(57)【要約】【課題】反射膜上に電極を設ける場合でも配線信頼性の向上を図れる干渉フィルターを提供する。【解決手段】波長可変干渉フィルター５は、互いに対向する一対の反射膜５４，５５と、可動反射膜５５を覆う第二絶縁膜５７２と、を備え、第二絶縁膜５７２は、可動反射膜５５に重なり合う干渉領域５７２Ａ、及び干渉領域５７２Ａに連続し、可動反射膜５５に重ならない領域に延出する延出領域５７２Ｂを含み、干渉領域５７２Ａの表面、及び延出領域５７２Ｂの表面は、同一平面であり、可動反射膜５５に対して平行である。【選択図】図３
2015031854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の反射膜と、
前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜と、を備え、
前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、
前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、
前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面と同一平面である
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項２】
互いに対向する一対の反射膜と、
前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜と、を備え、
前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、
前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、
前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面の外周端に連続し、前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を含む
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、
前記傾斜面の前記第一領域側の端部は、前記絶縁膜の内側に曲率中心を有する曲面である
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の干渉フィルターにおいて、
前記傾斜面は、ウエットエッチングにより形成された曲面である
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記反射膜は誘電体多層膜により構成された
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記絶縁膜は、前記一対の反射膜の双方に対してそれぞれ設けられた
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項７】
互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有す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、を備え、
前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、
前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、
前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面と同一平面である
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項８】
互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有す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、を備え、
前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、
前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、
前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面の外周端に連続し、前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を含む
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項９】
互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有する干渉フィルターと、
前記干渉フィルターから出射された光を受光する受光部と、を備え、
前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、
前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、
前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面と同一平面である
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１０】
互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有する干渉フィルターと、
前記干渉フィルターから出射された光を受光する受光部と、を備え、
前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、
前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、
前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面の外周端に連続し、前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を含む
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１１】
互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有す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、を備え、
前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、
前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、
前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面と同一平面である
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有す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、を備え、
前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、
前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、
前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面の外周端に連続し、前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を含む
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１３】
基板上に反射膜を形成する反射膜形成工程と、
前記基板上に前記反射膜を覆う絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、を備え、
前記絶縁膜形成工程において、前記反射膜の厚み方向から見た平面視で、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続して前記反射膜と重ならない第二領域を含む前記絶縁膜を形成するとともに、当該絶縁膜の表面を研磨して平坦にする
ことを特徴とする干渉フィルターの製造方法。
【請求項１４】
基板上に反射膜を形成する反射膜形成工程と、
前記基板上に前記反射膜を覆う絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、を備え、
前記絶縁膜形成工程において、前記反射膜の厚み方向から見た平面視で、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続して前記反射膜と重ならない第二領域を含む前記絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の表面における前記第一領域、及び当該第一領域の端縁から所定の寸法外側の位置までをマスクし、ウエットエッチングを実施して前記第一領域の端縁から所定の寸法外側の位置までの領域をサイドエッチングして前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を備えた前記第二領域を形成する
ことを特徴とする干渉フィルターの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及び干渉フィルターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに対向する一対の反射膜を有し、この反射膜間の距離（ギャップ寸法）を変化させることで、測定対象の光から所定波長の光を選択して射出させる干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１の干渉フィルターでは、各反射膜上に電極が配置され、電極間に電圧を印加することで、反射膜間のギャップ寸法を変化させることが可能となる。また、反射膜として誘電体多層膜が用いられ、半値幅が小さい（分解能が高い）光を透過させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１４２７５２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、干渉フィルターにおいて、反射膜上に保持された電荷を除去するために、反射膜上に帯電防止用の電極を設ける構成や、各反射膜上に静電容量検出用の電極を配置し、これらの電極間の静電容量を検出する構成等、反射膜上に電極を設ける構成が提案されている。この場合、反射膜上の電極から、反射膜の外側に引き出された引出電極を形成し、引出電極に設けられた端子から回路に電気的接続を行う。
