(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、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供する。【解決手段】波長可変干渉フィルター５は、複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が固定導電層５４２である固定反射膜５４と、可動反射膜５５と、を備え、固定反射膜５４は、可動反射膜５５に対向する第一領域５４Ａと、第一領域５４Ａの外周縁から当該第一領域５４Ａ外に連続する第二領域５４Ｂと、を有し、第二領域５４Ｂの固定導電層５４２の一部は、配線接続が可能な端子部である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が導電層である第一反射膜と、
第二反射膜と、を備え、
前記第一反射膜は、前記第二反射膜に対向する第一領域と、前記第一領域の外周縁から当該第一領域外に連続する第二領域と、を有し、
前記第二領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部である
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第二反射膜は、複数層からなり、当該複数層の最表面の層が導電層であるとともに、前記第一反射膜の第一領域に対向する第三領域と、前記第三領域の外周縁から当該第三領域外に連続する第四領域を有し、
前記第四領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部である
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項３】
請求項２に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一反射膜が設けられた第一基板と、
前記第二反射膜が設けられ、前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極に対向する第二電極と、を備え、
前記第一電極は、前記第一基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一領域の外に設けられ、
前記第二電極は、前記第二反射膜の導電層上に設けられた
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項４】
請求項３に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一電極及び前記第二電極の間のギャップ寸法は、前記第一反射膜の前記第一領域における前記導電層、及び前記第二反射膜の前記第三領域における前記導電層の間のギャップ寸法よりも小さい
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記導電層は、所定波長域に対して透光性を有する金属酸化物である
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項６】
請求項５に記載の干渉フィルターにおいて、
前記端子部には、金属膜が設けられた
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項７】
請求項６に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一反射膜が設けられた第一基板と、
前記第二反射膜が設けられた第二基板と、
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に設けられた電極と、を備え、
前記電極と前記金属膜とが同一素材により構成された
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記第二反射膜が設けられた第二基板を備え、
前記第二基板には、前記第一反射膜の導電層の端子部に接続された接続電極が設けられた
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜は、誘電体多層膜を含む複数層により構成された
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項１０】
複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が導電層である第一反射膜、及び、第二反射膜を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを収納する筐体と、を具備し、
前記第一反射膜は、前記第二反射膜に対向する第一領域と、前記第一領域の外周縁から当該第一領域外に連続する第二領域を有し、
前記第二領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部である
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１１】
複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が導電層である第一反射膜、及び、第二反射膜を備えた干渉フィルターと、
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、
を具備し、
前記第一反射膜は、前記第二反射膜に対向する第一領域と、前記第一領域の外周縁から当該第一領域外に連続する第二領域を有し、
前記第二領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部である
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１２】
複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が導電層である第一反射膜、及び、第二反射膜を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、
前記第一反射膜は、前記第二反射膜に対向する第一領域と、前記第一領域の外周縁から当該第一領域外に連続する第二領域を有し、
前記第二領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部である
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに対向する一対の反射膜を有し、この反射膜間の距離（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、スペクトルの半値幅が小さい（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、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、及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の干渉フィルターは、複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が導電層である第一反射膜と、第二反射膜と、を備え、前記第一反射膜は、前記第二反射膜に対向する第一領域と、前記第一領域の外周縁から当該第一領域外に連続する第二領域と、を有し、前記第二領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部であることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、第一反射膜の最表面が導電層であり、この第一反射膜は、第二反射膜に対向する第一領域と、第一領域から外側に連続した第二領域とを有し、第二領域の一部が、例えば外部からの配線を接続可能な端子部となっている。
このような構成では、第二領域の端子部に対して配線を接続すれば、第一反射膜の導電層全体が電気的に接続されることになる。したがって、第一反射膜の第一領域に設けられた導電層を電極として機能させることができ、例えば、第一反射膜における帯電を防止したり、静電容量の検出を実施したりすることができる。この際、本発明では、第一反射膜の最表面の層が導電層であり、当該導電層も第一領域から第二領域に亘って設けられている。したがって、例えば、反射膜の表面から反射膜の端面を通り、当該反射膜が設けられた基板の外周部まで延出した接続電極を別途設ける場合に比べて、断線のリスクを低減でき、干渉フィルターにおける配線信頼性を向上させることができる。
