させることが可能となる。また、第二保持部が撓んだ際の第二可動部の撓みを抑制できるため、第二可動部に設けられる第四反射膜の歪みも抑制でき、波長可変干渉フィルターの分解能を向上させることができる。
【００１８】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一アクチュエーターは、電圧印加により、前記第一反射膜間ギャップを変化させ、前記第二アクチュエーターは、電圧印加により、前記第二反射膜間ギャップを変化させ、前記平面視において、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は、他方の外周縁よりも外側に突出する第一突出部を備え、前記第一突出部には、前記第一アクチュエーターに電圧を印加する第一端子部が設けられ、前記平面視において、前記第一基板及び前記第三基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第二突出部を備え、前記第二突出部には、前記第二アクチュエーターに電圧を印加する第二端子部が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
本発明では、第一基板及び第二基板のうちの少なくともいずれか一方が、他方の基板の外周縁より外側に突出し、第一アクチュエーターに電圧を印加するための第一端子部が設けられる第一突出部を構成する。同様に、第一基板及び第三基板の内の少なくともいずれか一方が、他方の基板の外周縁より外側に突出し、第二アクチュエーターに電圧を印加するための第二端子部が設けられる第二突出部を構成する。
このような構成では、３つの基板が接合される場合であっても、第一端子部及び第二端子部が外側に突出しているので、電圧印加のための配線を設けやすくなり、配線時の作業効率を向上できる。
【００２０】
本発明の波長可変干渉フィルターにおいて、前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、前記平面視において、前記第一基板及び第二基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第一突出部を備え、前記第一突出部には、前記第一電極に接続される第一端子と、前記第二電極に接続される第二端子と、が設けられ、前記平面視において、前記第一基板及び第三基板の少なくともいずれか一方は、他方の外周縁よりも外側に突出する第二突出部を備え、前記第二突出部には、前記第三電極に接続される第三端子と、前記第四電極に接続される第四端子と、が設けられたことが好ましい。
【００２１】
この発明では、第一基板及び第二基板のうちの少なくともいずれか一方は、他方の基板の外周縁より外側に突出して第一突出部を構成する。そして、第一アクチュエーターは、第一電極及び第二電極により構成される静電アクチュエーターであり、第一電極に接続された第一端子、及び第二電極に接続された第二端子が、それぞれ、第一突出部に設けられる。同様に、第一基板及び第三基板の内の少なくともいずれか一方が、他方の基板の外周縁より外側に突出して第二突出部を構成する。そして、第二アクチュエーターは、第三電極及び第四電極により構成される静電アクチュエーターであり、第三電極に接続された第三端子、及び第四電極に接続された第四端子が、それぞれ、第二突出部に設けられる。
このような構成では、３つの基板が接合される場合であっても、第一端子部及び第二端子部が外側に突出しているので、上記発明と同様に、これらの第一及び第二端子部に、第一及び第二静電アクチュエーターに接続される第一端子、第二端子、第三端子、及び第四端子を設けることができる。これにより、各端子が波長可変干渉フィルターの外面に露出される構成となり、各アクチュエーターに電圧を印加するための配線を設けやすくなり、配線時の作業効率を向上できる。
また、本発明では、第一端子及び第二端子が、同一の第一端子部に設けられることになる。したがって、第一突出部に対して、例えば第一端子及び第二端子に対する接続部分を有するＦＰＣ（Flexible printed circuits）を接続することで、これらの端子に対して同時に接続を実施することができる。これにより、例えば、第一端子及び第二端子が、それぞれ異なる突出部に設けられる構成等に比べて、配線時の作業効率をより向上させることができる。第三端子及び第四端子においても同様であり、第二突出部にこれらの第三端子及び第四端子の双方が設けられることで、配線時の作業効率をより向上させることができる。
【００２２】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一基板の一部が前記第二基板の外周縁よりも外側に突出する第一端子突出部と、前記第二基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第二端子突出部と、前記第一基板の一部が前記第三基板の外周縁よりも外側に突出する第三端子突出部と、前記第三基板の一部が前記第一基板の外周縁よりも外側に突出する第四端子突出部と、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられる第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に所定のギャップを介して対向する第二電極とを備え、前記第二アクチュエーターは、前記第一基板の前記第三基板に対向する面に設けられる第三電極と、前記第三基板に設けられ、前記第三電極に所定のギャップを介して対向する第四電極とを備え、前記第一端子突出部には、前記第一電極に接続される第一端子が設けられ、前記第二端子突出部には、前記第二電極に接続される第二端子が設けられ、前記第三端子突出部には、前記第三電極に接続される第三端子が設けられ、前記第四端子突出部には、前記第四電極に接続される第四端子が設けられていることを特徴とする。
【００２３】
本発明では、第一アクチュエーターは、互いに対向する第一電極及び第二電極により構成され、電圧印加により電極間に静電引力を作用させることで第一反射膜間ギャップのギャップ量を変化させる。同様に、第二アクチュエーターも、互いに対向する第三電極及び第四電極により構成される。
このような構成では、例えば、圧電素子等を用いた構成に比べて、部材点数を少なくでき、かつ、電圧印加により精度よく、ギャップ量の調整を実施できる。
そして、波長可変干渉フィルターは、第一基板の一部が第二基板の外周縁より突出して構成され、第一電極に接続された第一端子が設けられる第一端子突出部と、第二基板の一部が第一基板の外周縁よりも突出して構成され、第二電極に接続された第二端子が設けられる第二端子突出部を備える。このような構成では、第一端子は、第一電極が設けられる第一基板の第一端子突出部に引き出され、第二端子は、第二電極が設けられる第二基板の第二端子突出部に引き出される。このため、例えば、第二電極の引出線を、別途導電性部材を介して第一基板の第一端子突出部に設けられた端子まで引き出す場合に比べて、各基板構成を簡略化でき、かつ、配線時の作業効率性を向上させることができる。
第二アクチュエーターを構成する第三電極及び第四電極に対しても同様であり、第三電極及び第四電極を、それぞれ、第三端子突出部に設けられた第三端子及び第四端子突出部に設けられた第四端子に引き出すことで、各基板構成の簡略化を図れ、配線作業の効率化を図ることができる。
【００２４】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記平面視において、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三基板は、互いに重なる矩形状の基板重なり部を有し、かつ、前記第一端子突出部、前記第二端子突出部、前記第三端子突出部、及び前記第四端子突出部は、それぞれ、前記基板重なり部の互いに異なる辺から異なる方向に突出し、前記第二基板は、前記基板重なり部から前記第三端子突出部の突出方向と同一方向に、かつ、同一寸法だけ突出し、前記第三基板は、前記基板重なり部から前記第一端子突出部の突出方向と同一方向に、かつ、同一寸法だけ突出することが好ましい。
【００２５】
上述のように、第一端子突出部、第二端子突出部、第三端子突出部、及び第四端子突出部を設ける場合、例えば、第一基板、第二基板、及び第三基板を基板厚み方向から見た平面視において、所定の一方向に沿って、階段状にずらしてこれらの基板を配置することで、各端子部を設けることが考えられる。しかしながら、このような基板配置では、製造効率性が悪化する。
すなわち、波長可変干渉フィルターを製造する場合、１つのウエハに複数の波長可変干渉フィルターを並列配置させた状態で製造し、最後にチップ単位に切断することで、個々の波長可変干渉フィルターを製造することが好ましい。しかしながら、上記のように、基板を階段状にずらして配置する場合、第一基板、第二基板及び第三基板をそれぞれ異なるラインで切断する必要があり、特に、第二基板及び第三基板に挟まれる第一基板の切断が困難となる。
【００２６】
これに対して、本発明では、第一端子突出部、第二端子突出部、第三端子突出部、及び第四端子突出部が、それぞれ、矩形状の基板重なり部の各辺に設けられ、それぞれ基板重なり部から離れる方向（互いに異なる方向）に突出して設けられる。そして、第二基板は、第三端子突出部と同方向で、同一寸法だけ突出しており、第三基板は、第一端子突出部と同方向で、同一寸法だけ突出する形状となる。このような構成では、第一基板の第三端子突出部の突出先端のラインと、第二基板の外周縁のラインとが同一となり、同じ切断ラインで切断することができる。同様に、第一基板の第三端子突出部の突出先端のラインと、第三基板の外周縁のラインとが同一となり、同じラインで切断することができる。これにより、第一基板、第二基板、及び第三基板を接合した後に、容易に第一基板を切断することができ、製造効率性を向上させることができる。
【００２７】
本発明の波長可変干渉フィルターは、基板と、第一反射膜、前記第一反射膜に対して第一反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、及び前記第一反射膜間ギャップを変化させる第一アクチュエーターを含む第一ファブリーペロー可変エタロンと、第三反射膜、前記第三反射膜に対して第二反射膜間ギャップを介して対向する第四反射膜、及び前記第二反射膜間ギャップを変化させる第二アクチュエーターを含む第二ファブリーペロー可変エタロンと、を具備し、前記第一ファブリーペロー可変エタロンと前記第二ファブリーペロー可変エタロンは、前記基板を挟んで前記基板両側に配置され、前記第一反射膜は、前記基板の一の面に配置され、前記第三反射膜は前記基板の他の面に配置されており、前記基板を前記基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜は、少なくとも一部が互いに重なっていることを特徴とする。