しかしながら、蒸着やスパッタリング等により、反射膜の端面（他方の反射膜に対向する上面に直交した側面）に電極や引出電極を形成すると、例えば当該端面において電極や引出電極が断線してしまうという課題がある。この場合、反射膜上の電極に対して電気的導通を適切にとることができず、配線信頼性が低下するという課題がある。特に、上記特許文献１のように、反射膜として誘電体多層膜を用いる場合、単層の反射膜に比べて厚み寸法が大きくなるため、より断線のリスクが高くなる。
【０００５】
本発明は、反射膜上に電極を設ける場合でも配線信頼性の向上を図れる干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及び干渉フィルターの製造方法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、互いに対向する一対の反射膜と、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜と、を備え、前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面と同一平面であることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、絶縁膜は、反射膜を覆って設けられ、反射膜に重なる第一領域と、第一領域に連続した第二領域を備えている。そして、この第二領域の表面は、第一領域の表面と同一平面となっている。
このため、例えば、絶縁膜の第一領域内に帯電防止用電極や静電容量検出量電極を形成し、当該電極から第二領域に伸びる引出電極を形成する場合に、引出電極の形成位置に段差等がなく、断線のリスクを低減可能となる。これにより、第一領域内の電極に対して引出電極を介して適切に電気的導通をとることが可能となり、配線信頼性の向上を図れる。
【０００８】
本発明の干渉フィルターにおいて、互いに対向する一対の反射膜と、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜と、を備え、前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面の外周端に連続し、前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、絶縁膜は、反射膜を覆って設けられ、反射膜に重なる第一領域と、第一領域に連続した第二領域を備えている。そして、この第二領域の表面は、第一領域の表面に対して傾斜している。
ここで、本発明で第二領域としては、第一領域の表面の外周端から傾斜面が連続する構成の他、第一領域の外周端から所定距離だけ、第一領域の表面と同一平面となる平坦面が連続し、この平坦面の外周端から傾斜面が連続する構成を含む。また、傾斜面は、曲面状のなだらかに傾斜する傾斜面の他、第一領域の表面に対して鈍角で傾斜する傾斜平面を含む。
このような構成でも、反射膜の第一領域から第二領域に電極を形成した場合に、傾斜面に沿って電極が形成されることで、例えば反射膜の端面（他方の反射膜に対向する上面に対して直交する側面）に電極を形成する場合に比べて、断線のリスクを低減可能となる。したがって、上記発明と同様、第一領域内の電極に対して引出電極を介して適切に電気的導通をとることができ、配線信頼性の向上を図れる。
【００１０】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記傾斜面の前記第一領域側の端部は、前記絶縁膜の内側に曲率中心を有する曲面であることが好ましい。
本発明によれば、傾斜面の第一領域側の端部は、凸曲面状に湾曲している。すなわち、第二領域の第一領域側の端部は、第一領域の表面（平坦面）からなだらかな曲面となって傾斜している。このため、第一領域から第二領域に亘って電極を形成する場合に、段差や角部等、急激に角度が変化する面がなく、断線のリスクをより確実に低減できる。
【００１１】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記傾斜面は、ウエットエッチングにより形成された曲面であることが好ましい。
本発明では、第二領域における傾斜面は、ウエットエッチングを実施した際に、マスク領域の裏側にエッチング液が回り込むこと（サイドエッチング）で形成される。このようなサイドエッチングでは、表面全体がなだらかに傾斜する曲面となり、上記発明と同様、電極を形成した場合の断線のリスクをより効果的に低減できる。
【００１２】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記反射膜は誘電体多層膜により構成されたことが好ましい。
本発明では、反射膜が誘電体多層膜により構成されている。このような誘電体多層膜を用いた干渉フィルターでは、射出された光の分光スペクトルにおいて半値幅が小さくなり、高い分解能で所望波長の光を射出することができる。このような誘電体多層膜を用いた反射膜では、厚み寸法が大きくなるが、上述のような絶縁膜を設けることで、反射膜上に電極を設けたとしても、当該電極に対して適切に電気的導通をとることができる。
【００１３】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記絶縁膜は、前記一対の反射膜の双方に対してそれぞれ設けられたことが好ましい。
一対の反射膜のいずれか一方にのみ電極を形成する場合では、当該電極を設ける一方側にのみ上述したような絶縁膜を設ければよい。これに対して、本発明のように、一対の反射膜の双方に対して上述したような絶縁膜を設ける構成とすることで、双方の反射膜に対して電極を形成することができ、これらの電極の配線信頼性の向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の光学フィルターデバイスは、互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有す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、を備え、前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面と同一平面であることを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に反射膜上に電極を形成した場合に、当該電極から第二領域上に延出する引出電極を形成することで、配線信頼性を向上させることができる。
また、干渉フィルターが筐体内に収納されているため、例えば反射膜への異物の付着等を抑制でき、衝撃等から干渉フィルターを保護することもできる。
【００１５】
本発明の光学フィルターデバイスは、互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有す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、を備え、前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面の外周端に連続し、前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を含むことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に反射膜上に電極を形成した場合に、当該電極から第二領域上に延出する引出電極を形成することで、配線信頼性を向上させることができる。
また、干渉フィルターが筐体内に収納されているため、例えば反射膜への異物の付着等を抑制でき、衝撃等から干渉フィルターを保護することもできる。
【００１６】
本発明の光学モジュールは、互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有する干渉フィルターと、前記干渉フィルターから出射された光を受光する受光部と、を備え、前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面と同一平面であることを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に反射膜上に電極を形成した場合に、当該電極から第二領域上に延出する引出電極を形成することで、配線信頼性を向上させることができる。したがって、当該干渉フィルターを有する光学モジュールにおいても、配線信頼性を高めることができる。
【００１７】
本発明の光学モジュールは、互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有する干渉フィルターと、前記干渉フィルターから出射された光を受光する受光部と、を備え、前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面の外周端に連続し、前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を含むことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に反射膜上に電極を形成した場合に、当該電極から第二領域上に延出する引出電極を形成することで、配線信頼性を向上させることができる。したがって、当該干渉フィルターを有する光学モジュールにおいても、配線信頼性を高めることができる。
【００１８】