また、例えば、第一反射膜が基板に設けられ、当該基板に溝等の凹部や突起等の凸部があり、これらの凹凸部上を横切るように第一反射膜を形成する場合でも、複数層により構成された第一反射膜により凹凸部の傾斜面やエッジ部を滑らかにすることができる、したがって、複数層の最表面の導電層は、滑らかな傾斜面または平面上に設けられることになり、導電層の破断が抑制される。したがって、第一反射膜を設ける基板の形状によらず、干渉フィルターにおける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、前記第二反射膜は、複数層からなり、当該複数層の最表面の層が導電層であるとともに、前記第一反射膜の第一領域に対向する第三領域と、前記第三領域の外周縁から当該第三領域外に連続する第四領域を有し、前記第四領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部であることが好ましい。
【０００９】
本発明では、更に第二反射膜も複数層により構成され、かつ、その最表面が導電層となる。そして、この第二反射膜は、第一反射膜の第一領域に対向する第三領域と、その第三領域から外側に延出した第四領域とを有し、第四領域の一部に配線接続が可能な端子部が設けられる。このため、第一反射膜と同様、第二反射膜も電極として機能させることができる。また、上記第一反射膜と同様、導電層が第三領域から第四領域に亘って形成されているので、上記発明と同様、断線のリスクを低減でき、干渉フィルターにおける配線信頼性を向上させることができる。
【００１０】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第一反射膜が設けられた第一基板と、前記第二反射膜が設けられ、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に対向する第二電極と、を備え、前記第一電極は、前記第一基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一領域の外に設けられ、前記第二電極は、前記第二反射膜の導電層上に設けられたことが好ましい。
【００１１】
本発明では、第一電極と第二電極とが対向して配置されているため、これらの電極間に電圧を印加することで静電引力により、第一反射膜の第一領域と、第二反射膜の第三領域との間のギャップ寸法を変更することができる。これにより、干渉フィルターから出射させる光の波長を変化させることができる。
この時、第二電極が第二反射膜の導電層上に設けられているため、例えば、第二反射膜における第四領域の端子部を基準電位（例えばグラウンド電位）に設定することで、第二反射膜の第三領域、及び第二電極の双方を同じ基準電位に設定することができる。
この場合、例えば、第一反射膜の端子部に対して同様の基準電位を設定すれば、第一反射膜における第一領域、及び第二反射膜の第三領域の双方において同電位が設定されるので、クーロン力の発生を抑制できる。また、第一電極の電位を所望値に設定するだけで、第一電極及び第二電極間に所望の電圧差を容易に設定することができる。
【００１２】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第一電極及び前記第二電極の間のギャップ寸法は、前記第一反射膜の前記第一領域における前記導電層、及び前記第二反射膜の前記第三領域における前記導電層の間のギャップ寸法よりも小さいことが好ましい。
上述のように第一電極及び第二電極間に電圧を印加し、静電引力によりギャップ寸法を変化させる静電アクチュエーターでは、電極間の距離が小さい程、ギャップ寸法の制御が困難となる。これに対して、上記のように、第一反射膜の導電層と第二反射膜の導電層との間のギャップ寸法よりも、電極間のギャップ寸法を大きくすれば、駆動時のギャップ精度を向上させることができる。
【００１３】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記導電層は、所定波長域に対して透光性を有する金属酸化物であることが好ましい。
本発明では、上述した導電層として、透光性の金属酸化物が用いられる。ここで述べる透光性とは、干渉フィルターの使用目的により予め設定された所定の波長域に対して透光性を有すればよい。このような構成では、干渉フィルターにおいて、上記波長域の光が導電層により吸収される不都合を低減でき、干渉フィルターの性能低下を抑制できる。また、最表面に金属酸化物を用いることで、例えば、金属膜や合金膜を用いる場合に比べて、劣化等が生じにくく、干渉フィルターの性能低下を抑制でき、長寿命化を図れる。
【００１４】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記端子部には、金属膜が設けられたことが好ましい。
上述のように、導電層を金属酸化物により構成した場合、端子部に配線を実施した際、接触抵抗が大きくなる。これに対して、本発明では、端子部に金属膜が設けられている。この場合、金属膜に対して配線を実施可能となるため、接触抵抗の増大を抑えることができる。
【００１５】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第一反射膜が設けられた第一基板と、前記第二反射膜が設けられた第二基板と、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に設けられた電極と、を備え、前記電極と前記金属膜とが同一素材により構成されたことが好ましい。
本発明では、上記のような金属膜は、第一基板や第二基板に設けられた電極と同一素材により構成される。この場合、第一基板や第二基板に設けられた電極と、金属膜とを同時に形成することができ、製造効率性を向上させることができる。
【００１６】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第二反射膜が設けられた第二基板を備え、前記第二基板には、前記第一反射膜の導電層の端子部に接続された接続電極が設けられたことが好ましい。
本発明では、第二基板において、第一反射膜の導電層の端子部に接続される接続電極が設けられている。このような構成では、１つの基板（第二基板）に対して、配線接続を実施する電極端子を纏めることができ、例えばワイヤーボンディング等の配線接続時における効率性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の干渉フィルターにおいて、前記第一反射膜及び前記第二反射膜は、誘電体多層膜を含む複数層により構成されたことが好ましい。
本発明では、各反射膜として、所定波長域に対して高反射率となる誘電体多層膜を用いるため、干渉フィルターから出射される光の半値幅が小さくなり、分解能を向上させることができる。
【００１８】
本発明の光学フィルターデバイスは、複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が導電層である第一反射膜、及び、第二反射膜を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを収納する筐体と、を具備し、前記第一反射膜は、前記第二反射膜に対向する第一領域と、前記第一領域の外周縁から当該第一領域外に連続する第二領域を有し、前記第二領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部であることを特徴とする。
【００１９】
本発明では、第一反射膜が複数層からなり、その最表面が導電層により構成されている。そして、第一反射膜が第二反射膜に対向する第一領域から、第一領域外の第二領域に亘って設けられ、第二領域の一部が端子部を構成している。このため、上記発明と同様に、端子部に配線を接続することで、第一反射膜の第一領域を電極として機能させることができ、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。
【００２０】
本発明の光学モジュールは、複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が導電層である第一反射膜、及び、第二反射膜を備えた干渉フィルターと、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、を具備し、前記第一反射膜は、前記第二反射膜に対向する第一領域と、前記第一領域の外周縁から当該第一領域外に連続する第二領域を有し、前記第二領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部であることを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様の構成により、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、配線信頼性が高めることができる。