【００２８】
本発明では、基板の一方側に第一ファブリーペロー可変エタロンが設けられ、基板の他方側に第二ファブリーペロー可変エタロンが設けられる構成となる。このような構成の波長可変干渉フィルターでは、上記発明と同様に、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップにおけるギャップ量を異なる値に設定し、かつ、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される複数のピーク波長の１つと、第三反射膜及び第四反射膜により取り出される複数のピーク波長の１つと重ね合わせるように、各ギャップ量を設定する。これにより、複数のピーク波長の光のうち、重なり合ったピーク波長に対応した光を取出すことができる。
また、本発明では、基板の一方側の面に第一反射膜が設けられ、他方側の面に第三反射膜が設けられる構成となる。つまり、第一ファブリーペロー可変エタロンの第一反射膜間ギャップにも、第二ファブリーペロー可変エタロンの第二反射膜間ギャップにも基板が介在しない構成となるので、第一及び第二反射膜間ギャップのギャップ量の変更可能範囲を大きくできる。これにより、波長可変干渉フィルターに広い波長帯域の光が入射した場合でも、所望の特定波長の光を取り出すことができる。
【００２９】
本発明の光学フィルターデバイスは、上述したような波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を具備していることを特徴とする。
【００３０】
本発明の光学フィルターデバイスでは、上述した発明と同様、波長可変干渉フィルターにおいて、広い波長帯域に対して所望のピーク波長の光を取り出すことができる。また、波長可変干渉フィルターが筐体に収納される構成であるため、帯電物質や水粒子等の異物の侵入を抑制できる。これにより、反射膜への帯電物質の付着による第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップの変動や、各反射膜の劣化を防止することができる。また、運搬時の波長可変干渉フィルターの保護や、波長可変干渉フィルターを機器へ組み込む際の作業効率性を向上させることができる。
【００３１】
本発明の光学モジュールは、上述したような波長可変干渉フィルターと、光を検出する検出部と、を具備し、前記第一基板、前記第二基板、及び前記第三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、前記第二反射膜、前記第三反射膜、及び前記第四反射膜が重なり合った領域により光干渉領域が構成され、前記検出部は、前記光干渉領域により取り出された光を検出することを特徴とする。
【００３２】
本発明では、広い波長帯域を有する測定対象光に対しても、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップのギャップ量を調整することで、所望のピーク波長の光を取り出すことができる。したがって、当該特定のピーク波長の光を検出部により検出することができる。したがって、広い波長帯域を有する測定対象光から、所望の特定波長の光の光量を精度よく検出することができる。
【００３３】
本発明の電子機器は、上述したような波長可変干渉フィルターと、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターを制御する制御部と、を具備したことを特徴とする。
【００３４】
本発明では、広い波長帯域を有する測定対象光に対しても、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップのギャップ量を調整することで、所望のピーク波長の光を取り出すことができる。したがって、電子機器においても、例えばこれらの反射膜間により取り出された波長の光を検出して、その検出した光に基づいて、各種処理を実施する場合に、特定波長以外の波長の光が混入せず、正確な処理を実施することができる。
【００３５】
本発明の電子機器において、前記制御部は、前記第二反射膜間ギャップを、前記第一反射膜間ギャップとは異なる値に設定し、かつ、所定の測定対象波長域内において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出される複数のピーク波長の内の１つと、前記第三反射膜及び前記第四反射膜により取り出される複数のピーク波長の内の１つとが重なる状態に、前記第一反射膜間ギャップ及び前記第二反射膜間ギャップをそれぞれ設定することが好ましい。
【００３６】
本発明では、制御部は、第一反射膜間ギャップ及び第二反射膜間ギャップのギャップ量を異なる値に設定する。そして、制御部は、測定対象波長域において、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される光のピーク波長のうちの１つと、第三反射膜及び第四反射膜により取り出される光のピーク波長のうちの１つとが重なるように、ギャップ量を調整する。
これにより、特定のピーク波長を除き、第一反射膜及び第二反射膜により取り出される光のピーク波長の位置、及び第三反射膜及び第四反射膜により取り出される光のピーク波長の位置がずれた状態となり、特定のピーク波長の光のみを取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【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の波長可変干渉フィルターをIII-III線で断面した際の断面図。
【図４】（Ａ）第一実施形態の第一基板を第二基板側から見た平面図。（Ｂ）第一実施形態の第一基板を第三基板側から見た平面図。
【図５】第一実施形態の第二基板を第一基板側から見た平面図。
【図６】第一実施形態の第三基板を第一基板側から見た平面図。
【図７】波長可変干渉フィルターの透過特性の一例を示す図。
【図８】第一実施形態の第一基板の製造工程を示す図。
【図９】第一実施形態の第二基板の製造工程を示す図。
【図１０】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの製造におけるチップ製造工程を示す図。
【図１１】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平面図。
【図１２】図１１の波長可変干渉フィルターのＡ−Ａ線を断面した際の断面図。
【図１３】図１１の波長可変干渉フィルターのＢ−Ｂ線を端面した際の断面図。
【図１４】第二実施形態の波長可変フィルターの製造におけるチップ製造工程を示す図。
【図１５】第三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１６】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）を示す概略図。
【図１７】図１６のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１８】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１９】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】
【００３８】
［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。
［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、例えば測定対象Ｘで反射した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から出力された信号を処理する制御回路部２０と、を備えている。
【００３９】
［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、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を透過した光を検出部１１で受光する。そして、検出部１１から出力された検出信号は、Ｉ−Ｖ変換器１２、アンプ１３、及びＡ／Ｄ変換器１４を介して制御回路部２０に出力される。
【００４０】
［波長可変干渉フィルターの構成］
次に、光学モジュールに組み込まれる波長可変干渉フィルターについて説明する。
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。
波長可変干渉フィルター５は、図２及び図３に示すように、第一基板５１（本発明における基板）、第二基板５２、及び第三基板５３を備えている。これらの各基板５１，５２，５３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、第一基板５１及び第二基板５２は、接合膜５４Ａ（図３参照）により接合され、第一基板及び第三基板５３は、接合膜５４Ｂ（図３参照）により接合されている。これらの接合膜５４Ａ，５４Ｂとしては、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜等を用いることができる。
【００４１】
第一基板５１の第二基板５２に対向する面には第一反射膜５５１が設けられ、第二基板５２の第一基板５１に対向する面には第二反射膜５５２が設けられている。これらの第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２は、第一反射膜間ギャップ（以降、第一ギャップと略す場合がある）Ｇ１を介して対向配置されている。
また、波長可変干渉フィルター５には、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２の間の第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１を調整するのに用いられる静電アクチュエーター５６Ａ（第一アクチュエーター）が設けられている。この静電アクチュエーター５６Ａは、第一基板５１側に設けられる第一電極５６１と、第二基板５２側に設けられる第二電極５６２とを備えている。