本発明の電子機器は、互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有す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、を備え、前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面と同一平面であることを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に反射膜上に電極を形成した場合に、当該電極から第二領域上に延出する引出電極を形成することで、配線信頼性を向上させることができる。したがって、当該干渉フィルターを有する電子機器においても、配線信頼性を高めることができる。
【００１９】
本発明の電子機器は、互いに対向する一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の少なくともいずれか一方を覆う絶縁膜を有す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、を備え、前記絶縁膜は、前記反射膜の厚み方向から見た平面視において、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続し、前記反射膜と重ならない第二領域を含み、前記第一領域の表面は、前記反射膜と平行な平坦面であり、前記第二領域の表面は、前記第一領域の表面の外周端に連続し、前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を含むことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に反射膜上に電極を形成した場合に、当該電極から第二領域上に延出する引出電極を形成することで、配線信頼性を向上させることができる。したがって、当該干渉フィルターを有する電子機器においても、配線信頼性を高めることができる。
【００２０】
本発明の干渉フィルターの製造方法は、基板上に反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記基板上に前記反射膜を覆う絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、を備え、前記絶縁膜形成工程において、前記反射膜の厚み方向から見た平面視で、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続して前記反射膜と重ならない第二領域を含む前記絶縁膜を形成するとともに、当該絶縁膜の表面を研磨して平坦にすることを特徴とすることを特徴とする。
本発明では、反射膜を覆うように、絶縁膜を形成した後、その表面を研磨すればよく、上述したような配線接続性が高い干渉フィルターを容易に製造することができる。
【００２１】
本発明の干渉フィルターの製造方法は、基板上に反射膜を形成する反射膜形成工程と、前記基板上に前記反射膜を覆う絶縁膜を形成する絶縁膜形成工程と、を備え、前記絶縁膜形成工程において、前記反射膜の厚み方向から見た平面視で、前記反射膜に重なり合う第一領域、及び前記第一領域に連続して前記反射膜と重ならない第二領域を含む前記絶縁膜を形成し、前記絶縁膜の表面における前記第一領域、及び当該第一領域の端縁から所定の寸法外側の位置までをマスクし、ウエットエッチングを実施して前記第一領域の端縁から所定の寸法外側の位置までの領域をサイドエッチングして前記第一領域の表面に対して傾斜する傾斜面を備えた前記第二領域を形成することを特徴とする。
本発明では、反射膜を覆うように絶縁膜を形成した後、ウエットエッチングを施すことで容易に上述したような配線接続性が高い干渉フィルターを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第一実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】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Ａ−Ａ線の断面図。
【図４】図２におけるＢ−Ｂ線の断面図。
【図５】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６】第一実施形態の固定基板形成工程の各状態を示す概略図。
【図７】第一実施形態の可動基板形成工程の各状態を示す概略図。
【図８】第二実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図９】第二実施形態の第一絶縁膜の形成方法を説明するための図。
【図１０】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。
【図１１】その他の変形例における波長可変干渉フィルターの概略構成を示す図。
【図１２】本発明の電子機器の他の一例である測色装置の概略構成を示すブロック図。
【図１３】本発明の電子機器の他の一例であるガス検出装置の概略図。
【図１４】図１３のガス検出装置の制御系を示すブロック図。
【図１５】本発明の電子機器の他の一例である食物分析装置の概略構成を示すブロック図。
【図１６】本発明の電子機器の他の一例である分光カメラの概略構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［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、本発明の電子機器の一例であり、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部２０と、を備えている。
【００２４】
［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、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、駆動制御部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を透過した光をディテクター１１（受光部）で受光する。そして、ディテクター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を介して制御部２０に出力される。
【００２５】
［波長可変干渉フィルターの構成］
次に、光学モジュール１０に組み込まれる波長可変干渉フィルター５について説明する。
図２は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す平面図である。図３は、図２におけるＡ−Ａ線を断面した際の断面図であり、図４は、図２におけるＢ−Ｂ線を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ないし図４に示すように、固定基板５１及び可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラスや、水晶等により形成されている。そして、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板５２の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。
【００２６】
固定基板５１の可動基板５２に対向する面には、本発明の一対の反射膜の一方を構成する固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２の固定基板５１に対向する面には、本発明の一対の反射膜の他方を構成する可動反射膜５５が設けられている。これらの固定反射膜５４及び可動反射膜５５は、ギャップＧ１を介して対向配置されている。
【００２７】
波長可変干渉フィルター５には、ギャップＧ１のギャップ寸法を調整（変更）するのに用いられる本発明のギャップ変更部の一例である静電アクチュエーター５６が設けられている。このような静電アクチュエーター５６は対向する電極間に所定の電圧を印加することで、静電引力により容易にギャップＧ１の寸法を変化させることができ、構成の簡略化を図れる。静電アクチュエーター５６は、駆動制御部１５の制御により駆動可能となる。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１又は可動基板５２の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板５１及び可動基板５２の積層方向から波長可変干渉フィルター５を見た平面視を、フィルター平面視と称する。また、本実施形態では、フィルター平面視において、固定反射膜５４の中心点及び可動反射膜５５の中心点は、一致し、平面視におけるこれらの反射膜５４，５５の中心点をＯで示す。
【００２８】
（固定基板の構成）
この固定基板５１は、図３及び図４に示すように、例えばエッチング等により形成された電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２を備える。
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１のフィルター中心点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、フィルター平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成されている。この電極配置溝５１１の溝底面は、静電アクチュエーター５６を構成する第一駆動電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、固定反射膜５４が配置される反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。具体的には、電極引出溝５１１Ｂは、固定基板５１の各頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３、Ｃ４に向かって延出する。そして、固定基板５１の頂点Ｃ２，Ｃ３（図２参照）には、切欠部５１４が形成されており、後述する第二駆動電極パッド５６２Ｐ，第二ミラー電極パッド５９Ｐが露出する。
【００２９】
電極配置溝５１１は、固定基板５１をウエットエッチングすることで形成されている。このため、図３及び図４に示すように、溝端部（内周縁近傍及び外周縁近傍）は、サイドエッチングによってなだらかに傾斜する傾斜面となる。
