(57)【要約】  ファブリ・ペロー干渉計（３００）用のミラープレート（１００）は、シリコン（Ｓｉ）を含む基板（５０）と、基板（５０）上に実装された半透明反射コーティング（１１０）と、基板（５０）上に形成されたデカップリング構造（ＤＣ１）と、デカップリング構造（ＤＣ１）の上面に形成された第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と、第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）と、を備え、デカップリング構造（ＤＣ１）は、電気絶縁層（６０ａ）、及び第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と基板（５０）との間に配置された第１の安定化電極（Ｇ０ａ）を含む。【選択図】図１
2018508826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファブリ・ペロー干渉計（３００）用のミラープレート（１００）であって、
シリコン（Ｓｉ）を含む基板（５０）と、
前記基板（５０）上に実装された半透明反射コーティング（１１０）と、
基板（５０）上に形成されたデカップリング構造（ＤＣ１）と、
デカップリング構造（ＤＣ１）の上面に形成された第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と、
第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）と、を備え、
デカップリング構造（ＤＣ１）は、電気的絶縁層（６０ａ）を備え、
デカップリング構造（ＤＣ１）は、前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と前記基板（５０）との間に配置された第１の安定化電極（Ｇ０ａ）をさらに備えている、
ファブリ・ペロー干渉計（３００）用のミラープレート（１００）。
【請求項２】
第２のデカップリング構造（ＤＣ２）をさらに備え、前記第２のデカップリング構造（ＤＣ２）は、電気的絶縁層（６０ｂ）、及び前記第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）と前記基板（５０）との間に配置された第２の安定化電極（Ｇ０ｂ）を備えている、請求項１に記載のミラープレート（１００）。
【請求項３】
前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と前記第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）との間のリアクタンス（ＸPAR）の熱誘導変化（ΔＸPAR）が基板温度を１℃変化させたとき基準値ＸREFの０.１％よりも小さくなるように、前記第１の安定化電極（Ｇ０ａ）の大きさが選択され、前記リアクタンス（ＸPAR）が周波数１０ｋＨｚで決定され、前記基準値（ＸREF）は、次式に従って算出され、
【数１】
2018508826.tif 000016
ここで、εは真空の誘電率、Ａは第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）の面積である、
請求項１又は２に記載のミラープレート（１００）。
【請求項４】
ファブリ・ペロー干渉計（３００）用のミラープレート（１００）を製造する方法であって、
シリコン（Ｓｉ）を含む基板（５０）を準備するステップと、
前記基板（５０）上に半透明反射コーティング（１１０）を実施するステップと、
前記基板（５０）上にデカップリング構造（ＤＣ１）を形成するステップと、
デカップリング構造（ＤＣ１）の上面に第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）を形成するステップと、
前記基板（５０）に支持された第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）を形成するステップと、が含まれ、
前記デカップリング構造（ＤＣ１）は、電気絶縁層（６０ａ）を備え、
前記デカップリング構造（ＤＣ１）は、第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と前記基板（５０）との間に配置された第１の安定化電極（Ｇ０ａ）をさらに備えた、
ミラープレート（１００）を製造する方法。
【請求項５】
前記基板（５０）上に前記第１の安定化電極（Ｇ０ａ）を形成するステップと、
前記第１の安定化電極（Ｇ０ａ）上にシリカ（ＳｉＯ2）の層（６０ａ）を形成するステップと、
シリカ（ＳｉＯ2）の前記層（６０ａ）の上面に前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）を形成するステップと、を含む、
請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と前記第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）との間のリアクタンス（ＸPAR）の熱誘導変化（ΔＸPAR）が基板温度を１℃変化させたとき基準値ＸREFの０.１％よりも小さくなるように、前記第１の安定化電極（Ｇ０ａ）の大きさが選択され、前記リアクタンス（ＸPAR）が周波数１０ｋＨｚで決定され、前記基準値（ＸREF）は、次式に従って算出され、
【数２】
2018508826.tif 000017
ここで、εは真空の誘電率、Ａは前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）の面積である、
請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
第１のミラープレート（１００）と第２のミラープレート（２００）とを含むファブリ・ペロー干渉計（３００）であって、
シリコン（Ｓｉ）を含む基板（５０）と、
前記基板（５０）上に実装された半透明反射コーティング（１１０）と、
前記基板（５０）上、又は前記基板（５０）内に形成されたデカップリング構造（ＤＣ１）と、
前記デカップリング構造（ＤＣ１）の上面に形成された第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と、
第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）と、を備え、
前記第２のミラープレート（２００）が第３のセンサ電極（Ｇ２ａ）及び第４のセンサ電極（Ｇ２ｂ）を備え、それにより、前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と前記第３のセンサ電極（Ｇ２ａ）が第１のセンサキャパシタ（Ｃ１）を形成し、前記第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）と第４のセンサ電極（Ｇ２ｂ）が第２のセンサキャパシタ（Ｃ２）を形成し、前記第１のセンサキャパシタ（Ｃ１）の静電容量（Ｃ1）がファブリ・ペロー干渉計（３００）のミラーギャップ（ｄF）を示し、
前記デカップリング構造（ＤＣ１）は、電気絶縁層（６０ａ）を備え、
前記デカップリング構造（ＤＣ１）は、前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と前記基板（５０）との間に配置された第１の安定化電極（Ｇ０ａ）をさらに備えた、
ファブリ・ペロー干渉計（３００）。
【請求項８】
前記第１のミラープレート（１００）は、前記第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）と前記基板（５０）との間に配置された第２の安定化電極（Ｇ０ｂ）を含む、請求項７に記載の干渉計（３００）。
【請求項９】
前記第２の安定化電極（Ｇ０ｂ）が、前記第１の安定化電極（Ｇ０ａ）に電気的に接続されている、請求項８に記載の干渉計（３００）。
【請求項１０】
前記第１のミラープレート（１００）が、前記第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）と前記基板（５０）との間に配置された前記第２の安定化電極（Ｇ０ｂ）を備え、前記第１の安定化電極（Ｇ０ａ）及び前記第２の安定化電極（Ｇ０ｂ）は同じ導電層の部分である、請求項８又は請求項９に記載の干渉計（３００）。
【請求項１１】
前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と前記第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）との間のリアクタンス（ＸPAR）の熱誘導変化（ΔＸPAR）が、基板温度を１℃変化させたとき、基準値ＸREFの０.１％よりも小さい、請求項７〜１０のいずれか一項に記載の干渉計（３００）。
【請求項１２】
前記第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）及び前記第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）に接続された静電容量監視ユニット（４１０）を備える、請求項７〜１１のいずれか一項に記載の干渉計（３００）。
【請求項１３】
前記第１のミラープレート（１００）に対する前記第２のミラープレート（２００）のアライメントを監視するように配置された複数のセンサ電極（Ｇ１ａ1、Ｇ２1、Ｇ１ｂ1、Ｇ１ａ2、Ｇ２2、Ｇ１ｂ2）を含む、請求項７〜１２のいずれか一項に記載の干渉計（３００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計に関する。
【背景技術】
【０００２】
ファブリ・ペロー干渉計は、光キャビティを形成するように配置された、第１の半透明ミラーと第２の半透明ミラーとを含む。ファブリ・ペロー干渉計は、１つ又は複数の透過ピークを提供してよい。透過ピークのスペクトル位置は、ミラー間の距離を変えることによって変更されてよい。ミラー間の距離は、ミラーギャップ又はミラー間隔と呼ばれる。スペクトル測定を行うことに、透過ピークのスペクトル位置を決定することが含まれてよい。干渉計は、調整可能なミラーギャップを監視するための容量性センサを備えていてもよい。干渉計の透過ピークのスペクトル位置は、例えば、容量性センサの静電容量を監視することで決定されてよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計に関する。いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計用のミラープレートに関する。いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計を備える装置に関する。いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計用のミラープレートを製造する方法に関する。いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計のスペクトル位置を決定する方法に関する。いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計を製造する方法に関する。いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計によるスペクトルデータの測定に関する。いくつかの変形例は、ファブリ・ペロー干渉計の較正に関する。