したがって、第一反射膜５５１、第二反射膜５５２、及び静電アクチュエーター５６Ａにより、本発明の第一ファブリーペロー可変エタロンが構成される。
【００４２】
更に、波長可変干渉フィルター５における第一基板５１の第三基板５３に対向する面には第三反射膜５５３が設けられ、第三基板５３の第一基板５１に対向する面には第四反射膜５５４が設けられている。これらの第三反射膜５５３及び第四反射膜５５４は、第二反射膜間ギャップ（以降、第二ギャップと略す場合がある）Ｇ２を介して対向配置されている。ここで、第二ギャップＧ２は、第三反射膜５５３及び第四反射膜５５４がギャップ量ｇ２で対向する。
また、波長可変干渉フィルター５には、第三反射膜５５３及び第四反射膜５５４の間の第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２を調整するのに用いられる静電アクチュエーター５６Ｂ（第二アクチュエーター）が設けられている。この静電アクチュエーター５６Ｂは、第一基板５１側に設けられる第三電極５６３と、第三基板５３側に設けられる第四電極５６４とを備えている。
したがって、第三反射膜５５３、第四反射膜５５４、及び静電アクチュエーター５６Ｂにより、本発明の第二ファブリーペロー可変エタロンが構成される。
【００４３】
そして、波長可変干渉フィルター５を第一基板５１、第二基板５２、及び第三基板５３の基板厚み方向から見た平面視（フィルター平面視）において、第一反射膜５５１、第二反射膜５５２、第三反射膜５５３、及び第四反射膜５５４は互いに重なり合っており、この重なり合う領域により光干渉領域Ａｒ０が構成される。
【００４４】
また、フィルター平面視において、各反射膜５５１，５５２，５５３，５５４の中心点が一致し、この中心点は、後述する可動部５２１の中心点と一致し、かつ、第一基板５１、第二基板５２、及び第三基板５３が互いに重なり合う基板重なり部５５５（図２において、頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４により囲われる領域）の中心点と一致する。
ここで、本実施形態では、フィルター平面視において、第一反射膜５５１、第二反射膜５５２、第三反射膜５５３、及び第四反射膜５５４が同一形状に設けられることで、各反射膜５５１，５５２，５５３，５５４の全面が重なり合う構成としているが、これに限られない。例えば、各反射膜５５１，５５２，５５３，５５４の一部が重なり合って、光干渉領域を構成してもよく、この場合、検出部１１が当該光干渉領域を透過した光に対応した範囲に設けられていればよい。
ここで、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２により第一光干渉部５５Ａが構成され、第三反射膜５５３及び第四反射膜５５４により第二光干渉部５５Ｂが構成されるものとする。
そして、本実施形態では、光学モジュール１０に入射した測定対象光は、第三基板５３側に入射され、第一光干渉部５５Ａ及び第二光干渉部５５Ｂの光干渉領域Ａｒ０により取り出された光は、第二基板５２を透過して検出部１１に入射する。
【００４５】
［第一基板の構成］
次に、第一基板５１の構成について詳述する。
図４（Ａ）は、第一基板５１を第二基板５２側から見た平面図である。図４（Ｂ）は、第一基板５１を第三基板５３側から見た平面図である。
第一基板５１は、頂点Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７，Ｃ８を有する矩形板状部材である。この第一基板５１は、第二基板５２及び第三基板５３に対して厚み寸法が大きく形成されており、第一電極５６１及び第二電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、第一電極５６１の内部応力による第一基板５１の撓みはない。この第一基板５１の第二基板５２に対向する面には、エッチングにより形成される電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２が設けられる。同様に、第一基板５１の第三基板５３に対向する面には、エッチングにより形成される電極配置溝５１３及び反射膜設置部５１４が設けられる。
【００４６】
また、図２、図３に示すように、第一基板５１の矩形一端Ｃ５−Ｃ６は、基板重なり部５５５の一辺Ｃ１−Ｃ２から−Ｘ側に突出し、第一端子突出部５１５（第一突出部）を構成する。また、第一基板５１の矩形他端Ｃ７−Ｃ８は、基板重なり部５５５の一辺Ｃ３−Ｃ４から＋Ｘ側に突出し、第三端子突出部５１６（第二突出部）を構成する。
さらに、第一基板５１には、第二基板５２に対向する面に２つの電極配置溝５１１から延出する電極引出溝５１１Ｂが形成され、第三基板５３に対向する面に２つの電極配置溝５１３から延出する電極引出溝５１３Ｂが形成されている。
２つの電極引出溝５１１Ｂのうちの一方は、−Ｘ側に延出して第一端子突出部５１５の第二基板５２側の面に繋がり、他方は、第一基板５１の＋Ｘ側の端辺まで延出する。２つの電極引出溝５１３Ｂのうちの一方は、＋Ｘ側に延出して第三端子突出部５１６の第三基板５３側の面に繋がり、他方は、第一基板５１の−Ｘ側の端辺まで延出する。
そして、第一端子突出部５１５，電極引出溝５１１Ｂは、電極配置溝５１１の形成時に同時に形成され、電極配置溝５１１と同一深さ寸法に形成されている。同様に、第三端子突出部５１６，電極引出溝５１３Ｂは、電極配置溝５１３の形成時に同時に形成され、電極配置溝５１３と同一深さ寸法に形成されている。
【００４７】
電極配置溝５１１,５１３は、フィルター平面視で、基板重なり部５５５の中心点Ｏを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２,５１４は、フィルター平面視において、電極配置溝５１１,５１３の中心部から面外方向に突出して形成される。
電極配置溝５１１の溝底面（電極設置面５１１Ａ）には、第一電極５６１が設けられ、反射膜設置部５１２の突出先端面（反射膜設置面５１２Ａ）には、第一反射膜５５１が設けられる。また、第三基板５３に対向する電極配置溝５１３の溝底面（電極設置面５１３Ａ）には、第三電極５６３が設けられ、反射膜設置部５１４の突出先端面（反射膜設置面５１４Ａ）には、第三反射膜５５３が設けられる。
【００４８】
電極設置面５１１Ａ，電極設置面５１３Ａに設けられる第一電極５６１及び第三電極５６３は、中心点Ｏを中心とした環状に形成され、好ましくは、円環状に形成されている。なお、この環形状としては、当該円環形状の一部が分断されている構成、例えば略Ｃ字状となる構成をも含む。
そして、第一基板５１には、第一電極５６１の外周縁から第一端子突出部５１５まで延出する第四電極５６４が形成され、この第一引出電極５６５の先端部は、第一端子突出部５１５において第一端子５６５Ａ（第一端子部）を構成する。また、第一端子５６５Ａは、波長可変干渉フィルター５を第二基板５２側から見た際に、波長可変干渉フィルター５の表面に露出しており、この第一端子５６５Ａの露出部分に対して配線が接続されることで、電圧制御部１５から第一電極５６１に電圧信号の印加が可能となる。
同様に、第一基板５１には、第三電極５６３の外周縁から第三端子突出部５１６まで延出する第三引出電極５６７が形成され、この第三引出電極５６７の先端部は、第三端子突出部５１６において第三端子５６７Ａ（第二端子部）を構成する。また、第三端子５６７Ａは、波長可変干渉フィルター５を第三基板５３側から見た際に、波長可変干渉フィルター５の表面に露出しており、この第三端子５６７Ａの露出部分に配線が接続されることで、電圧制御部１５から第一電極５６１に電圧信号の印加が可能となる。
これらの第一電極５６１、第三電極５６３、第一引出電極５６５、及び第三引出電極５６７としては、導電性膜であれば、いかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ＩＴＯや、Ｃｒ／Ａｕ積層電極等を用いることができる。
なお、この第一電極５６１及び第三電極５６３上には、絶縁耐圧を確保するために、絶縁膜が積層される構成としてもよい。
【００４９】
反射膜設置部５１２の反射膜設置面５１２Ａには、第一反射膜５５１が設けられる。同様に、反射膜設置部５１４の反射膜設置面５１４Ａには、第三反射膜５５３が設けられる。これらの第一反射膜５５１及び第三反射膜５５３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、第一反射膜５５１及び第三反射膜５５３としては、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。
さらには、第一反射膜５５１及び第三反射膜５５３として、異なる種類の反射膜を用いてもよい。例えば、第一反射膜５５１として合金膜を用い、第三反射膜５５３として誘電体多層膜を用いてもよい。
【００５０】
［第二基板の構成］
次に、第二基板５２の構成について詳述する。図５は、第二基板５２を第一基板５１側から見た平面図である。
第二基板５２は、図２に示すように、頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ９，Ｃ１０を有する矩形板状部材であり、基板重なり部５５５において、第一基板５１に接合される。この第二基板５２は、図２、図３及び図５に示すように、中心点Ｏを中心とした円形の可動部５２１（第一可動部）と、可動部５２１と同軸であり、可動部５２１を保持する保持部５２２（第一保持部）とを備える。
また、第二基板５２は、図２、図３に示すように、第二基板５２の矩形一端側（＋Ｘ側）には、第一基板５１の第三端子突出部５１６の端辺Ｃ７−Ｃ８よりも＋Ｘ側に突出する第二端子突出部５２３（第一突出部）が設けられる。また、第二基板５２の−Ｘ側の端辺Ｃ１−Ｃ２は、基板重なり部５５５の端辺Ｃ１−Ｃ２と一致する。これにより、上述したように、波長可変干渉フィルター５を第二基板５２側から見た際に、第一基板５１の第一端子突出部５１５及び第一端子５６５Ａが第二基板５２側に露出する構成となる。
【００５１】