【００２１】
本発明の電子機器は、複数層からなり、かつ、当該複数層の最表面の層が導電層である第一反射膜、及び、第二反射膜を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、前記第一反射膜は、前記第二反射膜に対向する第一領域と、前記第一領域の外周縁から当該第一領域外に連続する第二領域を有し、前記第二領域の前記導電層の一部は、配線接続が可能な端子部であることを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様の構成により、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、配線信頼性が高めることができる。
【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´線における断面図。
【図４】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの固定基板の概略構成を示す平面図。
【図５】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの可動基板の概略構成を示す平面図。
【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】第二実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。
【図９】本発明の他の実施形態における波長可変干渉フィルターを示す断面図。
【図１０】図９の波長可変干渉フィルターの可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図１１】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１２】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１３】図１２のガス検出装置の制御系を示すブロック図。
【図１４】本発明の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１５】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´線で波長可変干渉フィルター５を切断した断面図である。
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、本発明の第一基板である固定基板５１、及び本発明の第二基板である可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラスや、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、本発明の第一反射膜を構成する固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２の固定基板５１に対向する面には、本発明の第二反射膜を構成する可動反射膜５５が設けられている。固定反射膜５４は、ギャップＧ１を介して、可動反射膜５５に対向する。
また、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静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた第一電極を構成する固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた第二電極を構成する可動電極５６２により構成される。
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。
【００２７】
（固定基板の構成）
図４は、固定基板５１を可動基板５２側から見た平面視である。
図３及び図４に示すように、固定基板５１は、例えばエッチング等により形成された第一溝５１１及び第二溝５１２を備える。
第一溝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。第二溝５１２は、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に形成された溝であり、第一溝５１１よりも深さ寸法が大きい。
また、固定基板５１には、第一溝５１１に連続する第三溝５１１Ａ、及び第四溝５１１Ｂが設けられている。第三溝５１１Ａは、溝底面が第一溝５１１の溝底面と同一平面となり、固定基板５１の外周縁の辺Ｃ１−Ｃ２まで延出する。第四溝５１１Ｂは、溝底面が第一溝５１１の溝底面と同一平面となり、固定基板５１の外周縁の辺Ｃ３−Ｃ４まで延出する。また、第三溝５１１Ａには、可動基板５２に向かって突出するバンプ５１１Ｃが設けられている。
【００２８】
第一溝５１１の溝底面には、静電アクチュエーター５６を構成する固定電極５６１が設けられている。固定電極５６１は、第一溝５１１の溝底面に直接設けられてもよく、他の薄膜（層）等を介して設けられていてもよい。
この固定電極５６１は、フィルター中心点Ｏを中心とした円弧状（Ｃ字状）に形成されており、第三溝５１１Ａに近接する一部にＣ字開口部が設けられる。また、固定電極５６１の外周縁には、固定引出電極５６１Ａが連続する。固定引出電極５６１Ａは、図４に示すように、第三溝５１１Ａに沿い、バンプ５１１Ｃまで設けられている。ここで、バンプ５１１Ｃには、固定反射膜５４と同一厚み寸法の厚補助部５１１Ｄが設けられており、この厚補助部５１１Ｄの上面（可動基板５２に対向する面）に固定引出電極５６１Ａが配置される。
このような固定電極５６１及び固定引出電極５６１Ａを形成する材料としては、例えば、Ａｕ等の金属膜や、Ｃｒ／Ａｕ等の金属積層体などが挙げられる。
なお、本実施形態では、第一溝５１１の溝底面に１つの固定電極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。
【００２９】
第二溝５１２は、上述したように、第一溝５１１と同軸上で、第一溝５１１よりも小さい径寸法となる略円形状の溝である。第二溝５１２の溝底面は、第一溝５１１の溝底面、及び、可動基板５２の可動面５２１Ａ（後述）に対して平行な平面となる。
そして、第二溝５１２の溝底面には、固定反射膜５４が設けられる。
なお、本実施形態では、反射膜５４，５５として、誘電体多層体を含む反射膜を用いる。したがって、単層の反射膜を用いる場合に比べて、膜厚寸法が大きくなるので、第二溝５１２の溝底面に固定反射膜５４を設けている。しかしながら、上記構成に限定されず、例えば、分光測定装置１による測定する対象となる波長域によって、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の初期値を小さくする場合等では、第一溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出する突出部を設け、突出部の可動基板５２に対向する面に固定反射膜５４を設ける構成などとしてもよい。
【００３０】
固定反射膜５４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、第二溝５１２の溝底面を覆う円形状の第一領域５４Ａと、第一領域５４Ａの外周縁から外側に連続し、固定電極５６１のＣ字開口部を通って、第一溝５１１及び第三溝５１１Ａから、バンプ５１１Ｃまで延出する第二領域５４Ｂとを有する。
また、固定反射膜５４は、図３に示すように、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した誘電体多層膜５４１と、誘電体多層膜５４１上に設けられ、固定反射膜５４の最表面を構成する固定導電層５４２とを含んで構成されている。誘電体多層膜５４１としては、例えば、高屈折率層をＴｉＯ２、低屈折率層をＳｉＯ２とした積層体が例示できる。固定導電層５４２は、分光測定装置１により測定を実施する波長域に対して透光性を有する導電性の金属酸化物により構成されており、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）を用いてもよい。
【００３１】