【０００４】
一態様によれば、ファブリ・ペロー干渉計（３００）用のミラープレート（１００）が提供され、ミラープレート（１００）は、シリコン（Ｓｉ）を含む基板（５０）と、基板（５０）上に実装された半透明反射コーティング（１１０）と、基板（５０）上に形成されたデカップリング構造（ＤＣ１）と、デカップリング構造（ＤＣ１）の上面に形成された第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と、第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）とを備え、デカップリング構造（ＤＣ１）は、電気絶縁層（６０ａ）、及び第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と基板（５０）との間に配置された第１の安定化電極（Ｇ０ａ）を含む。
【０００５】
一態様によれば、ファブリ・ペロー干渉計（３００）用のミラープレート（１００）を製造する方法であって、シリコンを含む基板（５０）を準備するステップと、基板（５０）上に半透明反射コーティング（１１０）を実施するステップと、基板（５０）上にデカップリング構造（ＤＣ１）を形成するステップと、デカップリング構造（ＤＣ１）の上面に第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）を形成するステップと、基板５０に支持された第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）を形成するステップと、が含まれ、デカップリング構造（ＤＣ１）は、電気絶縁層（６０ａ）、及び第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と基板（５０）との間に配置された第１の安定化電極（Ｇ０ａ）を備える。
【０００６】
一態様によれば、第１のミラープレート１００と第２のミラープレート２００とを備えるファブリ・ペロー干渉計３００が提供され、第１のミラープレート１００は、シリコンを含む基板（５０）と、基板（５０）上に実装された半透明反射コーティング（１１０）と、基板（５０）上又は基板（５０）内に形成されたデカップリング構造（ＤＣ１）と、デカップリング構造（ＤＣ１）の上面に形成された第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と、第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）と、を備え、第２の電極（２００）は、第３のセンサ電極（Ｇ２ａ）と第４のセンサ電極（Ｇ２ｂ）とを備えて、第１の電極（Ｇ１ａ）及び第３のセンサ電極（Ｇ２ａ）が第１のセンサキャパシタ（Ｃ１）を形成し、第２のセンサ電極（Ｇ１ｂ）及び第４のセンサ電極（Ｇ２ｂ）が第２のセンサキャパシタ（Ｃ２）を形成し、第１のセンサキャパシタ（Ｃ１）の静電容量（Ｃ1）がファブリ・ペロー干渉計（３００）のミラーギャップ（ｄF）を示し、デカップリング構造（ＤＣ１）は、電気絶縁層（６０ａ）、及び第１のセンサ電極（Ｇ１ａ）と基板（５０）との間に配置された第１の安定化電極（Ｇ０ａ）を備える。
【０００７】
デカップリング構造は、シリコン基板を介して第１のセンサ電極から第２のセンサ電極への結合を低減又は防止するように構成してよい。ファブリ・ペロー干渉計のミラープレートは、測定精度を向上させるために、１つ又は複数のデカップリング構造を備えてよい。
【０００８】
ファブリ・ペロー干渉計は、第１のミラープレートと第２のミラープレートとを備える。干渉計の透過ピークのスペクトル位置は、ミラーギャップを変えることによって変更されてよい。干渉計は、ミラーギャップを監視するためのセンサ電極を含んでよい。センサ電極は、センサキャパシタの静電容量がミラーギャップに依存するように、センサキャパシタを形成してよい。ミラーギャップの変化は、センサ電極間の距離を変化させてよい。センサ電極間の距離を変化させると、センサキャパシタの静電容量が変化してよい。その結果、センサキャパシタの静電容量は、センサキャパシタの静電容量に基づいてミラーギャップが監視され得るように、ミラーギャップに依存してよい。
【０００９】
ミラープレートの反射コーティング及びセンサ電極は、例えば低製造コストで非常に安定した構造を提供するために、シリコン基板上に実装してよい。干渉計は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）であってもよい。シリコンは、１.１μｍより長い波長で実質的に透明であり得る。その結果、干渉計は、赤外線領域での使用に適する。シリコンの分光吸収は、ホウケイ酸ガラスと比較して、２μｍより長い波長での低膨張ホウケイ酸ガラス（「ＢＫ７」）の分光吸収よりも実質的に低い。しかしながら、シリコン基板が近過ぎると、容量性センサ電極の動作を妨害する場合がある。シリコンの電気伝導率は動作温度に依存し、センサ電極は基板に結合する場合がある。センサ電極は、基板を介して互いに結合される場合がある。基板への結合は、ミラーギャップを監視する際に温度に依存する誤差を引き起こす場合がある。変化する基板の導電性は、ミラーギャップの容量性監視を妨害する場合がある。干渉計は、妨害作用を抑制又は除去するように構成してよい１つ又は複数のデカップリング構造を備えてよい。
【００１０】
デカップリング構造は、絶縁層及び安定化電極を含んでよい。安定化電極は、センサ電極を基板から分離するために、センサ電極と基板との間に形成されてよい。絶縁層は、センサ電極を安定化電極から絶縁してよい。センサ電極を基板から分離するために、安定化電極を固定電位に保ってよい。特に、安定化電極は接地されてよい。安定化電極は、センサ電極と基板との間の容量性クロストークを排除してよい。安定化電極は、センサ電極からの漏れ電流の大きさを安定化させてよい。安定化電極により、センサ電極から基板への未知及び／又は変化する漏れ電流が明確に規定された漏れ電流に置き換えられる。一実施形態では、漏れ電流を完全に除去されてよい。
【００１１】
以下の実施例では、添付の図面を参照して実施形態をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】一例として、ファブリ・ペロー干渉計を含む分光計を示す断面側面図である。
【図２】一例として、ファブリ・ペロー干渉計の分光透過率ピークを示す図である。
【図３】ミラーギャップとセンサキャパシタの静電容量との関係を一例として示す図である。
【図４ａ】一例として、側面断面図において、寄生キャパシタを含むファブリ・ペロー干渉計を示す図である。
【図４ｂ】一例として、図４ａのファブリ・ペロー干渉計の寄生キャパシタを示す断面側面図である。
【図４ｃ】図４ａの干渉計を表すキャパシタ回路の図である。
【図５ａ】一例として、側面断面図において、安定化電極を含むファブリ・ペロー干渉計を示す図である。
【図５ｂ】一例として、安定化電極の効果を示す図である。
【図５ｃ】図５ａの干渉計を表すキャパシタ回路の図である。
【図６ａ】一例として、側面断面図において、安定化電極を含むミラープレートを製造する方法のステップを示す図である。
【図６ｂ】一例として、側面断面図において、安定化電極を含むミラープレートを製造する方法のステップを示す図である。
【図６ｃ】一例として、側面断面図において、安定化電極を含むミラープレートを製造する方法のステップを示す図である。
【図６ｄ】一例として、側面断面図において、安定化電極を含むミラープレートを製造する方法のステップを示す図である。
【図６ｅ】一例として、側面断面図において、安定化電極を含むミラープレートを製造する方法のステップを示す図である。
【図６ｆ】一例として、側面断面図において、安定化電極を含むミラープレートを製造する方法のステップを示す図である。
【図６ｇ】一例として、安定化電極を含むミラープレートを製造する方法のステップを示す図である。
【図７ａ】一例として、ファブリ・ペロー干渉計の第１のミラープレート及び第２のミラープレートの３次元分解図である。
【図７ｂ】一例として、３次元図で、図７ａのファブリ・ペロー干渉計のセンサ電極の位置を示す図である。
【図８ａ】一例として、ミラーギャップを較正するための構成を示す図である。
【図８ｂ】一例として、干渉計の透過ピークのスペクトル位置を示す図である。
【図９】一例として、対象物のスペクトルの測定図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に示すように、分光計７００は、ファブリ・ペロー干渉計３００を含んでよい。対象物ＯＢＪ１は、光ＬＢ１のスペクトルを監視するために、干渉計３００を透過してもよい。干渉計３００は、例えば、対象物ＯＢＪ１の光ＬＢ１の反射、透過（吸収）及び／又は放射を測定するために用いられてよい。
【００１４】
ファブリ・ペロー干渉計３００は、第１のミラープレート１００と、第２のミラープレート２００とを備える。第１のミラープレート１００は、外側層１１１を有する半透明反射コーティングを備えてよい。第１のミラープレート１００は、光ＬＢ１を透過及び／又は反射するための開口部ＡＰ１を含む。開口部ＡＰ１は、光ＬＢ１を透過及び／又は反射できる半透明反射コーティングの露出部分であってもよい。開口部ＡＰ１に入射する光ＬＢ１は、開口部ＡＰ１を透過し、及び／又は、開口部ＡＰ１に入射する光ＬＢ１は、開口部ＡＰ１で反射される。ミラーギャップｄFは、開口部ＡＰ１が光を透過してよいように、所与の波長における透過光に対し強め合う干渉を提供するように調整されてもよい。一方、ミラーギャップｄFは、開口部ＡＰ１が光を反射してよいように、所与の波長における透過光のための弱め合う干渉を提供するように選択されてもよい。
【００１５】
開口部ＡＰ１の幅は、例えば、０.５ｍｍ〜２.０ｍｍの範囲内、２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内、２０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内、又は５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内である。開口部ＡＰ１の幅は、例えば、０.５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。開口部ＡＰ１の幅は、例えば、２.０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲である。開口部ＡＰ１は、例えば、実質的に円形又は実質的に長方形の形状を有する。
【００１６】
第２のミラープレート２００は、外側層２１１を有する半透明反射コーティングを含んでよい。第２のプレート２００の外側層２１１は、第１のプレート１００の外側層１１１に対向していてもよい。