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、第二基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成される。また、可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも第一電極５６１の外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成される。そして、可動部５２１の第一基板５１に対向する面は、反射膜設置面５１２Ａに平行な可動面５２１Ａとなり、第二反射膜５５２及び第二電極５６２が設けられる。
【００５２】
第二反射膜５５２は、上述した第一反射膜５５１と同一の構成の反射膜が用いられる。
第二電極５６２は、フィルター平面視において、第一電極５６１と同様の円環形状に形成され、第一電極５６１と重なる領域に設けられている。また、第二基板５２には、第二電極５６２の外周縁から第二基板５２の外周部まで延出する第二引出電極５６６が設けられている。この第二引出電極５６６は、２つの電極引出溝５１１Ｂのうち＋Ｘ側に向かって延出する一方側、つまり第一引出電極５６５が設けられていない電極引出溝５１１Ｂに沿って延出している。そして、この第二引出電極５６６の先端部は、第二端子突出部５２３において第二端子５６６Ａ（第一端子部）を構成する。この第二端子５６６Ａは、波長可変干渉フィルター５を第三基板５３側から見た際に、波長可変干渉フィルター５の表面に露出しており、この第二端子５６６Ａの露出部分に対して配線が接続されることで、電圧制御部１５から第二電極５６２に電圧信号の印加が可能となる。
なお、これらの第二電極５６２及び第二引出電極５６６としては、第一電極５６１等と同様、導電性膜であれば、いかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ＩＴＯや、Ｃｒ／Ａｕ積層電極等を用いることができる。また、第一電極５６１や第三電極５６３と同様、第二電極５６２上に絶縁耐圧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。
【００５３】
また、可動部５２１には、第一基板５１とは反対の面において、反射防止膜が形成されていてもよい。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る。
【００５４】
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よりも厚み方向に対する剛性が小さく形成されている。
このため、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第一基板５１側に撓ませることが可能となる。この際、可動部５２１は、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、静電引力により第二基板５２を撓ませる力が作用した場合でも、可動部５２１の撓みはほぼなく、可動部５２１に形成された第二反射膜５５２の撓みも防止できる。
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、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等としてもよい。
【００５５】
［第三基板の構成］
次に、第三基板５３の構成について詳述する。図６は、第三基板５３を第一基板５１側から見た平面図である。
第三基板５３は、図２に示すように、頂点Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１１，Ｃ１２を有する矩形板状部材であり、基板重なり部５５５において、第一基板５１に接合されている。この第三基板５３は、図２、図３及び図６に示すように、中心点Ｏを中心とした円形の可動部５３１（第二可動部）と、可動部５３１と同軸であり、可動部５３１を保持する保持部５３２（第二保持部）とを備える。可動部５３１及び保持部５３２の構成は、第二基板５２の可動部５２１及び保持部５２２と同様であるため、ここでの説明は省略する。
また、第三基板５３は、図２、図３に示すように、第三基板５３の矩形一端側（−Ｘ側）には、第一基板５１の第一端子突出部５１５の端辺Ｃ５−Ｃ６よりも−Ｘ側に突出する第四端子突出部５３３（第二突出部）が設けられる。また、第三基板５３の＋Ｘ側の端辺Ｃ３−Ｃ４は、基板重なり部５５５の端辺Ｃ３−Ｃ４と一致する。これにより、上述したように、波長可変干渉フィルター５を第三基板５３側から見た際に、第一基板５１の第三端子突出部５１６及び第三端子５６７Ａが第三基板５３側に露出する構成となる。
【００５６】
可動部５３１の第一基板５１に対向する面である可動面５３１Ａには、第四反射膜５５４及び第四電極５６４が設けられる。
第四反射膜５５４は、上述した第三反射膜５５３と同一の構成の反射膜が用いられる。
第四電極５６４は、フィルター平面視において、第三電極５６３と同様の円環形状に形成されており、第三電極５６３と重なる領域に設けられている。また、第三基板５３には、第四電極５６４の外周縁から第三基板５３の外周部まで延出する第四引出電極５６８が設けられている。この第四引出電極５６８は、２つの電極引出溝５１３Ｂのうち−Ｘ側に向かって延出する一方側、つまり第三引出電極５６７が設けられていない電極引出溝５１３Ｂに沿って延出している。そして、この第四引出電極５６８の先端部は、第四端子突出部５３３において第四端子５６８Ａ（第二端子部）を構成する。また、第四端子５６８Ａは、波長可変干渉フィルター５を第二基板５２側から見た際に、波長可変干渉フィルター５の表面に露出しており、この第四端子５６８Ａの露出部分に対して配線が接続されることで、電圧制御部１５から第四電極５６４に電圧信号の印加が可能となる。
なお、これらの第四電極５６４及び第四引出電極５６８としては、他の電極５６１,５６２，５６３等と同様、導電性膜であればいかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ＩＴＯや、Ｃｒ／Ａｕ積層電極等を用いることができる。また、第四電極５６４上に絶縁耐圧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。
【００５７】
また、可動部５３１には、第一基板５１とは反対の面において、反射防止膜が形成されていてもよい。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る。
【００５８】
［検出部の構成］
次に、図１に戻り、光学モジュール１０の検出部１１について説明する。
検出部１１は、波長可変干渉フィルター５の光干渉領域Ａｒ０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。
【００５９】
［Ｉ−Ｖ変換器、アンプ、Ａ／Ｄ変換器、及び電圧制御部の構成］
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、制御回路部２０に出力する。
電圧制御部１５は、制御回路部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５６Ａ，５６Ｂに対して電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター５６Ａの第一電極５６１及び第二電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が第一基板５１側に変位して、第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１が所定値に設定される。また、静電アクチュエーター５６Ｂの第三電極５６３及び第四電極５６４間で静電引力が発生し、可動部５３１が第一基板５１側に変位して第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２が所定値に設定される。
【００６０】
［制御回路部の構成］
次に、分光測定装置１の制御回路部２０について説明する。
制御回路部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。この制御回路部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、分光解析部２３と、を備える。
また、制御回路部２０は、各種データを記憶する記憶部（図示略）を備え、当該記憶部には、静電アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂを制御するためのＶ−λデータが記憶される。
このＶ−λデータは、第一光干渉部５５Ａ及び第二光干渉部５５Ｂに対してそれぞれ設定される。そして、このＶ−λデータには、静電アクチュエーター５６Ａ，静電アクチュエーター５６Ｂに印加する電圧に対する、第一光干渉部５５Ａ及び第二光干渉部５５Ｂを透過する光の複数のピーク波長が記録されている。
なお、第一ギャップＧ１の初期値（静電アクチュエーター５６Ａに電圧を印加していない状態のギャップ量）及び第二ギャップＧ２の初期値（静電アクチュエーター５６Ｂに電圧を印加していない状態のギャップ量）が等しく、第二基板５２や第三基板５３の基板厚み方向に対する剛性が同一である場合は、同じＶ−λデータを用いてもよい。
【００６１】
図７は、波長可変干渉フィルターの透過特性の一例を示す図である。
フィルター駆動部２１は、記憶部に記憶されるＶ−λデータを参照し、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂに印加する電圧を順次切り替えて、波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長を順次切り替える。
そして、フィルター駆動部２１は、静電アクチュエーター５６Ａ及び静電アクチュエーター５６Ｂに対して、第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１及び第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２がそれぞれ異なるギャップ量となるように、電圧を印加する。この時、フィルター駆動部２１は、Ｖ−λデータを参照し、図７に示すように、第一光干渉部５５Ａの光学特性におけるピーク波長（図７における破線）の１つと、第二光干渉部５５Ｂの光学特性におけるピーク波長（図７における一点鎖線）の１つとが重なる状態に各静電アクチュエーター５６Ａ,静電アクチュエーター５６Ｂに印加する電圧を制御する。これにより、重なり合ったピーク波長（図７における実線）の光が波長可変干渉フィルター５から透過される。
【００６２】
