(57)【要約】【課題】光学特性の劣化を抑制することができる波長可変光フィルターを提供する。【解決手段】光フィルター１０は基板１３と、基板１３に設置された第１反射膜１４と、第１反射膜１４に対向配置された第２反射膜１８と、基板１３に設置され第２反射膜１８を支持する支持部１７と、を備え、第１反射膜１４は露出しないように第１保護膜１６に覆われている。第２反射膜１８は露出しないように第２保護膜２４に覆われている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板に設置された第１反射膜と、
前記第１反射膜に対向配置された第２反射膜と、
前記基板に設置され前記第２反射膜を支持する支持部と、を備え、
前記第１反射膜及び前記第２反射膜は露出しないように保護膜に覆われていることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変光フィルターであって、
前記第１反射膜及び前記第２反射膜は金属膜であることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項３】
請求項２に記載の波長可変光フィルターであって、
前記第１反射膜及び前記第２反射膜はＡｇ膜またはＡｇ合金膜であることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターであって、
前記保護膜は導電膜であることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項５】
請求項４に記載の波長可変光フィルターであって、
前記保護膜は光透過性であることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターであって、
前記第２反射膜に重ねて形状維持膜が設置されていることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターであって、
前記第２反射膜を貫通する貫通穴を含み、
前記貫通穴の内周面は露出しないように前記保護膜に覆われていることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターであって、
前記第１反射膜及び前記第２反射膜の各々の厚みは１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターであって、
前記支持部の材質は酸化シリコンまたは樹脂材料であることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターであって、
前記基板に設置された第１電極及び前記支持部に支持された第２電極を有するアクチュエーターを備え、
前記第１反射膜は前記第１電極を兼ねており、前記第２反射膜は前記第２電極を兼ねることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターであって、
前記基板に設置された第１電極及び前記支持部に支持された第２電極を有するアクチュエーターを備え、
前記第１反射膜と前記第２反射膜との距離を反射膜間距離とし、前記第１電極と前記第２電極との距離を電極間距離とするとき、前記電極間距離は前記反射膜間距離より長いことを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項１２】
請求項１１に記載の波長可変光フィルターであって、
前記第２反射膜は、前記第２電極と接続しており、
前記第１反射膜は、前記第１電極と分離しており、
前記第１電極と前記第２電極との間の電圧が制御され、
前記第１反射膜と前記第２反射膜との間の電気容量が検出されることを特徴とする波長可変光フィルター。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の波長可変光フィルターと、
内部空間を有し前記内部空間に前記波長可変光フィルターを収納する筐体と、を備えることを特徴とする光学モジュール。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光学モジュールと、
前記光学モジュールを制御する制御部と、を備え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、波長可変光フィルター、光学モジュールおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、入射光の中から特定の波長の光を選択して通過させる光フィルターが活用されている。そして、特定の波長の光を通過させる光フィルターが特許文献１に開示されている。それによると、光フィルターは１つの基板上に第１反射膜が設置されている。さらに、支持部を介して第２反射膜が設置されている。第２反射膜と基板との間には空間が配置されている。１枚の基板上に支持部を挟んで第１反射膜及び第２反射膜が設置されている。この形態の波長可変光フィルターをモノリシック構造の波長可変光フィルターという。
【０００３】
第１反射膜及び第２反射膜にはそれぞれ電極が設置されている。これらの電極間に電圧を印加することにより、電極間に静電気力が生じる。そして、静電気力により第２反射膜が変形して電極間の距離が変化するアクチュエーターになっている。このアクチュエーターにより対向する一対の反射膜間のギャップが制御される。そして、光フィルターでは一対の反射膜間のギャップに応じた波長の光を選択的に取り出すことができる。従って、光フィルターは波長可変干渉フィルターになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１２−５２８３４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の波長可変光フィルターでは第１反射膜及び第２反射膜が各々多層構造になっており、各多層構造ではシリコン層と窒化シリコン層とが交互に積層されていた。この構造のミラーでは分光可能な帯域が狭く、可視光帯域を総て分光できない。可視光帯域を総て分光させるためにはミラーに金属を用いることにより実現することができる。しかし、金属は酸素等のガスと反応して光学特性が劣化する。そこで、光学特性の劣化を抑制することができる波長可変光フィルターが望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］
本適用例にかかる波長可変光フィルターであって、基板と、前記基板に設置された第１反射膜と、前記第１反射膜に対向配置された第２反射膜と、前記基板に設置され前記第２反射膜を支持する支持部と、を備え、前記第１反射膜及び前記第２反射膜は露出しないように保護膜に覆われていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、波長可変光フィルターは基板を備え、基板には第１反射膜が設置されている。さらに、基板には支持部が設置され、支持部は第２反射膜を支持する。そして、第１反射膜と第２反射膜とは対向配置されている。第１反射膜と第２反射膜との間に光が入射されるとき、この光は第１反射膜と第２反射膜との間で反射を繰り返す。そして、第１反射膜と第２反射膜との距離が半波長の整数倍の光のみ第１反射膜または第２反射膜を通過する。従って、波長可変光フィルターは所定の波長の光だけを限定して通過させる光学フィルターとして機能する。
【０００９】
第１反射膜及び第２反射膜に可視光領域の光を半透過させる材質を選択するとき、波長可変光フィルターは可視光領域の光の中で所定の波長の光だけを限定して通過させることができる。この可視光領域の光を半透過させる材質が酸素等の気体と反応すると光学特性が変化する。このとき、第１反射膜及び第２反射膜の光学特性が変化する。第１反射膜及び第２反射膜は露出しないように保護膜に覆われているので、酸素等の気体と反応することが抑制される。従って、波長可変光フィルターは光学特性の劣化を抑制することができる。
【００１０】
［適用例２］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第１反射膜及び前記第２反射膜は金属膜であることを特徴とする。
【００１１】
本適用例によれば、第１反射膜及び第２反射膜は金属膜である。金属膜は可視光領域の反射率が高い。従って、波長可変光フィルターを可視光領域で使用する光フィルターにすることができる。
【００１２】
［適用例３］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第１反射膜及び前記第２反射膜はＡｇ膜またはＡｇ合金膜であることを特徴とする。
【００１３】
本適用例によれば、第１反射膜及び第２反射膜はＡｇ膜またはＡｇ合金膜である。Ａｇ膜またはＡｇ合金膜は金属膜の中でも可視光領域の反射率が高い。従って、可視光領域の光に対して第１反射膜及び第２反射膜の反射率及び透過率の設定を広い範囲から選択できる。
【００１４】
［適用例４］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記保護膜は導電膜であることを特徴とする。
【００１５】
本適用例によれば、保護膜は導電膜である。従って、保護膜を通して第１反射膜及び第２反射膜に通電させることができる。その結果、第１反射膜及び第２反射膜に設置された配線を用いて第１反射膜及び第２反射膜の間の電気容量を検出できる。または、配線を用いて第１反射膜及び第２反射膜の間に電圧を印加することができる。
【００１６】
［適用例５］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記保護膜は光透過性であることを特徴とする。
【００１７】
本適用例によれば、保護膜は光透過性のある膜である。保護膜は光透過性なので、保護膜を通過することにより光の強度が減衰することを抑制できる。
【００１８】
［適用例６］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第２反射膜に重ねて形状維持膜が設置されていることを特徴とする。
【００１９】
本適用例によれば、第２反射膜に重ねて形状維持膜が設置されている。第２反射膜の厚みは第２反射膜の光学特性から設定される。第２反射膜が薄いときには第２反射膜が変形しやすい。このとき、第２反射膜に重ねて形状維持膜を設置することにより、第２反射膜及び形状維持膜のばね定数を調整することができる。
【００２０】
［適用例７］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第２反射膜を貫通する貫通穴を含み、前記貫通穴の内周面は露出しないように前記保護膜に覆われていることを特徴とする。
【００２１】
本適用例によれば、第２反射膜には貫通穴が設置されている。そして、貫通穴の内周面は保護膜で覆われている。従って、貫通穴において第２反射膜が酸素等の気体と反応することを抑制できる。
【００２２】
［適用例８］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第１反射膜及び前記第２反射膜の各々の厚みは１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００２３】
本適用例によれば、第１反射膜及び第２反射膜の厚みは１０ｎｍ以上である。このとき、第１反射膜及び第２反射膜の膜厚を品質良く設置することができる。また、第１反射膜及び第２反射膜の厚みは８０ｎｍ以下である。このとき、第１反射膜及び第２反射膜は可視光を半透過性にすることができる。
【００２４】
［適用例９］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記支持部の材質は酸化シリコンまたは樹脂材料であることを特徴とする。
【００２５】
本適用例によれば、支持部の材質は酸化シリコンまたは樹脂材料である。波長可変光フィルターを製造するとき、第１反射膜と第２反射膜との間に支持部と同じ材料を配置する。そして、第１反射膜と第２反射膜との間の酸化シリコンまたは樹脂材料をエッチングガスを用いて除去することで支持部の形状を形成することができる。従って、第１反射膜と第２反射膜との間に空間を設置できる。
【００２６】
［適用例１０］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記基板に設置された第１電極及び前記支持部に支持された第２電極を有するアクチュエーターを備え、前記第１反射膜は前記第１電極を兼ねており、前記第２反射膜は前記第２電極を兼ねることを特徴とする。