【００１７】
干渉計３００は、ミラーギャップｄFを容量的に監視するためのセンサ電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａ、Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂを含んでよい。センサ電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂは、第１のミラープレート１００に取り付けられてもよい。センサ電極Ｇ２ａ、Ｇ２ｂは、第２のミラープレート２００に取り付けられてもよい。電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａは、第１のセンサキャパシタＣ１を形成する。電極Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂは、第２のセンサキャパシタＣ２を形成してよい。電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａ間の距離ｄGaは、ミラーギャップｄFに依存することができ、第１のセンサキャパシタＣ１の静電容量Ｃ1が距離ｄGaに依存するので、ミラーギャップｄFは、第１のキャパシタセンサーキャパシタＣ１の静電容量Ｃ1を監視することによって監視されてもよい。電極Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂ間の距離ｄGbは、ミラーギャップｄFに依存することができ、第２のセンサキャパシタＣ２の静電容量Ｃ2が距離ｄGbに依存するので、ミラーギャップｄFが、第２のセンサキャパシタＣ２の静電容量Ｃ2を監視することによって監視されてもよい。
【００１８】
ミラーギャップｄFは、距離ｄGa及び／又は距離ｄGbに依存してよい。ミラーギャップｄFは、静電静電容量Ｃ1及び／又はＣ2を監視することによって監視されてよい。センサ電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａ間の距離ｄGaを電極間隙と呼んでもよい。
【００１９】
センサキャパシタＣ１、Ｃ２は、静電容量監視ユニット４１０に、例えば導体ＣＯＮａ、ＣＯＮｂによって接続されてよい。ミラープレート２００は、ミラープレート１００に対して動いてよい。ミラープレート２００と静電容量監視ユニット４１０との間に移動する電気導体を使用することを避けるため、センサキャパシタＣ１、Ｃ２は、導体ＣＯＮ２によって直列に接続されてよい。電極Ｇ２ａは、導体ＣＯＮ２によって電極Ｇ２ｂに電気的に接続されてもよい。
【００２０】
基板５０は、ミラーギャップｄFの容量監視を妨害する場合のある半導体性経路ＰＴＨ５０を提供する場合がある。半導体性経路ＰＴＨ５０は、センサ電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂの間に温度依存性結合を生じさせる場合がある。半導体性経路ＰＴＨ５０はまた、センサ電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂからの温度依存性の漏れ電流を引き起こす場合がある。ミラープレート１００は、半導体性経路ＰＴＨ５０の妨害効果を低減又は排除するように構成された１つ又は複数のデカップリング構造ＤＣ１、ＤＣ２を備えてよい。
【００２１】
ファブリ・ペロー干渉計３００は、第１のミラープレート１００及び第２のミラープレート２００を備えてよい。第１のミラープレート１００は、シリコンを含む基板５０、基板５０上に実装された半透明反射コーティング１１０、基板５０上又は基板５０内に形成されたデカップリング構造ＤＣ１、デカップリング構造ＤＣ１の上に形成された第１のセンサ電極Ｇ１ａ、及び、第２のセンサ電極Ｇ１ｂを備えてよい。
【００２２】
第２のミラープレート２００は、第３のセンサ電極Ｇ２ａと第４のセンサ電極Ｇ２ｂとを備えて、第１のセンサ電極Ｇ１ａと第３のセンサ電極Ｇ２ａとが第１のセンサキャパシタＣ１を形成し、第２のセンサ電極Ｇ１ｂと第４のセンサ電極Ｇ２ｂとが第２のセンサキャパシタＣ２を形成し、第１のセンサキャパシタＣ１及び第２のセンサキャパシタＣ２は直列に接続され、第１のセンサキャパシタＣ１の静電容量Ｃ1はファブリ・ペロー干渉計３００のミラーギャップｄFを示してよい。
【００２３】
電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂ及び基板は、共に、寄生インピーダンスを有する組合せを形成してよい。寄生インピーダンスのリアクタンス部は、寄生静電容量ＣPARによって表すことができる。電極Ｇ１ａ及び基板は、第１の寄生キャパシタを形成してよい。電極Ｇ１ｂ及び基板は、第２の寄生キャパシタを形成してよい。第１及び第２の寄生キャパシタは、その直列寄生静電容量ＣPARが、例えば、第１の寄生キャパシタの容量の５０％と等価であるように、半導体性経路ＰＴＨ５０によって直列に接続されてもよい。デカップリング構造ＤＣ１、ＤＣ２は、寄生インピーダンスの影響を排除するように構成してよい。デカップリング構造は、絶縁層及び安定化電極を含んでよい。安定化電極の寸法及び位置は、第１のセンサ電極と第２のセンサ電極との間の熱的に誘起されるリアクタンスの変化が例えば基板の温度を１℃変化させたときの基準値の０.１％よりも小さいように、選択されてよい。
【００２４】
寄生インピーダンスは、リアクタンスＸPAR（すなわち、リアクタンス部）を有してよい。静電容量ＣPAR及び／又はリアクタンスＸPARは、例えば、第１のセンサ電極Ｇ１ａと第２のセンサ電極Ｇ１ｂとの間に正弦波のテスト電圧ＶTESTを印加することにより、測定されてもよい。正弦波試験電圧ＶTESTのＲＭＳ電圧は、例えば、１Ｖであり、正弦波テスト電圧ＶTESTの周波数は、例えば、１０ｋＨｚである。ＲＭＳは二乗平均平方根を意味する。
【００２５】
リアクタンスＸPARは、次の式に従って寄生静電容量ＣPARに依存してよい。
【００２６】
【数１】
2018508826.tif 000003
【００２７】
試験周波数fは、例えば、１０ｋＨｚに等しい。
【００２８】
リアクタンスＸPARの熱誘導変化ΔＸPARは、基準リアクタンスＸREFと比較してよい。基準リアクタンスＸREFは、例えば、試験周波数fが基準周波数と等しい場合の第１のセンサキャパシタＣ１のリアクタンスＸ1と等しく、電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａは、基準距離だけ離れている状態で、第１のセンサキャパシタＣ１のリアクタンスＸ1と等しくてよい。
【００２９】
第１のセンサキャパシタＣ１の静電容量Ｃ1は、次の式で近似される。
【００３０】
【数２】
2018508826.tif 000004
【００３１】
ここで、εは真空の誘電率、Ａは第１のセンサ電極Ｇ１ａの面積、ｄGaは電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａ間の距離である。
【００３２】
第１のセンサキャパシタＣ１のリアクタンスＸ1は、次式に基づいて計算されてよい。
【００３３】
【数３】
2018508826.tif 000005
【００３４】
【数４】
2018508826.tif 000006
【００３５】
基準リアクタンスＸREFは、式（１ｄ）から計算してよい。電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａ間の基準距離（ｄGa）を５０μｍとし、基準周波数（ｆ）を１０ｋＨｚとすると、
【００３６】
【数５】
2018508826.tif 000007
【００３７】
デカップリング構造ＤＣ１は、リアクタンスＸPARの熱誘導変化ΔＸPARが、例えば、距離ｄGaを一定に保ち、温度を１℃変化させたときの基準リアクタンスＸREFの０.１％よりも小さい。
【００３８】
第１のミラープレート１００は、シリコンＳｉを含む基板５０と、基板５０上に実装された半透明反射コーティング１１０と、基板５０上又は基板５０内に形成されたデカップリング構造ＤＣ１、デカップリング構造ＤＣ１の上に形成された第１のセンサ電極Ｇ１ａと、第２のセンサ電極Ｇ１ｂ、を備え、デカップリング構造ＤＣ１が電気絶縁層６０ａを備えて、第１のセンサ電極Ｇ１ａと第２のセンサ電極Ｇ１ｂとの間のリアクタンスＸPARの熱誘起変化ΔＸPARが、基板５０の温度を１℃変化させたときの基準値ＸREFの０.１％よりも小さくなるように形成され、ここで、リアクタンスＸPARが周波数１０ｋＨｚにおいて決定され、基準値ＸREFは次式で計算される。
【００３９】
【数６】
2018508826.tif 000008
【００４０】
ここで、εは真空の誘電率、Ａは第１のセンサ電極Ｇ１ａの面積である。
【００４１】
第１のミラープレート１００のセンサ電極は、キャパシタＣ１、Ｃ２の静電容量を監視するために、静電容量監視ユニット４１０に接続されてもよい。キャパシタＣ１及び／又はＣ２の静電容量値は、ミラーギャップｄFを示してよい。静電容量監視ユニット４１０は、キャパシタＣ１及びＣ２を含むキャパシタ回路の静電容量を示すセンサ信号Ｓdを提供してよい。静電容量監視ユニット４１０は、ミラーギャップｄFを示すセンサ信号Ｓdを提供してよい。静電容量監視ユニット４１０は、送信ピークＰＥＡＫ１（図２参照）のスペクトル位置を示すセンサ信号Ｓdを提供してよい。センサ信号Ｓdは、フィードバック信号と呼ぶこともできる。
【００４２】
直列に接続された場合、第１のセンサキャパシタＣ１と第２のセンサキャパシタＣ２は、共に、静電容量Ｃdを有するセンサキャパシタシステムを形成してよい。静電容量監視ユニット４１０は、センサキャパシタシステムに所定の電流を充電し、センサキャパシタシステムを所定の電圧に充電するのに必要な時間を測定することによって、静電容量Ｃdを監視するように構成してよい。静電容量監視ユニット４１０は、センサキャパシタシステムを共振回路の一部として結合し、共振回路の共振周波数を測定することにより、静電容量Ｃdを監視するように構成してよい。静電容量監視ユニット４１０は、センサキャパシタシステムを使用して補助タンクキャパシタに電荷を繰り返し転送し、所定のタンクキャパシタ電圧に達するのに必要な電荷転送サイクル数をカウントすることによって、静電容量Ｃdを監視するように構成してよい。静電容量監視ユニット４１０は、センサーキャパシタシステムの静電容量を基準キャパシタと比較することによって、静電容量Ｃdを監視するように構成してよい。
【００４３】