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、静電アクチュエーター５６を構成する第一駆動電極５６１が設けられる。第一駆動電極５６１は、電極設置面５１１Ａに直接設けてもよく、電極設置面５１１Ａの上に他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。
より具体的には、第一駆動電極５６１は、フィルター中心点Ｏを中心としたＣ字円弧状に形成され、頂点Ｃ４に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。また、第一駆動電極５６１には、第一駆動引出電極５６１Ａが接続され、この第一駆動引出電極５６１Ａは、頂点Ｃ１に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂに沿って、頂点Ｃ１まで引き出され、頂点Ｃ１において、第一駆動電極パッド５６１Ｐを構成する。
このような第一駆動電極５６１及び第一駆動引出電極５６１Ａを形成する材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や、Ｃｒ／Ａｕの積層体などが挙げられる。
また、第一駆動電極５６１には、その表面に絶縁層が形成されていてもよい。
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの第一駆動電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、フィルター中心点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る。反射膜設置部５１２の上面（可動基板５２に対向する面）は、反射膜設置面５１２Ａであり、固定反射膜５４が設けられる。
固定反射膜５４は、反射膜設置部５１２に直接設けてもよいし、反射膜設置部５１２の上に他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等、導電性の合金膜を用いることができる。
また、例えば高屈折率層をＴｉＯ２、低屈折率層をＳｉＯ２とし、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して形成された誘電体多層膜を用いてもよく、誘電体多層膜及び金属膜を積層した反射膜や、誘電体単層膜及び合金膜を積層した反射膜等を用いてもよい。
【００３１】
そして、反射膜設置部５１２には、固定反射膜５４を覆う透光性の第一絶縁膜５７１が設けられる。このような第一絶縁膜５７１としては、例えばＳｉＯ２、ＴｉＯ２等を用いることができる。
そして、この第一絶縁膜５７１は、図３及び図４に示すように、固定反射膜５４と重なり合う干渉領域５７１Ａ（第一領域）、及び当該干渉領域５７１Ａを囲う延出領域５７１Ｂ（第二領域）を備える。ここで、干渉領域５７１Ａは、均一厚み寸法となり、可動反射膜５５に対向する表面が固定反射膜５４や可動反射膜５５と平行になる。
【００３２】
一方、延出領域５７１Ｂの表面は、干渉領域５７１Ａの表面の端縁からなだらかに傾斜する傾斜面となり、その外周端が電極配置溝５１１の内周側の傾斜面に段差なく接続される。なお、本実施形態では、延出領域５７１Ｂでは、干渉領域５７１Ａの外周端から傾斜する構成を例示するがこれに限定されない。例えば、干渉領域５７１Ａから所定の距離寸法の範囲内は、当該干渉領域５７１Ａと同一平面となる平坦面となり、当該平坦面の端部から緩やかな傾斜面が形成される構成としてもよい。
【００３３】
さらに、第一絶縁膜５７１上には、透光性の第一ミラー電極５８が設けられる。このような第一ミラー電極５８としては、例えばインジウム系酸化物である酸化インジウムガリウム（ＩｎＧａＯ）、酸化インジウムスズ（Ｓｎドープ酸化インジウム：ＩＴＯ）、Ｃｅドープ酸化インジウム（ＩＣＯ）、フッ素ドープ酸化インジウム（ＩＦＯ）、スズ系酸化物であるアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、亜鉛系酸化物であるＡｌドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、Ｇａドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛（ＦＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、等が用いられる。また、インジウム系酸化物と亜鉛系酸化物からなるインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：登録商標）等を用いてもよい。
第一ミラー電極５８は、少なくとも固定反射膜５４に対向する領域（第一絶縁膜５７１の干渉領域５７１Ａ）を覆って設けられていることが好ましい。
つまり、干渉領域５７１Ａ上の一部のみに第一ミラー電極５８を設ける構成とすると、反射膜５４，５５間において、光が第一ミラー電極５８を通過する位置と、通過しない位置とが生じる。この場合、光路差によって射出される光の波長域が僅かに変化し、波長分解能が低下する。これに対して、上記のように、第一ミラー電極５８を、干渉領域５７１Ａ全体を覆うように形成することで、上記のような光学特性の差が生じず、波長分解能の低下を抑制できる。
【００３４】
なお、例えばアパーチャーを設ける等により、固定反射膜５４の一部（例えば中心点Ｏから所定径範囲内の領域）から射出された光を測定対象光として扱う場合では、第一ミラー電極５８が干渉領域５７１Ａにおける一部に設けられる構成としてもよい。この場合では、測定対象光が入射（出射）する測定領域において、光学特性が同じになればよく、例えば、測定領域を覆うように第一ミラー電極５８を設ける構成としてもよく、測定領域外に第一ミラー電極５８を設ける構成などとしてもよい。
【００３５】
そして、図２、図３に示すように、第一ミラー電極５８は、その外周縁の一部から固定基板５１の頂点Ｃ４に向かって延出する第一ミラー引出電極５８Ａを備えている。この第一ミラー引出電極５８Ａは、第一絶縁膜５７１の干渉領域５７１Ａ上から延出領域５７１Ｂ上を通り、電極配置溝５１１の傾斜面、底面、電極引出溝５１１Ｂを通って、頂点Ｃ４まで引き出される。干渉領域５７１Ａの表面は平坦面であり、延出領域５７１Ｂの表面は、干渉領域５７１Ａの表面から段差なく、なだらかに傾斜する。また、延出領域５７１Ｂの傾斜面と、電極配置溝５１１の傾斜面との間も、段差なくなだらかな傾斜面で接続されている。さらに、電極配置溝５１１の底面（電極設置面５１１Ａ）と電極引出溝５１１Ｂの底面とは同一平面であり平坦な平滑面となる。
したがって、第一ミラー引出電極５８Ａは、第一絶縁膜５７１の干渉領域５７１Ａから固定基板５１の頂点Ｃ４に至るまで、平坦面、若しくは、なだらかに傾斜する傾斜面に配置されることになる。
第一ミラー引出電極５８Ａの先端（頂点Ｃ４に位置する部位）は、駆動制御部１５に接続される第一ミラー電極パッド５８Ｐを構成する。
【００３６】
固定基板５１の第一接合部５１３は、可動基板５２に接合される領域である。この第一接合部５１３の表面には、第一絶縁膜５７１が設けられている。そして、この第一絶縁膜５７１上に第一接合膜５３１が形成され、この第一接合膜５３１が可動基板５２の第二接合膜５３２に接合されることで、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
なお、本実施形態では、第一接合部５１３上に第一絶縁膜５７１が形成される例を示すが、例えば第一絶縁膜５７１が形成されない構成としてもよい。この場合、第一接合部５１３上に直接、又は他のスペーサ―部材等を介して第一接合膜５３１を設ける。
【００３７】
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、例えば、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。
【００３８】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、図２ないし図４に示すように、フィルター平面視においてフィルター中心点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第二接合部５２３とを備えている。可動基板５２の頂点Ｃ１，Ｃ４（図２参照）には、切欠部５２４が形成されており、第一駆動電極パッド５６１Ｐ，第一ミラー電極パッド５８Ｐが露出する。
【００３９】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２（第二接合部５２３）の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面５１２Ａの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動反射膜５５が設けられている。可動反射膜５５は、可動面５２１Ａに直接設けてもよいし、可動面５２１Ａの上に他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４とギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。
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。
【００４０】
可動基板５２の固定基板５１に対向する面には、第二絶縁膜５７２が設けられる。
この第二絶縁膜５７２は、図３及び図４に示すように、可動反射膜５５を覆って可動基板５２の固定基板５１に対向する面全体に設けられる。具体的には、第二絶縁膜５７２は、可動反射膜５５と重なる干渉領域５７２Ａ（第一領域）の表面と、干渉領域５７２Ａから外側に延出した延出領域５７２Ｂ（第二領域）の表面とが、同一平面となり、可動反射膜５５の表面に平行となる。
【００４１】
そして、第二絶縁膜５７２上には、第二駆動電極５６２及び第二ミラー電極５９が設けられている。
第二駆動電極５６２は、第二絶縁膜５７２に直接設けてもよいし、他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。
