(57)【要約】【課題】設定された波長域の光を適切に取り出すことが可能な波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供する。【解決手段】波長可変干渉フィルター５は、第一基板５１と、第一基板５１に接合され、第一基板５１との間に第一密閉空間５７Ａを構成する第二基板５２と、第一基板５１の第二基板５２に対向する面に設けられた第一反射膜５５１と、第二基板５２の第一基板５１に対向する面に設けられ、第一反射膜５５１に対して反射膜間ギャップＧ１を介して対向する第二反射膜５５２と、第二基板５２を第一基板５１と離れる方向に撓ませて反射膜間ギャップＧ１を変化させる静電アクチュエーター５６と、を備え、第一密閉空間５７Ａの気圧は、少なくとも第二基板５２の第一基板５１とは対向しない一方側の気圧に比べて小さい。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板に接合される第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部と、
を備え、
前記第一基板及び前記第二基板により、前記第一基板及び前記第二基板の間に前記反射膜間ギャップを含む第一密閉空間が構成され、
前記第一密閉空間の気圧は、少なくとも前記第二基板の前記第一基板とは対向しない一方側の気圧に比べて小さい
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第二基板の前記第一基板と反対側に接合された第三基板を備え、
前記第二基板及び前記第三基板により、前記第二基板及び前記第三基板の間に、第二密閉空間が構成され、
前記第一密閉空間の気圧は、前記第二密閉空間の気圧に比べて小さい
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一密閉空間は、真空である
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面、及び前記第二基板の前記第一基板に対向する面の少なくともいずれか一方に、他方の基板に向かって突出する突出部を備えた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項５】
請求項４に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記突出部は、前記第一反射膜又は前記第二反射膜により所望波長の光を取り出す有効領域の外側に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記突出部は、前記第一反射膜及び前記第二反射膜とは異なる素材により構成されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記突出部は、前記ギャップ変更部により前記反射膜間ギャップを変化させていない初期状態において、前記第一基板及び前記第二基板のうち、当該突出部に対向する基板に当接する
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第二基板の前記第一基板と反対側に、所定のギャップを介して接合された第三基板を備え、
前記ギャップ変更部は、前記第二基板に設けられた第一電極と、前記第三基板に設けられ、所定のギャップを介して前記第一基板に対向する第二電極とを備えた静電アクチュエーターである
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の波長可変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、使用波長域から任意の２つの波長を選択した際に、長波長側の光に対する反射率が短波長側の光に対する反射率よりも高い反射率特性を有する
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１０】
第一基板と
前記第一基板に接合される第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部と、
を備え、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜は、使用波長域から任意の２つの波長を選択した際に、長波長側の光に対する反射率が短波長側の光に対する反射率よりも高い反射率特性を有する
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１１】
請求項９又は請求項１０に記載の波長可変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、Ａｇ合金膜により構成されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１２】
請求項９から請求項１１のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられた可動部と、前記可動部の外周部に設けられ、前記可動部よりも剛性が小さい保持部とを備え、
前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記保持部の剛性は、前記可動部の可動中心に対して非対称となる
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１３】