ミラーギャップｄFは、１つまたは複数のアクチュエータ３０１によって調整されてもよい。１つ又は複数のアクチュエータ３０１が配置されて第１のミラープレート１００に対して第２のミラープレート２００を動かしてもよい。アクチュエータ３０１は、例えば、圧電アクチュエータ、静電アクチュエータ、電歪アクチュエータ、又はフレクソエレクトリックアクチュエータであってもよい。ミラープレート１００、２００の反射コーティングは、実質的に平坦であり、互いに実質的に平行であってもよい。ミラープレート１００の開口部ＡＰ１の平坦度は、適切なフィネス（即ち、透過ピークのスペクトル幅に対するフリースペクトルレンジの比）を提供するために、例えば、λN／２０よりも良く、λN／５０より良く、λN／１００より良く、又はλN／２００より良い。λNは、所定の動作波長を示す。赤外線領域で動作するとき、所定の動作波長λNは、例えば、２０００ｎｍ又は４０００ｎｍでよい。具体的には、所定の動作波長λNは、（λmin+λmax）／２に等しくてもよく、ここで、λmax及びλmaxは、干渉計のカットオフ波長λmax及びλmaxを示す（図２参照）。平坦度がλN／１００よりも良い場合、これはミラーの表面の局所的な高さの仮想の平坦な基準面からのＲＭＳ偏差がλN／１００より小さいことを意味する。ＲＭＳは二乗平均平方根を意味する。
【００４４】
分光計７００は、制御ユニットＣＮＴ１を備えてよい。制御ユニットＣＮＴ１は、ミラーギャップｄFを調整するために、制御信号ＳＥＴDを干渉計３００に送信するように構成してよい。干渉計３００は、ドライバユニット４２０を備えてよい。ドライバユニット４２０はデジタル制御信号ＳＥＴDを１つ又は複数のアクチュエータ３０１を駆動するのに適したアナログ信号に変換する。ドライバユニット４２０は、アクチュエータ３０１を駆動するための信号ＨＶ１を提供してよい。ドライバユニット４２０は、圧電アクチュエータ３０１を駆動するための高電圧信号ＨＶ１を提供してよい。
【００４５】
静電容量監視ユニット４１０は、センサ信号Ｓdを提供してよい。センサ信号は、ミラーギャップｄFを監視するために使用されてもよい。分光計７００のスペクトル応答は、例えば、ミラー間隙ｄFの関数として変化する。分光計７００は、スペクトル較正パラメータＤＰＡＲ２を記憶するためのメモリＭＥＭ２を備えてよい。ミラーギャップｄF及び／又はスペクトル位置λは、スペクトル較正パラメータＤＰＡＲ２を使用することによって、センサ信号Ｓdから決定されてもよい。
【００４６】
ファブリ・ペロー干渉計３００は、対象物ＯＢＪ１から得られた光ＬＢ１をフィルタリングすることによって、透過光ＬＢ２を形成してもよい。分光計７００は光検出器６００を備えてよい。干渉計３００は任意に検出器６００に光学的に結合されてもよい。透過光ＬＢ２は検出器６００に入射してもよい。
【００４７】
光検出器６００は、イメージセンサ又は非イメージ検出器であってもよい。非イメージングスペクトル分析の場合、センサ６００は非イメージ検出器であってもよい。非イメージ検出器は、透過光ＬＢ２の強度を示す強度信号を提供してよい。光検出器６００は、透過光ＬＢ２の強度を示す信号ＳRを提供するように構成してよい。
【００４８】
分光計７００は、任意に結像光学系５００を含んでよい。結像光学系５００は、光ＬＢ２をイメージセンサ６００に集束させるように構成されてもよい。透過光ＬＢ２は、イメージセンサ６００によって取り込まれ得る光学画像を形成してよい。結像光学系５００は、イメージセンサ６００上に対象物ＯＢＪ１の１つ又は複数の２次元光学画像を形成するように構成してよい。
【００４９】
イメージセンサ６００は、対象物ＯＢＪ１の光学画像をデジタル画像に変換するように構成されてもよい。イメージセンサ６００は、対象物ＯＢＪ１のデジタル画像を取得するように構成されてもよい。イメージセンサ６００は、複数の検出器ピクセルを含んでよい。各検出器ピクセルは、該ピクセルに入射する強度を示す信号ＳRを提供するように構成してよい。イメージセンサ６００は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサ（相補型金属酸化物半導体）又はＣＣＤイメージセンサ（電荷結合素子）でよい。
【００５０】
結像光学系５００は、例えば、１つ又は複数の屈折レンズ及び／又は１つ又は複数の反射面（例えば、放物面反射鏡）を含む。結像光学系５００は、例えば、干渉計３００とイメージセンサ６００との間、及び／又は対象物ＯＢＪ１と干渉計３００との間に配置されてもよい。結像光学系５００の１つ又は複数の構成要素は、干渉計３００の前に配置されてもよく、結像光学系５００の１つ又は複数の構成要素は、干渉計３００の後に配置されてよい。光学系５００は、分光計７００が非撮像スペクトル分析に使用される場合には省略されてもよい。しかしながら、結像光学系５００は、透過光ＬＢ２を非結像検出器６００に集束させるために使用されてもよい。
【００５１】
分光計７００は、例えば赤外線領域でスペクトル強度を測定するように構成してよい。イメージセンサ６００は、例えば赤外線領域でセンシティブであってもよい。
【００５２】
分光計７００は、任意に、強度較正パラメータＣＡＬＰＡＲ１を記憶するためのメモリＭＥＭ１を備えてよい。分光計７００は、検出器６００から検出器信号値ＳRを取得し、１つ又は複数の強度較正パラメータＣＡＬＰＡＲ１を使用することによって検出器信号値ＳRから強度値Ｘ（λ）を決定するように構成してよい。各ミラーギャップｄFにおいて、光ＬＢ１の強度値Ｘ（λ）は、１つ又は複数の強度較正パラメータＣＡＬＰＡＲ１を用いて検出器信号ＳRから決定されてもよい。例えば、信号ＳR（λ）は、干渉計がスペクトル位置λ0に調整されたときに、検出器６００に又は検出器６００の単一の検出器ピクセルに衝突する強度又は実質的に比例する。強度較正パラメータＣＡＬＰＡＲ１は、強度較正関数ＱRn（λ）を定義する１つ又は複数のパラメータを含んでよい。強度Ｘ（λ）は、信号ＳR（λ）から例えば次式によって決定されてよい。
【００５３】
【数７】
2018508826.tif 000009
【００５４】
分光器７００は、出力ＯＵＴ１を記憶するためのメモリＭＥＭ３を任意に含んでよい。出力ＯＵＴ１は、例えば、検出器信号ＳR及び／又は検出器信号から決定される強度値を含んでよい。出力ＯＵＴ１は、対象物ＯＢＪ１の１つ又は複数のデジタル画像を含んでよい。
【００５５】
分光計７００は、コンピュータプログラムＰＲＯＧ１を記憶するためのメモリＭＥＭ４を含んでよい。コンピュータプログラムＰＲＯＧ１は、１つ又は複数のデータプロセッサ（例えば、ＣＮＴ１）によって実行されると、装置３００、７００に、センサキャパシタＣ１、Ｃ２の静電容量を監視することによって１つ又は複数のスペクトル位置λを決定させるように構成してよい。１つ又は複数のスペクトル位置λは、センサキャパシタＣ１、Ｃ２の静電容量を監視し、スペクトル較正データＤＰＡＲ２を使用することによって決定してよい。
【００５６】
コンピュータプログラムＰＲＯＧ１は、１つ又は複数のデータプロセッサ（例えば、ＣＮＴ１）によって実行されるとき、光センサ６００から１つ又は複数の検出器信号値ＳRを取得し、強度較正パラメータＣＡＬＰＡＲ１を用いて、検出器信号値ＳRから１つ又は複数の強度値Ｘ（λ）を計算する。分光計７００は、１つ又は複数の強度値Ｘ（λ）を提供するように構成してよい。一実施形態では、分光計７００は、測定された強度値Ｘ（λ）を基準値と比較するように構成してよい。一実施形態では、分光計７００は、測定された強度値の比を基準値と比較するように構成されてもよい。
【００５７】
分光計７００は、例えばユーザに情報を表示したりユーザからのコマンドを受信したりするために、任意にユーザインターフェースＵＳＲ１を含んでよい。ユーザインタフェースＵＳＲ１は、例えば、ディスプレイ、キーパッド及び／又はタッチスクリーンを含んでよい。
【００５８】
分光計７００は、任意に、通信ユニットＲＸＴＸ１を備えてよい。通信ユニットＲＸＴＸ１は、例えばコマンドを受信するため、較正データを受信するため、及び／又は出力データＯＵＴ１を送信するために、信号ＣＯＭ１を送信及び／又は受信してよい。通信ユニットＲＸＴＸ１は、例えば、有線及び／又は無線通信能力を有する。通信ユニットＲＸＴＸ１は、例えばローカル無線ネットワーク（ＷＬＡＮ）、インターネット及び／又は携帯電話ネットワークで通信するように構成してよい。
【００５９】
分光計７００は、単一の物理的ユニットとして、又は別々のユニットの組み合わせとして実装してよい。
【００６０】
分光計７００は、任意に、１つ又は複数の光学的カットオフフィルタ５１０を備え、検出器６００のスペクトル応答を制限してよい。１つ又は複数のフィルタ５１０は、分光計７００のスペクトル範囲を画定してよい。１つ又は複数のフィルタ５１０は、干渉計３００の前後に配置されてよい。
【００６１】
分光計７００は、任意に、例えば、透過ピークＰＥＡＫ１（図２）のための狭い帯域幅を提供するために、干渉計３００を透過した光ＬＢ２の発散を制限するように構成されたレンズ及び／又は開口を含む。例えば、光ＬＢ２の発散は、１０度以下に制限されてもよい。集束光学系５００を使用する場合、光学素子５００は、ミラープレート１００、２００によって形成される光学キャビティ内の光の発散を最小にするために、干渉計３００とセンサ６００との間に配置されてもよい。
【００６２】
ミラープレート１００及び／又は２００の裏面は、反射防止膜を任意にコーティングされてよい。
【００６３】
アプリケーションによっては、較正された強度値を決定する必要はない。例えば、強度較正データＣＡＬＰＡＲ１を用いることなく、スペクトル較正データＤＰＡＲ２を用いて、分光器７００によってレーザ光の分光位置（波長）を測定してもよい。
【００６４】
ＳＸ、ＳＹ、ＳＺは直交方向を示す。光ＬＢ２は実質的にＳＺ方向に伝搬してよい。
【００６５】
図２は、一例として、ファブリ・ペロー干渉計３００の分光透過率と、任意のフィルタ５１０の通過帯域とを示す。図２の上部の曲線は、ファブリ・ペロー干渉計３００の分光透過率ＴF（λ）を示す。分光透過率ＴF（λ）は、ファブリ・ペロー干渉計３００の１つ又は複数の隣接透過率ピークＰＥＡＫ１、ＰＥＡＫ２、ＰＥＡＫ３を有してもよい。例えば、透過率ピークＰＥＡＫ１は波長λ０であり、第２の透過率ピークＰＥＡＫ２は波長λ１であり、第３の透過率ピークＰＥＡＫ１は波長λ２である。透過ピークＰＥＡＫ１、ＰＥＡＫ２、ＰＥＡＫ３のスペクトル位置λ０、λ１、λ２は、ファブリ・ペロー透過関数に従ってミラーギャップｄFに依存する。第１のピークＰＥＡＫ１のスペクトル位置は、ミラーギャップｄFの関数λ０（ｄF）であってもよい。第２のピークＰＥＡＫ２のスペクトル位置は、ミラーギャップｄFの関数λ１（ｄF）であってもよい。第３のピークＰＥＡＫ３のスペクトル位置は、ミラーギャップｄFの関数λ２（ｄF）であってもよい。透過ピークのスペクトル位置は、ミラーギャップｄFを変化させることによって変わってよい。透過ピークのスペクトル位置は、ミラーギャップｄFを調整することによって変わってよい。
【００６６】
透過ピークＰＥＡＫ１、ＰＥＡＫ２、ＰＥＡＫ３はファブリ・ペロー干渉計の通過帯域とも呼ばれる。スペクトルギャップλ０、λ１、λ２は、ミラーギャップｄFを変化させることによって偏移してよい。隣接するピーク間の自由スペクトル範囲ＦＳＲは、ミラーギャップｄFに依存してよい。ファブリ・ペロー干渉計は、少なくとも１つの透過ピークＰＥＡＫ１のスペクトル位置を監視するための容量性電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａ、Ｇ１ｂ、Ｇ２ｂを備えてもよい。
【００６７】
少なくとも１つの透過ピークＰＥＡＫ１のスペクトル位置は、電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａを含むセンサ静電容量の静電容量を監視することによって監視されてよい。