この第二駆動電極５６２は、フィルター中心点Ｏを中心としたＣ字円弧状に形成され、固定基板５１の頂点Ｃ２に近接する一部にＣ字開口部が設けられている。また、第二駆動電極５６２には、第二駆動引出電極５６２Ａが接続され、この第二駆動引出電極５６２Ａは、頂点Ｃ３に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂに対向する領域に沿って、可動基板５２の頂点Ｃ３まで引き出されている。このような第二駆動電極５６２及び第二駆動引出電極５６２Ａを形成する材料としては、上記第一駆動電極５６１や第一駆動引出電極５６１Ａと同様、例えば、ＩＴＯなどが挙げられる。そして、第二駆動引出電極５６２Ａは、頂点Ｃ３において、例えばＦＰＣやリード線等により、駆動制御部１５に接続されている第二駆動電極パッド５６２Ｐを構成する。
なお、本実施形態では、駆動電極５６１，５６２間のギャップＧ２が反射膜５４，５５間のギャップＧ１よりも大きい例を示すが、これに限定されない。例えば、測定対象光として赤外線や遠赤外線を用いる場合等、測定対象光の波長域によっては、ギャップＧ１がギャップＧ２よりも大きくなる構成としてもよい。
【００４２】
第二ミラー電極５９は、第一ミラー電極５８と同様、インジウム系酸化物である酸化インジウムガリウム（ＩｎＧａＯ）、酸化インジウムスズ（Ｓｎドープ酸化インジウム：ＩＴＯ）、Ｃｅドープ酸化インジウム（ＩＣＯ）、フッ素ドープ酸化インジウム（ＩＦＯ）、スズ系酸化物であるアンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、亜鉛系酸化物であるＡｌドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、Ｇａドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、フッ素ドープ酸化亜鉛（ＦＺＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、等が用いられる。また、インジウム系酸化物と亜鉛系酸化物からなるインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：登録商標）等を用いてもよい。
また、第二ミラー電極５９は、第一ミラー電極５８と同様、少なくとも可動反射膜５５に対向する領域（第二絶縁膜５７２の干渉領域５７２Ａ）を覆って設けられていることが好ましい。
なお、第一ミラー電極５８と同様、例えばアパーチャーを設ける等により、反射膜５４，５５の一部から射出された光を測定対象光として扱う場合では、測定領域において、光学特性が同じになるように設けられていればよい。
【００４３】
そして、図２及び図３に示すように、第二ミラー電極５９は、外周縁の一部から可動基板５２の頂点Ｃ２に向かって延出する第二ミラー引出電極５９Ａを備えている。この第二ミラー引出電極５９Ａは、第二絶縁膜５７２の干渉領域５７２Ａ上から延出領域５７２Ｂ上を通って頂点Ｃ３まで引き出される。第二ミラー引出電極５９Ａの先端（頂点Ｃ２に位置する部位）は、駆動制御部１５に接続される第二ミラー電極パッド５９Ｐを構成する。
【００４４】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイヤフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。この際、可動部５２１が保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、可動部５２１が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化をある程度抑制できる。
なお、本実施形態では、ダイヤフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、可動部５２１のフィルター中心点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。
【００４５】
［光学モジュールの検出部、Ｉ−Ｖ変換器、アンプ、Ａ／Ｄ変換器の構成］
次に、図１に戻り、光学モジュール１０について説明する。
ディテクター１１は、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光（検出）し、受光量に基づいた検出信号をＩ−Ｖ変換器１２に出力する。
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。
【００４６】
［駆動制御部の構成］
駆動制御部１５は、制御部２０の制御に基づいて、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対して駆動電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター５６の第一駆動電極５６１及び第二駆動電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が固定基板５１側に変位する。
また、駆動制御部１５は、各ミラー電極パッド５８Ｐ，５９Ｐを基準電位（例えば接地電位）に設定する。これにより、第一絶縁膜５７１及び第二絶縁膜５７２の表面上の電荷を逃がし、帯電による静電力の作用を抑制する。すなわち、本実施形態では、各ミラー電極５８，５９は、帯電防止用電極として機能する。
なお、ミラー電極５８，５９としては、その他、静電容量検出量電極や、駆動用電極として機能させることもできる。
静電容量検出用電極として用いる場合は、ミラー電極５８，５９間に、例えば駆動に影響しない程度の高周波電圧を印加し、ミラー電極５８，５９間の静電容量を駆動制御部１５において検出する。これにより、ミラー電極５８，５９間の距離を算出することができ、第一絶縁膜５７１及び第二絶縁膜５７２（後述）の厚み寸法を加算することで、反射膜５４，５５間のギャップ寸法を算出することができる。
また、駆動用電極として用いる場合は、例えば、ミラー電極５８，５９間に駆動用電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター５６とともに、反射膜５４，５５間のギャップ寸法を高精度に制御することが可能となり、所望のギャップ寸法に精度よく設定することが可能となる。
【００４７】
［制御部の構成］
次に、分光測定装置１の制御部２０について説明する。
制御部２０は、例えばＣＰＵやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置１の全体動作を制御する。この制御部２０は、図１に示すように、波長設定部２１と、光量取得部２２と、分光測定部２３と、を備えている。また、制御部２０のメモリーには、波長可変干渉フィルター５を透過させる光の波長と、当該波長に対応して静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧との関係を示すＶ−λデータが記憶されている。
【００４８】
波長設定部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し、Ｖ−λデータに基づいて、設定した目的波長に対応する駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加させる旨の指令信号を駆動制御部１５に出力する。
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。
【００４９】
［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５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。
【００５０】
（固定基板形成工程）
図６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、固定基板５１の製造素材である第一ガラス基板Ｍ１の両面を、表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで精密研磨し、例えば５００μｍの厚み寸法にする。
【００５１】
そして、図６（Ａ）に示すように、第一ガラス基板Ｍ１の一方の面Ａ１（可動基板５２に接合される側の面）に固定反射膜５４を形成する。固定反射膜５４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では、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、固定反射膜５４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、固定反射膜５４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。
【００５２】
次に、図６（Ｂ）に示すように、第一ガラス基板Ｍ１の面Ａ１の全面に、第一絶縁膜５７１を形成する。これには、例えばプラズマＣＶＤ法や、スパッタ等を用いることができる。この際、第一絶縁膜５７１の膜厚は、固定反射膜５４の膜厚よりも厚く形成し、例えば、固定反射膜５４として７００ｎｍの誘電体多層膜を形成した場合、１μｍ以上に形成する。
その後、図６（Ｃ）に示すように、第一絶縁膜５７１の表面を鏡面研磨し、平滑化する。この際、固定反射膜５４の表面（干渉領域５７１Ａ）に第一絶縁膜５７１が均一厚みで残るように研磨する。例えば干渉領域５７１Ａの厚み寸法を１００ｎｍにする。
【００５３】
次に、第一ガラス基板Ｍ１の全体にレジストを塗布し、電極配置溝５１１、電極引出溝５１１Ｂの底面（平坦部）に対応した領域が開口するようにレジストパターンを形成する。この後、フッ酸水溶液を用いて第一絶縁膜５７１及び第一ガラス基板Ｍ１に対してウエットエッチングを実施し、例えば１μｍの溝を形成する。
この際、レジストの開口部からレジストの下方にエッチング液が回り込むことで、サイドエッチングが進行する。このため、図６（Ｄ）に示すように、電極配置溝５１１や電極引出溝５１１Ｂの外周部や、第一絶縁膜５７１の延出領域５７１Ｂに、なだらかな傾斜曲面が形成される。この際、延出領域５７１Ｂに形成された傾斜面において、干渉領域５７１Ａの端部は、曲率中心が第一絶縁膜５７１の内側となる円弧曲面状に形成される。