例えば、検出部１１により検出可能な光が可視光域及び近赤外域の光（例えば３６０ｎｍから１２００ｎｍ）であり、測定対象光から５５０ｎｍの光を取り出したい場合、フィルター駆動部２１は、第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１が５５０ｎｍとなり、第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２を２７５ｎｍとなるように、静電アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂに印加する電圧を設定する。この場合、第一光干渉部５５Ａを透過可能な光は、１次ピーク波長の１１００ｎｍの光、２次ピーク波長の５５０ｎｍの光、３次ピーク波長の３６６ｎｍの光となる（４次ピーク波長（２７５ｎｍ）以降は、検出部１１で検出されない）。一方、第二光干渉部５５Ｂを透過可能な光は、１次ピーク波長の５５０ｎｍの光となる（２次ピーク波長（２７５ｎｍ）以降は、検出部１１で検出されない）。これにより、波長可変干渉フィルター５を透過する光は、第一光干渉部５５Ａ及び第二光干渉部５５Ｂのピーク波長が重なる５５０ｎｍの光となる。
【００６３】
光量取得部２２は、検出部１１により検出された光量を取得し記憶部に記憶する。
分光解析部２３は、光量取得部２２により取得され記憶部に記憶された各波長に対する光量に基づいて、測定対象光の分光スペクトルを解析する。
【００６４】
［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に製造方法について、図面に基づいて説明する。
図８は、第一基板５１の製造工程を示す図である。図９は、第二基板５２の製造工程を示す図である。図１０は、チップ製造工程を示す図である。
【００６５】
［第一基板の製造］
第一基板５１を製造するためには、まず、図８（Ａ）に示すように、第一基板５１の製造素材である第一ガラス基板Ｍ１を用意し、この石英ガラス基板の表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで両面を精密研磨する。
次に、そして、図８（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、第一ガラス基板Ｍ１の基板表面にレジストを塗布して、塗布されたレジストをフォトリソグラフィ法により露光・現像することで、反射膜設置面５１２Ａ，反射膜設置面５１４Ａの形成箇所が開口するようにパターニングする。ここで、本実施形態では、１つの第一ガラス基板Ｍ１から複数の第一基板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、複数の第一基板５１がアレイ状に並列配置された状態で製造されるよう、レジストパターンを形成する。
そして、第一ガラス基板Ｍ１の両面に対して、例えばフッ酸系を用いたウェットエッチングを施す。この時、反射膜設置面５１２Ａ、反射膜設置面５１４Ａの深さ寸法までエッチングを行う。この後、電極配置溝５１１、電極引出溝５１１Ｂ、電極配置溝５１３、電極引出溝５１３Ｂ、第一端子突出部５１５、及び第三端子突出部５１６の形成箇所が開口するようにレジストを形成し、更にウェットエッチングを実施する。
これにより、図８（Ｂ）に示すように、第一基板５１の基板形状が決定された第一ガラス基板Ｍ１が形成される。
【００６６】
この後、第一ガラス基板Ｍ１の両面に、第一電極５６１，第三電極５６３，第一引出電極５６５，第三引出電極５６７を形成する電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングする。
また、第一電極５６１及び第三電極５６３上に絶縁層を成膜する場合、電極形成後、例えばプラズマＣＶＤ等により第一ガラス基板Ｍ１全体に、例えば１００ｎｍ程度の厚みのＳｉＯ２を成膜する。第一端子５６５Ａ，第三端子５６７Ａ上のＳｉＯ２を、例えばドライエッチング等により除去する。
【００６７】
次に、反射膜設置部５１２及び反射膜設置部５１４上に、それぞれ、第一反射膜５５１及び第三反射膜５５３を形成する。
ここで、本実施形態では、第一反射膜５５１，第三反射膜５５３として、Ａｇ合金を用いる。反射膜として、Ａｇ合金等の金属膜やＡｇ合金等の合金膜を用いる場合、第一ガラス基板Ｍ１の表面に反射膜（金属膜又や合金膜）を形成した後、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングする。
なお、反射膜として誘電体多層膜を形成する場合では、例えばリフトオフプロセスによりパターニングをすることができる。この場合、フォトリソグラフィ法等により、第一ガラス基板Ｍ１上の反射膜形成部分以外にレジスト（リフトオフパターン）を形成する。この後、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２を形成するための材料（例えば、高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜）をスパッタリング法または蒸着法等により成膜する。そして、これらの第一反射膜５５１，第二反射膜５５２を成膜した後、リフトオフにより、不要部分の膜を除去する。
なお、第一反射膜５５１及び第三反射膜５５３として、異なる種類の反射膜を用いる場合、それぞれ、個別に上述の工程を実施し、反射膜を形成する。
以上により、図８（Ｃ）に示すような第一基板５１が複数アレイ状に配置された第一ガラス基板Ｍ１が製造される。
【００６８】
［第二基板及び第三基板製造工程）
次に、第二基板５２を製造する工程について説明する。
第二基板５２を製造するには、まず、図９（Ａ）に示すように、第二基板５２の形成素材である第二ガラス基板Ｍ２を用意し、この第二ガラス基板Ｍ２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の全面にレジストを塗布し、塗布されたレジストをフォトリソグラフィ法により露光・現像して、保持部５２２が形成される箇所をパターニングする。
次に、第二ガラス基板Ｍ２をウェットエッチングすることで、図９（Ｂ）に示すように、保持部５２２と、可動部５２１とを形成する。これにより、第二基板５２の基板形状が決定された第二ガラス基板Ｍ２が製造される。
【００６９】
次に、第二ガラス基板Ｍ２の一方側の面（第一基板５１に対向する面）に第二電極５６２及び第二引出電極５６６を形成する。
具体的には、上記第一電極５６１と同様に、第二ガラス基板Ｍ２上に電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングすることで、第二電極５６２及び第二引出電極５６６を形成する。
この後、可動面５２１Ａに第二反射膜５５２を形成する。この第二反射膜５５２の形成は、第一反射膜５５１と同様の方法により形成することができる。
以上により、図９（Ｃ）に示すような第二基板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。
【００７０】
また、第三基板５３は、第二基板５２と同様の方法により製造することができる。
すなわち、第三基板５３の形成素材である第三ガラス基板Ｍ３（図１０参照）を用意し、この第三ガラス基板Ｍ３の両面を精密研磨した後、エッチングにより、可動部５３１及び保持部５３２を形成する。そして、第三ガラス基板Ｍ３の第一基板５１に対向する面に、第四電極５６４及び第四引出電極５６８を形成し、可動面５３１Ａ上に、第四反射膜５５４を形成する。
これにより、第三基板５３が複数アレイ状に配置された第三ガラス基板Ｍ３が製造される。
【００７１】
［チップ形成工程］
次に、第一ガラス基板Ｍ１，第二ガラス基板Ｍ２、第三ガラス基板Ｍ３を接合し、波長可変干渉フィルター５を製造するチップ形成工程について説明する。
このチップ形成工程では、まず、第一ガラス基板Ｍ１の基板重なり部５５５に対応した領域と、第二ガラス基板Ｍ２の基板重なり部５５５に対応した領域とに、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を、例えばプラズマＣＶＤ法等により成膜する。プラズマ重合膜の厚みとしては、例えば１０ｎｍから１０００ｎｍとすればよい。
【００７２】
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３０ｃｃ／分、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１０ｋｇｆ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。
【００７３】
なお、本実施形態では、Ｘ方向に沿う第一基板５１，第二基板５２，第三基板５３の基板端縁の位置がそれぞれ異なる。したがって、第一ガラス基板Ｍ１、第二ガラス基板Ｍ２、及び第三ガラス基板Ｍ３を接合した後に、各波長可変干渉フィルター５をチップ単位で取り出す切断工程を実施する場合、第一基板５１の端縁に対して適切に切断を行うことが困難となる。
このため、本実施形態では、まず、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２を接合した後、図１０の破線にて示すような切断ラインＬ１に沿って、第一ガラス基板Ｍ１のみを切断する。この切断には、例えばレーザー切断等を用いることができる。
【００７４】
この後、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２の接合と同様の方法を用いて、第一ガラス基板Ｍ１及び第三ガラス基板Ｍ３をプラズマ重合膜により接合する。そして、第二ガラス基板Ｍ２及び第三ガラス基板Ｍ３を図１０の破線にて示されるような切断ラインＬ２，Ｌ３に沿って切断する。
これにより、第一ガラス基板Ｍ１，第二ガラス基板Ｍ２，第三ガラス基板Ｍ３の接合体から、チップ単位の波長可変干渉フィルター５が製造される。
【００７５】
［第一実施形態の作用効果］