【００２７】
本適用例によれば、基板に第１電極が設置されている。そして、第２電極が支持部に支持されている。第１電極と第２電極との間に電圧を印加するとき、第１電極と第２電極との間に静電気力が作用して第１電極と第２電極との距離が変化する。従って、第１電極及び第２電極は電圧で制御されるアクチュエーターになっている。
【００２８】
第１反射膜は第１電極を兼ねており、第２反射膜は第２電極を兼ねている。従って、第１反射膜と第２反射膜との間に電圧を印加するとき、第１反射膜と第２反射膜との間に静電気力が作用して第１反射膜と第２反射膜との距離が変化する。
【００２９】
基板上に第１反射膜及び第１電極を設置して、第２反射膜及び第２電極を別に設ける構造に比べて本適用例の波長可変光フィルターは簡易な構造にできる。従って、生産性良く波長可変光フィルターを製造することができる。
【００３０】
［適用例１１］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記基板に設置された第１電極及び前記支持部に支持された第２電極を有するアクチュエーターを備え、前記第１反射膜と前記第２反射膜との距離を反射膜間距離とし、前記第１電極と前記第２電極との距離を電極間距離とするとき、前記電極間距離は前記反射膜間距離より長いことを特徴とする。
【００３１】
本適用例によれば、基板に第１電極が設置されている。そして、第２電極が支持部に支持されている。第１電極と第２電極との間に電圧を印加するとき、第１電極と第２電極との間に静電気力が作用して第１電極と第２電極との距離が変化する。従って、第１電極及び第２電極は電圧で制御されるアクチュエーターになっている。
【００３２】
第１反射膜と第２反射膜との距離が反射膜間距離である。第１電極と第２電極との距離を電極間距離である。そして、電極間距離は反射膜間距離より長くなっている。反射膜間距離は波長可変光フィルターが通過させる波長に対応して設定される距離である。そして、電極間距離は電極間距離を変化させる距離に対応して設定される距離である。電極間距離が反射膜間距離と同じときに比べて長いときの方が、電極間距離を変化させる距離を長くできる。その結果、透過させる光の波長の選択幅を広くすることができる。
【００３３】
［適用例１２］
上記適用例にかかる波長可変光フィルターにおいて、前記第２反射膜は、前記第２電極と接続しており、前記第１反射膜は、前記第１電極と分離しており、前記第１電極と前記第２電極との間の電圧が制御され、前記第１反射膜と前記第２反射膜との間の電気容量が検出されることを特徴とする。
【００３４】
本適用例によれば、第２反射膜と第２電極とは互いに接続している。そして、第１反射膜と第１電極とは互いに分離している。第１電極と第２電極との間の電圧を制御することにより、第１電極と第２電極との間の距離を制御できる。第１反射膜と第２反射膜との距離は第１電極と第２電極との間の距離との相関が高い。従って、第１反射膜と第２反射膜との距離を制御できる。そして、第１反射膜と第２反射膜との間の電気容量を検出することにより、第１反射膜と第２反射膜との間の距離を検出できる。従って、第１反射膜と第２反射膜との間の距離を検出し、第１電極と第２電極との間の電圧を制御することにより第１反射膜と第２反射膜との間の距離を目標とする距離に制御することができる。
【００３５】
［適用例１３］
本適用例にかかる光学モジュールであって、上記に記載の波長可変光フィルターと、内部空間を有し前記内部空間に前記波長可変光フィルターを収納する筐体と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
本適用例によれば、光学モジュールは波長可変光フィルター及び筐体を備えている。そして、波長可変光フィルターは光学特性の劣化を抑制することができる。従って、光学モジュールは光学特性の劣化を抑制することができる。
【００３７】
［適用例１４］
本適用例にかかる電子機器であって、上記に記載の光学モジュールと、前記光学モジュールを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００３８】
本適用例によれば、電子機器は光学モジュールと光学モジュールを制御する制御部とを備えている。制御部は光学モジュールを制御して光学モジュールが通過させる光の波長を制御する。そして、光学モジュールは光学特性の劣化を抑制することができるモジュールとなっている。従って、電子機器は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールを備えた装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態にかかわる光学モジュールの構造を示す概略斜視図。
【図２】光学モジュールの構造を示す概略斜視図。
【図３】光学モジュールの構造を示す模式側断面図。
【図４】光フィルターの構造を示す模式平面図。
【図５】光フィルターの構造を示す模式側断面図。
【図６】貫通穴の構造を示す要部模式側断面図。
【図７】制御部の電気制御ブロック図。
【図８】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図９】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１０】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１１】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１２】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１３】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１４】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１５】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１６】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１７】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１８】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図１９】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図２０】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図２１】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図２２】光フィルターの製造方法を説明するための模式図。
【図２３】第２の実施形態にかかわる光フィルターの構造を示す模式側断面図。
【図２４】第３の実施形態にかかわる光フィルターの構造を示す模式平面図。
【図２５】光フィルターの構造を示す模式側断面図。
【図２６】制御部の電気制御ブロック図。
【図２７】第４の実施形態にかかわる測色装置の構成を示すブロック図。
【図２８】第５の実施形態にかかわるガス検出装置の構成を示す模式正面図。
【図２９】ガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図３０】第６の実施形態にかかわる食物分析装置の構成を示すブロック図。
【図３１】第７の実施形態にかかわる分光カメラの構成を示す概略斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。
【００４１】
（第１の実施形態）
本実施形態では、特徴的な構造を有する光学モジュールと、この光学モジュールに内蔵された波長可変光フィルター及び波長可変光フィルターの製造方法について図面に従って説明する。光学モジュールについて図１〜図２に従って説明する。図１及び図２は光学モジュールの構造を示す概略斜視図である。図１は光学モジュールを第１蓋体側から見た図であり、図２は光学モジュールを第２蓋体側から見た図である。図１に示すように、光学モジュール１は略直方体の形状となっている。光学モジュール１の図中下方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ光学モジュール１の辺に沿う方向であり、直交する方向になっている。
【００４２】
光学モジュール１は有底角筒状の筐体２を備え、筐体２の−Ｚ方向側には円形の第１孔２ａが形成されている。そして、第１孔２ａを塞ぐように第１蓋体３が設置されている。筐体２と第１蓋体３とは第１の低融点ガラス４により接合されている。筐体２において−Ｚ方向側の面には第１端子５及び第２端子６が設置されている。筐体２のＺ方向側には第２蓋体７が設置され、筐体２と第２蓋体７とは第２の低融点ガラス８により接合されている。
【００４３】
第１蓋体３及び第２蓋体７は光透過性を有するケイ酸ガラスによって形成されている。ケイ酸ガラスには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、水晶等を用いることができる。筐体２の材質は第１蓋体３及び第２蓋体７と線膨張率が近い材質であり、剛性が高ければ良く特に限定されない。本実施形態では例えば、筐体２の材質にセラミックを用いている。
【００４４】
図２に示すように、筐体２のＺ方向には四角形の第２孔２ｂが形成されている。第２孔２ｂは第１孔２ａより大きな孔となっている。そして、第２孔２ｂを塞ぐように第２蓋体７が設置されている。筐体２、第１蓋体３及び第２蓋体７に囲まれた内部空間９は密閉された空間であり、内部空間９には波長可変光フィルターとしての光フィルター１０が設置されている。換言すれば、筐体２は内部空間９を有し内部空間９に光フィルター１０を収納する。第２蓋体７は筐体２と接続され内部空間９を密閉する。筐体２、第１蓋体３及び第２蓋体７等により収納部が形成され、収納部の内部に光フィルター１０が収納されている。
【００４５】
光学モジュール１の寸法は特に限定されないが、本実施形態では例えば、光学モジュール１の厚みが約３ｍｍである。筐体２をＺ方向から見た大きさは１辺が約１５ｍｍの四角形になっている。第２蓋体７の厚みは約１ｍｍである。光フィルター１０をＺ方向から見た大きさは１辺が約１１ｍｍ〜１２ｍｍの四角形になっている。光フィルター１０の厚みは約０．７ｍｍ〜約１．５ｍｍになっている。
【００４６】
図３は光学モジュールの構造を示す模式側断面図である。図３に示すように、筐体２の底面２ｃに光フィルター１０が設置されている。筐体２には＋Ｘ方向側の端に第１端子５及び第２端子６が設置されている。−Ｘ方向側の底面２ｃには第１端子５と電気的に接続する第１中間電極５ａが設置され、＋Ｘ方向側の底面２ｃには第２端子６と電気的に接続する第２中間電極６ａが設置されている。第１中間電極５ａ及び第２中間電極６ａは光フィルター１０と金線１１により接続されている。
【００４７】
筐体２には貫通電極２ｄが設置されている。第１中間電極５ａは第１端子５と貫通電極２ｄにより接続されている。同様に、第２中間電極６ａは第２端子６と貫通電極２ｄにより接続されている。第１端子５及び第２端子６は制御部１２と電気的に接続されている。制御部１２は第１端子５及び第２端子６を介して光フィルター１０に電気信号を出力して制御する。
【００４８】
図４は光フィルターの構造を示す模式平面図である。図５は光フィルターの構造を示す模式側断面図である。図５は、図４のＡ−Ａ線に沿う断面側から見た図である。
【００４９】
図４及び図５に示すように、光フィルター１０は基板１３を備えている。基板１３は四角形の板状になっている。基板１３の材質は光を透過する材質であり、強度があれば良く特に限定されない。基板１３の材質にはケイ酸ガラスが用いられている。ケイ酸ガラスには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、水晶等が含まれる。本実施形態では、例えば、基板１３の材質にケイ酸ガラスを採用している。そして、基板１３は厚みが例えば５００μｍ〜１０００μｍに形成されたガラス基材を加工することで形成されている。
【００５０】
基板１３の＋Ｚ方向側の面には第１反射膜１４が設置されている。第１反射膜１４は導電性を有し第１電極１５を兼ねている。第１反射膜１４は金属膜であり、Ａｇ膜またはＡｇ合金膜である。第１反射膜１４は円板状になっている。第１反射膜１４は−Ｘ方向かつ−Ｙ方向側に伸びている。
【００５１】