請求項９から請求項１２のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられた可動部と、前記可動部の外周部に設けられ、前記可動部よりも剛性が小さい保持部とを備え、
前記ギャップ変更部は、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記可動部の可動中心に対して非対称となる位置に前記保持部を撓ませる応力を付与する
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１４】
請求項９から請求項１３のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第二基板は、
前記第一基板に接合される接合部と、
前記第二基板を厚み方向から見た平面視において、前記接合部の内側に設けられ、前記ギャップ変更部により付与される応力により前記第一基板から離れる方向に撓む撓み部と、を備え、
前記第二反射膜は、前記撓み部に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１５】
請求項１３に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記撓み部は、均一厚み寸法を有する
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１６】
第一基板、
前記第一基板に接合される第二基板、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜、
前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、
及び、前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部、を備えた波長可変干渉フィルターと、
前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、
を備え、
前記第一基板及び前記第二基板により、前記第一基板及び前記第二基板の間に、前記反射膜間ギャップを含む第一密閉空間が構成され、
前記第一密閉空間の気圧は、少なくとも前記第二基板の前記第一基板とは対向しない一方側の気圧に比べて小さい
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光学フィルターデバイスであって、
前記筐体内は密閉空間であり、
前記第一密閉空間の気圧は、前記筐体内の気圧よりも小さい
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１８】
第一基板と、
前記第一基板に接合される第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部と、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光を検出する検出部と、
を備え、
前記第一基板及び前記第二基板により、前記第一基板及び前記第二基板の間に、前記反射膜間ギャップを含む第一密閉空間が構成され、
前記第一密閉空間の気圧は、少なくとも前記第二基板の前記第一基板とは対向しない一方側の気圧に比べて小さい
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１９】
第一基板、前記第一基板に接合される第二基板、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、及び前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部を有する波長可変干渉フィルターと、
前記波長可変干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、
前記第一基板及び前記第二基板により、前記第一基板及び前記第二基板の間に、前記反射膜間ギャップを含む第一密閉空間が構成され、
前記第一密閉空間の気圧は、少なくとも前記第二基板の前記第一基板とは対向しない一方側の気圧に比べて小さい
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、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を変化させることで、測定対象の光から所定波長の光を取り出す波長可変干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の波長可変干渉フィルター（光共振器）は、互いに対向する第一基板及び第二基板と、各基板にそれぞれ配置されて反射膜間ギャップを介して互いに対向する高反射膜と、各基板にそれぞれ配置されて互いに対向する電極とを備えている。このような波長可変干渉フィルターでは、電極間に電圧を印加することで、第二基板を変形させて反射膜間ギャップを調整することで、波長可変干渉フィルターにより取り出す光の波長を変化させることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４３９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に記載の波長可変干渉フィルターは、電極間に電圧を印加することで、第二基板を撓ませて、反射膜間ギャップを狭める方向に駆動させている。このため、短波長側の光を取り出すために、反射膜間ギャップを狭めた際に、第二基板の撓みや傾斜により、波長可変干渉フィルターを透過した光の半値幅が大きくなる（分解能が低下する）という課題があった。