【００６８】
少なくとも１つの透過ピークＰＥＡＫ１のスペクトル位置は、電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａを含むセンサキャパシタの静電容量を監視することによって決定されてもよい。
【００６９】
ファブリ・ペロー干渉計の各透過ピークＰＥＡＫ１、ＰＥＡＫ２、ＰＥＡＫ３は、特定の干渉次数に関連付けられてもよい。例えば、第１の透過率ピークＰＥＡＫ１は、干渉次数ｍと関連付けられ、第２の透過率ピークＰＥＡＫ２は、干渉ｍ＋１と関連付けられ、第３の透過率ピークＰＥＡＫ３は、干渉ｍ＋２と関連付けられてよい。干渉ｍの次数は、例えば、正の整数でよい。
【００７０】
分光計７００は、任意に、分光計７００のスペクトル応答を制限するための１つ又は複数の光学的カットオフフィルタ５１０を備えてよい。１つ又は複数のフィルタ５１０は、分光透過率ＴＳ（λ）を一緒に提供してよい。１つ又は複数のフィルタ５１０は、カットオフ波長λminおよびλmaxによって規定される通過帯域を提供してよい。
【００７１】
波長λmin及びλmaxによって定義されるスペクトル範囲が１つのピークＰＥＡＫ１のみを含む場合、単一強度値Ｘ（λ）は、検出器６００から得られる単一の検出器信号ＳRから決定され得る。
【００７２】
一実施形態では、検出器ユニット６００は、２つ（又はそれ以上）の異なるスペクトル感度曲線を有するいくつかの検出器（例えば、検出器ピクセル）を備えてよい。その場合、波長λmin及びλmaxによって定義されるスペクトル範囲は、２つ以上のピークＰＥＡＫ１、ＰＥＡＫ２を含むことができ、いくつかの強度値（例えばＸ（λ0）及びＸ（λ1））は、検出器検出器から得られた検出信号を用いることによって同時に測定されてよい。
【００７３】
図３は、一例として、ミラーギャップｄFとセンサキャパシタシステムの静電容量値Ｃdとの間の関係を示す。図３の曲線ＣＣＲＶ１は、ミラーギャップｄFの関数としてのセンサ静電容量Ｃdを示す。最初の近似では、センサ静電容量Ｃdの値は、電極ギャップｄGaの値に反比例してよい。Ｃd、1はミラーギャップ値ｄF、1におけるセンサ静電容量を示す。Ｃd、2はミラーギャップ値ｄF、2におけるセンサ静電容量を示す。
【００７４】
制御ユニットＣＮＴ１は、センサ静電容量Ｃdの測定値からミラーギャップｄFの値を決定するように構成してよい。静電容量監視ユニット４１０は、センサ静電容量が値Ｃd、1を有するときにセンサ信号値Ｓd、1を提供してよい。静電容量監視ユニット４１０は、センサ静電容量が値Ｃd、2を有するときにセンサ信号値Ｓd、2を提供してよい。
【００７５】
図４ａ及び図４ｂを参照すると、ファブリ・ペロー干渉計３００は、第１のミラープレート１００及び第２のミラープレート２００を備えてよい。第１のミラープレート１００は、センサ電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂを備えてよい。第２のミラープレート２００は、センサ電極Ｇ２ａ、Ｇ２ｂを備えてよい。電極Ｇ１ａ及びＧ２ａは、共に、静電容量Ｃ1を有する第１のセンサキャパシタＣ１を形成してもよい。電極Ｇ１ｂ及びＧ２ｂは、一緒になって、静電容量Ｃ2を有する第２のセンサキャパシタＣ２を形成してよい。
【００７６】
電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂは、第１のミラープレート１００の基板５０に支持されてよい。電極Ｇ１ａは、基板５０上に形成された絶縁層６０ａ上に形成されてよい。電極Ｇ１ｂは、基板５０上に形成された絶縁層６０ｂ上に形成されてよい。ｄ60は、電極Ｇ１ａと基板５０との間の距離を示してよい。電極Ｇ１ａは、例えば絶縁層６０ａ上に導電性材料を蒸着させることによって、絶縁層６０ａ上に実装されてもよい。
【００７７】
電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂは、例えば、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、及び／又は原子蒸着（ＡＬＤ）によって形成してよい。特に、電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂは、スパッタリングによって形成してよい。
【００７８】
第２のミラープレート２００の電極Ｇ２ａ、Ｇ２ｂは、導体ＣＯＮ２によって電気的に接続されていてもよい。
【００７９】
絶縁層６０ａは、基板５０の支持部ＰＯＲ５０ａによって支持されてもよい。絶縁層６０ｂは、基板５０の支持部ＰＯＲ５０ｂによって支持されてもよい。基板５０は、支持部ＰＯＲ５０ａを支持部ＰＯＲ５０ｂに電気的に接続する半導体経路ＰＴＨ５０を提供してもよい。基板５０は、支持部ＰＯＲ５０ａ、ＰＯＲ５０ｂの間に半導体性経路ＰＴＨ５０を提供してよい。
【００８０】
絶縁層６０ａ、６０ｂは、固体シリカ（ＳｉＯ2）からなってよい。絶縁性シリカ層は、例えば、蒸着及び／又は酸化によって形成される。実際には、絶縁性シリカ層は、限定された時間間隔、例えば１時間で形成されるべきである。処理時間が限られているため、絶縁性シリカ層の厚さは、通常２μｍ以下である。シリカ層の厚さを増加させることは、過度に長い処理時間を必要とするため、困難か又は不可能な場合がある。薄い層６０ａ、６０ｂにより、センサ電極Ｇ１ａは、経路ＰＴＨ５０を介してセンサ電極Ｇ１ｂに容量結合してよい。経路ＰＴＨ５０のインピーダンスは、基板５０内の不純物の濃度に依存する。経路ＰＴＨ５０のインピーダンスは、温度に強く依存する。経路ＰＴＨ５０のインピーダンスは、基板５０ごとに異なってもよい。
【００８１】
電極Ｇ１ａと支持部ＰＯＲ５０ａは共に第１の寄生キャパシタＣ５１を形成してもよい。電極Ｇ１ｂと支持部ＰＯＲ５０ｂは、共に第２の寄生キャパシタＣ５２を形成してもよい。第１の寄生キャパシタＣ５１は、経路ＰＴＨ５０を介して第２の寄生キャパシタＣ５２に接続されてよい。
【００８２】
監視ユニット４１０は、ミラーギャップｄFを監視するために、電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂに結合されてもよい。ミラーギャップｄFを監視するために、監視ユニット４１０を電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂに接続してよい。監視ユニット４１０は、直列に接続されたキャパシタＣ１、Ｃ２を含むキャパシタシステムの静電容量を監視するために、電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂに接続されてもよい。しかしながら、寄生キャパシタＣ５１、Ｃ５２は、ミラーギャップｄFの正確な監視を妨害する場合がある。総静電容量ＣtOtに対する寄生キャパシタＣ５１、Ｃ５２の寄与は、基板５０の動作温度に依存する場合がある。寄生キャパシタＣ５、Ｃ５２の寄与は、基板５０ごとに変化してよい。
【００８３】
図４Ｃは、静電容量監視ユニット４１０に接続されたキャパシタ回路ＣＩＲ１を示す。この回路ＣＩＲ１は、図４ａ及び４ｂに示す干渉計３００を表す。監視ユニット４１０は、入力ノードＮ１、Ｎ２を有してよい。第１のセンサキャパシタＣ１の電極Ｇ１ａは、導電体ＣＯＮａによって入力ノードＮ１に接続される。第２のセンサキャパシタＣ２の電極Ｇ１ｂは、導体ＣＯＮｂによって入力ノードＮ２に接続される。電極Ｇ２ａは、電極Ｇ２ｂに接続されてもよい。
【００８４】
寄生キャパシタ回路ＰＡＲ１は、寄生キャパシタＣ５１、Ｃ５２が半導体性経路ＰＴＨ５０によって直列に接続されるように、第１の寄生キャパシタＣ５１及び第２の寄生キャパシタＣ５２を備えてよい。半導体性経路ＰＴＨ５０のインピーダンスは変化してよい。例えば、半導体性経路ＰＴＨ５０のインピーダンスは、基板の温度に依存してもよい。例えば、半導体性経路ＰＴＨ５０のインピーダンスは、経路ＰＴＨ５０を流れる電流に依存してもよい。半導体性経路ＰＴＨ５０の導電率は温度に依存してよい。
【００８５】
寄生静電容量回路ＰＡＲ１は、寄生静電容量ＣPARを有していてもよい。
【００８６】
静電容量回路ＣＩＲ１の総静電容量ＣtOtは、センサ静電容量値Ｃdと寄生静電容量値ＣPARとの和にほぼ等しくてもよい。
【００８７】
【数８】
2018508826.tif 000010
【００８８】
センサ静電容量値Ｃdは、例えば以下のように解くことができる。
【００８９】
【数９】
2018508826.tif 000011
【００９０】
第１のセンサキャパシタＣ１の静電容量Ｃ1は、第２のセンサキャパシタＣ２の静電容量Ｃ2と実質的に等しくてもよい。この場合、センサキャパシタ値Ｃdは、静電容量Ｃ1の５０％、即ちＣd=０.５・Ｃ1に実質的に等しくてもよい。
【００９１】
寄生静電容量値ＣPARへの寄生静電容量Ｃ５１、Ｃ５２の影響は、例えば、次の近似式により求められる。
【００９２】
【数１０】
2018508826.tif 000012
【００９３】
式（３）及び（５）は、例えば部分ＰＯＲ５０ａ、ＰＯＲ５０ｂの間のインピーダンスによる近似値である。経路ＰＴＨ５０のインピーダンスは、式（３）によって計算されたＣtOtの値と、寄生静電容量値ＣPARの実際の値との間に差が生じる場合がある。経路ＰＴＨ５０のインピーダンスは、式（５）によって計算されたＣPARの値と、寄生静電容量値ＣPARの実際の値との間に差が生じる場合がある。
【００９４】
第１の寄生キャパシタＣ５１の静電容量Ｃ51は、第２の寄生キャパシタＣ５２の静電容量Ｃ52と実質的に等しくてよい。その場合、寄生静電容量値ＣPARは、静電容量Ｃ51の５０％、即ちＣPAR＝０.５・Ｃ51に実質的に等しくてもよい。
【００９５】
静電容量監視ユニット４１０は、キャパシタ回路ＣＩＲ１の総静電容量ＣtOtを監視するように構成してよい。監視ユニット４１０の入力ノードＮ１、Ｎ２は、導体ＣＯＮａ、ＣＯＮｂによってキャパシタ回路ＣＩＲ１に接続されてもよい。寄生静電容量ＣPARは、例えば、基板５０の温度に依存して、寄生静電容量ＣPARの変化が総静電容量ＣtOtに基づいてミラーギャップを監視することを妨げる場合がある。
【００９６】
原理的には、基板の動作温度を測定することができ、装置固有の較正データを使用することによって、妨害効果を動作温度に基づいて補償してよい。しかし、これは干渉計の製造コストを増加させ、干渉計の動作をより複雑にする場合がある。
【００９７】
図５ａ及び図５ｂは、安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂを含むファブリ・ペロー干渉計を示す。干渉計３００は、安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂを備えるデカップリング構造ＤＣ１、ＤＣ２を備えてよい。ミラープレート１００の第１のデカップリング構造ＤＣ１は、安定化電極Ｇ０ａ及び絶縁層６０ａを含んでよい。ミラープレート１００の第２のデカップリング構造ＤＣ２は、安定化電極Ｇ０ｂ及び絶縁層６０ｂを含んでよい。安定化電極Ｇ０ａは、センサ電極Ｇ１ａと基板５０との間に配置されて、安定化電極Ｇ０ａがセンサ電極Ｇ１ａと電気的に絶縁されてもよい。安定化電極Ｇ０ｂは、センサ電極Ｇ１ｂと基板５０との間に配置されて、安定化電極Ｇ０ｂがセンサ電極Ｇ１ｂと電気的に絶縁されてもよい。安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂ間の電圧差は一定に保たれてもよい。共通電極Ｎ０（図５ｂ）に安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂを接続することにより、ノードＮ０は電圧Ｖ0を有してよい。特に、安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂは、電気的接地に接続してよい。