第１反射膜１４は露出しないように保護膜としての第１保護膜１６に覆われている。第１保護膜１６は導電膜である。さらに、第１保護膜１６は光透過性である。−Ｘ方向かつ−Ｙ方向側に伸びた第１反射膜１４の上には第１電極端子１５ａが設置されている。第１電極端子１５ａは金線１１により第１中間電極５ａと接続される端子である。
【００５２】
第１保護膜１６上にはリング状の支持部１７が設置されている。支持部１７の中心１７ａは第１反射膜１４の中心と同じ場所になっている。支持部１７の材質は酸化シリコンまたは樹脂材料である。
【００５３】
支持部１７の＋Ｚ方向には第２反射膜１８が設置されている。支持部１７は基板１３に設置され第２反射膜１８を支持する。第２反射膜１８は第１反射膜１４と対向配置されている。第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に光２１が入射されるとき、この光２１は第１反射膜１４と第２反射膜１８との間で反射を繰り返す。そして、第１反射膜１４と第２反射膜１８との距離が半波長の整数倍の光のみ第１反射膜１４または第２反射膜１８を通過する。従って、光フィルター１０は所定の波長の光２１だけを限定して通過させる光学フィルターとして機能する。
【００５４】
第１反射膜１４と同様に第２反射膜１８は導電性を有し第２電極２２を兼ねている。基板１３に設置された第１電極１５及び支持部１７に支持された第２電極２２等によりアクチュエーター２３が構成されている。第２電極２２は薄いのでＺ方向に変形し易い。第１電極１５と第２電極２２との間に電圧を印加するとき、第１電極１５と第２電極２２との間に静電気力が作用して第１電極１５と第２電極２２との距離が変化する。従って、第１電極１５及び第２電極２２は電圧で制御されるアクチュエーター２３になっている。
【００５５】
第１反射膜１４は第１電極１５を兼ねており、第２反射膜１８は第２電極２２を兼ねている。従って、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に電圧を印加するとき、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に静電気力が作用して第１反射膜１４と第２反射膜１８との距離が変化する。基板１３上に第１反射膜１４及び第１電極１５を別々に設置して、第２反射膜１８及び第２電極２２を別々に設ける構造に比べて光フィルター１０は簡易な構造にできる。従って、生産性良く光フィルター１０を製造することができる。
【００５６】
第１反射膜１４と同様に第２反射膜１８は金属膜である。第１反射膜１４及び第２反射膜１８の材質には例えば金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニッケル（Ｎｉ）、ロジウム（Ｒｈ）等の金属を用いることができる。金属膜は可視光領域の反射率が高い。従って、波長可変光フィルターを可視光領域で使用する光フィルターにすることができる。
【００５７】
第１反射膜１４と同様に第２反射膜１８は、Ａｇ膜またはＡｇ合金膜であるのが好ましい。Ａｇ合金膜には例えば、Ａｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金膜、Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ合金膜、Ａｇ−Ｃ合金膜等を適用することができる。Ａｇ膜またはＡｇ合金膜は金属膜の中でも可視光領域の反射率が高い。波長が０．４μｍ〜１．０μｍの間のＡｇの薄膜の反射率は９４％以上である。従って、可視光領域の光に対して第１反射膜１４及び第２反射膜１８の反射率及び透過率の設定を広い範囲から選択できる。
【００５８】
第１反射膜１４及び第２反射膜１８の各々の厚みは１０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。第１反射膜１４及び第２反射膜１８の各々の厚みが１０ｎｍ以上のとき、膜を品質良く設置することができる。また、第１反射膜１４及び第２反射膜１８の各々の厚みは８０ｎｍ以下である。このとき、第１反射膜１４及び第２反射膜１８は可視光を半透過性にすることができる。
【００５９】
第２反射膜１８は円板状になっている。そして、第２反射膜１８は＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向側に伸びている。第１反射膜１４と同様に第２反射膜１８は露出しないように保護膜としての第２保護膜２４に覆われている。第１反射膜１４及び第２反射膜１８に可視光領域の光を半透過させる材質を選択するとき、波長可変光フィルターは可視光領域の光の中で所定の波長の光だけを限定して通過させることができる。この可視光領域の光を半透過させる材質が酸素等の気体と反応すると光学特性が変化する。このとき、第１反射膜１４及び第２反射膜１８の光学特性が変化する。第１反射膜１４及び第２反射膜１８は露出しないように保護膜に覆われているので、酸素等の気体と反応することが抑制される。従って、光フィルター１０は光学特性の劣化を抑制することができる。
【００６０】
第１保護膜１６及び第２保護膜２４は導電膜である。従って、第１保護膜１６を通して第１反射膜１４に通電させることができる。そして、第２保護膜２４を通して第２反射膜１８に通電させることができる。その結果、第１反射膜１４及び第２反射膜１８に設置された配線を用いて第１反射膜１４及び第２反射膜１８の間の電気容量を検出できる。
【００６１】
第１保護膜１６及び第２保護膜２４は光透過性のある膜である。第１保護膜１６及び第２保護膜２４は光透過性なので、第１保護膜１６及び第２保護膜２４を通過することにより光２１の強度が減衰することを抑制できる。第１保護膜１６及び第２保護膜２４は光透過性のある透明導電膜であれば良く特に限定されない。第１保護膜１６及び第２保護膜２４にはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＧＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｇａｌｌｉｕｍ−ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯｘ（酸化錫）、ＩＧＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｇａｌｌｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ）、ＩＣＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｃｅｒｉｕｍ  ｏｘｉｄｅ）を用いることができる。本実施形態では、例えば、第１保護膜１６及び第２保護膜２４にＩＧＯ膜が用いられている。
【００６２】
第２保護膜２４の上には第２電極端子２２ａが設置されている。第２電極端子２２ａは金線１１により第２中間電極６ａと接続される端子である。第１電極端子１５ａ及び第２電極端子２２ａの材質は金線１１を接続可能であれば良く特に限定されない。第１電極端子１５ａ及び第２電極端子２２ａの材質にはアルミニウム、タングステン、銅合金等を用いることができる。本実施形態では、例えば、第１電極端子１５ａ及び第２電極端子２２ａの材質にアルミニウムを用いている。
【００６３】
第２反射膜１８には第２反射膜を貫通する貫通穴１８ａが設置されている。貫通穴１８ａは円に沿って複数配置されている。貫通穴１８ａの平面形状は特に限定されないが、本実施形態では、例えば、四角形になっている。貫通穴１８ａの個数も特に限定されないが、本実施形態では、例えば、１２個の貫通穴１８ａが設置されている。
【００６４】
各貫通穴１８ａの互いの距離が最も離れている場所の距離を穴間距離２５とする。穴間距離２５は貫通穴１８ａが並ぶ円の直径と等しい。貫通穴１８ａと支持部１７の内壁１７ｂまでの距離を穴壁間距離２６とする。各貫通穴１８ａにおける穴壁間距離２６は同じ距離になっている。そして、穴間距離２５は穴壁間距離２６の２倍以下になっている。
【００６５】
第１反射膜１４と第２反射膜１８との間の部材はエッチングガスでエッチングされる。このエッチング方法はＨＦ（フッ化水素酸）ベーパーエッチング法という。そして、エッチングされる部分を犠牲層という。エッチングガスは貫通穴１８ａから同心円状に犠牲層を溶解して広がる。エッチングガスは犠牲層の中央側と支持部１７側とへも同じ速度で進行する。犠牲層の中央側は貫通穴１８ａが沿う円の中心側を示す。穴間距離２５が穴壁間距離２６の２倍のとき、エッチングガスが犠牲層の中央に到達するとき、エッチングガスは支持部１７の内壁１７ｂに到達する。従って、エッチングガスは中央側に犠牲層を残すことなく、支持部１７の内壁１７ｂに囲まれた場所の犠牲層をエッチングすることができる。
【００６６】
穴間距離２５が穴壁間距離２６の２倍より短い距離のとき、エッチングガスが支持部１７の内壁１７ｂに到達するとき、エッチングガスは円の中心を越えている。従って、エッチングガスは円の中心に犠牲層を残すことなく、支持部１７の内壁１７ｂに囲まれた場所の犠牲層をエッチングすることができる。その結果、支持部１７の内壁１７ｂに囲まれた場所の犠牲層を総てエッチングすることができる。
【００６７】
前述のように、支持部１７の材質は酸化シリコンまたは樹脂材料である。光フィルター１０を製造するとき、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に位置する犠牲層に支持部１７と同じ材料を配置する。そして、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間の酸化シリコンまたは樹脂材料をエッチングガスを用いて除去することで支持部１７の形状を形成することができる。従って、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に空間を設置できる。
【００６８】
図６は貫通穴の構造を示す要部模式側断面図である。図６に示すように、貫通穴１８ａの内周面１８ｂは露出しないように第２保護膜２４に覆われている。従って、貫通穴１８ａにおいて第２反射膜１８が酸素等の気体と反応することを抑制できる。
【００６９】
第２保護膜２４は上部第２保護膜２４ａ及び下部第２保護膜２４ｂを含んでいる。上部第２保護膜２４ａは第２反射膜１８の＋Ｚ方向側を覆う膜であり、下部第２保護膜２４ｂは第２反射膜１８の−Ｚ方向側を覆う膜である。そして、上部第２保護膜２４ａ及び下部第２保護膜２４ｂが第２反射膜１８を挟んでいる。上部第２保護膜２４ａと下部第２保護膜２４ｂとは同じ材質である。上部第２保護膜２４ａの厚みである上部厚み２４ｃと下部第２保護膜２４ｂの厚みである下部厚み２４ｄとは同等の膜厚になっている。第２保護膜２４の線膨張係数と第２反射膜１８の線膨張係数が異なるときには第２反射膜１８に熱が加わるときに第２保護膜２４と第２反射膜１８との間で張力が生ずる。このとき、上部第２保護膜２４ａと第２反射膜１８との間で生ずる張力と下部第２保護膜２４ｂと第２反射膜１８との間で生ずる張力とが同じ大きさになる。従って、第２反射膜１８に熱が加わるときに第２反射膜１８が反って変形することを抑制できる。また、第２反射膜１８の応力バランスをとることにより、Ａｇのヒロックやウィスカの発生を抑制することができる。
【００７０】
図７は制御部の電気制御ブロック図である。図７に示すように、光学モジュール１は制御部１２と接続して用いられる。光フィルター１０の第１電極１５と第２電極２２との間に電圧を印加することにより、第１電極１５と第２電極２２との間に静電気力が作用する。第２電極２２は薄い膜なので、第２電極２２はＺ方向に変形し易くなっている。そして、第１電極１５と第２電極２２との間に作用する静電気力により第１反射膜１４と第２反射膜１８との距離が変化する。第１電極１５及び第２電極２２等によりアクチュエーター２３が構成されている。アクチュエーター２３は静電気力で動作するので静電アクチュエーターと言われる。
【００７１】
制御部１２には電圧制御部２７が設置され、電圧制御部２７には第１電極１５及び第２電極２２が電気的に接続されている。電圧制御部２７は第１電極１５及び第２電極２２に印加する電圧を制御することにより反射膜間距離を制御することが可能になっている。この反射膜間距離はＺ方向における第１反射膜１４と第２反射膜１８との距離を示す。電圧制御部２７が反射膜間距離を所定の間隔に変更する。そして、光２１が光フィルター１０に入射される。光２１は第１反射膜１４と第２反射膜１８との間で多重反射し、反射膜間距離の寸法に応じた波長の光が光フィルター１０を通過する。従って、電圧制御部２７が反射膜間距離を制御することにより光フィルター１０を通過する光２１の波長を制御することが可能になっている。