【０００６】
これに対して、反射膜間ギャップを広げる方向に第二基板を撓ませる構成も考えられる。しかしながら、この場合、電圧が印加されていない状態の初期ギャップ量を、予め設計された最短波長に対応したギャップ量以下に設定する必要がある。ここで、例えば可視光域内に光を取り出す波長可変干渉フィルターなどでは、最短波長に対応したギャップ量は、極めて小さい値となる。この場合、例えば、初期ギャップ量として最長波長に対応したギャップ量を設定する場合に比べて、初期ギャップ量の設定が困難となる。したがって、製造誤差等により、初期ギャップ量が予め設定された最低波長に対応したギャップ量よりも大きくなった場合、前記最低波長の光を波長可変干渉フィルターにより取り出すことができなくなるという課題があった。
【０００７】
本発明は、設定された波長域の光を適切に取り出すことが可能な波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に接合される第二基板と、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部と、を備え、前記第一基板及び前記第二基板により、前記第一基板及び前記第二基板の間に前記反射膜間ギャップを含む第一密閉空間が構成され、前記第一密閉空間の気圧は、少なくとも前記第二基板の前記第一基板とは対向しない一方側の気圧に比べて小さいことを特徴とする。
【０００９】
本発明では、ギャップ変更部は、第二基板を第一基板から離れる方向に撓ませることにより、反射膜間ギャップのギャップ量を広げ、波長可変干渉フィルターにより取り出す光の波長を変化させる。
このような構成では、上述したように、波長可変干渉フィルターにより取り出す最低波長に対応したギャップ量以下に初期ギャップ量を設定する必要がある。
これに対して、本発明では、第一基板及び第二基板の間の第一密閉空間が第二基板の第一基板とは反対側の気圧よりも減圧された状態で維持されている。これにより、ギャップ変更部により反射膜間ギャップが変更されていない初期状態において、第二基板を第一基板側に撓ませた状態とすることができ、初期ギャップ量をより小さくすることができる。したがって、製造誤差等により電圧を印加していない状態の反射膜間ギャップのギャップ量が大きくなった場合でも、気圧差によりギャップ量を小さくすることができる。よって、波長可変干渉フィルターは、設定された波長域から所望の波長の光を適切に取り出すことができ、かつ、当該波長域における低波長側の光を高分解能で取り出すことができる。
【００１０】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板の前記第一基板と反対側に接合された第三基板を備え、前記第二基板及び前記第三基板により、前記第二基板及び前記第三基板の間に、第二密閉空間が構成され、前記第一密閉空間の気圧は、前記第二密閉空間の気圧に比べて小さいことが好ましい。
【００１１】
本発明では、第一基板及び第二基板の間の第一密閉空間の気圧を、第二基板及び第三基板の間の第二密閉空間の気圧よりも小さくする。
これにより、波長可変干渉フィルターを用いる環境によらず、常に、初期ギャップ量を一定にすることができる。
すなわち、第二基板の第一基板とは反対側が解放された空間である場合、大気圧に応じて、第二基板が第一基板側に撓む。しかしながら、波長可変干渉フィルターが用いられる環境が変化し、周囲の気圧が変化すると、初期状態における第二基板の撓み量が一定とならず、初期ギャップ量も変動する。この場合、ギャップ変更部により第二基板を撓ませた際の、反射膜間ギャップのギャップ量も変動する場合があり、高精度に所望波長の光を取り出すことができない。これに対して、本発明では、第一密閉空間の気圧と第二密閉空間の気圧との差により初期ギャップ量が規定されるので、波長可変干渉フィルターを用いる環境が変化した場合でも、初期ギャップ量が変化することがない。これにより、ギャップ量変更部により反射膜間ギャップを変化させた場合に、精度よく所望の波長の光を取り出すことができる。
【００１２】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一密閉空間は、真空であることが好ましい。
本発明では、第一密閉空間が真空であるため、第一反射膜及び第二反射膜の酸化等による劣化を防止することができる。
【００１３】
本発明の波長可変干渉フィルターは、前記第一基板の前記第二基板に対向する面、及び前記第二基板の前記第一基板に対向する面の少なくともいずれか一方に、他方の基板に向かって突出する突出部を備えていることが好ましい。
本発明では、第一基板又は第二基板に、他方に向かって突出する突出部が設けられる。このため、気圧差により第二基板が第一基板側に撓んだとしても、突出部により、第一反射膜及び第二反射膜が接触する不都合を回避でき、接触により第一反射膜及び第二反射膜の劣化や破損を防止することができる。
また、ギャップ変更部が電圧印加により反射膜間ギャップを変更する構成を有する場合、初期ギャップ量が小さくなりすぎると、反射膜間ギャップを所望ギャップに設定するための駆動電圧も大きくなる。これに対して、突出部を設けることで、初期ギャップ量が過剰に小さくなる不都合を回避でき、省電力化を図ることができる。
【００１４】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記突出部は、前記第一反射膜又は前記第二反射膜により所望波長の光を取り出す有効領域の外側に設けられていることが好ましい。