上述したような第一実施形態の分光測定装置１では、波長可変干渉フィルター５において、第一基板５１の一方側の面に第二基板５２が接合され、他方側の面に第三基板５３が接合されている。そして、第一基板５１に設けられる第一反射膜５５１と、第二基板５２に設けられる第二反射膜５５２とが第一ギャップＧ１を介して互いに対向し第一光干渉部５５Ａを構成する。この第一光干渉部５５Ａは、静電アクチュエーター５６Ａに印加する電圧を変化させることで、第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１を適宜変更することができる。また、第一基板５１に設けられる第三反射膜５５３と、第三基板５３に設けられる５４とが第二ギャップＧ２を介して互いに対向し、第二光干渉部５５Ｂを構成しており、静電アクチュエーター５６Ｂにより、第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２を適宜変更することができる。
そして、この分光測定装置１では、フィルター駆動部２１により、第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１及び第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２を異なるギャップ量に設定し、かつ、第一光干渉部５５Ａを透過する複数の次数のピーク波長のうちの１つと、第二光干渉部５５Ｂを透過する複数の次数のピーク波長のうちの１つとを重ね合わせるように、第一ギャップＧ１及び第二ギャップＧ２のギャップ量を設定する。これにより、広い波長帯域を有する測定対象光が入射した場合であっても、特定のピーク波長の光を透過させることができる。したがって、所望のピーク波長の光を検出部１１により受光させて検出させることができ、当該ピーク波長の光の正確な光量を検出することができる。よって、分光測定装置１は、測定対象光の正確な分光スペクトルを精度よく解析することができる。
【００７６】
また、本実施形態では、第一基板５１、第二基板５２、及び第三基板５３は、それぞれ可視光に対して透光性を有するガラス基板Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３により形成されている。
このため、波長可変干渉フィルター５により取り出すことが可能な光の波長域として、可視光域から近赤外域までの広い帯域をカバーすることができ、分光測定装置１において、広い波長帯域の光に対して分光測定を実施することができる。
また、ガラス基板は、ウェットエッチングにより容易に加工することができ、製造効率性を向上させることができる。
【００７７】
さらに、本実施形態では、第二基板５２は、第二反射膜５５２が設けられる可動部５２１と、可動部５２１の外側に設けられ、可動部５２１を第一基板５１に対して進退可能に保持する保持部５２２とを備える。同様に、第三基板５３は、第四反射膜５５４が設けられる可動部５３１と、可動部５３１の外側に設けられ、可動部５３１を第一基板５１に対して進退可能に保持する保持部５３２とを備える。
このような構成では、可動部５２１，５３１よりも厚み寸法が小さい保持部５２２，５３２を撓ませることで、容易に可動部５２１，５３１を変位させることができる。したがって、第一ギャップＧ１及び第二ギャップＧ２を変化させる際の電圧を小さくでき、省電力化を図れる。また、可動部５２１，５３１は、保持部５２２，５３２よりも厚み寸法が大きいため、第一基板５１側に変位した際でも可動部５２１，５３１の撓みが抑制される。したがって、可動部５２１に設けられる第二反射膜５５２や、可動部５３１に設けられる第四反射膜５５４の撓みを抑制でき、波長可変干渉フィルター５における分解能の低下を抑制できる。
【００７８】
また、本実施形態では、第一ギャップＧ１や第二ギャップＧ２に他の基板等が介在せず、透過可能な波長域を広げることができる。
例えば、第一反射膜５５１及び第四反射膜５５４により第二光干渉部５５Ｂを構成するような場合、第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２は、（第一基板５１の厚み寸法Ｓ）＜ｇ２＜（第一基板５１の厚み寸法Ｓ＋初期状態における第四反射膜５５４及び第一基板５１の距離）となる。したがって、このような場合、第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２は、第一基板５１の厚み寸法以下には設定することができない。また、一般に、第二ギャップＧ２の初期ギャップ量は、測定対象となる波長域にもよるが、可視光域の場合で１μｍ程度に形成される必要がある。したがって、このような構成では、第一基板５１の厚み寸法も薄くする必要があり、第一基板５１の撓みや、それに伴う第一反射膜５５１の撓み等により分解能が低下するおそれもある。
これに対して、本実施形態では、第三反射膜５５３及び第四反射膜５５４により第二光干渉部５５Ｂが形成され、第三反射膜５５３及び第四反射膜５５４の間には、他の部材が介在しないため、第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２は、０＜ｇ２＜（第二ギャップＧ２の初期ギャップ量）となる。したがって、第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２の設定可能範囲を広げることができるので、波長可変干渉フィルター５により透過させる光の波長域を広げることができる。また、第一基板５１として、静電アクチュエーター５６Ａや静電アクチュエーター５６Ｂによる静電引力に抗することができる程度の厚み寸法に形成することができるため、上述のような第一反射膜５５１（第三反射膜５５３）の撓み等による分解能低下等がなく、高分解能の光を透過させることができる。
【００７９】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、第一基板５１は、基板重なり部５５５から−Ｘ側に突出する第一端子突出部５１５に第一端子５６５Ａが設けられ、及び＋Ｘ側に突出する第三端子突出部５１６に第三端子５６７Ａが設けられている。
このような構成では、波長可変干渉フィルター５の表面に第一端子５６５Ａや第三端子５６７Ａが露出する構成となるため、これらの第一端子５６５Ａや第三端子５６７Ａに対して容易に配線を接続することができる。
また、第二基板５２には、基板重なり部５５５から、第三端子突出部５１６よりも＋Ｘ側に突出する第二端子突出部５２３が設けられ、この第二端子突出部５２３に、第二端子５６６Ａが設けられている。同様に、第三基板５３には、基板重なり部５５５から、第一端子突出部５１５よりも−Ｘ側に突出する第四端子突出部５３３が設けられ、この第四端子突出部５３３に第四端子５６８Ａが設けられている。したがって、波長可変干渉フィルター５の表面に第二端子５６６Ａや第三端子５６７Ａが露出する構成となるため、これらの第二端子５６６Ａや第四端子５６８Ａに対して容易に配線を接続することができる。
【００８０】
［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。
第二実施形態は、第一実施形態における波長可変干渉フィルター５を変形したものであり、その他の構成は、上記第一実施形態と同一の構成を有する。
すなわち、上記第一実施形態では、第一端子突出部５１５、第三端子突出部５１６、第二端子突出部５２３、第四端子突出部５３３を、Ｘ方向に沿って突出させる構成、すなわち、Ｘ方向に沿った波長可変干渉フィルター５の断面視において、第一基板５１、第二基板５２、第三基板５３により階段状の段差が形成される構成を例示した。このような波長可変干渉フィルター５では、製造時において、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２を接合した後、一旦、第一ガラス基板Ｍ１のみを切断し、その後、第三ガラス基板Ｍ３を接合した後、第二ガラス基板Ｍ２及び第三ガラス基板Ｍ３を切断する必要があり、チップ単位の波長可変干渉フィルター５を切り出す際に煩雑な作業が伴うという課題があった。
これに対して、第二実施形態では、このような製造工程における煩雑な作業を軽減させるために、第一端子突出部５１５、第三端子突出部５１６、第二端子突出部５２３、第四端子突出部５３３の突出方向が上記第一実施形態と相違する構成が採られている。
以下では、第二実施形態における波長可変干渉フィルター５Ａについて、図面に基づいて説明する。なお、以降の実施形態の説明に当たり、上記第一実施形態と同様の構成には同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００８１】
［波長可変干渉フィルターの構成］
図１１は、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａの概略構成を示す平面図である。図１２は、図１１の波長可変干渉フィルター５ＡをＡ−Ａ線で断面した断面図である。図１３は、図１１の波長可変干渉フィルター５ＡをＢ−Ｂ線で断面した断面図である。
図１１に示すように、本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、第一基板５１は、頂点Ｃ１，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７を有する矩形板状に形成されている。第二基板５２は、頂点Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０，Ｃ４を有する矩形板状に形成されている。第三基板５３は、頂点Ｃ２，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３を有する矩形板状に形成されている。したがって、これらの基板５１，５２，５３が全て重なり合う基板重なり部５５５は、図１１に示すように、頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４により囲われる矩形領域となる。
【００８２】
このような構成では、第一基板５１の第一端子突出部５１５（第一突出部）は、図１１における点Ｃ４，Ｃ１０，Ｃ６，Ｃ７に囲われる領域であり、基板重なり部５５５の端辺Ｃ３−Ｃ４から＋Ｘ方向に突出して設けられている。
また、第一基板５１の第三端子突出部５１６（第二突出部）は、図１１における点Ｃ２，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ１１に囲われる領域であり、基板重なり部５５５の端辺Ｃ２−Ｃ３からＸ軸に直交するＹ軸における＋Ｙ方向に突出して設けられている。
第二基板５２の第二端子突出部５２３（第一突出部）は、点Ｃ１，Ｃ５，Ｃ９、Ｃ８に囲われる領域であり、基板重なり部５５５の端辺Ｃ１−Ｃ２から−Ｘ方向に突出して設けられている。第三基板５３の第四端子突出部５３３（第二突出部）は、点Ｃ１，Ｃ７，Ｃ１２，Ｃ１３により囲われる領域であり、基板重なり部５５５の端辺Ｃ１−Ｃ４から−Ｙ方向に突出して設けられている。