【００９８】
第１の安定化電極Ｇ０ａは基板から第１のセンサ電極Ｇ０ａを分離するために第１の固定電位に維持され、第２の安定化電極Ｇ０ｂは第２の固定電位に維持されて、センサ電極Ｇ０ｂを基板から分離する。
【００９９】
安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂは、同じ導電層の一部であってもよいし、安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂが別個の電極であってもよい。安定化電極Ｇ０ａは、導体ＣＯＮ０ａ及び／又はＣＯＮ０ｂによって安定化電極Ｇ０ｂに接続されてもよい。安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂは、導体ＣＯＮ０ａ、ＣＯＮ０ｂによって共通ノードＮ０に接続されてもよい。
【０１００】
安定電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂは、基板５０上に実装されてもよい。センサ電極Ｇ１ａは、絶縁層６０ａによって安定化電極Ｇ０ａと電気的に絶縁されていてもよい。センサ電極Ｇ１ｂは、絶縁層６０ｂによって安定化電極Ｇ０ｂと電気的に絶縁されていてもよい。ｄ６０は、絶縁層６０ａ及び／又は６０ｂの厚さを示してもよい。厚さｄ６０は、例えば、０.５〜５μｍの範囲である。特に、厚さｄ６０は、１〜３μｍの範囲であってもよい。
【０１０１】
センサ電極Ｇ１ａ及びＧ２ａは、共に、静電容量Ｃ1を有する第１のセンサキャパシタＣ１を形成してもよい。センサ電極Ｇ１ｂ及びＧ２ｂは、共に、静電容量Ｃ2を有する第２のセンサキャパシタＣ２を形成してよい。静電静電容量Ｃ1、Ｃ2はミラーギャップｄFに依存する。Ｖａは第１のセンサ電極Ｇ１ａの電圧、Ｖｂは第２のセンサ電極Ｇ１ｂの電圧である。
【０１０２】
電極Ｇ０ａ及びＧ１ａは、共に、静電静電容量Ｃ10を有する第１の安定化キャパシタＣ１０を形成してよい。電極Ｇ０ｂ及びＧ１ｂは、共に、静電静電容量Ｃ20を有する第２の安定化キャパシタＣ２０を形成してよい。安定化電極Ｇ０ａは、センサ電極Ｇ１ａと支持部ＰＯＲ５０ａとの電気的結合を実質的に防止してよい。安定化電極Ｇ０ｂは、センサ電極Ｇ１ｂと支持部ＰＯＲ５０ｂとの電気的結合を実質的に防止してよい。したがって、静電容量Ｃ10、Ｃ20は、基板５０の導電性とは実質的に独立していてもよい。静電容量Ｃ10、Ｃ20は、基板５０の支持部ＰＯＲ５０ａ、ＰＯＲ５０ｂ間の半導体性経路ＰＴＨ５０の導電率とは実質的に無関係である。静電容量Ｃ10及び静電容量Ｃ20は、実質的に一定であってもよい。
【０１０３】
静電容量監視ユニット４１０は、センサ電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂに接続されていてもよい。図５ｃは、静電容量監視ユニット４１０に接続されたキャパシタ回路ＣＩＲ３を示す。回路ＣＩＲ３は、図５ａ及び５ｂに示される干渉計３００を表す。監視ユニット４１０は、入力ノードＮ１、Ｎ２を有してよい。第１のセンサキャパシタＣ１の電極Ｇ１ａは、導電体ＣＯＮａによって入力ノードＮ１に接続されてよい。第２のセンサキャパシタＣ２の電極Ｇ１ｂは、導体ＣＯＮｂによって入力ノードＮ２に接続されてよい。第１のセンサキャパシタＣ１の電極Ｇ２ａは、第２のセンサキャパシタＣ２の電極Ｇ２ｂに接続されてもよい。
【０１０４】
センサ電極Ｇ１ａと安定化電極Ｇ０ａは、第１の安定化キャパシタＣ１０を構成する。センサ電極Ｇ１ｂと安定化電極Ｇ０ｂは第２の安定化キャパシタＣ２０を形成する。安定化キャパシタ回路ＡＵＸ３は、安定化キャパシタＣ１０、Ｃ２０が直列に接続されるように、第１の安定化キャパシタＣ１０及び第２の安定化キャパシタＣ２０を備えてよい。安定化電極Ｇ０ａは、１つ又は複数の導体ＣＯＮ０ａ、ＣＯＮ０ｂによって安定化電極Ｇ０ｂに接続されてもよい。安定化静電容量回路ＡＵＸ３は、静電容量ＣAUXを有していてもよい。
【０１０５】
安定化電極Ｇ０ａは、半導体性経路ＰＴＨ５０によって安定化電極Ｇ０ｂに接続されてよい。同時に、安定化電極Ｇ０ａは、１つ又は複数の導体ＣＯＮ０ａ、ＣＯＮ０ｂによって安定化電極Ｇ０ｂに接続されてもよい。１つ又は複数の導体ＣＯＮ０ａ、ＣＯＮ０ｂのインピーダンスは、半導体性経路ＰＴＨ５０のインピーダンスの変動が安定化キャパシタ回路ＡＵＸ３のインピーダンスに有意な影響を及ぼさないように、半導体性経路ＰＴＨ５０のインピーダンスよりも実質的に低くてもよい。
【０１０６】
静電容量回路ＣＩＲ３の総静電容量ＣtOtは、センサ静電容量値Ｃdと安定静電容量値ＣAUXとの和にほぼ等しくてもよい。
【０１０７】
【数１１】
2018508826.tif 000013
【０１０８】
センサキャパシタ値Ｃdは例えば次式から解くことができる。
【０１０９】
【数１２】
2018508826.tif 000014
【０１１０】
一実施形態では、第１のセンサキャパシタＣ１の静電容量Ｃ1は、第２のセンサキャパシタＣ２の静電容量Ｃ2と実質的に等しくてもよい。この場合、センサキャパシタ値Ｃdは、静電容量Ｃ1の５０％、すなわちＣd＝０.５・Ｃ1に実質的に等しくてもよい。
【０１１１】
安定化静電容量値ＣAUXは、例えば次式から解くことができる。
【０１１２】
【数１３】
2018508826.tif 000015
【０１１３】
一実施形態において、第１の安定化キャパシタＣ１０の静電容量Ｃ10は、第２の安定化キャパシタＣ２０の静電容量Ｃ20と実質的に等しくてもよい。その場合、安定化静電容量値ＣAUXは、静電容量Ｃ10の５０％、すなわちＣAUX＝０.５・Ｃ１０にほぼ等しくてもよい。
【０１１４】
静電容量監視ユニット４１０は、キャパシタ回路ＣＩＲ３の総静電容量ＣtOtを監視するように構成されてもよい。監視ユニット４１０の入力ノードＮ１、Ｎ２は、キャパシタ回路ＣＩＲ３に接続されてもよい。入力ノードＮ１は、導体ＣＯＮａによって電極Ｇ１ａに接続されていてもよい。入力ノードＮ２は、導体ＣＯＮｂによって電極Ｇ１ｂに接続されてもよい。
【０１１５】
デカップリング構造ＤＣ１、ＤＣ２によって、値Ｃd及びＣAUXは、半導体性経路ＰＴＨ５０の導電性から実質的に独立している。その結果、総静電容量ＣtOtは、半導体性経路ＰＴＨ５０の導電率と実質的に無関係であってもよい。
【０１１６】
第２のミラープレート２００の電極Ｇ２ａは、電極Ｇ２ａ、Ｇ２ｂ間の変化する漏れインピーダンスを分流し及び／又は電極Ｇ２ａ、Ｇ２ｂの電極間の温度依存性交差結合を除去するために、第２のミラープレート２００の電極Ｇ２ｂに電気的に接続されてもよい。
【０１１７】
安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂは、第１のミラープレート１００のセンサ電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂの下に安定した等電位面を提供してよい。
【０１１８】
絶縁層６０ａ、６０ｂの厚さｄ６０は、電極ギャップｄGaに比べて小さくてもよい。安定化電極Ｇ０ａとセンサ電極Ｇ１ａとの容量結合は、センサ電極Ｇ１ａ、Ｇ２ａ間の容量結合よりも強くてもよい。強い結合は、総静電容量ＣtOtの相対的変化を減少させる場合があるが、この欠点は、容量のより良い安定性によって補償されてよい。
【０１１９】
一実施形態では、センサ電極Ｇ１ａから漏れ電流を導くことができる。しかし、安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂは、リーク電流の大きさを安定させることができ、その結果、リーク電流の影響を容量監視ユニットによって正確に補償してよい。
【０１２０】
一実施形態では、第１の導体ＣＯＮａを第１のミラープレート１００の電極Ｇ１ａに電気的に接続し、追加の導体を第２のミラープレート２００の電極Ｇ２ａに電気的に接続してよい。静電容量監視ユニット４１０が、第１の導体ＣＯＮａと追加導体を用いて第１のセンサキャパシタＣ１を監視してよい。したがって、第１のセンサキャパシタＣ１は、静電容量監視ユニット４１０によって直接監視されてもよい。第２の導体ＣＯＮｂは、第１のミラープレート１００の第２の電極Ｇ１ｂに電気的に接続され、追加の導体は、第２のミラープレート２００の電極Ｇ２ｂに電気的に接続されてよい。静電容量監視ユニット４１０は、第２の導体ＣＯＮｂと追加の導体を用いて第２のセンサキャパシタＣ２を監視するように構成してよい。同じ静電容量監視ユニット４１０又は異なる容量監視ユニットが、センサキャパシタＣ１、Ｃ２を監視するために用いられてよい。同じ追加の導体又は異なる追加の導体が、センサキャパシタＣ１、Ｃ２を監視するために用いられてよい。付加的な導体は、第２のミラープレート２００の移動を可能にするために可撓性であってもよい。デカップリング構造ＤＣ１、ＤＣ２は、追加導体を用いて第１のセンサキャパシタンスＣ１が監視されるときにも、第１のセンサキャパシタＣ１が電極Ｇ１ａから電極Ｇ１ｂへの容量性結合を減少させるか防止してよい。
【０１２１】
図６ａ〜６Ｇは、安定化電極を含むミラープレートを製造するための方法ステップを示す。
【０１２２】
図６ａに示すように、基板５０を設けてよい。基板５０は、本質的にシリコン（Ｓｉ）からなる。基板はシリコンからなってよい。基板は、本質的にシリコンからなる最上層を含んでよい。
【０１２３】
図６ｂに示すように、基板５０は、半透明の反射コーティング１１０でコーティングしてよい。コーティング１１０は、多層コーティングであってもよい。コーティングは、誘電体多層コーティングであってもよい。半透明反射コーティング１１０は、複数の誘電体層を含んでよい。コーティング１１０は、例えば、層１１１、１１２、１１３、１１４、１１５を含む。
【０１２４】
図６ｃを参照する。安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂは、基板５０上に蒸着されてもよい。安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂは、基板５０上に直接蒸着されてもよい。代替的に又は加えて、１つ又は複数の中間層が基板５０上に蒸着されてもよく、及び安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂを１つ又は複数の中間層上に蒸着させてよい。例えば、安定化電極Ｇ０ａは、本質的にシリカ（ＳｉＯ2）からなる中間層上に蒸着されてよい。
【０１２５】