本発明では、突出部は、波長可変干渉フィルターにより所望波長の光を取り出す有効領域の外側に設けられているため、突出部により有効領域が狭くなる不都合がなく、十分な光量の所望波長の光を取り出すことができる。
また、突出部が有効領域内に設けられる場合、突出部と反射膜（第一反射膜又は第二反射膜）との接触により、反射膜が破損したり、基板（第一基板又は第二基板）から剥がれたりする恐れがある。これに対して、上記構成により、突出部と反射膜とが接触し、反射膜の破損や剥がれが発生した場合でも、有効領域内の反射膜への影響を低減できる。
【００１５】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記突出部は、前記第一反射膜及び前記第二反射膜とは異なる素材により構成されていることが好ましい。
本発明では、突出部が反射膜（第一反射膜や第二反射膜）とは異なる素材により構成されているため、突出部と反射膜とが接触した場合でも、突出部と反射膜とが貼り付いたり、基板に形成された反射膜が剥がれたりする不都合を回避することができる。
【００１６】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記突出部は、前記ギャップ変更部により前記反射膜間ギャップを変化させていない初期状態において、前記第一基板及び前記第二基板のうち、当該突出部に対向する基板に当接することが好ましい。ここで、本発明において、突出部が第一基板及び第二基板の双方に設けられている場合、初期状態において、第一基板に設けられた突出部が第二基板に当接し、及び第二基板に設けられた突出部が第一基板に当接するパターン、第一基板及び第二基板のうちいずれか一方に設けられた突出部のみが他方の基板に当接するパターン、及び第一基板に設けられた突出部が、第二基板の突出部に当接するパターンをも含む。
本発明では、初期状態において、突出部が対向する基板に当接している。このため、突出部の寸法により初期ギャップ量が規定されることになる。したがって、初期ギャップ量をより正確な値に設定することができ、ギャップ変更部により反射膜間ギャップのギャップ量を変化させる際に、より精度よく、所望のギャップ量に設定することができる。これにより、波長可変干渉フィルターにより高精度に所望波長の光を取り出すことができる。
【００１７】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板の前記第一基板と反対側に、所定のギャップを介して接合された第三基板を備え、前記ギャップ変更部は、前記第二基板に設けられた第一電極と、前記第三基板に設けられ、所定のギャップを介して前記第一基板に対向する第二電極とを備えた静電アクチュエーターであることが好ましい。
本発明では、ギャップ変更部は、第二基板に設けられた第一電極、第三基板に設けられた第二電極により構成される静電アクチュエーターである。このような静電アクチュエーターでは、電極間を対向して配置するだけでよく、構成の簡略化を図れ、波長可変干渉フィルターの小型化、薄型化を図れる。また、電極間に印加する電圧を変更するだけで、容易に反射膜間ギャップを変更することができ、反射膜間ギャップのギャップ制御も容易に実施できる。
【００１８】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一反射膜及び前記第二反射膜は、使用波長域から任意の２つの波長を選択した際に、長波長側の光に対する反射率が短波長側の光に対する反射率よりも高い反射率特性を有することが好ましい。ここで、使用波長域とは、波長可変干渉フィルターを用いて取り出したい光の波長域であり、例えば、入射光から所定の測定波長域における分光スペクトルを測定する分光測定装置に当該波長可変干渉フィルターを適用する場合では、使用波長域は、測定波長域となる。
ギャップ変更部により反射膜間ギャップを広げる方向に第二基板を撓ませると、第二基板の撓みにより第二反射膜にも僅かな撓みが発生する。したがって、このような波長可変干渉フィルターでは、反射膜間ギャップを大きくするに従って、第二反射膜の撓みも増大するので、波長可変干渉フィルターの光学特性（透過ピーク波長の透過特性）は、長波長に向かうに従って半値幅が大きくなる。
この時、第一反射膜や第二反射膜として、長波長側に向かうに従って反射率が低下する反射特性の反射膜を用いる場合、波長可変干渉フィルターの光学特性は、第二反射膜の撓みによる影響と、反射膜の反射特性による影響との相乗効果により長波長側に向かうに従って更に半値幅が大きくなってしまい、長波長側の分解能が大きく低下する。また、第一反射膜や第二反射膜として、各波長に対して一定の反射率を示す反射特性の反射膜を用いる場合でも、第二反射膜の撓みによる分解能低下により、長波長側の分解能が低下する。
これに対して、本発明では、第一反射膜及び第二反射膜として、長波長側に向かうに従って反射率が上昇する反射特性を有する反射膜を用いる。この場合、第二反射膜の撓みによる影響と、反射膜の反射特性による影響とが相殺し合い、反射膜間ギャップを変更した場合でも、透過ピーク波長の半値幅が略一様となる。したがって、波長可変干渉フィルターは、取り出す光の波長によらず、分解能を略一様にできる。