【００７２】
次に、光フィルターの製造方法の例について説明する。光フィルターの製造方法は各種の方法で行うことができるので特に説明する方法に限定されない。図８〜図２２は光フィルターの製造方法を説明するための模式図である。図８に示すように、基板１３を用意する。基板１３は厚みを例えば５００μｍ〜１０００μｍに研削及び研磨したガラス基材を用いる。
【００７３】
図９に示すように、基板１３上に第１保護膜１６の材料であるＩＧＯのべた膜である第１べた膜２８を設置する。べた膜は一面に設置された膜である。ＩＧＯの第１べた膜２８の成膜方法にはスパッタ法や、ＡＬＤ（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いることができる。保護膜の耐性を高くするには、緻密な膜が形成できるＡＬＤ法を用いることが望ましい。
【００７４】
図１０に示すように、第１べた膜２８をパターニングする。パターニングにはフォトグラフィ法を用いる。フォトグラフィ法は公知であるので、概略のみ述べる。感光性樹脂膜を成膜し露光用マスクをセットして露光する。次に、感光性樹脂膜をエッチングしてパターニングする。次に、パターニングされた感光性樹脂膜をマスクにしてＩＧＯのべた膜をエッチングする。エッチング法はドライ法式でも良く、ウエット方式でも良い。エッチング後に感光性樹脂膜を除去する。このように、第１べた膜２８をパターニングして下部第１保護膜２９を形成する。
【００７５】
図１１に示すように、下部第１保護膜２９に重ねて第１反射膜１４の材料である銀合金のべた膜である第２べた膜３０を成膜する。成膜方法としては、スパッタリング法や蒸着法を用いることができる。第２べた膜３０の材料にはＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金を採用した。
【００７６】
図１２に示すように、第２べた膜３０をパターニングする。パターニングにはフォトグラフィ法を用いる。第２べた膜３０をパターニングして第１反射膜１４を形成する。
【００７７】
図１３に示すように、第１反射膜１４上にＩＧＯのべた膜である第３べた膜３１を設置する。ＩＧＯは第１保護膜１６の材料である。第３べた膜３１の成膜方法にはスパッタ法や、ＡＬＤ法を用いることができる。保護膜の耐性を高くするには、緻密な膜が形成できるＡＬＤ法を用いることが望ましい。
【００７８】
図１４に示すように、第３べた膜３１をパターニングする。パターニングにはフォトグラフィ法を用いる。第３べた膜３１をパターニングして第１保護膜１６を形成する。
【００７９】
図１５に示すように、第１保護膜１６に重ねて支持部１７の材料であるＳｉＯ2のべた膜である第４べた膜３２を成膜する。第４べた膜３２の成膜方法としては、スパッタリング法や蒸着法またはＣＶＤ法を用いることができる。支持部１７の材料に樹脂材料を用いるときにはスピンコート法を用いることができる。
【００８０】
図１６に示すように、第４べた膜３２上にＩＧＯのべた膜である第５べた膜３３を設置する。ＩＧＯは第２保護膜２４の材料である。第５べた膜３３の成膜方法にはスパッタ法や、ＡＬＤ法を用いることができる。保護膜の耐性を高くするには、緻密な膜が形成できるＡＬＤ法を用いることが望ましい。
【００８１】
図１７に示すように、第５べた膜３３をパターニングする。パターニングにはフォトグラフィ法を用いる。第５べた膜３３をパターニングして下部第２保護膜２４ｂを形成する。
【００８２】
図１８に示すように、下部第２保護膜２４ｂに重ねて銀合金のべた膜である第６べた膜３４を成膜する。銀合金は第２反射膜１８の材料である。第６べた膜３４の成膜方法としては、スパッタリングや蒸着法を用いることができる。第６べた膜３４にはＡｇ−Ｓｍ−Ｃｕ合金を採用した。
【００８３】
図１９に示すように、第６べた膜３４をパターニングする。パターニングにはフォトグラフィ法を用いる。第６べた膜３４をパターニングして第２反射膜１８を形成する。第２反射膜１８には円に沿って貫通穴１８ａが形成される。
【００８４】
図２０に示すように、第２反射膜１８上に第２保護膜２４の材料であるＩＧＯのべた膜である第７べた膜３５を設置する。ＩＧＯは第２保護膜２４の材料である。第７べた膜３５の成膜方法にはスパッタ法や、ＡＬＤ法を用いることができる。保護膜の耐性を高くするには、緻密な膜が形成できるＡＬＤ法を用いることが望ましい。
【００８５】
図２１に示すように、第７べた膜３５をパターニングする。パターニングにはフォトグラフィ法を用いる。第７べた膜３５をパターニングして第２保護膜２４を形成する。貫通穴１８ａでは第２保護膜２４が内周面１８ｂを覆うように第７べた膜３５をパターニングする。第２反射膜１８の端部は総て第２保護膜２４で覆われている構造にする。これにより、犠牲層３６のエッチング時に第２反射膜１８がエッチングガス等に曝されることが無くなり、第２反射膜１８がダメージをうけることを抑制することができる。
【００８６】
図２２に示すように、犠牲層３６のエッチングを行う。第４べた膜３２の材料がＳｉＯ2の場合には、例えば、ＨＦベーパーエッチング法を用いる。ＨＦベーパーエッチング法では無水ＨＦとアルコールを用いたドライエッチングによりエッチングを行う。この方法を用いることで第１反射膜１４、及び第２反射膜１８への影響を抑えて犠牲層３６をエッチングすることができる。支持部１７の材料に樹脂材料を用いる場合にはＵＶ（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）やＯ2プラズマによるアッシング等によりエッチングを行うことができる。
【００８７】
次に、第１電極端子１５ａ及び第２電極端子２２ａの材料を用いてべた膜を成膜し、その後でパターニングする。成膜にはスパッタリングや蒸着法またはＣＶＤ法を用いることができる。そして、第１電極端子１５ａ及び第２電極端子２２ａを形成する。以上の工程により、第１反射膜１４及び第２反射膜１８にＡｇ合金を用いた光フィルター１０を製造することができる。
【００８８】
ウェハ状態で製造した光フィルター１０を固片化し、独立した素子として形成する。その際、ダイシング等の湿式の切断方法では第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に研削液が入ってしまい、第１反射膜１４と第２反射膜１８とが貼り付いてしまう恐れがある。そのため、スクライブやレーザー等の乾式の切断方法を用いることが望ましい。犠牲層３６のエッチングは固片化してから行っても良い。
【００８９】
続いて、図３に示すように、光フィルター１０を筐体２及び第２蓋体７で密閉する。まず、筐体２及び光フィルター１０を用意する。筐体２には第１蓋体３、第１端子５及び第２端子６等が設置されている。尚、筐体２の製造方法は公知の方法を用いて製造することが可能であり説明を省略する。
【００９０】
次に、筐体２内の内部空間９に光フィルター１０を配置し、基板１３の底面と筐体２との間に低融点ガラスペーストを配置する。続いて、図示しない固定治具を用いて筐体２と光フィルター１０との位置関係を固定する。次に、低融点ガラスペーストを加熱してバインダー成分を蒸発させて除去する。さらに、低融点ガラスを融かして徐冷し固化することにより筐体２と光フィルター１０とが接合される。
【００９１】
筐体２の内部には第１中間電極５ａ及び第２中間電極６ａが設置されている。第１中間電極５ａと第１電極端子１５ａとを金線で接続する。第２中間電極６ａと第２電極端子２２ａとを金線で接続する。金線の接続はワイヤーボンディング法を用いて行われる。金線が設置された後で固定治具を除去する。
【００９２】
次に、筐体２上に低融点ガラスペーストを介して第２蓋体７を配置する。そして、真空チャンバー装置等によって真空雰囲気に設定された環境下で低融点ガラスペーストを加熱する。低融点ガラスペーストが溶融した後、徐冷する。これにより、筐体２に設置された低融点ガラスペーストが第２の低融点ガラス８になる。そして、内部空間９が減圧された状態で光学モジュール１が封止される。以上の工程により光学モジュール１が完成する。
【００９３】
内部空間９が減圧された状態でパッケージングすることを真空パッケージングという。真空パッケージングすることで第２反射膜１８が移動する際の抵抗を排除することができる。それにより、第２反射膜１８の高速移動が可能となり、光フィルター１０が透過する光２１の波長を切り替える応答性を高くすることができる。
【００９４】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、光フィルター１０は基板１３を備え、基板１３には第１反射膜１４が設置されている。さらに、基板１３には支持部１７が設置され、支持部１７は第２反射膜１８を支持する。そして、第１反射膜１４と第２反射膜１８とは対向配置されている。第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に光２１が入射されるとき、この光２１は第１反射膜１４と第２反射膜１８との間で反射を繰り返す。そして、第１反射膜１４と第２反射膜１８との距離が半波長の整数倍の光２１のみ第１反射膜１４または第２反射膜１８を通過する。従って、光フィルター１０は所定の波長の光２１だけを限定して通過させる光学フィルターとして機能する。
【００９５】
第１反射膜１４及び第２反射膜１８に可視光領域の光２１を半透過させる材質を選択するとき、光フィルター１０は可視光領域の光２１の中で所定の波長の光２１だけを限定して通過させることができる。この可視光領域の光２１を半透過させる材質が酸素等の気体と反応すると光学特性が変化する。このとき、第１反射膜１４及び第２反射膜１８の光学特性が変化する。第１反射膜１４は露出しないように第１保護膜１６に覆われているので、酸素等の気体と反応することが抑制される。第２反射膜１８は露出しないように第２保護膜２４に覆われているので、酸素等の気体と反応することが抑制される。従って、光フィルター１０は光学特性の劣化を抑制することができる。
【００９６】
（２）本実施形態によれば、第１反射膜１４及び第２反射膜１８は金属膜である。金属膜は可視光領域の反射率が高い。従って、光フィルター１０を可視光領域で使用する光フィルターにすることができる。
【００９７】
（３）本実施形態によれば、第１反射膜１４及び第２反射膜１８はＡｇ膜またはＡｇ合金膜である。Ａｇ膜またはＡｇ合金膜は金属膜の中でも可視光領域の反射率が高い。従って、可視光領域の光に対して第１反射膜１４及び第２反射膜１８の反射率及び透過率の設定を広い範囲から選択できる。
【００９８】
（４）本実施形態によれば、第１保護膜１６及び第２保護膜２４は導電膜である。従って、第１保護膜１６を通して第１反射膜１４に通電させることができる。同様に、第２保護膜２４を通して第２反射膜１８に通電させることができる。その結果、第１反射膜１４及び第２反射膜１８に設置された配線を用いて第１反射膜及び第２反射膜の間に電圧を印加することができる。
【００９９】
（５）本実施形態によれば、第１保護膜１６及び第２保護膜２４は光透過性のある膜である。第１保護膜１６及び第２保護膜２４は光透過性なので、第１保護膜１６及び第２保護膜２４を通過することにより光２１の強度が減衰することを抑制できる。
【０１００】
（６）本実施形態によれば、第２反射膜１８には貫通穴１８ａが設置されている。そして、貫通穴１８ａの内周面１８ｂは第２保護膜２４で覆われている。従って、貫通穴１８ａにおいて第２反射膜１８が酸素等の気体と反応することを抑制できる。
【０１０１】
（７）本実施形態によれば、第１反射膜１４及び第２反射膜１８の厚みは１０ｎｍ以上である。このとき、第１反射膜１４及び第２反射膜１８の膜厚を品質良く設置することができる。また、第１反射膜１４及び第２反射膜１８の厚みは８０ｎｍ以下である。このとき、第１反射膜１４及び第２反射膜１８は可視光を半透過性にすることができる。
【０１０２】
（８）本実施形態によれば、支持部１７の材質は酸化シリコンまたは樹脂材料である。光フィルター１０を製造するとき、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に支持部１７と同じ材料を配置する。そして、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間の酸化シリコンまたは樹脂材料を霧状のエッチング液を用いて除去することで支持部１７の形状を形成することができる。従って、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に内部空間９を設置できる。