安定化電極はまた、例えば、物理蒸着（ＰＶＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、及び／又は原子蒸着（ＡＬＤ）によって形成してよい。特に、電極はスパッタリングによって形成してよい。安定化電極はまた、例えば、基板５０をドーピングすることによって形成してよい。基板５０は例えばイオン注入及び／又は拡散によって形成されてよい。
【０１２６】
電極の材料は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム又はポリシリコンである。安定化電極の材料の導電率は、基板５０のシリコンの導電率よりも実質的に高くてもよい。
【０１２７】
図６ｄに示すように、安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂ上に絶縁層６０ａ、６０ｂを形成してもよい。絶縁層６０ａ、６０ｂの材料は、例えば、二酸化ケイ素（シリカ、ＳｉＯ2）、酸化アルミニウム（ＡＬ2Ｏ3）、又はポリマーである。二酸化ケイ素は、高い機械的安定性を提供してよい。絶縁層６０ａ、６０ｂの厚さを増加させて、容量結合及び／又はリーク電流の妨害を低減してよい。二酸化シリコンの場合、層６０ａ、６０ｂの厚さは、例えば、 １μｍより大きく、好ましくは２μｍより大きいか又は等しい。厚さｄ６０は、例えば、 ０.５〜５μｍの範囲である。特に、厚さｄ６０は、１〜３μｍの範囲であってもよい。
【０１２８】
図６eに示すように、任意に、電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂ上に端子パッドＮ０ａ、Ｎ０ｂを形成してよい。その後、１つ又は複数の導体ＣＯＮ０ａ、ＣＯＮ０ｂを端子Ｎ０ａ、Ｎ０ｂに接続してよい。端子Ｎ０ａ、Ｎ０ｂは、電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂが同じ導電層の部分である場合には省略してよい。端子Ｎ０ａは接続ノードとして動作し、端子Ｎ０ｂは接続ノードとして動作するように構成されてもよい。電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂを同じ電圧Ｖ０に保つために端子Ｎ０ａ、Ｎ０ｂを互いに接続してもよい。
【０１２９】
図６fに示すように、絶縁層６０ａ上にセンサ電極Ｇ１ａを形成してもよい。センサ電極Ｇ１ｂは、絶縁層６０ａ上に形成されていてもよい。センサ電極Ｇ１ｂは、絶縁層６０ｂ上に形成されていてもよい。
【０１３０】
センサ電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂの材料は、例えば、金属、ポリシリコン、又は他の半導体材料でよい。電極Ｇ１ａ、Ｇ１ｂの材料は、例えば、金、銀、銅、アルミニウム又はポリシリコンでよい。
【０１３１】
第１の安定化キャパシタＣ１０は、安定化電極Ｇ０ａ、絶縁層６０ａ及びセンサ電極Ｇ１ａを含んでよい。第２の安定化キャパシタＣ２０は、安定化電極Ｇ０ｂ、絶縁層６０ｂ及びセンサ電極Ｇ１ｂを含んでよい。
【０１３２】
図６ｇは、安定化キャパシタＣ１０、Ｃ２０を形成するための方法ステップを示す。
【０１３３】
ステップ９０５では、シリコン基板５０を準備する。
【０１３４】
ステップ９１０において、反射コーティング１１０を基板５０上に形成してよい。
【０１３５】
ステップ９１５では、基板５０上に安定化電極Ｇ０ａ、Ｇ０ｂを形成してよい。
【０１３６】
ステップ９２０では、安定化電極Ｇ０ａ上に絶縁層６０ａを形成し、安定化電極Ｇ０ｂ上に絶縁層６０ｂを形成してもよい。
【０１３７】
ステップ９２５では、端子パッドＮ０ａ、Ｎ０ｂを任意に形成してよい。
【０１３８】
ステップ９３０では、絶縁層６０ａ上にセンサ電極Ｇ１ａを形成してよい。センサ電極Ｇ１ｂは、絶縁層６０ｂ上に形成されていてもよい。
【０１３９】
任意のさらなるステップにおいて、ミラープレート１００及び第２のミラープレート２００を含むファブリ・ペロー干渉計３００を組み立ててよい。
【０１４０】
任意選択の較正ステップにおいて、静電容量値Ｃd及び／又は静電容量値Ｃdを示すセンサ信号値Ｓdは、少なくとも１つの既知のミラーギャップ値ｄFについて実験的に測定してよい。ミラーギャップ値ｄFは、例えば、任意に測定されてよい（図８ａ及び図８ｂ参照）。
【０１４１】
任意のさらなるステップにおいて、ミラープレート１００を含む分光計７００は、対象物ＯＢＪ１の（未知の）スペクトルＯＳＰＥＣ１（図９参照）を監視するために使用されてもよい。
【０１４２】
図７ａは、一例としてファブリ・ペロー干渉計３００の３次元分解図である。干渉計３００は、第１のミラープレート１００と、第２のミラープレート２００と、１つ又は複数のアクチュエータ３０１、３０２、３０３とを備えてよい。
【０１４３】
第１のミラープレート１００は、電極Ｇ１ａ1、Ｇ１ｂ1、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2を有してよい。第２のミラープレート２００は、電極Ｇ２1、Ｇ２2、Ｇ２3、Ｇ２4を有してよい。電極Ｇ１ａ1、Ｇ１ｂ1、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2は、第１のプレート１００の基板５０を介する相互電気的結合を防止するために、１つ又は複数のデカップリング構造ＤＣ１、ＤＣ２の上に実装されてよい。電極Ｇ１ａ1は、第１のデカップリング構造ＤＣ１の上に実装することができ、及び／又は電極Ｇ１ｂ1は、第１のプレート１００の基板５０を介する相互電気的結合を防止するために、第２のデカップリング構造ＤＣ２の上に実装されてよい。
【０１４４】
電極Ｇ１ａ1、Ｇ１ｂ1、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ２1、Ｇ２2、Ｇ２3、Ｇ２4は互いに電気的に分離していてもよい。電極Ｇ２1は、電極Ｇ２ａ1、Ｇ２ｂ1を有していてもよい。電極Ｇ１ａ1及び電極Ｇ２ａ1は、第１のセンサキャパシタＣ１を構成してもよい。電極Ｇ１ｂ1と電極Ｇ２ｂ1は、第２のセンサキャパシタＣ２を構成してもよい。センサキャパシタＣ１及びＣ２は直列に接続され、一緒になって静電容量Ｃdを有する第１のセンサキャパシタシステムを形成してよい。電極電極Ｇ１ａ1は端子Ｎ１1を有し、電極Ｇ１ｂ1は端子端子Ｎ２1を有する。静電静電容量Ｃdは、端子Ｎ１1、Ｎ２1に接続された監視ユニット４１０を用いて監視されてよい。
【０１４５】
第２のミラープレート２００は、外層２１１を有してよい反射コーティング２１０を含んでよい。第２のミラープレート２００は、１つ又は複数の電極Ｇ２1、Ｇ２2、Ｇ２3、Ｇ２4を有してよい。電極Ｇ２1、Ｇ２2、Ｇ２3、Ｇ２4は、例えば、対極と呼ばれてよい。電極Ｇ２1の寸法及び位置は、干渉計３００が組み立てられた対向電極Ｇ２1と電極Ｇ１ａ1及びＧ１ｂ1が少なくとも部分的に重なるように選択されてよい。
【０１４６】
ミラープレート１００は、任意に、アクチュエータ３０１、３０２、３０３のための空間を提供するための凹部８１を備えてよい。
【０１４７】
図７（ｂ）は、電極Ｇ１ａ1、Ｇ１ｂ1、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2、Ｇ１ａ2、Ｇ１ｂ2に対する対向電極Ｇ２1、Ｇ２2、Ｇ２3、Ｇ２4の位置を立体的に示している。
【０１４８】
電極Ｇ１ａ1、Ｇ２1、及びＧ１ｂ1は、開口部ＡＰ１の第１の所定の位置におけるミラーギャップｄFを示す静電静電容量Ｃdを有する第１のセンサキャパシタシステムを形成するように配置されてもよい。監視ユニット４１０は、導体ＣＯＮａ、ＣＯＮｂによって電極Ｇ１ａ1及びＧ１ｂ1に接続されてもよい。ミラープレート１００は静止していてもよい。一実施形態では、可撓性導体を移動する第２のミラープレート２００に結合する必要はない。導体ＣＯＮａ、ＣＯＮｂは、静電容量監視ユニット４１０に対して動かないミラープレート１００に取り付けられてもよい。
【０１４９】
電極Ｇ１ａ2、Ｇ２2、及びＧ１ｂ2は、第２のセンサキャパシタシステムを形成してよい。電極Ｇ１ａ3、Ｇ２3、及びＧ１ｂ3は、第３のセンサキャパシタシステムを形成してよい。電極Ｇ１ａ4、Ｇ２4、及びＧ１ｂ4は、第４のセンサキャパシタシステムを形成してよい。各センサキャパシタシステムは、容量監視ユニットに接続するための端子部分を有してよい。
【０１５０】
センサ電極は、第１のミラープレート１００に対する第２のミラープレート２００のアライメントを監視するように配置されてもよい。ファブリ・ペロー干渉計は、第２のプレート１００の反射コーティング１１０が第１のプレート２００の反射コーティング２１０に実質的に平行になるように、作動されてよい。第２のセンサキャパシタシステムの容量と第１のセンサ容量システムの容量とを比較することによって、プレート１００、２００の相互平行性を監視されてよい。例えば、第１のセンサキャパシタシステムの容量と第２のセンサキャパシタシステムの容量との間の非ゼロの差異は、第２のプレート２００が軸ＳＸの周りに傾斜していることを示してよい。例えば、第２のセンサキャパシタシステムの容量と第３のセンサキャパシタシステムの容量との間の非ゼロの差は、第２のプレート２００が軸ＳＹの周りに傾斜していることを示してよい。
【０１５１】
制御ユニットＣＮＴ１は、プレート２００の反射コーティング２１０がプレート１００の反射コーティング１１０と実質的に平行に保たれるように、アクチュエータ３０１、３０２、３０３を駆動するように構成してよい。ミラーギャップｄFを変化させる間、プレート２００の反射コーティングがプレート１００の反射コーティングと実質的に平行に保たれるように、制御ユニットＣＮＴ１がアクチュエータ３０１、３０２、３０３を制御してよい。
【０１５２】
一実施形態では、干渉計３００は、軸ＳＸの周りのプレート２００の傾斜角を監視し、軸ＳＹの周りのプレート２００の傾斜角を監視し、ミラーギャップｄFの空間平均値を監視するために、３つのセンサキャパシタシステムを有してよい。軸線ＳＸの周りの第１の傾斜角は、例えば、第１のセンサキャパシタシステムの容量値を第２のセンサキャパシタシステムの容量値と比較することによって、監視されてよい。軸ＳＹの周りの第２の傾斜角は、例えば、第２のセンサキャパシタシステムの容量値を第３のセンサキャパシタシステムの容量値と比較することによって、監視されてよい。第１のセンサキャパシタシステムは、例えば、電極Ｇ１ａ1、Ｇ２1、Ｇ１ｂ1により形成されてよい。第２のセンサキャパシタシステムは、例えば、電極Ｇ１ａ2、Ｇ２2、及びＧ１ｂ2により形成されてよい。第３のセンサキャパシタシステムは、例えば、電極Ｇ１ａ3、Ｇ２3、及びＧ１ｂ3により形成されてよい。
【０１５３】
一実施形態では、電極Ｇ２1、Ｇ２2、Ｇ２3、Ｇ２4も、第２のプレート２００の基板を介する相互の電気的結合を防止するために、デカップリング構造の上に実装してよい。しかし、第２のプレート２００は、例えば、センサキャパシタが同時に監視されない状況では、デカップリング構造を含む必要がない。
【０１５４】