【００１９】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に接合される第二基板と、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部と、を備え、前記第一反射膜及び前記第二反射膜は、使用波長域から任意の２つの波長を選択した際に、長波長側の光に対する反射率が短波長側の光に対する反射率よりも高い反射率特性を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明では、ギャップ変更部は、第二基板を第一基板から離れる方向に撓ませることにより、反射膜間ギャップのギャップ量を広げ、波長可変干渉フィルターにより取り出す光の波長を変化させる。この場合、ギャップ変更部により反射膜間ギャップを広げる方向に第二基板を撓ませると、第二基板の撓みにより第二反射膜にも僅かな撓みが発生する。したがって、このような波長可変干渉フィルターでは、反射膜間ギャップを大きくするに従って、第二反射膜の撓みも増大するので、波長可変干渉フィルターの光学特性（透過ピーク波長の透過特性）は、長波長に向かうに従って半値幅が大きくなる。
この時、第一反射膜や第二反射膜として、長波長側に向かうに従って反射率が低下する反射特性の反射膜を用いる場合、波長可変干渉フィルターの光学特性は、第二反射膜の撓みによる影響と、反射膜の反射特性による影響との相乗効果により長波長側に向かうに従って更に半値幅が大きくなってしまい、長波長側の分解能が大きく低下する。また、第一反射膜や第二反射膜として、各波長に対して一定の反射率を示す反射特性の反射膜を用いる場合でも、第二反射膜の撓みによる分解能低下により、長波長側の分解能が低下する。
これに対して、本発明では、第一反射膜及び第二反射膜として、長波長側に向かうに従って反射率が上昇する反射特性を有する反射膜を用いる。この場合、第二反射膜の撓みによる影響と、反射膜の反射特性による影響とが相殺し合い、反射膜間ギャップを変更した場合でも、透過ピーク波長の半値幅が略一様となる。したがって、波長可変干渉フィルターは、取り出す光の波長によらず、分解能を略一様にできる。
【００２１】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一反射膜及び前記第二反射膜は、Ａｇ合金膜により構成されていることが好ましい。
本発明では、第一反射膜及び第二反射膜としてＡｇ合金を用いる。このようなＡｇ合金は、長波長側に向かうに従って反射率が上昇し、かつ、可視光を含む広い範囲に対して反射特性を有する。したがって、波長可変干渉フィルターにより、広い波長域に対して、一様な分解能で所望波長の光を取り出すことができる。
【００２２】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられた可動部と、前記可動部の外周部に設けられ、前記可動部よりも剛性が小さい保持部とを備え、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記保持部の剛性は、前記可動部の可動中心に対して非対称となることが好ましい。
本発明では、第二基板は、第二反射膜が設けられる可動部が保持部により保持される構成となる。この場合、保持部の剛性が可動部よりも小さいので、ギャップ変更部により第二基板を撓ませる応力が付与されると、保持部が撓むことで、可動部が変位する。このような構成では、ギャップ変更部による応力付与により保持部を撓ませやすくする構成とすることで、第二基板を撓ませるための応力をより小さくできる。例えば、電圧が印加されることで第二基板を撓ませる応力を発生させるギャップ変更部では、第二基板を所定量撓ませるための電圧を小さくでき、省電力化を図れる。
一方、このような構成では、保持部の撓みにより可動部が変位される構成となるため、保持部に対して可動部の形状はほとんど変形しない。この場合、反射膜間ギャップを変動させた際の第二反射膜の撓みによる光学特性への影響が小さくなり、反射膜の反射特性による影響により、短波長側の分解能が、長波長側の分解能よりも低下してしまうことが考えられる。
これに対して、本発明では、保持部の剛性が、可動部の可動中心に対して非対称となる。この場合、ギャップ変更部により反射膜間ギャップを増大させると、保持部の剛性の差により、可動部が傾斜した状態で反射膜間ギャップが変動する。したがって、反射膜間ギャップに応じて、第一反射膜に対して第二反射膜の傾斜角度が変化し、長波長側に向かうに従って傾斜角度が大きくなる。よって、第二反射膜の傾斜の影響により、長波長側の分解能が低下（半値幅が増大）する。この場合、第二反射膜の撓みによる影響、及び第二反射膜の傾斜の影響と、反射膜の反射特性による影響とが相殺し合い、反射膜間ギャップを変更した場合でも、透過ピーク波長の半値幅が略一様となる。したがって、本発明においても、波長可変干渉フィルターにより取り出す光の波長によらず、分解能を略一様にできる。
【００２３】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられた可動部と、前記可動部の外周部に設けられ、前記可動部よりも剛性が小さい保持部とを備え、前記ギャップ変更部は、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記可動部の可動中心に対して非対称となる位置に前記保持部を撓ませる応力を付与することが好ましい。
【００２４】
本発明では、上記発明と同様に、第二基板に可動部及び保持部が設けられるため、ギャップ変更部により第二基板を撓ませるための応力をより小さくできる。