【０１０３】
（９）本実施形態によれば、基板１３に第１電極１５が設置されている。そして、第２電極２２が支持部１７に支持されている。第１電極１５と第２電極２２との間に電圧を印加するとき、第１電極１５と第２電極２２との間に静電気力が作用して第１電極１５と第２電極２２との距離が変化する。従って、第１電極１５及び第２電極２２は電圧で制御されるアクチュエーター２３になっている。
【０１０４】
第１反射膜１４は第１電極１５を兼ねており、第２反射膜１８は第２電極２２を兼ねている。従って、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に電圧を印加するとき、第１反射膜１４と第２反射膜１８との間に静電気力が作用して第１反射膜１４と第２反射膜１８との距離が変化する。
【０１０５】
基板１３上に第１反射膜１４及び第１電極１５を別々に設置して、第２反射膜１８及び第２電極２２を別々に設ける構造に比べて光フィルター１０は簡易な構造にできる。従って、生産性良く光フィルター１０を製造することができる。
【０１０６】
（１０）本実施形態によれば、光学モジュール１は光フィルター１０及び筐体２を備えている。そして、光フィルター１０は光学特性の劣化を抑制することができる。従って、光学モジュール１は光学特性の劣化を抑制することができる。
【０１０７】
（第２の実施形態）
次に、光フィルターの一実施形態について図２３の光フィルターの構造を示す模式側断面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第２反射膜１８に重ねて形状維持膜が設置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１０８】
すなわち、本実施形態では、図２３に示すように光学モジュール３８の内部に設置された波長可変光フィルターとしての光フィルター３９では第２反射膜１８に重ねて形状維持膜４０が設置されている。第２反射膜１８の厚みは第２反射膜１８の光学特性から設定される。第２反射膜１８が薄いときには第２反射膜１８が変形しやすい。このとき、第２反射膜１８に重ねて形状維持膜４０を設置することにより、第２反射膜１８及び形状維持膜のばね定数を調整することができる。
【０１０９】
形状維持膜４０の材質は透光性が高く剛性があれば良く特に限定されない。本実施形態では、例えば、形状維持膜４０の材質にＳｉＯ2を採用している。形状維持膜４０の厚みは１μｍ〜１０μｍとすることで形状を維持することができる。
【０１１０】
形状維持膜４０の外形形状は第２反射膜１８の外形形状とほぼ同じ形状になっている。そして、貫通穴１８ａと対向する場所には貫通穴４０ａが設置されている。貫通穴１８ａと貫通穴４０ａとが接続するように第２反射膜１８と形状維持膜４０とが配置されている。第２反射膜１８及び形状維持膜４０は露出しないように第２保護膜２４に覆われている。貫通穴１８ａ及び貫通穴４０ａは支持部１７と同じ材質の犠牲層３６をエッチングして排出するときに用いられる。
【０１１１】
次に、光フィルター３９の製造方法を説明する。第１の実施形態と同様に基板１３上に第１反射膜１４、第１保護膜１６、第４べた膜３２、下部第２保護膜２４ｂ、第６べた膜３４を形成する。次に、形状維持膜４０の材料であるＳｉＯ2のべた膜である第８べた膜をＣＶＤ法等で成膜する。次に、第６べた膜３４及び第８べた膜をパターニングして第２反射膜１８及び形状維持膜４０の形状を形成する。このとき、貫通穴１８ａ及び貫通穴４０ａも形成する。
【０１１２】
次に、第２反射膜１８及び形状維持膜４０を覆うように第２保護膜２４を形成する。続いて、犠牲層３６を除去することで第２反射膜１８の強度を確保したモノリシック構造の光フィルター３９が完成する。形状維持膜４０と支持部１７は同材料でも可能であるが、製造し易くするために別材料にしても良い。例えば、形状維持膜４０の材質をＳｉＯ2にして支持部１７の材質を樹脂材料にしても良い。これにより、製造プロセスの工程に用いる各種方法の幅を広げることが可能になる。
【０１１３】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、光フィルター３９では第２反射膜１８に重ねて形状維持膜４０が設置されている。第２反射膜１８の厚みは第２反射膜１８の光学特性から設定される。第２反射膜１８が薄いときには第２反射膜１８が変形しやすい。このとき、第２反射膜１８に重ねて形状維持膜４０を設置することにより、第２反射膜１８及び形状維持膜のばね定数を調整することができる。
【０１１４】
（第３の実施形態）
次に、光フィルターの一実施形態について図２４〜図２６を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、電極間距離を反射膜間距離より長くしてある点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１１５】
図２４は光フィルターの構造を示す模式平面図である。図２５は光フィルターの構造を示す模式側断面図である。図２５は、図２４のＢ−Ｂ線に沿う断面側から見た図である。
【０１１６】
図２４及び図２５に示すように、光学モジュール４２の内部に設置された波長可変光フィルターとしての光フィルター４３は基板４４を備えている。基板４４は中央が第２反射膜１８側に突出した反射膜設置部４４ａを備えている。反射膜設置部４４ａはＺ方向からみた平面形状が円形になっている。
【０１１７】
基板４４の＋Ｚ方向側の面には第１反射膜４５及び第１電極４６が設置されている。第１反射膜４５は反射膜設置部４４ａを覆って設置され、Ｚ方向からみた平面形状が略円形になっている。第１反射膜４５は一部が−Ｘ方向かつ−Ｙ方向側に伸びている。Ｚ方向から見た平面視において第１電極４６は第１反射膜４５を囲んで略円環状の形状になっている。第１電極４６は一部が−Ｘ方向かつ＋Ｙ方向側に伸びている。第１電極４６は−Ｘ方向かつ−Ｙ方向側の一部が除去されている。そして、この除去された場所に第１反射膜４５が設置されている。そして、第１反射膜４５は、第１電極４６と分離して設置されている。
【０１１８】
第１反射膜４５は導電性を有する金属膜であり、Ａｇ膜またはＡｇ合金膜である。第１反射膜４５は露出しないように保護膜としての第３保護膜４７に覆われている。第１電極４６も露出しないように保護膜としての第４保護膜４８に覆われている。第３保護膜４７及び第４保護膜４８は導電膜である。さらに、第３保護膜４７は光透過性である。
【０１１９】
−Ｘ方向かつ＋Ｙ方向側に伸びた第１電極４６及び第４保護膜４８の上には第１電極端子４６ａが設置されている。−Ｘ方向かつ−Ｙ方向側に伸びた第１反射膜４５及び第３保護膜４７の上には第３電極端子４５ａが設置されている。第１電極端子４６ａは金線１１により筐体２に設置された第１中間電極と接続される端子である。第３電極端子４５ａは金線１１により筐体２に設置された第３中間電極と接続される端子である。
【０１２０】
基板４４及び第４保護膜４８上にはリング状の支持部１７が設置されている。支持部１７の中心１７ａは第１反射膜４５の中心と同じ場所になっている。支持部１７の＋Ｚ方向には導電反射膜４９が設置されている。支持部１７は基板４４に設置され導電反射膜４９を支持する。導電反射膜４９において反射膜設置部４４ａの第１反射膜４５と対向する部分が第２反射膜５０であり、第１電極４６と対向する部分が第２電極５１である。そして、第２反射膜５０は、第２電極５１と接続している。
【０１２１】
導電反射膜４９は金属膜であり、Ａｇ膜またはＡｇ合金膜である。導電反射膜４９は露出しないように保護膜としての第５保護膜５２に覆われている。従って、第２反射膜５０及び第２電極５１は露出しないように第５保護膜５２に覆われている。第５保護膜５２は光透過性を有する導電膜である。第５保護膜５２の材質は第１の実施形態の第２保護膜２４と同じＩＧＯ膜が用いられている。
【０１２２】
導電反射膜４９には第１の実施形態の第２反射膜１８の貫通穴１８ａと同様の貫通穴４９ａが設置されている。貫通穴４９ａを用いて犠牲層３６のエッチングが行われる。
【０１２３】
Ｚ方向から見た平面視において導電反射膜４９及び第５保護膜５２の一部は＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向側に伸びている。そして、＋Ｘ方向かつ＋Ｙ方向側に伸びた導電反射膜４９及び第５保護膜５２の上には第２電極端子４９ｂが設置されている。第２電極端子４９ｂは金線１１により筐体２に設置された第２中間電極と接続される端子である。
【０１２４】
第２反射膜５０は第１反射膜４５と対向配置されている。第１反射膜４５と第２反射膜５０との間に光２１が入射されるとき、この光２１は第１反射膜４５と第２反射膜５０との間で反射を繰り返す。そして、第１反射膜４５と第２反射膜５０との距離が半波長の整数倍の光のみ第１反射膜４５または第２反射膜５０を通過する。従って、光フィルター４３は所定の波長の光２１だけを限定して通過させる光学フィルターとして機能する。
【０１２５】
基板４４に設置された第１電極４６及び支持部１７に支持された第２電極５１等によりアクチュエーター５３が構成されている。第１電極４６と第２電極５１との間に電圧を印加するとき、第１電極４６と第２電極５１との間に静電気力が作用して第１電極４６と第２電極５１との距離が変化する。従って、第１電極４６及び第２電極５１は電圧で制御されるアクチュエーター５３になっている。
【０１２６】
第１反射膜４５と第２反射膜５０との距離を反射膜間距離５４とし、第１電極４６と第２電極５１との距離を電極間距離５５とする。このとき、電極間距離５５は反射膜間距離５４より長くなっている。
【０１２７】
反射膜間距離５４は光フィルター４３が通過させる光２１の波長に対応して設定される距離である。そして、電極間距離５５は電極間を変化させる距離に対応して設定される距離である。電極間距離５５が反射膜間距離５４と同じときに比べて長いときの方が、電極間距離５５を変化させる距離を長くできる。その結果、透過させる光２１の波長の選択幅を広くすることができる。
【０１２８】
図２６は制御部の電気制御ブロック図である。図２６に示すように、光フィルター４３が設置された光学モジュール４２は制御部５６と接続して用いられる。光フィルター４３の第１電極４６と第２電極５１との間に電圧を印加することにより、第１電極４６と第２電極５１との間に静電気力が作用する。導電反射膜４９は薄いのでＺ方向に変形し易くなっている。そして、第１電極４６と第２電極５１との間に作用する静電気力により電極間距離５５が変化する。そして、電極間距離５５の変化に伴って反射膜間距離５４が変化する。第１電極４６、第２電極５１及び導電反射膜４９等によりアクチュエーター５３が構成されている。
【０１２９】
反射膜間距離５４が変化するとき、第１反射膜４５と第２反射膜５０と間の電気容量が変化する。従って、第１反射膜４５と第２反射膜５０と間の電気容量を検出することにより第１反射膜４５と第２反射膜５０との距離を推定することができる。そして、第１反射膜４５及び第２反射膜５０は反射膜間距離５４を推定する距離センサー５７になっている。
【０１３０】
制御部５６には第１スイッチ６１、第２スイッチ６２の２個のスイッチと第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２を制御するスイッチ制御部６３とが設置されている。各スイッチは２回路２接点スイッチの形態となっている。第１スイッチ６１は第１可動切片６１ａ、第２可動切片６１ｂ、第１接点６１ｃ、第２接点６１ｄ、第３接点６１ｅ及び第４接点６１ｆを備えている。
【０１３１】
第１可動切片６１ａ及び第２可動切片６１ｂは共に接地されている。第１接点６１ｃは孤立し接続されていない接点である。第２接点６１ｄは第３電極端子４５ａを介して第１反射膜４５と接続されている。第１可動切片６１ａは第１接点６１ｃ及び第２接点６１ｄの一方と導通する。同様に、第３接点６１ｅは孤立し接続されていない接点である。第４接点６１ｆは第２電極端子４９ｂを介して第２反射膜５０及び第２電極５１と接続されている。第２可動切片６１ｂは第３接点６１ｅ及び第４接点６１ｆの一方と導通する。
【０１３２】
第１可動切片６１ａと第２可動切片６１ｂとは連動しスイッチ制御部６３に制御される。スイッチ制御部６３が第１可動切片６１ａを第１接点６１ｃと導通させて第２可動切片６１ｂを第３接点６１ｅと導通させる。このとき、第１スイッチ６１では第１反射膜４５が第１可動切片６１ａと切断され、第２反射膜５０が第２可動切片６１ｂと切断された状態となる。一方、スイッチ制御部６３が第１可動切片６１ａを第２接点６１ｄと導通させて第２可動切片６１ｂを第４接点６１ｆと導通させるとき、第１スイッチ６１では第１反射膜４５及び第２反射膜５０が接地された状態となる。従って、スイッチ制御部６３は第１反射膜４５及び第２反射膜５０を短絡させて且つ接地させるか開放するかを制御することができる。