図８ａは、ミラーギャップｄFに関連するセンサ静電容量Ｃdの値を測定するための較正システムＣＡＬ１を示す。較正システムＣＡＬ１は、各関連するミラーギャップｄFに関連するセンサ容量値Ｃdを提供するように構成されてもよい。較正システムＣＡＬ１は、ミラーギャップｄFに関連するセンサ信号値Ｓdを提供してよい。較正システムＣＡＬ１は、それぞれの関連するミラーギャップｄFに関連するセンサ信号値Ｓdを提供してよい。
【０１５５】
較正システムＣＡＬ１は、狭帯域較正光ＬＢ１１を提供するように構成してよい。較正光ＬＢ１１は、実質的に単色であってもよい。較正光ＬＢ１１は波長λMを有する。波長λMは、固定又は調整可能であってもよい。キャリブレーションライトＬＢ１１は、例えば、モノクロメータＦＩＬ１を用いて広帯域光源ＳＲＣ１の光ＬＢ１０をフィルタリングすることによって生成される。干渉計３００は、較正光ＬＢ１１をフィルタリングすることによって透過光ＬＢ２を提供してもよい。光検出器ＤＥＴ１は、ファブリ・ペロー干渉計３００を透過した光ＬＢ２の強度を監視するように構成してよい。検出器ＤＥＴ１は、透過強度を示す検出器信号ＳDET1を提供してよい。
【０１５６】
容量監視ユニット４１０は、センサ静電容量Ｃdの値を示すセンサ信号Ｓdを提供するように構成してよい。システムＣＡＬ１は、較正光ＬＢ１１及び／又はミラーギャップｄFの波長λMを変更し、パラメータλM及びＳdの関数として検出器信号ＳDET1を監視するように構成された制御ユニットＣＮＴ２を備えてよい。
【０１５７】
較正システムＣＡＬ１はコンピュータプログラムコードＰＲＯＧ２を記憶するためのメモリＭＥＭ５を含んでよく、プログラムは１つ又は複数のデータプロセッサによって実行されるとシステムＣＡＬ１にミラーギャップキャリブレーションを実行させる。
【０１５８】
センサ信号Ｓdの各値と対応するミラーギャップｄFとの間の関係は、１つ又は複数のスペクトル較正パラメータＤＰＡＲ２としてメモリＭＥＭ２に記憶されてもよい。スペクトル較正パラメータＤＰＡＲ２は、例えば、各ミラーギャップ値ｄFに関連するセンサ信号値Ｓdのリストを含むテーブルである。スペクトル較正パラメータＤＰＡＲ２は、例えば、センサ信号Ｓdの関数としてのミラーギャップｄFの実際の値の推定値の計算を可能にする回帰関数を使用してよい。ミラーギャップｄFの実際の値の推定値は、前記回帰関数を使用することによってセンサ信号Ｓdから決定してよい。スペクトル較正パラメータＤＰＡＲ２は、例えば、センサ信号Ｓdの関数としての透過率ピークＰＥＡＫ１のスペクトル位置λ0の計算を可能にする回帰関数を含んでよい。
【０１５９】
図８ｂに示すように、干渉計の透過ピークＰＥＡＫ１、ＰＥＡＫ２、ＰＥＡＫ３のスペクトル位置λ0は、ミラーギャップｄFに依存する。システムＣＡＬ１の制御ユニットＣＮＴ２は、狭帯域較正光ＬＢ１１が所望の（既知の）波長λMを有するようにモノクロメータＦＩＬ１を調整してよい。マーキングＭＰＥＡＫは、キャリブレーション光ＬＢ１１のスペクトルピークを示す。制御部ＣＮＴ２は、ミラーギャップｄFを変更することにより、透過ピークＰＥＡＫ１のスペクトル位置λ0を変更してもよい。較正は、ミラーギャップｄFを変化させること及び／又は波長λMを変化させることを含んでよい。例えば、ミラーギャップｄFは、波長λMを一定に保ちながら変化させてよい。例えば、波長λMは、ミラーギャップｄFが一定に保たれている間に変更されてもよい。例えば、波長λM及びミラーギャップｄFは変化してもよい。
【０１６０】
干渉計３００を透過した強度は、透過ピークＰＥＡＫ１のスペクトル位置λ0が狭帯域較正光ＬＢ１１の波長λMと実質的に一致するときに最大に達する。制御ユニットＣＮＴ２は、ミラーギャップｄFを走査し、透過強度が最大に達するときを監視することによって、λ0=λMのときに既知の波長λMに関連するセンサ信号値Ｓdを決定するように構成されてよい。
【０１６１】
この方法は、ミラーギャップｄFを変化させ、容量値Ｃd及び／又は最大透過強度に関連するセンサ信号値Ｓdを記録することを含んでよい。透過強度が（ローカル）最大値に達すると、ファブリ・ペロー透過関数を使用し、干渉の次数に関する知識を使用することによって、波長λMからミラーギャップ値ｄFを決定してよい。決定されたミラーギャップ値ｄFは、記録された容量値Ｃdと関連付けられてよい。決定されたミラーギャップ値ｄFは、記録されたセンサ信号値Ｓdと関連付けられてもよい。波長λMは、記録された容量値Ｃdに関連付けられてもよい。波長λMは、記録されたセンサ信号値Ｓdに関連してよい。
【０１６２】
センサキャパシタの容量の関数としてミラーギャップを決定することを可能にする回帰関数を提供するために、関連する一対の値（Ｃd、ｄF）を使用してよい。センサ信号の関数としてミラーギャップを決定することを可能にする回帰関数を提供するために、関連する値の対（Ｓd、ｄF）を使用してよい。関連付けられた値の対（Ｃd、λM）は、センサキャパシタの容量の関数として送信ピークの波長を決定することを可能にする回帰関数を提供するために使用されてよい。センサ信号の関数として送信ピークの波長を決定することを可能にする回帰関数を提供するために、関連する値の対（Ｓd、λM）を使用してよい。数組の値（Ｃd、ｄF）を測定してよい。回帰関数は、いくつかの対の値（Ｃd、ｄF）に基づいて決定してよい。スペクトル較正データＤＰＡＲ２は、回帰関数を定義する１つ又は複数のパラメータを含んでよい。
【０１６３】
制御ユニットＣＮＴ２は、ミラーギャップｄFが一定に保たれているとき、波長λMを走査するように構成してよい。制御ユニットＣＮＴ２は、例えば送信された強度が最大に達するときを監視することによって、λ0=λMのとき、既知の波長λMに関連するセンサ信号値Ｓdを決定するように構成されてよい。
【０１６４】
この方法は、第１のミラープレート１００と第２のミラープレート２００とを含むファブリ・ペロー干渉計３００を組み立て、プレートが静電静電容量ＣdがミラーギャップｄFに依存するセンサキャパシタを形成する電極を備えるステップと、ファブリ・ペロー干渉計３００を介して狭帯域光ＬＢ１１を検出器ＤＥＴ１に結合するステップと、狭帯域光ＬＢ１１の波長λMを変化させ、及び／又はミラーギャップｄFを変化させるステップと、ファブリ・ペロー干渉計３００を透過した光の強度を監視するステップと、を含む。
【０１６５】
狭帯域較正光ＬＢ１１は、例えば、レーザービームでもよい。キャリブレーションライトＬＢ１１は、例えば、レーザーによって提供されてよい。
【０１６６】
図９は、対象物ＯＢＪ１から受光した光ＬＢ１の分光強度Ｉ（λ）を一例として示している。特に、曲線ＯＳＰＥＣ１は、対象物ＯＢＪ１のある点から受け取った光ＬＢ１のスペクトル強度Ｉ（λ）を表してよい。スペクトル強度Ｉ（λ）は、波長λ0で値Ｘ（λ0）を有してよい。値Ｘ（λ0）は、光検出器６００から得られる検出器信号ＳRから決定してよい。波長λ0は、検出器信号ＳRが光検出器６００から得られる前にミラーギャップｄFを調整することによって選択されてよい。ミラー対象物ＯＢＪ１のスペクトルＯＳＰＥＣ１のスペクトル範囲を測定するために、測定中にギャップｄFを走査してよい。対象物ＯＢＪ１のより広いスペクトルを測定するために、測定中にミラーギャップｄFを走査してよい。
【０１６７】
対象物ＯＢＪ１は、例えば、実対象物又は仮想対象物である。実対象物ＯＢＪ１は、例えば、固体、液体又は気体の形態である。実対象物ＯＢＪ１は、気体で満たされたキュベットであってもよい。実対象物ＯＢＪ１は、例えば、植物（例えば、樹木又は花）、燃焼炎、又は水に浮かぶ油流出物を含む。実対象物ＯＢＪ１は、例えば、太陽又は星が吸収ガスの層を通って観察される太陽や星でよい。実際の対象物は、例えば、紙に印刷された画像でよい。仮想対象物ＯＢＪ１は、例えば、他の光学装置によって形成された光学像でよい。
【０１６８】
干渉計３００は、赤外光をフィルタリング及び／又は分析するのに適してよい。ミラープレート１００の材料及び寸法は、ミラープレート１００を含むファブリ・ペロー干渉計３００が赤外光のスペクトル分析に適用可能であるように選択されてよい。
【０１６９】
ファブリ・ペロー干渉計は、可変ミラーギャップを有する光学フィルタとして使用してよい。光学デバイスは、１つ又は複数のファブリ・ペロー干渉計を備えてもよい。光デバイスは、例えば、非イメージング分光計、イメージング分光計、化学分析器、生物医学センサ、及び／又は電気通信システムの構成要素でよい。ファブリ・ペロー干渉計は、ミラーギャップＤＦを調整するための１つ又は複数のアクチュエータ３０１を備えてもよい。
【０１７０】
例えば、ミラープレート１００を含む分光計７００は、赤外領域の光吸収を監視することによってガスの濃度を測定するように構成してよい。例えば、ミラープレート１００を含む分光計７００は、がんや他の異常状態を検出するために、人間の組織又は動物組織からのスペクトルデータを決定するように構成してよい。
【０１７１】
「プレート」という用語は、１つ又は複数の実質的に平坦な部分を有する本体を指してもよい。プレートは、前記平面部分によって透過及び／又は反射される光の波面歪を最小にするように、第１の実質的に平坦な部分を有してよい。プレートは、第１の実質的に平坦な部分及び第２の実質的に平坦な部分を透過する光の波面の歪みを最小にするように、第２の実質的に平坦な部分を任意に有してもよい。第１の平面部分は、プレートの上面全体を覆ってもよく、又は第１の平面部分は、プレートの上面の１００％未満を覆ってもよい。第２の平面部は、プレートの底面全体を覆ってもよく、又は第２の平面部は、プレートの底面の１００％未満を覆ってもよい。プレートは、例えば、１つ又は複数の突出部分及び／又は凹部（例えば、図７ａの凹部８１を参照のこと）を任意に有してよい。一実施形態では、第１の平面部は、第２の平面部に実質的に平行であってもよい。一実施形態では、第１の平面部分及び第２の平面部分は、例えば望ましくない反射を減少させるのに、非ゼロのくさび角を画定してよい。
【０１７２】
当業者には、本発明による装置及び方法の修正及び変形が認められることは明らかであろう。図面は概略図である。添付の図面を参照して上述した特定の実施形態は、例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するものではなく、発明は添付の特許請求の範囲によって規定される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
2018508826.tif 000028
【図６ｃ】
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【図６ｄ】
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【図６ｅ】
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【図６ｆ】
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【図６ｇ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９】
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【国際調査報告】
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