すなわち、本実施形態では、各端子突出部５１５，５１６，５２３，５３３は、それぞれ、基板重なり部５５５の互いに異なる辺から、異なる方向に突出して設けられている。
そして、第一実施形態と同様、第一端子突出部５１５には、第一電極５６１に接続される第一端子５６５Ａが設けられ、第三端子突出部５１６には、第三電極５６３に接続される第三端子５６７Ａが設けられ、第二端子突出部５２３には、第二電極５６２に接続される第二端子５６６Ａが設けられ、第四端子突出部５３３には、第四電極５６４に接続される第四端子５６８Ａが設けられている。
【００８３】
また、本実施形態では、図１１及び図１２に示すように、第一基板５１の−Ｘ側の端辺Ｃ１−Ｃ５は、第三基板５３の−Ｘ側の端辺Ｃ２−Ｃ１３のＸ座標に一致する。また、第一基板５１の＋Ｘ側の端辺（第一端子突出部５１５の突出側端辺）Ｃ６−Ｃ７は、第三基板５３の＋Ｘ側の端辺Ｃ１１−Ｃ１２のＸ座標に一致する。
さらに、図１１及び図１３に示すように、第一基板５１の−Ｙ側の端辺Ｃ１−Ｃ７は、第二基板５２の−Ｙ側の端辺Ｃ４−Ｃ８のＹ座標に一致する。また、第一基板５１の＋Ｙ側の端辺（第三端子突出部５１６の突出側端辺）Ｃ５−Ｃ６は、第二基板５２の＋Ｙ側の端辺Ｃ９−Ｃ１０のＹ座標に一致する。
【００８４】
［波長可変干渉フィルターの製造］
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａの製造方法において、各基板５１，５２，５３の製造工程は、上記第一実施形態と同様であり、本実施形態においても、複数の第一基板５１をアレイ状に配置した第一ガラス基板Ｍ１、複数の第二基板５２をアレイ状に配置した第二ガラス基板Ｍ２、複数の第三基板５３をアレイ状に配置した第三ガラス基板Ｍ３をそれぞれ製造する。
図１４は、本実施形態におけるチップ製造工程を示す図である。
上述のように、各ガラス基板Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を製造した後、本実施形態では、図１４に示すように、これらのガラス基板Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を接合する。接合方法としては、第一実施形態と同様の方法、すなわち、プラズマ重合膜を用いたシロキサン接合を用いることができる。
【００８５】
そして、各ガラス基板Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を接合した後、図１４における破線にて示された切断ラインＬ４,Ｌ５、Ｌ６に沿って、切断処理を実施する。ここで、本実施形態では、図１１から図１３に示されるように、第一基板５１及び第三基板５３は、−Ｘ側の端辺
が一致する。また、第一基板５１及び第三基板５３の＋Ｘ側の端辺は、隣接するチップの第一基板５１及び第三基板５３の−Ｘ側端辺であるので、第一基板５１及び第三基板５３の＋Ｘ側の端辺もそれぞれ一致している。従って、切断工程では、図１４に示すように、切断ラインＬ４に沿って同時にこれらの第一基板５１及び第三基板５３を切断することができる。
一方、第二基板５２の−Ｘ側の端辺は、第二端子突出部５２３の一部であり、第一基板５１に接合されていないため、切断ラインＬ５に沿って第二基板５２のみを切断すればよい。第二基板５２の＋Ｘ側の端辺は、隣接するチップの第二基板５２の−Ｘ側の端辺でもあり、同様に第一基板５１に接合されていないため、切断ラインＬ５に沿って第二基板５２のみを切断すればよい。
【００８６】
同様に、第一基板５１及び第二基板５２は、−Ｙ側の端辺及び＋Ｙ側の端辺がそれぞれ一致しているため、切断ラインＬ６に沿って同時にこれらの第一基板５１及び第二基板５２を切断することができる。また、第三基板５３の−Ｙ側の端辺は、第四端子突出部５３３の一部であり、第一基板５１に接合されていないため、頂点Ｃ１２−Ｃ１３に沿った切断ライン（図示略）により、第三基板５３のみを切断すればよい。
【００８７】
以上に示すように、本実施形態では、第一ガラス基板Ｍ１、第二ガラス基板Ｍ２、第三ガラス基板Ｍ３の接合後に切断処理を実施することができ、第一実施形態に比べて、製造効率性を向上させることができる。
【００８８】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、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や、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａ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１５は、本発明の第三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。
【００８９】
図１５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。なお、本実施形態では、一例として波長可変干渉フィルター５を例示するが、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａが用いられる構成としてもよい。
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。
【００９０】
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の第二基板５２が設置される。ベース基板６１０への第二基板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Ａｒ０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。
【００９１】
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の各端子部５６５Ａ，５６６Ａ，５６７Ａ，５６８Ａ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、各端子部５６５Ａ，５６６Ａ，５６７Ａ，５６８Ａと内側端子部６１５との接続は、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）６１５Ａ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。
【００９２】
リッド６２０は、図１５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の第一基板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。
【００９３】
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Ａｒ０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。
【００９４】
〔第三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、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、第一電極５６１や第二電極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５５１，５５２の平行性をより確実に維持することができる。
【００９５】
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。
【００９６】
［変形例］
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。
【００９７】
第一実施形態及び第二実施形態において、第一端子５６５Ａが第一端子突出部５１５に設けられ、第二端子５６６Ａが第二端子突出部５２３に設けられる構成としたが、これに限定されない。例えば、第一基板５１及び第二基板５２のいずれか一方にのみ、基板重なり部５５５から突出する第一突出部が設けられ、この第一突出部に第一端子５６５Ａ及び第二端子５６６Ａの双方が設けられる構成としてもよい。すなわち、第一基板５１及び第二基板５２のいずれか一方に設けられた第一突出部に、第一アクチュエーターである静電アクチュエーター５６Ａに電圧を印加するための第一端子部（第一端子５６５Ａ、第二端子５６６Ａ）が設けられる構成としてもよい。
同様に、第三端子５６７Ａが第三端子突出部５１６に設けられ、第四端子５６８Ａが第四端子突出部５３３に設けられる構成としたが、これに限定されない。
例えば、第一基板５１及び第三基板５３のいずれか一方にのみ、基板重なり部５５５から突出する第二突出部が設けられ、この第二突出部に第三端子５６７Ａ及び第四端子５６８Ａの双方が設けられる構成としてもよい。すなわち、第一基板５１及び第三基板５３のいずれか一方に設けられた第二突出部に、第二アクチュエーターである静電アクチュエーター５６Ｂに電圧を印加するための第二端子部（第三端子５６７Ａ、第四端子５６８Ａ）が設けられる構成としてもよい。
【００９８】
さらに、各端子突出部５１５，５１６，５２３，５３３が設けられず、各基板５１，５２，５３の一部が切り欠かれることで、各端子部５６５Ａ，５６６Ａ，５６７Ａ，５６８Ａが露出する構成などとしてもよい。
【００９９】
なお、上記各実施形態では、電極配置溝５１１、電極引出溝５１１Ｂ、電極配置溝５１３、電極引出溝５１３Ｂ、第一端子突出部５１５、及び第三端子突出部５１６の形成箇所が開口するレジストを形成して、ウェットエッチングを実施することで、第一ギャップＧ１と第二ギャップＧ２とが同一の初期ギャップ量となる構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、第一ギャップＧ１と第二ギャップＧ２が異なる初期ギャップ量を有する構成としてもよい。
この場合、例えば固定基板５１の製造時において、反射膜設置面５１２Ａ及び反射膜設置面５１４Ａの形成工程を別工程として実施したり、反射膜設置面５１２Ａ及び反射膜設置面５１４Ａのいずれか一方に対してのみ、更にエッチングを実施したりすることで、溝深さを変更すればよい。