【０１３３】
第２スイッチ６２は第１可動切片６２ａ、第２可動切片６２ｂ、第１接点６２ｃ、第２接点６２ｄ、第３接点６２ｅ及び第４接点６２ｆを備えている。第１可動切片６２ａ及び第２可動切片６２ｂは距離検出部６４と接続されている。第１接点６２ｃは第３電極端子４５ａを介して第１反射膜４５と接続されている。第２接点６２ｄは孤立し接続されていない接点である。第１可動切片６２ａは第１接点６２ｃ及び第２接点６２ｄの一方と導通する。同様に、第３接点６２ｅは第２電極端子４９ｂを介して第２反射膜５０と接続されている。第４接点６２ｆは孤立し接続されていない接点である。第２可動切片６２ｂは第３接点６２ｅ及び第４接点６２ｆの一方と導通する。距離検出部６４は第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の電気容量を測定することにより第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の距離を検出する機能を有する。
【０１３４】
光フィルター４３は第２電極端子４９ｂ及び第３電極端子４５ａの外部端子を備えている。そして、第２電極端子４９ｂ及び第３電極端子４５ａの外部端子を用いて距離検出部６４が第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の距離を検出することが可能になっている。
【０１３５】
第１可動切片６２ａと第２可動切片６２ｂとは連動しスイッチ制御部６３に制御される。スイッチ制御部６３が第１可動切片６２ａを第１接点６２ｃと導通させて第２可動切片６２ｂを第３接点６２ｅと導通させる。このとき、第２スイッチ６２では第１反射膜４５と第２反射膜５０とが距離検出部６４と接続される。一方、スイッチ制御部６３が第１可動切片６２ａを第２接点６２ｄと導通させて第２可動切片６２ｂを第４接点６２ｆと導通させるとき、第２スイッチ６２では第２反射膜５０及び第１反射膜４５が距離検出部６４と切断される。従って、スイッチ制御部６３は第２反射膜５０及び第１反射膜４５を距離検出部６４に接続させるか接地させるかを制御することができる。
【０１３６】
制御部５６が反射膜間距離５４を検出するとき、まず、スイッチ制御部６３が第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２を切り替える。第１スイッチ６１ではスイッチ制御部６３が第１可動切片６１ａを第１接点６１ｃと接触させる。さらに、スイッチ制御部６３は第２可動切片６１ｂを第３接点６１ｅと接触させる。さらに、第２スイッチ６２ではスイッチ制御部６３が第１可動切片６２ａを第１接点６２ｃと接触させる。さらに、スイッチ制御部６３は第２可動切片６２ｂを第３接点６２ｅと接触させる。これにより、第１反射膜４５と第２反射膜５０とはそれぞれ距離検出部６４と接続される。そして、距離検出部６４は第１反射膜４５と第２反射膜５０とに通電して第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の電気容量を測定する。これにより、距離検出部６４は反射膜間距離５４を検出する。
【０１３７】
距離検出部６４が反射膜間ギャップを測定しないとき、第１スイッチ６１ではスイッチ制御部６３が第１可動切片６１ａを第２接点６１ｄと接触させる。さらに、スイッチ制御部６３は第２可動切片６１ｂを第４接点６１ｆと接触させる。第２スイッチ６２ではスイッチ制御部６３が第１可動切片６２ａを第２接点６２ｄと接触させる。さらに、スイッチ制御部６３は第２可動切片６２ｂを第４接点６２ｆと接触させる。これにより、第１反射膜４５、第２反射膜５０及び第２電極５１はそれぞれ接地され、互いに導通する。
【０１３８】
第１反射膜４５と第２反射膜５０との間には水分子や酸素分子等の分子が移動し、分子同士が衝突しあう。このとき、各分子に静電気が生ずることがある。そして、静電気をもつ分子が第１反射膜４５及び第２反射膜５０に接触するとき第１反射膜４５及び第２反射膜５０が帯電する。静電気により第１反射膜４５と第２反射膜５０との間で電圧差が生じるとき、第１反射膜４５と第２反射膜５０との間に静電気力が生じる。これにより反射膜間ギャップが変動する。反射膜間ギャップが変動することにより光フィルター４３を通過する光の波長が変動する。そこで、スイッチ制御部６３が所定の時間間隔にて第１反射膜４５及び第２反射膜５０を接地する。これにより、第１反射膜４５及び第２反射膜５０の静電気が除去される為反射膜間ギャップを精度良く制御することができる。
【０１３９】
尚、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２はトランジスター等の半導体により構成されたスイッチング素子を用いても良く電磁スイッチでも良い。電流が小さいときには半導体により構成されたスイッチング素子を用いる方が製造し易く耐久性があり好ましい。本実施形態では、例えば、第１スイッチ６１及び第２スイッチ６２は半導体により構成されたスイッチング素子を用いている。
【０１４０】
制御部５６には電圧制御部６５が設置され、電圧制御部６５には第１電極４６及び第２電極５１が電気的に接続されている。電圧制御部６５は第１電極４６及び第２電極５１に印加する電圧を制御することにより反射膜間距離５４を制御することが可能になっている。電圧制御部６５が反射膜間距離５４を所定の間隔に変更する。そして、光２１が光フィルター４３に入射される。光２１は第１反射膜４５と第２反射膜５０との間で多重反射し、反射膜間距離５４の寸法に応じた波長の光が光フィルター４３を通過する。従って、電圧制御部６５が反射膜間距離５４を制御することにより光フィルター４３を通過する光２１の波長を制御することが可能になっている。
【０１４１】
このように、電圧制御部６５により第１電極４６と第２電極５１との間の電圧が制御される。そして、第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の電気容量が検出される。そして、第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の電気容量を検出することにより、反射膜間距離５４を検出できる。従って、反射膜間距離５４を検出し、第１電極４６と第２電極５１との間の電圧を制御することにより反射膜間距離５４を目標とする距離に制御することができる。
【０１４２】
上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、基板４４に第１電極４６が設置されている。そして、第２電極５１が支持部１７に支持されている。第１電極４６と第２電極５１との間に電圧を印加するとき、第１電極４６と第２電極５１との間に静電気力が作用して第１電極４６と第２電極５１との距離が変化する。従って、第１電極４６及び第２電極５１は電圧で制御されるアクチュエーター５３になっている。
【０１４３】
第１反射膜４５と第２反射膜５０との距離が反射膜間距離５４である。第１電極４６と第２電極５１との距離を電極間距離５５である。そして、電極間距離５５は反射膜間距離５４より長くなっている。反射膜間距離５４は光フィルター４３が通過させる波長に対応して設定される距離である。そして、電極間距離５５は電極間距離５５を変化させる距離に対応して設定される距離である。電極間距離５５が反射膜間距離５４と同じときに比べて長いときの方が、電極間距離５５を変化させる距離を長くできる。その結果、透過させる光の波長の選択幅を広くすることができる。
【０１４４】
（２）本実施形態によれば、第２反射膜５０と第２電極５１とは互いに接続している。そして、第１反射膜４５と第１電極４６とは互いに分離している。第１電極４６と第２電極５１との間の電圧を制御することにより、第１電極４６と第２電極５１との間の距離を制御できる。第１反射膜４５と第２反射膜５０との距離は第１電極４６と第２電極５１との間の距離との相関が高い。従って、第１反射膜４５と第２反射膜５０との距離を制御できる。そして、第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の電気容量を検出することにより、第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の距離を検出できる。従って、第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の距離を検出し、第１電極４６と第２電極５１との間の電圧を制御することにより第１反射膜４５と第２反射膜５０との間の距離を目標とする距離に制御することができる。
【０１４５】
（３）本実施形態によれば、第３保護膜４７、第４保護膜４８及び第５保護膜５２は導電膜である。従って、第４保護膜４８を通して第１電極４６に通電させることができる。同様に、第５保護膜５２を通して第２電極５１に通電させることができる。その結果、第４保護膜４８及び第５保護膜５２に設置された第１電極端子４６ａ、第２電極端子４９ｂ及び金線１１等を用いて第１電極４６及び第２電極５１の間に電圧を印加することができる。
【０１４６】
さらに、第３保護膜４７を通して第１反射膜４５に通電させることができる。同様に、第５保護膜５２を通して第２反射膜５０に通電させることができる。その結果、第３保護膜４７及び第５保護膜５２に設置された第２電極端子４９ｂ、第３電極端子４５ａ及び金線１１を用いて第１反射膜４５及び第２反射膜５０の間の電気容量を検出することができる。
【０１４７】
（第４の実施形態）
次に、上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２を備えた測色装置の一実施形態について図２７を用いて説明する。尚、上記の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１４８】
（測色装置）
図２７は、測色装置の構成を示すブロック図である。図２７に示すように、電子機器としての測色装置１２０は、測定対象物１２１に光２１を射出する光源装置１２２と、測色センサー１２３と、測色装置１２０の全体動作を制御する制御装置１２４とを備える。そして、この測色装置１２０は光源装置１２２から射出される光を測定対象物１２１にて反射させる。反射された検査対象光を測色センサー１２３が受光する。測色センサー１２３から出力される検出信号に基づいて測色装置１２０は検査対象光の色度すなわち測定対象物１２１の色を分析して測定する。
【０１４９】
光源装置１２２は光源１２５及び複数のレンズ１２６（図中には１つのみ記載）を備え、測定対象物１２１に対して例えば白色光等の基準光を射出する。また、複数のレンズ１２６にはコリメーターレンズが含まれてもよい。この場合、光源１２５から射出された基準光をコリメーターレンズが平行光にし、光源装置１２２は図示しない投射レンズから測定対象物１２１に向かって光２１を射出する。尚、本実施形態では、光源装置１２２を備える測色装置１２０を例示するが、例えば測定対象物１２１が液晶パネル等の発光部材である場合、光源装置１２２が設けられない構成としてもよい。
【０１５０】
測色センサー１２３は光学モジュール１２７と、光学モジュール１２７を透過する光を受光するディテクター１２８と、光学モジュール１２７を透過させる光２１の波長を制御する制御部としての波長制御部１２９とを備える。光学モジュール１２７には上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２が用いられている。波長制御部１２９は光学モジュール１２７を制御する。
【０１５１】
また、測色センサー１２３は、光学モジュール１２７に対向する場所に図示しない入射光学レンズを備えている。入射光学レンズは測定対象物１２１で反射された反射光（検査対象光）を測色センサー１２３の内部に導光する。そして、測色センサー１２３では入射光学レンズから入射した検査対象光のうち所定の波長の光２１を光学モジュール１２７が分光し、分光した光をディテクター１２８が受光する。
【０１５２】