そして、固定反射膜５４の第二領域５４Ｂのうち、バンプ５１１Ｃ上に位置する部分は、本発明の第一反射膜における端子部を構成し、この端子部には、図３及び図４に示すように、本発明の金属膜である固定端子膜５４Ｃが設けられている。固定端子膜５４Ｃは、固定電極５６１と同じ材料により構成されていてもよく、その他の金属膜材を用いてもよい。また、この固定端子膜５４Ｃは、誘電体多層膜５４１よりも厚み寸法が小さい。
【００３２】
本実施形態では、固定基板５１は、第一溝５１１及び第二溝５１２の境界、第三溝５１１Ａ及びバンプ５１１Ｃの境界で、急斜面やエッジが形成され段差が生じることがある。しかしながら、固定反射膜５４の誘電体多層膜５４１が形成される際、当該誘電体多層膜５４１がこれらの段差を覆うように積層されるため、段差が緩やかな傾斜面となる。したがって、最表面の導電層５４２は、緩やかな傾斜面又は平坦面に形成されることになり、第二領域５４Ｂにおける破断が防止される。
したがって、固定反射膜５４は、第一領域５４Ａから第二領域５４Ｂに亘って、最表面の固定導電層５４２が連続し、固定端子膜５４Ｃに入力された電気信号を固定反射膜５４の第一領域５４Ａ上の固定導電層５４２に伝達させることができる。また、固定反射膜５４における第一領域５４Ａの固定導電層５４２上の電荷を、固定端子膜５４Ｃから外部に逃がすことも可能となる。
【００３３】
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。
【００３４】
（可動基板の構成）
図５は、可動基板５２を固定基板５１側から見た平面視である。
可動基板５２は、図２、図３、及び図５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。また、可動基板５２の辺Ｃ１´−Ｃ２´は、固定基板の辺Ｃ１−Ｃ２よりも外側に突出し、電装部５２４Ａを構成する。また、可動基板の辺Ｃ３´−Ｃ４´は、固定基板５１の辺Ｃ３−Ｃ４よりも外側に突出し電装部５２４Ｂを構成する。
【００３５】
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、少なくとも固定電極５６１の外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１の固定基板５１に対向する可動面５２１Ａ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。
【００３６】
可動反射膜５５は、可動面５２１Ａにおいて、少なくとも、固定反射膜５４の第一領域５４Ａ、及び固定電極５６１に対向する領域を覆って設けられている。
可動反射膜５５における固定反射膜５４の第一領域５４Ａに対向する第三領域５５Ａは、所定のギャップＧ１を介して第一領域５４Ａに対向する。また、可動反射膜５５は、第三領域５５Ａの外周縁に連続する第四領域５５Ｂを有する。この第四領域５５Ｂは、第三領域５５Ａの外周縁に亘って連続する円環状の第四円環領域５５Ｂ１と、第四円環領域５５Ｂ１の外周縁から外側に連続し、第四溝５１１Ｂに対向する領域を通って、電装部５２４Ｂまで延出する第四引出領域５５Ｂ２とを有する。
このような可動反射膜５５は、固定反射膜５４と同様の構成を有し、図３に示すように、誘電体多層膜５５１と、誘電体多層膜５５１上に設けられ、可動反射膜５５の最表面を構成する可動導電層５５２とを含んで構成されている。誘電体多層膜５５１としては、誘電体多層膜５４１と同様の構成であり、例えば、高屈折率層をＴｉＯ２、低屈折率層をＳｉＯ２とした積層体により構成される。可動導電層５５２は、固定導電層５４２と同様、分光測定装置１により測定を実施する波長域に対して透光性を有する導電性の層により構成されており、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。
【００３７】
可動反射膜５５の第四円環領域５５Ｂ１には、固定電極５６１に対向する円環状の可動電極５６２が設けられている。この可動電極５６２は、第四円環領域５５Ｂ１上の可動導電層５５２に直接設けられてもよく、その他の導電性膜を介して設けられてもよい。すなわち、可動導電層５５２及び可動電極５６２は、電気的に接続され、同電位となる。
なお、可動電極５６２としては、固定電極５６１と同様、例えば、Ａｕ等の金属膜や、Ｃｒ／Ａｕ等の金属積層体などが挙げられる。
なお、本実施形態では、図３に示すように、静電アクチュエーター５６を構成する固定電極５６１及び可動電極５６２間のギャップＧ２は、反射膜５４，５５間のギャップＧ１よりも大きいが、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。
【００３８】
可動反射膜５５の第四引出領域５５Ｂ２は、上述のように、電装部５２４Ｂまで延出しており、この電装部５２４Ｂにおいて、本発明の第二反射膜の端子部を構成し、この端子部には、図３及び図５に示すように、本発明の金属膜である可動端子膜５５Ｃが設けられている。可動端子膜５５Ｃは、可動電極５６２と同じ材料により構成されており、その厚み寸法は、誘電体多層膜５５１よりも小さい。
そして、可動端子膜５５Ｃは、例えばワイヤーボンディング等による配線接続により、駆動制御部１５と電気的に接続される。
【００３９】
また、可動基板５２には、固定基板５１の第三溝５１１Ａに設けられたバンプ５１１Ｃに対向する領域から、電装部５２４Ａに亘って、接続電極５７１，５７２が設けられている。これらの接続電極５７１，５７２は、それぞれ、可動電極５６２、可動端子膜５５Ｃと同じ材料により構成されており、例えばＡｕ等の金属や、Ｃｒ／Ａｕ等の金属積層体等により構成される。ここで、接続電極５７１は、固定反射膜５４の固定端子膜５４Ｃに接触して導通する。また、接続電極５７２は、固定引出電極５６１Ａに接触して導通する。そして、これらの接続電極５７１，５７２は、電装部５２４Ａにおいて、例えば、ワイヤーボンディング等の配線接続が実施されることで、駆動制御部１５に電気的に接続される。
【００４０】
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。
【００４１】
［光学モジュールのディテクター、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。
【００４２】
［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の固定電極５６１及び可動電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が固定基板５１側に変位する。なお、本実施形態では、駆動制御部１５は、固定端子膜５４Ｃに対して、基準電位（例えばグラウンド電位）を設定し、可動導電層５５２上の可動電極５６２、及び、可動反射膜５５の第三領域５５Ａが同じ基準電位に設定される。また、駆動制御部１５は、固定電極５６１と電気的に接続された接続電極５７２に対して、ギャップＧ１を所望のギャップ寸法に設定するための電位を設定する。これにより、固定電極５６１及び可動電極５６２間に、固定電極５６１に設定した電位に応じた電圧が印加され、静電引力により可動部５２１が変位する。
また、駆動制御部１５は、固定反射膜５４の固定端子膜５４Ｃに電気的に接続された接続電極５７１に対して、基準電位（例えばグラウンド電位）を設定する。これにより、固定導電層５４２及び可動導電層５５２が同電位となり、固定反射膜５４の第一領域５４Ａ、及び可動反射膜５５の第三領域５５Ａの間において、クーロン力の発生を抑制でき、静電アクチュエーター５６により駆動制御の精度が向上する。また、固定導電層５４２及び可動導電層５５２上の電荷をそれぞれ逃がすことができ、帯電による不都合をも抑制できる。
なお、固定導電層５４２及び可動導電層５５２間に、静電アクチュエーター５６の駆動に影響を与えない程度の高周波電圧を印加し、第一領域５４Ａ及び第三領域５５Ａ間の静電容量を検出可能な構成などとしてもよい。
【００４３】
［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。
【００４４】
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。
【００４５】
［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。
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（図６参照）、及び可動基板５２を形成するための第二ガラス基板Ｍ２（図７参照）を用意し、固定基板形成工程、及び可動基板形成工程を実施する。この後、基板接合工程を実施し、固定基板形成工程により加工された第一ガラス基板Ｍ１と、可動基板形成工程により加工された第二ガラス基板Ｍ２とを接合する。更に、切断工程を実施し、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、各工程について、図面に基づいて説明する。