また、本発明では、ギャップ変更部により第二基板を撓ませる応力が付与される位置が、可動部の可動中心に対して非対称となる。したがって、この場合でも、ギャップ変更部により反射膜間ギャップを増大させると、応力が付与される位置に応じて、可動部（第二反射膜）が傾斜した状態で反射膜間ギャップが変動する。このため、第二反射膜の撓みによる影響、及び第二反射膜の傾斜の影響と、反射膜の反射特性による影響とが相殺し合い、反射膜間ギャップを変更した場合でも、透過ピーク波長の半値幅が略一様となる。したがって、本発明においても、波長可変干渉フィルターにより取り出す光の波長によらず、分解能を略一様にできる。
【００２５】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板は、前記第一基板に接合される接合部と、前記第二基板を厚み方向から見た平面視において、前記接合部の内側に設けられ、前記ギャップ変更部により付与される応力により前記第一基板から離れる方向に撓む撓み部と、を備え、前記第二反射膜は、前記撓み部に設けられたことが好ましい。
本発明では、第二基板に設けられる撓み部に第二反射膜が設けられる。このような構成では、ギャップ変更部により反射膜間ギャップを広げると、撓み部が撓むことで、第二反射膜も撓む。このため、第二反射膜の撓みによる影響と、反射膜の反射特性による影響とが相殺し合い、反射膜間ギャップを変更した場合でも、透過ピーク波長の半値幅が略一様となる。したがって、波長可変干渉フィルターにより取り出す光の波長によらず、分解能を略一様にできる。
【００２６】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記撓み部は、均一厚み寸法を有することが好ましい。
本発明では、撓み部が一様な厚み寸法に形成されるため、第二基板の製造性を向上させることができる。また、接合部の厚み寸法と、撓み部の厚み寸法とを同一寸法にすることも可能であり、この場合、第二基板に対してエッチング等の加工処理が不要となり、更に製造性を向上させることができ、製造コストを低減させることができる。
【００２７】
本発明の光学フィルターデバイスは、第一基板、前記第一基板に接合される第二基板、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、及び、前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部、を備えた波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を備え、前記第一基板及び前記第二基板により、前記第一基板及び前記第二基板の間に、前記反射膜間ギャップを含む第一密閉空間が構成され、前記第一密閉空間の気圧は、少なくとも前記第二基板の前記第一基板とは対向しない一方側の気圧に比べて小さいことを特徴とする。
【００２８】
本発明では、上述した発明と同様、波長可変干渉フィルターにおいて、設定された波長域から所望の波長の光から適切に取り出すことができる。また、波長可変干渉フィルターが筐体に収納される構成であるため、運搬時の波長可変干渉フィルターの保護や、波長可変干渉フィルターを機器へ組み込む際の作業効率性を向上させることができる。
【００２９】
本発明の光学フィルターデバイスでは、前記筐体内は密閉空間であり、前記第一密閉空間の気圧は、前記筐体内の気圧よりも小さいことが好ましい。
本発明では、筐体内が密閉空間であり、第一密閉空間の気圧と筐体内の気圧との差により初期ギャップ量が規定される。このため、光学フィルターデバイスを配置する環境が変化し、外部の気圧が変化した場合でも、初期ギャップ量が変化することがない。これにより、ギャップ量変更部により反射膜間ギャップを変化させた場合に、精度よく所望の波長の光を取り出すことができる。
【００３０】
本発明の光学モジュールは、第一基板と前記第一基板に接合される第二基板と、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜と、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光を検出する検出部と、を備え、前記第一基板及び前記第二基板により、前記第一基板及び前記第二基板の間に、前記反射膜間ギャップを含む第一密閉空間が構成され、前記第一密閉空間の気圧は、少なくとも前記第二基板の前記第一基板とは対向しない一方側の気圧に比べて小さいことを特徴とする。
【００３１】
本発明では、上述した発明と同様、波長可変干渉フィルターにおいて、設定された波長域から所望の波長の光から適切に取り出すことができる。したがって、波長可変干渉フィルターから取り出された光を検出部に検出することで、所望の特定波長の光の光量を精度よく検出することができる。
【００３２】
本発明の電子機器は、第一基板、前記第一基板に接合される第二基板、前記第一基板の前記第二基板に対向する面に設けられた第一反射膜、前記第二基板の前記第一基板に対向する面に設けられ、前記第一反射膜に対して反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、及び前記第二基板を前記第一基板と離れる方向に撓ませて前記反射膜間ギャップを変化させるギャップ変更部を有する波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、前記第一基板及び前記第二基板により、前記第一基板及び前記第二基板の間に、前記反射膜間ギャップを含む第一密閉空間が構成され、前記第一密閉空間の気圧は、少なくとも前記第二基板の前記第一基板とは対向しない一方側の気圧に比べて小さいことを特徴とする。
【００３３】