制御装置１２４は測色装置１２０の全体動作を制御する。この制御装置１２４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の他にも測色専用コンピューター等を用いることができる。そして、制御装置１２４は光源制御部１３０、測色センサー制御部１３１及び測色処理部１３２等を備えて構成されている。光源制御部１３０は光源装置１２２に接続され、例えば、操作者の設定入力に基づいて光源装置１２２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１３１は測色センサー１２３の波長制御部１２９に接続されている。例えば、操作者の設定入力に基づいて測色センサー１２３にて受光させる光の波長を測色センサー制御部１３１が設定する。そして、設定した波長の光２１の受光量を検出する旨の制御信号を測色センサー制御部１３１が波長制御部１２９に出力する。これにより、制御信号に基づいて波長制御部１２９は光学モジュール１２７を駆動させる。測色処理部１３２は、ディテクター１２８により検出された受光量から、測定対象物１２１の色度を分析する。
【０１５３】
測色装置１２０は光学モジュール１２７と光学モジュール１２７を制御する波長制御部１２９とを備えている。波長制御部１２９は光学モジュール１２７を制御して光学モジュール１２７が通過させる光２１の波長を制御する。そして、光学モジュール１２７には上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２のいずれかが用いられている。従って、光学モジュール１２７は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールとなっている。その結果、測色装置１２０は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールを備えた装置とすることができる。
【０１５４】
（第５の実施形態）
次に、上記の光学モジュール１を備えたガス検出装置の一実施形態について図２８及び図２９を用いて説明する。このガス検出装置は、例えば、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に用いられる。尚、上記の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１５５】
図２８は、ガス検出装置の構成を示す模式正面図であり、図２９は、ガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。図２８に示すように、電子機器としてのガス検出装置１３５はセンサーチップ１３６と吸引口１３７ａ、吸引流路１３７ｂ、排出流路１３７ｃ及び排出口１３７ｄを備えた流路１３７と本体部１３８とを有する構成となっている。
【０１５６】
本体部１３８は、センサー部カバー１３９、排出手段１４０及び筐体１４１を備えている。センサー部カバー１３９を開閉することにより、流路１３７を着脱することが可能になっている。さらに、本体部１３８は光学部１４２、フィルター１４３、光学モジュール１４４、受光素子１４５（検出部）等を含む検出装置を備えている。光学モジュール１４４には上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２のいずれか１つが用いられている。
【０１５７】
さらに、本体部１３８は検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１４６（処理部）及び電力を供給する電力供給部１４７等を備えている。光学部１４２は、光２１を射出する光源１４８、ビームスプリッター１４９、レンズ１５０、レンズ１５１及びレンズ１５２により構成されている。ビームスプリッター１４９は光源１４８から入射された光２１をセンサーチップ１３６側に反射し、センサーチップ側から入射された光２１を受光素子１４５側に透過する。
【０１５８】
図２９に示すように、ガス検出装置１３５には操作パネル１５５、表示部１５６、外部とのインターフェイスのための接続部１５７及び電力供給部１４７が設けられている。電力供給部１４７が二次電池の場合には充電のための接続部１５８を備えてもよい。更に、ガス検出装置１３５の制御部１４６は、ＣＰＵ等により構成された信号処理部１５９及び光源１４８を制御するための光源ドライバー回路１６０を備えている。更に、制御部１４６は光学モジュール１４４を制御するための制御部としての波長制御部１６１、受光素子１４５からの信号を受信する受光回路１６２を備えている。波長制御部１６１は光学モジュール１４４を制御する。更に、制御部１４６はセンサーチップ１３６のコードを読み取り、センサーチップ１３６の有無を検出するセンサーチップ検出器１６３からの信号を受信するセンサーチップ検出回路１６４を備えている。更に、制御部１４６は排出手段１４０を制御する排出ドライバー回路１６５等を備えている。
【０１５９】
次に、ガス検出装置１３５の動作について説明する。本体部１３８の上部のセンサー部カバー１３９の内部にはセンサーチップ検出器１６３が設けられている。センサーチップ検出器１６３によりセンサーチップ１３６の有無が検出される。信号処理部１５９はセンサーチップ検出器１６３からの検出信号を検出するとセンサーチップ１３６が装着された状態であると判断する。そして、信号処理部１５９は表示部１５６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。
【０１６０】
そして、操作者により操作パネル１５５が操作され、操作パネル１５５から検出処理を開始する旨の指示信号が信号処理部１５９へ出力される。まず、信号処理部１５９は光源ドライバー回路１６０に光源駆動の指示信号を出力して光源１４８を作動させる。光源１４８が駆動されると、光源１４８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。光源１４８には温度センサーや光量センサーが内蔵されており、センサーの情報が信号処理部１５９へ出力される。光源１４８から入力された温度や光量に基づいて、光源１４８が安定動作していると信号処理部１５９が判断すると、信号処理部１５９は排出ドライバー回路１６５を制御して排出手段１４０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１３７ａから吸引流路１３７ｂ、センサーチップ１３６内、排出流路１３７ｃ、排出口１３７ｄへと誘導される。尚、吸引口１３７ａには、除塵フィルター１３７ｅが設けられ、比較的大きい粉塵や一部の水蒸気等が除去される。
【０１６１】
センサーチップ１３６は金属ナノ構造体が複数組み込まれた素子であり、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１３６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る。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１４２を通ってフィルター１４３に入射する。フィルター１４３によりレイリー散乱光が分離され、ラマン散乱光が光学モジュール１４４に入射する。
【０１６２】
そして、信号処理部１５９は波長制御部１６１に対して制御信号を出力する。これにより、波長制御部１６１は光学モジュール１４４のアクチュエーターを駆動させて検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を光学モジュール１４４に分光させる。分光した光２１が受光素子１４５にて受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路１６２を介して信号処理部１５９に出力される。
【０１６３】
信号処理部１５９は、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する。そして、検出対象となるガス分子が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１５９は表示部１５６にその結果情報を表示し、接続部１５７から外部へ出力する。
【０１６４】
ラマン散乱光を光学モジュール１４４により分光し、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１３５を例示した。ガス検出装置１３５はガス固有の吸光度を検出して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２１を検出するガスセンサーに光学モジュール１４４を用いる。そして、ガス検出装置は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、判別する電子機器である。ガス検出装置１３５はこのような構成にすることで光学モジュール１４４を用いてガスの成分を検出することができる。
【０１６５】
ガス検出装置１３５は光学モジュール１４４と光学モジュール１４４を制御する波長制御部１６１とを備えている。波長制御部１６１は光学モジュール１４４を制御して光学モジュール１４４が通過させる光２１の波長を制御する。そして、光学モジュール１４４には上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２のいずれか１つが用いられている。従って、光学モジュール１４４は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールとなっている。その結果、ガス検出装置１３５は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールを備えた装置とすることができる。
【０１６６】
（第６の実施形態）
次に、上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２のいずれか１つを備えた食物分析装置の一実施形態について図３０を用いて説明する。上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２は近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や食物、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に用いることができる。食物分析装置は物質成分分析装置の１種である。尚、上記の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１６７】
図３０は、食物分析装置の構成を示すブロック図である。図３０に示すように、電子機器としての食物分析装置１６８は検出器１６９、制御部１７０及び表示部１７１を備えている。検出器１６９は光２１を射出する光源１７２、測定対象物１７３からの光２１が導入される撮像レンズ１７４、撮像レンズ１７４から導入された光２１を分光する光学モジュール１７５を備えている。光学モジュール１７５には上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２のいずれか１つが用いられている。さらに、検出器１６９は分光された光を検出する撮像部１７６（検出部）を備えている。
【０１６８】
制御部１７０は光源１７２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１７７及び光学モジュール１７５を制御する制御部としての波長制御部１７８を備えている。波長制御部１７８は光学モジュール１７５を制御する。さらに、制御部１７０は撮像部１７６を制御して撮像部１７６で撮像された分光画像を取得する検出制御部１７９、信号処理部１８０及び記憶部１８１を備えている。
【０１６９】
食物分析装置１６８を駆動させると光源制御部１７７により光源１７２が制御されて光源１７２から測定対象物１７３に光２１が照射される。そして、測定対象物１７３で反射された光２１は撮像レンズ１７４を通って光学モジュール１７５に入射する。光学モジュール１７５は波長制御部１７８の制御により駆動される。これにより、光学モジュール１７５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２１は、例えば、ＣＣＤカメラ等により構成される撮像部１７６に撮像される。また、撮像された光２１は分光画像として記憶部１８１に蓄積される。また、信号処理部１８０は波長制御部１７８を制御して光学モジュール１７５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。
【０１７０】