この後、レジストを除去する。
また、延出領域５７１Ｂの端部形状を更に円弧曲面形状にするために、第一ガラス基板Ｍ１をフッ酸水溶液に追加浸漬し、０．１μｍ程度表面をエッチングしてもよい。
また、なだらかな傾斜曲面を形成するためには、フッ酸水溶液によるウエットエッチングが最も好適であるが、ＣＦ４、Ｃ４Ｆ８、ＣＨＦ３を用いたドライエッチングでも傾斜曲面を形成することは可能である。
【００５４】
そして、電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａ、及び電極引出溝５１１Ｂに対して、第一駆動電極５６１及び第一駆動引出電極５６１Ａを形成するための電極層を、例えば蒸着法やスパッタリング法等を用いて成膜する。この電極層としては、第一駆動電極５６１としては、例えば、ＴｉＷ／Ａｕの積層配線、Ｃｒ／Ａｕの積層配線、これらとＩＴＯとを組み合わせた積層配線等を形成する。第一ガラス基板Ｍ１との密着性が良好である場合は、上記以外の電極層を形成してもよい。また、第一駆動電極５６１は、配線の電気抵抗の低減を図るために、第一ミラー電極５８よりも厚く形成することが好ましく、例えば、１００〜２００ｎｍに形成する。
そして、電極層上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いて第一駆動電極５６１、第一駆動引出電極５６１Ａの形状に合わせてレジストをパターニングする。この後、電極層に対するエッチング液（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。
【００５５】
次に、第一絶縁膜５７１上に第一ミラー電極５８を形成する。具体的には、第一ガラス基板Ｍ１の面Ａ１に第一ミラー電極５８を形成するための透明電極膜（例えばＩＴＯ等）を、例えば蒸着法やスパッタリング法等を用いて成膜する。この透明電極膜としては、透過性を確保するために、厚み寸法を例えば３０ｎｍ以下にすることが好ましい。
ここで、上述したように、第一絶縁膜５７１は、干渉領域５７１Ａが平坦面、延出領域５７１Ｂが干渉領域５７１Ａの表面からなだらかに傾斜する傾斜面により構成される。また、延出領域５７１Ｂの外周端部は、電極配置溝５１１の内周側のなだらかな傾斜面に連続し、平坦な電極設置面５１１Ａから電極引出溝５１１Ｂに繋がっている。したがって、透明電極膜は、干渉領域５７１Ａから電極引出溝５１１Ｂに亘って、平坦面若しくは、なだらかな傾斜面上に形成されることになり、段差等がなく、断線することがない。
【００５６】
この後、透明電極膜の表面にレジストを塗布し、第一ミラー電極５８及び第一ミラー引出電極５８Ａの形成位置、第一駆動電極５６１及び第一駆動引出電極５６１Ａの形成位置をカバーするレジストパターンを形成する。そして、エッチングにより第一ミラー電極５８及び第一ミラー引出電極５８Ａをパターニングする。
この際、第一ミラー電極５８を構成する透明電極膜と、第一駆動電極５６１とが異なる膜材であり、透明電極膜に対するエッチング液により第一駆動電極５６１がエッチングされない場合は、第一駆動電極５６１及び第一駆動引出電極５６１Ａの形成位置に対してレジストでカバーする必要がない。
以上により、図６（Ｅ）に示すように、第一駆動電極５６１、第一ミラー電極５８、第一駆動引出電極５６１Ａ（図６では図示略）、第一ミラー引出電極５８Ａ（図６では図示略）が形成される。
【００５７】
この後、第一駆動電極５６１、第一ミラー電極５８上に絶縁層を成膜してもよい。この場合、例えばプラズマＣＶＤ等により各電極５６１，５６１Ａ，５８，５８Ａを覆う絶縁層（例えばＳｉＯ２）を形成した後、各電極パッド５６１Ｐ，５８Ｐ上の絶縁層を、例えばドライエッチング等により除去する。
【００５８】
（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７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、第二ガラス基板Ｍ２（例えば厚み寸法が５００μｍ）の表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで両面を精密研磨する。
この後、図７（Ａ）に示すように、第二ガラス基板Ｍ２の固定基板５１が接合される側の面Ａ２に、可動反射膜５５を形成する。可動反射膜５５の形成は、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。
【００５９】
この後、図７（Ｂ）に示すように、第二ガラス基板Ｍ２の面Ａ２の全面に、例えばプラズマＣＶＤやスパッタリング等を用いて、第二絶縁膜５７２を形成する。この際、第一絶縁膜５７１の形成時と同様に、第二絶縁膜５７２の厚み寸法を、可動反射膜５５の厚み寸法よりも大きく形成し、例えば可動反射膜５５が７００ｎｍの誘電体多層膜である場合、１μｍ以上にすることが好ましい。
次に、図７（Ｃ）に示すように、第二絶縁膜５７２の表面を鏡面研磨し、平滑化する。この際、可動反射膜５５の表面（干渉領域５７２Ａ）に第二絶縁膜５７２が均一厚みで残るように研磨する。例えば干渉領域５７２Ａの厚み寸法を１００ｎｍにする。
【００６０】
この後、第二ガラス基板Ｍ２の表面（両面）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、例えば４７０μｍの深さ分、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７（Ｄ）に示すように、可動基板５２が形成される。
【００６１】
次に、図７（Ｅ）に示すように、第二駆動電極５６２、第二駆動引出電極５６２Ａ（図示略）、第二ミラー電極５９、及び第二ミラー引出電極５９Ａ（図示略）を形成する。
第二駆動電極５６２及び第二駆動引出電極５６２Ａの形成は、上記固定基板形成工程Ｓ１における、第一駆動電極５６１及び第一駆動引出電極５６１Ａの形成方法と、同様の方法を用いることができる。
また、第二ミラー電極５９及び第二ミラー引出電極５９Ａの形成は、上記固定基板形成工程Ｓ１における、第一ミラー電極５８及び第一ミラー引出電極５８Ａの形成方法と、同様の方法を用いることができる。
これらの電極５６２，５６２Ａ，５９，５９Ａは、段差等がない平坦な第二絶縁膜５７２上に形成されるため、断線のリスクがない。
【００６２】
（基板接合工程、及び切断工程）
次に、基板接合工程Ｓ３について説明する。
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、例えばメタルマスクを用いて、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。各接合膜５３１，５３２は、反射膜５４，５５間のギャップ寸法に応じて予め設定された膜厚寸法に形成し、例えば１００ｎｍとなるように成膜する。
【００６３】
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、例えば、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う。そして、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。
【００６４】
（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をチップ単位で切り出し、図２及び図３に示すような波長可変干渉フィルター５を形成する。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。
【００６５】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、第一絶縁膜５７１は、固定反射膜５４を覆って設けられ、この固定反射膜５４に重なる干渉領域５７１Ａと、干渉領域５７１Ａを囲う延出領域５７１Ｂを備える。延出領域５７１Ｂの表面は、干渉領域５７１Ａの平面からなだらかに傾斜し、電極配置溝５１１の内周側の傾斜面に段差なく連続する。
このため、第一ミラー電極５８及び第一ミラー引出電極５８Ａを形成する際に、段差等による断線が生じず、配線信頼性を向上させることができる。
また、第一絶縁膜５７１により固定反射膜５４を覆う構成となるため、例えば固定反射膜５４としてＡｇ金属膜等、劣化しやすい膜材を用いたとしても、第一絶縁膜５７１が保護膜として機能し、固定反射膜５４の劣化を抑制できる。
【００６６】
また、第二絶縁膜５７２は、可動反射膜５５を覆って設けられ、この可動反射膜５５に重なる干渉領域５７２Ａと、干渉領域５７２Ａを囲う延出領域５７２Ｂとを備える。延出領域５７２Ｂの表面は、干渉領域５７２Ａの表面と同一平面状であり、鏡面研磨により平坦な平滑面に形成されている。
このため、第二ミラー電極５９及び第二ミラー引出電極５９Ａを形成する際に、段差等による断線が生じず、第二ミラー電極５９においても配線信頼性を向上させることができる。
また、第二絶縁膜５７２により可動反射膜５５を覆う構成となるため、例えば可動反射膜５５としてＡｇ金属膜等、劣化しやすい膜材を用いたとしても、第二絶縁膜５７２が保護膜として機能し、可動反射膜５５の劣化を抑制できる。
【００６７】
本実施形態では、固定基板５１の母材である第一ガラス基板Ｍ１の表面に、第一絶縁膜５７１を形成した後、電極設置面５１１Ａに対応して開口したレジストパターンを形成し、ウエットエッチングを実施する。これにより、レジストの下方に回り込んだエッチング液により、サイドエッチングが進行することで、第一絶縁膜５７１の延出領域５７１Ｂになだらかな傾斜面が形成される。
また、ウエットエッチングにより、延出領域５７１Ｂにおける傾斜面の干渉領域５７１Ａ側の端部には、第一絶縁膜５７１の内側に曲率中心点を有する曲面が形成される。つまり、干渉領域５７１Ａにおける平坦面からなだらかに傾斜角度が変化する傾斜面が形成されることになる。
このため、第一絶縁膜５７１の表面において、急激に角度が変化する部位がなく、より確実に断線のリスクを低減できる。
【００６８】
以上のように、波長可変干渉フィルター５における配線信頼性を向上させることができるため、このような波長可変干渉フィルター５を備えた光学モジュール１０や、電子機器である分光測定装置１においても、配線信頼性を向上させることができ、機器信頼性を向上させることができる。