本発明では、上述した発明と同様、波長可変干渉フィルターにおいて、設定された波長域から所望の波長の光から適切に取り出すことができる。したがって、電子機器においても、必要となる波長の光が取り出されない等の不都合がなく、波長可変干渉フィルターから取り出された光に基づいて、正確な各種処理を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る第一実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。
【図３】図２のＡ−Ａ´線を断面した際の波長可変干渉フィルターの断面図。
【図４】第一実施形態の第一基板を第二基板側から見た平面図。
【図５】第一実施形態の第二基板を第三基板側から見た平面図。
【図６】第一実施形態の第三基板を第二基板側から見た平面図。
【図７】従来構成の波長可変干渉フィルターの一例を示す図。
【図８】従来の波長可変干渉フィルターと、本実施形態の波長可変干渉フィルターとにおいて、反射膜間ギャップを変化させた際の第二反射膜の傾きを示す図。
【図９】波長可変干渉フィルターを透過した透過ピーク波長の半値幅を示す図。
【図１０】第二実施形態の波長可変干渉フィルターの断面図であり、（Ａ）は、初期状態を示す断面図、（Ｂ）は、反射膜間ギャップを変化させた際の断面図。
【図１１】第三実施形態の波長可変干渉フィルターの断面図であり、（Ａ）は、初期状態を示す断面図、（Ｂ）は、反射膜間ギャップを変化させた際の断面図。
【図１２】第四実施形態の波長可変干渉フィルターの断面図であり、（Ａ）は、初期状態を示す断面図、（Ｂ）は、反射膜間ギャップを変化させた際の断面図。
【図１３】第五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１４】本発明の一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断面図。
【図１５】本発明の一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断面図。
【図１６】本発明の波長可変干渉フィルターを備えた測色装置（電子機器）を示す概略図。
【図１７】本発明の波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置（電子機器）を示す概略図。
【図１８】図１７のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１９】本発明の波長可変干渉フィルターを備えた食物分析装置（電子機器）の概略構成を示す図。
【図２０】本発明の波長可変干渉フィルターを備えた分光カメラ（電子機器）の概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［分光測定装置の構成］
図１は、本発明に係る分光測定装置の概略構成を示すブロック図である。
分光測定装置１は、例えば測定対象Ｘで反射した測定対象光における各波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する装置である。なお、本実施形態では、測定対象Ｘで反射した測定対象光を測定する例を示すが、測定対象Ｘとして、例えば液晶パネル等の発光体を用いる場合、当該発光体から発光された光を測定対象光としてもよい。
そして、この分光測定装置１は、図１に示すように、光学モジュール１０と、光学モジュール１０から出力された信号を処理する制御回路部２０と、を備えている。
【００３６】
［光学モジュールの構成］
光学モジュール１０は、波長可変干渉フィルター５と、検出部１１と、Ｉ−Ｖ変換器１２と、アンプ１３と、Ａ／Ｄ変換器１４と、電圧制御部１５とを備える。
この光学モジュール１０は、測定対象Ｘで反射された測定対象光を、入射光学系（図示略）を通して、波長可変干渉フィルター５に導き、波長可変干渉フィルター５を透過した光を検出部１１で受光する。そして、検出部１１から出力された検出信号は、Ｉ−Ｖ変換器１２、アンプ１３、及びＡ／Ｄ変換器１４を介して制御回路部２０に出力される。
【００３７】
［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のＡ-Ａ´線において、波長可変干渉フィルター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に示すように、第一基板５１、第二基板５２、及び第三基板５３を備えている。これらの各基板５１，５２，５３は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス等の各種ガラスや、水晶等により形成されている。そして、第一基板５１及び第二基板５２は、接合膜５４Ａにより接合され、第二基板５２及び第三基板５３は、接合膜５４Ｂにより接合されている。これらの接合膜５４Ａ，５４Ｂとしては、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜等を用いることができる。
【００３８】
第一基板５１の第二基板５２に対向する面には第一反射膜５５１が設けられ、第二基板５２の第一基板５１に対向する面には第二反射膜５５２が設けられている。これらの第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２は、反射膜間ギャップＧ１を介して対向配置されている。
また、第二基板５２及び第三基板５３の間には、本発明のギャップ変更部を構成す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、第二基板５２の第三基板５３に対向する面に設けられた第一電極５６１と、第三基板５３の第二基板５２に対向する面に設けられた第二電極５６２とにより構成されている。