【００４６】
（固定基板形成工程）
図６は、固定基板形成工程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。
【００４７】
次に、図６（Ａ）に示すように、第一ガラス基板Ｍ１の基板表面をエッチングにより加工する。
具体的には、フォトリソグラフィ法によりパターニングされたレジストパターンをマスクに用いて、第一ガラス基板Ｍ１に対して、例えばフッ酸系（ＢＨＦ等）を用いたウエットエッチングを繰り返し施す。まず、第一溝５１１、第二溝５１２、第三溝５１１Ａ、及び第四溝５１１Ｂを、第一溝５１１の深さ位置までエッチングする。
この際、第三溝５１１Ａにおいて、バンプ５１１Ｃに対応する部分にもレジストを形成しておく。これにより、第一ガラス基板Ｍ１の一部をバンプ５１１Ｃとして機能させることができる。また、厚補助部５１１Ｄは、バンプ５１１Ｃに対して一部エッチングを実施することで形成してもよい。バンプ５１１Ｃに別途樹脂等により厚補助部５１１Ｄを設けてもよい。
この後、第二溝５１２を、所望の深さ位置までエッチングする。
なお、本例では、ウエットエッチングにより、バンプ５１１Ｃを形成する例を示すが、例えば、第三溝５１１Ａに対して別途バンプ５１１Ｃを設ける構成などとしてもよい。
【００４８】
次に、第一ガラス基板Ｍ１に固定電極５６１、及び固定引出電極５６１Ａ（図６では図示を省略する）を形成する電極材料（例えばＡｕ等の金属膜や、Ｃｒ／Ａｕ等の金属積層体、ＩＴＯ等の金属酸化物）を、蒸着法やスパッタリング法等を用いて成膜する。そして、第一ガラス基板Ｍ１にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いて固定電極５６１、及び固定引出電極５６１Ａの形状に合わせてレジストをパターニングする。そして、ウエットエッチングにより、固定電極５６１及び固定引出電極５６１Ａをパターニングした後、レジストを除去する。
これにより、図６（Ｂ）に示すように、固定電極５６１、及び固定引出電極５６１Ａ（図示省略）が形成される。
【００４９】
この後、図６（Ｃ）に示すように、固定反射膜５４を形成する。
本実施形態では、固定反射膜５４として、誘電体多層膜５４１及び固定導電層５４２の積層体を形成する。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、誘電体多層膜５４１を構成する各誘電体膜、及び固定導電層５４２を形成する金属酸化物）をスパッタリング法又は蒸着法等により成膜する。この後、リフトオフにより、不要部分の膜を除去する。
この際、第一ガラス基板Ｍ１に、ウエットエッチング等によって、急斜面やエッジを有する段差が存在する場合でも、誘電体多層膜５４１の形成時に各誘電体層が積層されることで、段差部の傾斜が緩やかになる。したがって、誘電体多層膜５４１の上に固定導電層５４２を形成する際に、当該固定導電層５４２が段差部分で破断することがなく、第一領域５４Ａから第二領域５４Ｂに亘って電気的に導通する固定導電層５４２を形成することが可能となる。
【００５０】
この後、図６（Ｄ）に示すように、第二領域５４Ｂの端子部に対して、固定端子膜５４Ｃを形成する。具体的には、例えば、第一ガラス基板Ｍ１に金属膜を、蒸着法やスパッタリング法等により成膜する。そして、第一ガラス基板Ｍ１にレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、ウエットエッチングを実施して、固定端子膜５４Ｃを形成する。なお、固定電極５６１の膜材としてＩＴＯ等の金属酸化物を用いた場合、固定端子膜５４Ｃの形成を同時に、バンプ５１１Ｃ上の固定引出電極５６１Ａに対して、金属膜による端子を形成してもよい。これにより、固定電極５６１を金属酸化物で形成した場合でも、接続電極５７２と接触させた際の接触抵抗を低減させることができる。
【００５１】
以上により、固定反射膜５４、固定電極５６１、及び固定引出電極５６１Ａが配置された固定基板５１が複数アレイ状に配置された第一ガラス基板Ｍ１が形成される。
【００５２】
（可動基板形成工程）
図７は、可動基板形成工程における第二ガラス基板Ｍ２の状態を示す図である。
可動基板形成工程では、まず、可動基板５２の製造素材である第二ガラス基板Ｍ２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。
【００５３】
そして、第二ガラス基板Ｍ２の表面にＣｒ／Ａｕ層を形成し、このＣｒ／Ａｕ層をエッチングマスクとし、例えばフッ酸系（ＢＨＦ等）を用いて、保持部５２２に相当する領域をエッチングする。この後、エッチングマスクとして使用したＣｒ／Ａｕ層を除去することで図６（Ａ）に示すように、可動基板５２の基板形状が形成される。
【００５４】
次に、図６（Ｂ）に示すように、可動反射膜５５を形成する。この可動反射膜５５の形成も、固定反射膜５４と同様の方法により形成することができる。
すなわち、フォトリソグラフィ法等により、第二ガラス基板Ｍ２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、可動反射膜５５を形成するための材料（例えば、誘電体多層膜５５１を構成する各誘電体膜、及び可動導電層５５２を形成する金属酸化物）をスパッタリング法又は蒸着法等により成膜する。この後、リフトオフにより、不要部分の膜を除去する。
【００５５】
この後、図７（Ｃ）に示すように、可動電極５６２、及び可動端子膜５５Ｃを形成する。可動電極５６２、及び可動端子膜５５Ｃの形成は、上記固定基板５１における固定電極５６１の形成と同様の方法を用いることができる。本実施形態では、可動電極５６２、及び可動端子膜５５Ｃは、可動導電層５５２上に積層形成され、それぞれ、同一の電極材料により形成することができる。したがって、可動電極５６２の形成工程と、可動端子膜５５Ｃの形成工程とを分ける必要がなく、製造効率性の向上を図れる。
以上により、可動電極５６２、及び可動反射膜５５が形成された可動基板５２が複数アレイ状に配置された第二ガラス基板Ｍ２が製造される。
【００５６】
（基板接合工程）
次に、基板接合工程及び切断工程について説明する。
基板接合工程では、まず、第一ガラス基板Ｍ１の第一接合部５１３と、第二ガラス基板Ｍ２の第二接合部５２３とに、ポリオルガノシロキサンを主成分としたプラズマ重合膜を、例えばプラズマＣＶＤ法等により成膜する。ここで、これらのプラズマ重合膜を積層して構成される接合膜５３の厚み寸法は、接続電極５７１及び固定端子膜５４Ｃが電気的に接続可能な程度の接触圧を受ける程度に設定されている。つまり、接続電極５７１と誘電体多層膜５４１と固定導電層５４２と固定端子膜５４Ｃとの合計膜厚と同じ、若しくは、前記接触圧を設定可能な程度に、接続電極５７１と誘電体多層膜５４１と固定導電層５４２と固定端子膜５４Ｃとの合計膜厚よりも小さく形成されている。
【００５７】
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プラズマ処理又はＵＶ処理を行う。Ｏ２プラズマ処理の場合は、Ｏ２流量１．８×１０−３（ｍ３／ｈ）、圧力２７Ｐａ、ＲＦパワー２００Ｗの条件で３０秒間実施する。また、ＵＶ処理の場合は、ＵＶ光源としてエキシマＵＶ（波長１７２ｎｍ）を用いて３分間処理する。
プラズマ重合膜に活性化エネルギーを付与した後、これらの第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２のアライメント調整を行い、プラズマ重合膜を介して第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２を重ね合わせ、接合部分に例えば９８（Ｎ）の荷重を１０分間かける。これにより、第一ガラス基板Ｍ１及び第二ガラス基板Ｍ２同士が接合される。
【００５８】
（切断工程）
次に、切断工程について説明する。
切断工程では、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。
【００５９】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、固定反射膜５４が、誘電体多層膜５４１と、誘電体多層膜５４１上に設けられた固定導電層５４２とにより構成されている。そして、当該固定反射膜５４は、可動反射膜５５に対向する第一領域５４Ａと、この第一領域５４Ａに連続する第二領域５４Ｂとを有し、第二領域５４Ｂに接続電極５７１に接続される端子部が設けられている。