【００６９】
［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。
上述した第一実施形態では、固定基板形成工程Ｓ１において、第一ガラス基板Ｍ１に対して、第一絶縁膜５７１を形成した後、エッチングにより第一絶縁膜５７１及び第一ガラス基板Ｍ１に凹部を形成することで、延出領域５７１Ｂに傾斜面を形成した。
これに対して、本実施形態では、エッチングを用いずに第一絶縁膜５７１の延出領域５７１Ｂに傾斜面を形成する点で上記第一実施形態と相違する。
【００７０】
図８は、本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａの概略構成を示す断面図である。
なお、以降の実施形態、変形例の説明において、既に説明した構成については同符号を付し、その説明を簡略化、または省略する。
図８に示すように、本実施形態では、固定基板５１の固定反射膜５４を覆う位置のみに第一絶縁膜５７１が設けられ、第一接合部５１３上には、第一絶縁膜５７１は設けられていない。
同様に、可動基板５２の可動反射膜５５を覆う位置のみに第二絶縁膜５７２が設けられ、その他の領域には、保持部５２２や第二接合部５２３等には、第二絶縁膜５７２が設けられない。
【００７１】
図９は、本実施形態における第一絶縁膜５７１の形成方法を示した概略図である。
このような第一絶縁膜５７１は、以下のように形成することができる。
すなわち、固定基板形成工程において、第一ガラス基板Ｍ１に固定反射膜５４を形成した後、当該固定反射膜５４及び固定反射膜５４の外周縁から所定の距離だけ離れた位置までの領域が開口したマスクＭ３を重ね合せる。具体的には、例えば、反射膜設置面５１２Ａに対応した領域が開口したマスクＭ３を重ね合せる。
この後、プラズマＣＶＤや、スパッタリング法を用いて、第一絶縁膜５７１を形成する。これにより、図９に示すように、マスクＭ３の開口部の中心領域では均一厚みの第一絶縁膜５７１の干渉領域５７１Ａが形成され、外周縁近傍において、厚み寸法が小さくなる第一絶縁膜５７１の延出領域５７１Ｂが形成される。
なお、可動基板形成工程Ｓ２おける第二絶縁膜５７２の形成においても同様である。
【００７２】
［第二実施形態の作用効果］
本実施形態では、上記第一実施形態と同様に、第一絶縁膜５７１の延出領域５７１Ｂや、第二絶縁膜５７２の延出領域５７２Ｂの表面は、干渉領域５７１Ａ，５７２Ａに対して傾斜する。このため、上記第一実施形態と同様に、第一ミラー電極５８や第一ミラー引出電極５８Ａ，第二ミラー電極５９や第二ミラー引出電極５９Ａにおける断線のリスクがなく、配線信頼性を向上させることができる。
【００７３】
［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。
【００７４】
図１０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。
図１０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。
【００７５】
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ていてもよい。また、ベース基板６１０には、有効領域（フィルター平面視において反射膜５４，５５と重なり合う領域）に対向する領域に、光通過孔６１１が開口形成される。そして、この光通過孔６１１を覆うように、ベース側ガラス基板６３０が接合される。ベース側ガラス基板６３０の接合方法としては、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットを用いたガラスフリット接合、エポキシ樹脂等による接着などを利用できる。
【００７６】
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の各電極パッド５６１Ｐ，５６２Ｐ，５８Ｐ，５９Ｐ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、各電極パッド５６１Ｐ，５６２Ｐ，５８Ｐ，５９Ｐ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が形成されている。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。
【００７７】
リッド６２０は、図１０に示すように、ベース基板６１０のベース接合部６１７に接合されるリッド接合部６２４と、リッド接合部６２４から連続し、ベース基板６１０から離れる方向に立ち上がる側壁部６２５と、側壁部６２５から連続し、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側を覆う天面部６２６とを備えている。このリッド６２０は、例えばコバール等の合金または金属により形成することができる。
このリッド６２０は、リッド接合部６２４と、ベース基板６１０のベース接合部６１７とが、接合されることで、ベース基板６１０に密着接合されている。
この接合方法としては、例えば、レーザー溶着の他、銀ロウ等を用いた半田付け、共晶合金層を用いた封着、低融点ガラスを用いた溶着、ガラス付着、ガラスフリット接合、エポキシ樹脂による接着等が挙げられる。これらの接合方法は、ベース基板６１０及びリッド６２０の素材や、接合環境等により、適宜選択することができる。
【００７８】
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の有効領域に対向する領域に、光通過孔６２１が開口形成されている。そして、この光通過孔６２１を覆うように、リッド側ガラス基板６４０が接合される。リッド側ガラス基板６４０の接合方法としては、ベース側ガラス基板６３０の接合と同様に、例えばガラスフリット接合や、エポキシ樹脂等による接着などを用いることができる。
【００７９】
［第三実施形態の作用効果］
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、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、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。
【００８０】
［その他の実施形態］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記第一実施形態の固定基板形成工程Ｓ１では、第一ガラス基板Ｍ１に対して、固定反射膜５４を形成した後、第一ガラス基板Ｍ１の全面に対して第一絶縁膜５７１を形成し、その後、電極配置溝５１１や電極引出溝５１１Ｂを形成した。
これに対して、例えば、第一ガラス基板Ｍ１に対して、まずエッチングにより電極配置溝５１１や電極引出溝５１１Ｂを形成してもよい。この場合、電極配置溝５１１や電極引出溝５１１Ｂの形成後に、固定反射膜５４を形成し、固定反射膜５４を覆うように、第一絶縁膜５７１を形成し、その後、エッチングにより第一絶縁膜５７１に凹部を形成して、延出領域５７１Ｂに傾斜面を形成する。また、この際、第二実施形態のように、反射膜設置面５１２Ａに対してのみ第一絶縁膜５７１を形成してもよい。
このような製造方法を用いる場合では、例えば図１１に示すように、固定反射膜５４を設置するためのミラー溝５１２Ｂを形成することもできる。このような波長可変干渉フィルター５Ｂでは、反射膜間のギャップＧ１を、駆動電極５６１，５６２間のギャップＧ２よりも大きくすることができる。
【００８１】
上記実施形態では、静電アクチュエーター５６により、反射膜５４，５５間のギャップ寸法を変更可能な構成としたが、これに限定されない。例えば、波長固定側のファブリーペローエタロンに対しても、本発明を適用することができる。
波長固定型の干渉フィルターでは、上記実施形態のような可動部５２１や保持部５２２が設けられず、固定基板５１と可動基板５２との間隔が一定に維持される。
このような場合でも、第一ミラー電極５８や第二ミラー電極５９を設けることで、帯電を除去することで、反射膜間の距離を一定に保つことができる。この際、上記実施形態のような構成とすることで、各ミラー電極５８，５９、各ミラー引出電極５８Ａ，５９Ａの断線のリスクを低減できる。
【００８２】
上記実施形態では、延出領域５７１Ｂ，５７２Ｂが干渉領域５７１Ａ，５７２Ａの周囲を囲う絶縁膜５７１，５７２を例示したが、これに限定されない。本発明では、ミラー電極５８，５９やミラー引出電極５８Ａ，５９Ａの形成位置に延出領域が形成されていれば、これらの電極の断線のリスクを低減できる。したがって、絶縁膜としては、反射膜を重なり合う干渉領域と、この干渉領域から一方向に延出する延出領域とを有する構成してもよい。この場合、干渉領域から延出領域に亘ってミラー電極やミラー引出電極を形成すれば、これらの電極の断線のリスクを低減でき、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００８３】
上記実施形態では、傾斜面がなだらかな曲面状の傾斜となる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、干渉領域の平坦面に対して、延出領域の傾斜平面が連続する構成としてもよい。ただし、この場合、干渉領域の平坦面と傾斜平面との間の角部において、断線のリスクが増大するため、上記実施形態で示したようななだらかな曲面状の傾斜面を形成することが好ましい。
【００８４】
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光学モジュール、及び電子機器を適用することができる。
【００８５】
例えば、図１２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１２は、波長可変干渉フィルターを備えた測色装置４００の一例を示すブロック図である。
この測色装置４００は、図１２に示すように、測定対象Ｘに光を射出する光源装置４１０と、測色センサー４２０（光学モジュール）と、測色装置４００の全体動作を制御する制御装置４３０とを備える。そして、この測色装置４００は、光源装置４１０から射出される光を測定対象Ｘにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー４２０にて受光させ、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、すなわち測定対象Ｘの色を分析して測定する装置である。