そして、信号処理部１８０は記憶部１８１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１８１には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いる。記憶部１８１に記憶された食物に関する情報を基に信号処理部１８０は求めたスペクトルのデータを分析する。そして、信号処理部１８０は測定対象物１７３に含まれる食物成分と各食物成分含有量を求める。また、得られた食物成分及び含有量から信号処理部１８０は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、信号処理部１８０は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る。更には、信号処理部１８０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１８０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１７１に表示させる処理をする。
【０１７１】
食物分析装置１６８は光学モジュール１７５と光学モジュール１７５を制御する波長制御部１７８とを備えている。波長制御部１７８は光学モジュール１７５を制御して光学モジュール１７５が通過させる光２１の波長を制御する。そして、光学モジュール１７５には上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２が用いられている。従って、光学モジュール１７５は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールとなっている。その結果、食物分析装置１６８は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールを備えた装置とすることができる。
【０１７２】
また、食物分析装置１６８の他にも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に食物分析装置１６８を用いることができる。他にも、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に食物分析装置１６８を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。
【０１７３】
更には、上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２を用いた電子機器としては、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、上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２により特定波長の光を分光する。そして、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、このように上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２でデータを抽出する電子機器により各波長の光のデータを処理することで、複数波長の光通信を実施することもできる。このときにも、電気機器は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールを備えた装置とすることができる。
【０１７４】
（第７の実施形態）
次に、上記の光学モジュール１を備えた分光カメラの一実施形態について図３１を用いて説明する。光２１を分光させて分光画像を撮像する分光カメラや分光分析機等に上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２を用いることができる。このような分光カメラの一例として、上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２を内蔵した赤外線カメラが挙げられる。尚、上記の実施形態と同じ点については説明を省略する。
【０１７５】
図３１は、分光カメラの構成を示す概略斜視図である。図３１に示すように、電子機器としての分光カメラ１８４はカメラ本体１８５、撮像レンズユニット１８６及び撮像部１８７を備えている。カメラ本体１８５は操作者により把持され操作される部分である。
【０１７６】
撮像レンズユニット１８６はカメラ本体１８５に接続され、入射した画像光を撮像部１８７に導光する。また、この撮像レンズユニット１８６は対物レンズ１８８、結像レンズ１８９及びこれらのレンズ間に設けられた光学モジュール１９０を備えて構成されている。光学モジュール１９０には上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２のいずれかつが用いられている。さらに、カメラ本体１８５には光学モジュール１９０が分光する光の波長を制御する制御部としての波長制御部１９１が設置されている。波長制御部１９１は光学モジュール１９０を制御する。
【０１７７】
撮像部１８７は受光素子により構成され、撮像レンズユニット１８６により導光された画像光を撮像する。分光カメラ１８４では光学モジュール１９０が撮像対象となる波長の光を透過させて、撮像部１８７が所望の波長の光の分光画像を撮像する。
【０１７８】
分光カメラ１８４は光学モジュール１９０と光学モジュール１９０を制御する波長制御部１９１とを備えている。波長制御部１９１は光学モジュール１９０を制御して光学モジュール１９０が通過させる光２１の波長を制御する。そして、光学モジュール１９０には上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２のいずれか１つが用いられている。従って、光学モジュール１９０は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールとなっている。その結果、分光カメラ１８４は光学特性の劣化を抑制することができるモジュールを備えた装置とすることができる。
【０１７９】
更には、光学モジュール１９０を組み合わせた光学モジュールをバンドパスフィルターとして用いてもよい。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光学モジュール１９０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、光学モジュールを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた血管、指紋、網膜及び虹彩等の認証装置にも適用できる。更には、光学モジュールを濃度検出装置に用いることができる。この場合、上記の光学モジュール１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。
【０１８０】
上記に示すように、上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２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、上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２は上記のように複数の波長を効率良く分光させることができる。このため、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効率よく実施することができる。したがって、単一波長を分光させる複数の光学モジュールにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、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。このときにも、上記の光学モジュール１、光学モジュール３８または光学モジュール４２は特定の波長以外の波長の光２１が通過することを抑制できる為、これらの光学モジュールを用いた電子機器は複数の波長の光を精度良く取り出して利用することができる。例えば、測色器、分光器、ハイパースペクトルカメラ、測色器内蔵画像形成装置、光センサー応用医療機器、光通信機器、レーザー変調器等にこれらの光学モジュールを用いることができる。
【０１８１】
尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、第１反射膜１４において基板１３側の面も第１保護膜１６で覆った。第１反射膜１４において基板１３と接触する場所は第１保護膜１６を設置することを省略しても良い。このときにも、第１反射膜１４は露出しない。従って、第１保護膜１６は第１反射膜１４が露出しないように覆うことができる。この内容は、前記第２の実施形態及び第３の実施形態にも適用できる。
【０１８２】
（変形例２）
前記第１の実施形態では、第１保護膜１６及び第２保護膜２４を導電性のある膜にした。第１保護膜１６及び第２保護膜２４を非導電性のある膜にしても良い。例えば、第１保護膜１６及び第２保護膜２４を光透過性のある樹脂膜にしても良い。このときには、第１電極端子１５ａを第１反射膜１４と接続させて設置し、第２電極端子２２ａを第２反射膜１８と接続させて設置する。これにより、第１反射膜１４及び第２反射膜１８に配線を設置することができる。
【０１８３】
（変形例３）
前記第１の実施形態では、第１電極端子１５ａと第１中間電極５ａとの間の配線に金線１１を用いた。また、第２電極端子２２ａと第２中間電極６ａとの間の配線にも金線１１を用いた。金線１１の代わりにＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を用いても良い。基板１３上に多数の第１反射膜１４及び第２反射膜１８を設置するとき、端子数も多数になる。このときＦＰＣを用いることにより生産性良く配線を設置することができる。
【０１８４】
（変形例４）
前記第２の実施形態では、第２反射膜１８において形状維持膜４０側の面も第２保護膜２４で覆った。形状維持膜４０が経時変化し難いときには第２反射膜１８において形状維持膜４０と接触する場所は第２保護膜２４を設置することを省略しても良い。このときにも、第２反射膜１８は露出しない。従って、第２保護膜２４は第２反射膜１８が露出しないように覆うことができる。
【０１８５】
（変形例５）
前記第３の実施形態では、導電反射膜４９が支持部１７に支持された。第２の実施形態と同様に、導電反射膜４９に重ねて形状維持膜４０を設置しても良い。このとき、第２反射膜５０と第２電極５１とを分離しても良い。そして、第１反射膜４５と第１電極４６とを接続しても良い。製造し易い構造を選択することができる。
【０１８６】
（変形例６）
前記第１の実施形態では、第１保護膜１６上に第１電極端子１５ａが設置され、第１電極端子１５ａ上に金線１１が設置された。第１保護膜１６上に金線１１を設置できるときには第１電極端子１５ａの設置を省略しても良い。同様に、第２保護膜２４上に金線１１を設置できるときには第２電極端子２２ａの設置を省略しても良い。この内容は前記第２の実施形態にも適用できる。
【０１８７】
前記第３の実施形態においても、第３保護膜４７上に金線１１を設置できるときには第３電極端子４５ａの設置を省略しても良い。同様に、第４保護膜４８上に金線１１を設置できるときには第１電極端子４６ａの設置を省略しても良い。第５保護膜５２上に金線１１を設置できるときには第２電極端子４９ｂの設置を省略しても良い。端子を設置する工程を削除できるので生産性良く光学モジュール１、光学モジュール３８及び光学モジュール４２を製造することができる。
【符号の説明】
【０１８８】
１，３８，４２，１２７，１４４，１７５，１９０…光学モジュール、２…筐体、９…内部空間、１０，３９，４３…波長可変光フィルターとしての光フィルター、１３…基板、１４，４５…第１反射膜、１５，４６…第１電極、１６…保護膜としての第１保護膜、１７…支持部、１８ａ…貫通穴、１８ｂ…内周面、１８，５０…第２反射膜、２２，５１…第２電極、２３，５３…アクチュエーター、２４…保護膜としての第２保護膜、４０…形状維持膜、４４ａ…反射膜設置部、４７…保護膜としての第３保護膜、４８…保護膜としての第４保護膜、５４…反射膜間距離、５５…電極間距離、１２０…電子機器としての測色装置、１２９，１６１，１７８，１９１…制御部としての波長制御部、１３５…電子機器としてのガス検出装置、１６８…電子機器としての食物分析装置、１８４…電子機器としての分光カメラ。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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