このような構成では、第一領域５４Ａから第二領域５４Ｂの端子部に亘って、誘電体多層膜５４１が設けられ、その上に固定導電層５４２が設けられる構成となる。この場合、誘電体多層膜５４１の表面にエッジや急斜面等が形成されないため、固定導電層５４２の断線のリスクを低減できる。したがって、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。これにより、このような波長可変干渉フィルター５を用いた光学モジュール１０や、分光測定装置１においても、機器信頼性を高めることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、可動反射膜５５においても、固定反射膜５４と同様、誘電体多層膜５５１と、当該誘電体多層膜５５１上に設けられた可動導電層５５２とにより構成されている。そして、当該可動反射膜５５は、固定反射膜５４に対向する第三領域５５Ａと、この第三領域５５Ａに連続する第四領域５５Ｂとを有し、第四領域５５Ｂに駆動制御部１５に電気的に接続可能な端子部が設けられている。
このため、可動反射膜５５においても、固定導電層５４２の断線のリスクを低減できるため、より配線信頼性を向上させることができ、光学モジュール１０や分光測定装置１における機器信頼性を高めることができる。
【００６１】
本実施形態では、固定基板５１に固定電極５６１が設けられ、可動基板５２に設けられた可動反射膜５５上に可動電極５６２が設けられている。
このため、固定電極５６１及び可動電極５６２間に電圧を印加することで、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を変更することができ、所望波長の光を波長可変干渉フィルター５から出射させることができる。
また、可動電極５６２が可動導電層５５２上に設けられており、駆動制御部１５において、可動端子膜５５Ｃには基準電位が設定されている。このため、固定電極５６１の電位を設定するだけで、固定電極５６１及び可動電極５６２間に電位差を生じさせることができる。また、可動導電層５５２上の電荷を可動端子膜５５Ｃから駆動制御部１５のグランド回路に逃がすことができるので、可動反射膜５５上の電荷を除去することができる。
【００６２】
本実施形態では、反射膜５４，５５間のギャップＧ１よりも、電極５６１，５６２間のギャップＧ２が大きい。したがって、静電アクチュエーター５６の制御時に、高精度な駆動を実現できる。
【００６３】
本実施形態では、固定導電層５４２及び可動導電層５５２として、測定対象となる波長域に対して透光性を有する金属酸化物が用いられている。このため、波長可変干渉フィルター５を使用する上で、各導電層５４２，５５２での光の吸収等を抑制できる。
また、導電層５４２，５５２は、各反射膜５４，５５の最表面に配置される層であるため、これらの導電層５４２，５５２に金属膜や金属合金膜を用いると、酸化等による劣化が生じる。これに対して、本実施形態では、導電層５４２，５５２として金属酸化物を用いるため、上述のような劣化を抑制でき、波長可変干渉フィルター５の長寿命化を図れる。
【００６４】
本実施形態では、固定導電層５４２の端子部に固定端子膜５４Ｃが設けられ、可動導電層５５２の端子部に可動端子膜５５Ｃが設けられる。導電層５４２，５５２として、金属酸化物を用いる場合、端子部において配線等を接続する際に接触抵抗が大きくなるという不都合がある。これに対して、本実施形態では、金属膜からなる端子膜５４Ｃ，５５Ｃに配線を接続することができ、接触抵抗の増大を抑制できる。
【００６５】
本実施形態では、可動電極５６２と、可動端子膜５５Ｃとが同一の電極材料により構成されている。したがって、可動電極５６２と可動端子膜５５Ｃとを同一工程で同時に形成することができ、製造効率性の向上を図れる。
また、可動端子膜５５Ｃは、誘電体多層膜５５１よりも厚み寸法が小さく、コスト低減を図れる。固定端子膜５４Ｃにおいても同様であり、誘電体多層膜５４１よりも厚み寸法が小さく、コスト低減を図れる。
【００６６】
本実施形態では、固定端子膜５４Ｃが、可動基板５２の接続電極５７１に接続され、固定引出電極５６１Ａが、可動基板５２の接続電極５７２に接続されている。すなわち、波長可変干渉フィルター５に配線接続を実施する際に、可動基板５２に設けられた電装部５２４Ａの接続電極５７１，５７２、及び電装部５２４Ｂの可動端子膜５５Ｃに対してワイヤーボンディング等の配線接続をすればよく、作業効率性を向上させることができる。
【００６７】
本実施形態では、固定反射膜５４は、誘電体多層膜５４１を有し、可動反射膜５５は、誘電体多層膜５５１を有する。このような誘電体多層膜５４１，５５１は、所定波長域に対して、高い反射率を有するので、波長可変干渉フィルター５においても、鋭いピークの光を出射させることができる。すなわち、波長可変干渉フィルター５を透過する光は、半値幅が小さい光となり、分解能の向上を図れる。したがって、このような波長可変干渉フィルター５を用いた光学モジュール１０では、所望波長の光のより正確な光量を検出することができ、分光測定装置１における分光測定処理の精度も高めることができる。
【００６８】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態の分光測定装置１では、光学モジュール１０に対して、波長可変干渉フィルター５が直接設けられる構成とした。しかしながら、光学モジュールとしては、複雑な構成を有するものもあり、特に小型化の光学モジュールに対して、波長可変干渉フィルター５を直接設けることが困難な場合がある。本実施形態では、そのような光学モジュールに対しても、波長可変干渉フィルター５を容易に設置可能にする光学フィルターデバイスについて、以下に説明する。
【００６９】
図８は、本発明の第二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８に示すように、光学フィルターデバイス６００は、筐体６１０と、筐体６１０の内部に収納される波長可変干渉フィルター５を備えている。
筐体６１０は、図８に示すように、ベース６２０と、リッド６３０と、を備えている。これらのベース６２０及びリッド６３０が接合されることで、内部に収容空間が形成され、この収容空間内に波長可変干渉フィルター５が収納される。
【００７０】
（ベースの構成）
ベース６２０は、例えばセラミック等により構成されている。このベース６２０は、台座部６２１と、側壁部６２２と、を備える。
台座部６２１は、フィルター平面視において例えば矩形状の外形を有する平板状に構成されており、この台座部６２１の外周部から筒状の側壁部６２２がリッド６３０に向かって立ち上がる。
【００７１】
台座部６２１は、厚み方向に貫通する開口部６２３を備えている。この開口部６２３は、台座部６２１に波長可変干渉フィルター５を収容した状態で、台座部６２１を厚み方向から見た平面視において、反射膜５４，５５と重なる領域を含むように設けられている。
また、台座部６２１のリッド６３０とは反対側の面（ベース外側面６２１Ｂ）には、開口部６２３を覆うガラス部材６２７が接合されている。台座部６２１とガラス部材６２７との接合は、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（低融点ガラス）を用いた低融点ガラス接合、エポキシ樹脂等による接着などを利用できる。本実施形態では、収容空間内が減圧下に維持された状態で気密に維持する。したがって、台座部６２１及びガラス部材６２７は、低融点ガラス接合を用いて接合されることが好ましい。
【００７２】
また、台座部６２１のリッド６３０に対向する内面（ベース内側面６２１Ａ）には、波長可変干渉フィルター５の接続電極５７１，５７２及び可動端子膜５５Ｃに接続される内側端子部６２４が設けられている。内側端子部６２４と、接続電極５７１，５７２及び可動端子膜５５Ｃとは、例えばワイヤーボンディングにより、Ａｕ等のワイヤーを用いて接続される。なお、本実施形態では、ワイヤーボンディングを例示するが、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等を用いてもよい。
また、台座部６２１は、内側端子部６２４が設けられる位置に、貫通孔６２５が形成されている。内側端子部６２４は、貫通孔６２５を介して、台座部６２１のベース外側面６２１Ｂに設けられた外側端子部６２６に接続されている。
【００７３】
側壁部６２２は、台座部６２１の縁部から立ち上がり、ベース内側面６２１Ａに載置された波長可変干渉フィルター５の周囲を覆っている。側壁部６２２のリッド６３０に対向する面（端面６２２Ａ）は、例えばベース内側面６２１Ａに平行な平坦面となる。
【００７４】