【００８６】
光源装置４１０、光源４１１、複数のレンズ４１２（図１２には１つのみ記載）を備え、測定対象Ｘに対して例えば基準光（例えば、白色光）を射出する。また、複数のレンズ４１２には、コリメーターレンズが含まれてもよく、この場合、光源装置４１０は、光源４１１から射出された基準光をコリメーターレンズにより平行光とし、図示しない投射レンズから測定対象Ｘに向かって射出する。なお、本実施形態では、光源装置４１０を備える測色装置４００を例示するが、例えば測定対象Ｘが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置４１０が設けられない構成としてもよい。
【００８７】
測色センサー４２０は、本発明の光学モジュールであり、図１２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で透過させる光の波長を可変する駆動制御部１５とを備える。また、測色センサー４２０は、波長可変干渉フィルター５に対向する位置に、測定対象Ｘで反射された反射光（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。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，５Ｂや光学フィルターデバイス６００が設けられる構成としてもよい。
【００８８】
制御装置４３０は、測色装置４００の全体動作を制御する。
この制御装置４３０としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。そして、制御装置４３０は、図１２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制御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の駆動制御部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、測定対象Ｘの色度を分析する。
【００８９】
また、本発明の電子機器の他の例として、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムが挙げられる。このようなシステムとしては、例えば、本発明の光学モジュールを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等のガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
【００９０】
図１３は、本発明の光学モジュールを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図１４は、図１３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１３に示すように、センサーチップ１１０と、吸引口１２０Ａ、吸引流路１２０Ｂ、排出流路１２０Ｃ、及び排出口１２０Ｄを備えた流路１２０と、本体部１３０と、を備えて構成されている。
本体部１３０は、流路１２０を着脱可能な開口を有するセンサー部カバー１３１、排出手段１３３、筐体１３４、光学部１３５、フィルター１３６、波長可変干渉フィルター５、及び受光素子１３７（検出部）等を含む検出装置（光学モジュール）と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１３８（処理部）、電力を供給する電力供給部１３９等から構成されている。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，５Ｂや光学フィルターデバイス６００が設けられる構成としてもよい。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１４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１４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を制御するための駆動制御部１５、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、駆動制御部１５に対して制御信号を出力する。これにより、駆動制御部１５は、上記第一実施形態と同様にして波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６を駆動させ、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。
【００９４】
なお、上記図１３及び図１４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。
【００９５】
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。
【００９６】
図１５は、本発明の光学モジュール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１５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、波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂや光学フィルターデバイス６００が設けられる構成としてもよい。
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を制御する駆動制御部１５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。
【００９７】
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は駆動制御部１５の制御により、上記第一実施形態に示すような駆動方法で駆動される。これにより、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、駆動制御部１５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。
【００９８】
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。
【００９９】
また、図１５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。
【０１００】
更には、本発明の光学モジュール、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。
【０１０１】
また、電子機器としては、本発明の光学モジュールにより光を分光することで、分光画像を撮像する分光カメラ、分光分析機などにも適用できる。このような分光カメラの一例として、波長可変干渉フィルターを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図１６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１６に示すように、カメラ本体３１０と、撮像レンズユニット３２０と、撮像部３３０とを備えている。
カメラ本体３１０は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット３２０は、カメラ本体３１０に設けられ、入射した画像光を撮像部３３０に導光する。また、この撮像レンズユニット３２０は、図１６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。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，５Ｂや光学フィルターデバイス６００が設けられる構成としてもよい。
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。
【０１０２】
更には、本発明の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、本発明の光学モジュールを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
【０１０３】
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。
【０１０４】
上記に示すように、本発明の光学モジュール、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、本発明の光学モジュールは、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。
【０１０５】
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】
【０１０６】
１…分光測定装置、５，５Ａ，５Ｂ…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、１５…駆動制御部、２０…制御部、５１…固定基板、５１１…電極配置溝、５１１Ａ…電極設置面、５１２…反射膜設置部、５２…可動基板、５４…固定反射膜、５５…可動反射膜、５７１…第一絶縁膜、５７１Ａ…干渉領域、５７１Ｂ…延出領域、５７２…第二絶縁膜、５７２Ａ…干渉領域、５７２Ｂ…延出領域、５８…第一ミラー電極、５８Ａ…第一ミラー引出電極、５９…第二ミラー電極、５９Ａ…第二ミラー引出電極、６００…光学フィルターデバイス、６０１…筐体、１００…ガス検出装置、１３７…受光素子、２００…食物分析装置、２１０…検出器、２２０…制御部、３００…分光カメラ、３３０…撮像部、４００…測色装置、４２０…測色センサー、４３０…制御装置。
【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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