また、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２の接合時の接合膜の厚み寸法と、第一ガラス基板Ｍ１及び第三ガラス基板Ｍ３の接合時の接合膜の厚み寸法とを異なる厚み寸法にすることで、第一ギャップＧ１及び第二ギャップＧ２を異なる初期ギャップ量に設定してもよい。
このような構成では、例えば、第一ギャップＧ１間により取り出される２次ピーク波長と、第二ギャップＧ２間により取り出される１次ピーク波長とを一致させる場合、第二ギャップＧ２の初期ギャップを第一ギャップＧ１の初期ギャップよりも小さく設定することで、電圧制御時の電圧値を低減でき、省電力化を図れる。
例えば、測定対象光から５５０ｎｍの光を取り出したい場合、フィルター駆動部２１は、第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１が５５０ｎｍとなり、第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２を２７５ｎｍとなるように、静電アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂに印加する電圧を設定する。ここで、第一ギャップＧ１及び第二ギャップＧ２の初期ギャップがそれぞれ１μｍである場合、フィルター駆動部は、可動部５２１を４５０ｎｍ、可動部５３１を７２５ｎｍだけ変位させる必要がある。これに対して、第一ギャップＧ１の初期ギャップ量が１μｍ、第二ギャップＧ２の初期ギャップが６００ｎｍである場合、フィルター駆動部は、可動部５３１を３２５ｎｍだけ変位させればよく、可動部５３１を駆動させるための電力を小さくできる。
【０１００】
上記各実施形態では、波長可変干渉フィルター５，５Ａの第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターとして、電圧印加により静電引力により第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１や第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２を変動させる静電アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂを例示したが、これに限定されない。
例えば、各電極５６１,５６２，５６３，５６４の代わりに、コイルを配置した電磁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５６Ａ，５６Ｂ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５２２,５３２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５２２,５３２を撓ませることができる。
さらに、第一アクチュエーターと第二アクチュエーターとにおいて、異なるアクチュエーターを用いてもよい。例えば、第一アクチュエーターを静電アクチュエーター５６Ａとし、第二アクチュエーターを電磁アクチュエーターとする構成としてもよい。
【０１０１】
また、第一アクチュエーターとして、円環状の第一電極５６１及び第二電極５６２により構成される静電アクチュエーター５６Ａを例示したが、これに限定されない。例えば、５１及び５２の双方に、中心点Ｏを中心として、径寸法が異なる２つの円環上の電極（内側電極、外側電極）を形成する構成としてもよい。この場合、第一ギャップＧ１のギャップ量を２つの静電アクチュエーターにより、高精度に制御することができる。第二アクチュエーターにおいても同様であり、複数のアクチュエーターを用いて、第二ギャップＧ２のギャップ量を調整してもよい。
【０１０２】
また、各基板５１，５２，５３に、反射膜５５１，５５２，５５３，５５４の帯電を防止するための帯電防止用電極や、第一ギャップＧ１のギャップ量ｇ１や、第二ギャップＧ２のギャップ量ｇ２を静電容量に基づいて測定するための、容量測定用電極等を更に備える構成などとしてもよい。
【０１０３】
上記各実施形態では、第一端子突出部５１５は、電極配置溝５１１及び電極引出溝５１１Ｂと同時に形成され、第二基板側の面が、電極設置面５１１Ａと同一平面となる形状を例示したが、これに限定されない。例えば、第一端子突出部５１５は、第一基板５１の製造時にエッチング処理が実施されず、第二基板５２に接合される面と同一平面上に、第一端子５６５Ａが設けられる構成としてもよい。第三端子突出部５１６においても同様であり、第三端子突出部５１６の形成位置に対してエッチング処理が実施されず、第三基板５３に接合される面と同一平面上に、第三端子５６７Ａが設けられる構成としてもよい。
【０１０４】
また、本発明の電子機器として、第一実施形態において分光測定装置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、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器を用いることができる。
例えば、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムとして用いることができる。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。
【０１０５】
図１６は、波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図１７は、図１６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１６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。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに、波長可変干渉フィルター５Ａや光学フィルターデバイス６００を配置してもよい。
また、図１７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１７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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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を制御し、波長可変干渉フィルター５に印加する電圧を調整し、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。
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。
【０１０９】
なお、上記図１６及び図１７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を用いてガスの成分を検出することができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
図１８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１８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に代えて、波長可変干渉フィルター５Ａや光学フィルターデバイス６００が配置されてもよい。
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。
【０１１２】
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の制御により所望の波長を分光可能な電圧が印加されており、分光された光が、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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
また、図１８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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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を内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図１９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１９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１９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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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】
【０１２１】
１…分光測定装置（電子機器）、５,５Ａ…波長可変干渉フィルター、１０…光学モジュール、１１…検出部、２０制御回路部、２１…フィルター駆動部、５１…第一基板（基板）、５２…第二基板、５３…第三基板、５５Ａ…第一光干渉部、５５Ｂ…第二光干渉部、５６Ａ…静電アクチュエーター（第一アクチュエーター）、５６Ｂ…静電アクチュエーター（第二アクチュエーター）、１００…ガス検出装置（電子機器）、２００…食物分析装置（電子機器）、３００…分光カメラ（電子機器）、５１５…第一端子突出部（第一突出部）、５１６…第三端子突出部（第二突出部）、５２１…可動部（第一可動部）、５２２…保持部（第二保持部）、５２３…第二端子突出部（第一突出部）、５３１…可動部（第二可動部）、５３２…保持部（第二保持部）、５３３…第四端子突出部（第二突出部）、５５１…第一反射膜、５５２…第二反射膜、５５３…第三反射膜、５５４…第四反射膜、５６１…第一電極、５６２…第二電極、５６３…第三電極、５６４…第四電極、５６５Ａ…第一端子部、５６６Ａ…第二端子部、５６７Ａ…第三端子部、５６８Ａ…第四端子部、６００…光学フィルターデバイス、６０１…筐体、Ｇ１…第一ギャップ、Ｇ２…第二ギャップ。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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