そして、ベース６２０には、例えば接着剤等の固定材を用いて、波長可変干渉フィルター５が固定される。この際、波長可変干渉フィルター５は、台座部６２１に対して固定されていてもよく、側壁部６２２に対して固定されていてもよい。固定材を設ける位置としては、複数個所であってもよいが、固定材の応力が波長可変干渉フィルター５に伝達するのを抑制するべく、１か所で波長可変干渉フィルター５を固定することが好ましい。
【００７５】
（リッドの構成）
リッド６３０は、平面視において矩形状の外形を有する透明部材であり、例えばガラス等により構成される。
リッド６３０は、図８に示すように、ベース６２０の側壁部６２２に接合されている。この接合方法としては、例えば、低融点ガラスを用いた接合等が例示できる。
【００７６】
［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６１０により波長可変干渉フィルター５が保護されているため、外的要因による波長可変干渉フィルター５の破損を防止できる。
【００７７】
［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。
上記実施形態では、導電層５４２，５５２として、透光性の金属酸化物を例示したがこれに限定されない。導電層が、Ａｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜により構成されていてもよい。この場合、端子膜５４Ｃ，５５Ｃが設けられない構成としてもよい。
上記実施液体では、固定反射膜５４が、誘電体多層膜５４１と固定導電層５４２により構成される例を示したが、誘電体多層膜５４１の代わりに誘電体層や、金属膜、金属合金膜等のその他の反射膜が設けられる構成としてもよい。可動反射膜５５に対しても同様である。
【００７８】
上記実施形態では、可動端子膜５５Ｃが可動電極５６２と同じ材料により構成される例を示したが、これに限定されない。例えば可動端子膜５５ＣがＡｕにより構成され、可動電極５６２がＡｌにより構成されてもよい。ただし、この場合、可動端子膜５５Ｃ及び可動電極５６２を同時に形成することができないので、別途可動端子膜５５Ｃを形成する工程、可動電極５６２を形成する工程が必要となる。
【００７９】
上記実施形態では、固定電極５６１が固定基板５１上に設けられて、固定反射膜５４の固定導電層５４２とは絶縁されており、可動電極５６２が可動反射膜５５の導電層５５２上に設けられる例を示したがこれに限定されない。例えば、図９及び図１０に示すような構成としてもよい。
ここで、図９は、本発明の他の実施形態における波長可変干渉フィルター５Ａを示す断面図である。図１０は、図９における可動基板５２を固定基板５１側から見た平面視である。
図９に示すように、この波長可変干渉フィルター５Ａでは、固定反射膜５４は、第二溝５１２から、第一溝５１１の少なくとも可動部５２１に対向する領域に亘って設けられている。すなわち、本例では、固定反射膜５４における第二領域５４Ｂは、第一領域５４Ａの外周縁に亘って連続する円環状の第二円環領域５４Ｂ１と、第二円環領域５４Ｂ１の外周縁から外側に連続し、第三溝５１１Ｂに対向する領域を通って、バンプ５１１Ｃまで延出する第二引出領域５４Ｂ２を備える。
そして、固定反射膜５４の第二円環領域５４Ｂ１の固定導電層５４２上には、円環状の固定電極５６１Ｂが形成されている。第二引出領域５４Ｂ２のバンプ５１１Ｃに対応する位置には、上記実施形態と同様、固定端子膜５４Ｃが設けられ、可動基板５２の接続電極５７１に接続される。
また、本例における固定電極５６１Ｂは、環状に形成され、導電層５４１と導通する。したがって、この固定電極５６１Ｂは、固定反射膜５４の最表面の導電層５４１と同電位となる。
なお、この例では、固定引出電極５６１Ａが設けられないため、接続電極５７２は不要となる。
【００８０】
一方、可動基板５２の可動部５２１Ａには、固定基板５１に対向する面に、固定電極５６１Ｂに対向する可動電極５６２Ａが設けられている。この可動電極５６２Ａは、フィルター中心点Ｏを中心とした円弧状（Ｃ字状）に形成されており、図１０に示すように、辺Ｃ３´−Ｃ４´側の電装部５２４Ｂに近接する一部にＣ字開口部が設けられる。また、図１０に示すように、可動電極５６２Ａの外周縁には、可動引出電極５６１Ｂが連続し、電装部５２４Ｂまで設けられている。
また、可動反射膜５５の第四領域５５Ｂは、第三領域５５Ａの外周縁から、可動電極５６２のＣ字開口部を通って電装部５２４Ｂまで引き出されており、第三領域５５Ａの電装部５２４Ｂに対応する位置に、可動端子膜５５Ｃが設けられている。
【００８１】
このような波長可変干渉フィルター５Ａでは、固定電極５６１及び固定反射膜５４の固定導電層５４２が同電位となり、駆動制御部１５において、接続電極５７１に基準電位を設定する。この場合、可動電極５６２の電位を設定するだけで、固定電極５６１及び可動電極５６２間に電位差を生じさせることができる。
また、バンプ５１１Ｃにおいて、端子導子を押し付けて導通させる箇所が少なくなるため、可動部５２１の応力の影響を低減できる。
【００８２】
上記実施形態では、固定基板形成工程において、固定電極５６１及び固定引出電極５６１Ａを形成した後、固定反射膜５４を形成し、その後、固定端子膜５４Ｃを形成したが、これに限定されない。
例えば、固定電極５６１や固定引出電極５６１Ａを形成する前に、固定反射膜５４の形成し、その後、固定電極５６１及び固定引出電極５６１Ａを、固定端子膜５４Ｃと同時に形成してもよい。この場合、製造効率性を向上させることができる。
【００８３】
また、固定基板５１において、固定電極５６１が円弧状（Ｃ字状）に形成され、固定反射膜５４の第二領域５４Ｂが、固定電極５６１のＣ字開口部を通ってバンプ５１１Ｃまで形成される構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、固定電極５６１が環状に形成され、固定電極５６１の上に固定反射膜５４の第二領域５４Ｂが乗り上げて配置される構成などとしてもよい。この場合、固定電極５６１の厚み寸法が大きくても、固定反射膜５４が多層に形成されているので、第二領域５４Ｂにおける最表面の固定導電層５４２が断線するリスクを低減できる。
【００８４】
固定端子膜５４Ｃ及び固定電極５６１の厚み寸法を異なる寸法としてもよい。この場合、バンプ５１１Ｃの厚補助部５１１Ｄの厚み寸法を適宜変更すればよい。
【００８５】
上記実施形態では、可動電極５６２を、可動反射膜５５の可動導電層５５２上に設け、可動導電層５５２及び可動電極５６２を同電位にする例を示したが、これに限定されない。
例えば、固定電極５６１と同様、可動電極５６２と、可動導電層５５２とを電気的に絶縁し、それぞれ独立した電極として機能させてもよい。この場合、例えば、各反射膜５４，５５の導電層５４２，５５２をそれぞれ駆動用の電極としても機能させることもでき、静電アクチュエーター５６との併用により、より高精度なギャップＧ１の制御が可能となる。
【００８６】
上記実施形態では、固定基板形成工程において、第一ガラス基板Ｍ１をエッチングすることで、バンプ５１１Ｃを形成する例を示したが、別途、バンプ５１１Ｃを第三溝５１１Ａに固定する構成としてもよい。この際、例えば第三溝５１１Ａに対して樹脂性のバンプ５１１Ｃや厚補助部５１１Ｄを取り付けることが好ましい。樹脂材料によりバンプ５１１Ｃや厚補助部５１１Ｄを形成することで、接続電極５７１と固定端子膜５４Ｃとの接触圧、接続電極５７２と固定引出電極５６１Ａとの接触圧を、樹脂であるバンプ５１１Ｃや厚補助部５１１Ｄに逃がすことができ、固定基板５１や可動基板５２への応力の伝達を抑制できる。
【００８７】
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、固定反射膜５４や可動反射膜５５の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。
【００８８】
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。
【００８９】
例えば、図１１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１１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１１に示すように、測定対象Ｘに光を射出する光源装置４１０と、測色センサー４２０（光学モジュール）と、測色装置４００の全体動作を制御する制御装置４３０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。
【００９０】
光源装置４１０、光源４１１、複数のレンズ４１２（図１１には１つのみ記載）を備え、測定対象Ｘに対して例えば基準光（例えば、白色光）を射出する。また、複数のレンズ４１２には、コリメーターレンズが含まれてもよく、この場合、光源装置４１０は、光源４１１から射出された基準光をコリメーターレンズにより平行光とし、図示しない投射レンズから測定対象Ｘに向かって射出する。なお、本実施形態では、光源装置４１０を備える測色装置４００を例示するが、例えば測定対象Ｘが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置４１０が設けられない構成としてもよい。
【００９１】
測色センサー４２０は、本発明の光学モジュールであり、図１１に示すように、波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５を透過する光を受光するディテクター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。
【００９２】
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１１に示すように、光源制御部４３１、測色センサー制御部４３２、及び測色処理部４３３などを備えて構成されている。
光源制御部４３１は、光源装置４１０に接続され、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置４１０に所定の制御信号を出力して、所定の明るさの白色光を射出させる。
測色センサー制御部４３２は、測色センサー４２０に接続され、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー４２０にて受光させる光の波長を設定し、この波長の光の受光量を検出する旨の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。
【００９３】
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。
【００９４】
図１２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１３は、図１２のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。
このガス検出装置１００は、図１２に示すように、センサーチップ１１０と、吸引口１２０Ａ、吸引流路１２０Ｂ、排出流路１２０Ｃ、及び排出口１２０Ｄを備えた流路１２０と、本体部１３０と、を備えて構成されている。
本体部１３０は、流路１２０を着脱可能な開口を有するセンサー部カバー１３１、排出手段１３３、筐体１３４、光学部１３５、フィルター１３６、波長可変干渉フィルター５、及び受光素子１３７（受光部）等を含む検出装置（光学モジュール）と、受光素子１３７で受光された光に応じて出力された信号の処理や検出装置や光源部の制御を実施する制御部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１３に示すように、ガス検出装置１００の表面には、操作パネル１４０、表示部１４１、外部とのインターフェイスのための接続部１４２、電力供給部１３９が設けられている。電力供給部１３９が二次電池の場合には、充電のための接続部１４３を備えてもよい。
更に、ガス検出装置１００の制御部１３８は、図１３に示すように、ＣＰＵ等により構成された信号処理部１４４、光源１３５Ａを制御するための光源ドライバー回路１４５、波長可変干渉フィルター５を制御するための駆動制御部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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
なお、上記図１２及び図１３において、ラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５により分光して分光されたラマン散乱光からガス検出を行うガス検出装置１００を例示したが、ガス検出装置として、ガス固有の吸光度を検出することでガス種別を特定するガス検出装置として用いてもよい。この場合、センサー内部にガスを流入させ、入射光のうちガスにて吸収された光を検出するガスセンサーを本発明の光学モジュールとして用いる。そして、このようなガスセンサーによりセンサー内に流入されたガスを分析、判別するガス検出装置を本発明の電子機器とする。このような構成でも、波長可変干渉フィルターを用いてガスの成分を検出することができる。
【００９９】
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。
【０１００】
図１４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１４に示すように、検出器２１０（光学モジュール）と、制御部２２０と、表示部２３０と、を備えている。検出器２１０は、光を射出する光源２１１と、測定対象物からの光が導入される撮像レンズ２１２と、撮像レンズ２１２から導入された光を分光する波長可変干渉フィルター５と、分光された光を検出する撮像部２１３（受光部）と、を備えている。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに光学フィルターデバイス６００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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
また、図１４において、食物分析装置２００の例を示すが、略同様の構成により、上述したようなその他の情報の非侵襲的測定装置としても利用することができる。例えば、血液等の体液成分の測定、分析等、生体成分を分析する生体分析装置として用いることができる。このような生体分析装置としては、例えば血液等の体液成分を測定する装置として、エチルアルコールを検知する装置とすれば、運転者の飲酒状態を検出する酒気帯び運転防止装置として用いることができる。また、このような生体分析装置を備えた電子内視鏡システムとしても用いることができる。
更には、鉱物の成分分析を実施する鉱物分析装置としても用いることができる。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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１５は、分光カメラの概略構成を示す模式図である。分光カメラ３００は、図１５に示すように、カメラ本体３１０と、撮像レンズユニット３２０と、撮像部３３０とを備えている。
カメラ本体３１０は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット３２０は、カメラ本体３１０に設けられ、入射した画像光を撮像部３３０に導光する。また、この撮像レンズユニット３２０は、図１５に示すように、対物レンズ３２１、結像レンズ３２２、及びこれらのレンズ間に設けられた波長可変干渉フィルター５を備えて構成されている。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに光学フィルターデバイス６００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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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】
【０１１０】
１…分光測定装置、５…波長可変干渉フィルター、１０…光学モジュール、１１…ディテクター（受光部）、１５…駆動制御部、２０…制御部、５１…固定基板、５２…可動基板、５４…固定反射膜、５４Ａ…第一領域、５４Ｂ…第二領域、５４Ｃ…固定端子膜（金属膜）、５５…可動反射膜、５５Ａ…第三領域、５５Ｂ…第四領域、５５Ｂ１…第四円環領域、５５Ｂ２…第四引出領域、５５Ｃ…可動端子膜（金属膜）、５６…静電アクチュエーター、１００…ガス検出装置、１３７…受光素子、１３８…制御部、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、５４１…誘電体多層膜、５４２…固定導電層、５５１…誘電体多層膜、５５２…可動導電層、５６１…固定電極、５６２…可動電極、５７１…接続電極、６００…光学フィルターデバイス、６１０…筐体、６２０…ベース、６２１…台座部、６３０…リッド。
【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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