【００３９】
そして、波長可変干渉フィルター５は、各基板５１,５２，５３の厚み方向から見た平面視（以降、フィルター平面視と称する場合がある）において、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２が重なり合う光干渉領域（有効領域Ａｒ０）を有し、この有効領域Ａｒ０を透過した光が検出部１１に入射する。
【００４０】
［第一基板の構成］
次に、第一基板５１の構成について詳述する。
図４は、第一基板５１を第二基板５２側から見た平面図である。
第一基板５１は、頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ７，Ｃ８を有する矩形板状部材である。この第一基板５１は、第二基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、第一反射膜５５１の内部応力等による第一基板５１の撓みはない。この第一基板５１の第二基板５２に対向する面には、エッチングにより形成される反射膜設置溝５１１が設けられる。
反射膜設置溝５１１には、図２、図３、図４に示すように、第一反射膜５５１が設けられる。この第一反射膜５５１としては、短波長側の反射率に比べて長波長側の反射率が高い反射膜が用いられる。このような第一反射膜５５１として、本実施形態では、可視光域から近赤外光域に対して高い反射特性を有するＡｇ合金膜が用いられる。
【００４１】
また、第一基板５１の反射膜設置溝５１１には、第二基板５２の後述する可動部５２１に対向する位置に、第二基板５２側に向かって突出する突出部５１２が設けられている。この突出部５１２は、図３及び図４に示すように、第一反射膜５５１の径外側、すなわち、有効領域Ａｒ０の領域外に、第一基板５１と一体に設けられている。このような突出部５１２は、例えば第一基板５１に対してエッチング等により反射膜設置溝５１１を形成する際に同時に形成される。
なお、突出部５１２の突出寸法としては、図３では、第一基板５１の厚み寸法と同一寸法となっているが、第一基板５１の基板厚み寸法と異なる寸法に形成されていてもよい。例えば、突出部５１２の突出寸法を第一基板５１の厚み寸法と同一にする場合は、第一基板５１を形成するための母材に対して、突出部５１２及び第一接合部５１３の形成位置にマスクを形成し、反射膜設置溝５１１の形成部分をエッチングすればよい。また、突出部５１２の突出寸法を第一基板５１の厚み寸法よりも小さくする場合は、第一接合部５１３の形成位置にマスクを形成し、突出部５１２突出寸法に応じた設計値までエッチングを行った後、突出部５１２及び第一接合部５１３の形成位置にマスクを形成し、反射膜設置溝５１１の形成部分をエッチングすればよい。
【００４２】
また、第一基板５１の反射膜設置溝５１１の外周側に、基板外周部に亘って第一接合部５１３が設けられている。この第一接合部５１３全体が第二基板５２に対して接合膜５４Ａにより接合されることで、反射膜設置溝５１１が第二基板５２により塞がれて、密閉空間（第一密閉空間５７Ａ）が構成される。一方、詳細は後述するが、第二基板５２及び第三基板５３により、第二基板５２の第三基板５３に対向する側の空間も密閉空間（第二密閉空間５７Ｂ）とされ、所定の気圧に維持されている。
そして、第一密閉空間５７Ａは、真空状態に維持されており、第二密閉空間５７Ｂは、第一密閉空間５７Ａよりも大きく、かつ大気圧よりも減圧された気圧に維持されている。したがって、第二基板５２は、静電アクチュエーター５６に電圧を印加しない初期状態において、第一密閉空間５７Ａ及び第二密閉空間５７Ｂの気圧差に応じて第一基板５１側に撓んでおり、撓んだ状態で突出部５１２が第二基板５２の可動部５２１に当接している。
このような構成では、突出部５１２の突出寸法により、初期状態における反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を規定することができる。
【００４３】
なお、本実施形態では、突出部５１２としては、図４に示すような平面視円環状の構成を例示したが、これに限られず、例えば、第一反射膜５５１の外周側に、フィルター中心点Ｏを中心として点対称となる位置に、ピン形状の突出部５１２を立設される構成などとしてもよい。
【００４４】
［第二基板の構成］
次に、第二基板５２の構成について詳述する。図５は、第二基板５２を第三基板５３側から見た平面図である。
第二基板５２は、図５に示すように、頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ７，Ｃ８を有する矩形板状部材である。第二基板５２は、図２、図３及び図５に示すように、フィルター中心点Ｏを中心とした円形の可動部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とを備える。
また、第二基板５２の一端側（辺Ｃ１−Ｃ２側）は、第三基板５３の端辺Ｃ５−Ｃ６よりも突出しており、第一端子取出部５２４を構成する。
【００４５】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、第二基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成される。
この可動部５２１の第一基板５１に対向する面には、第二反射膜５５２が設けられている。第二反射膜５５２としては、上述した第一反射膜５５１と同一の構成の反射膜が用いられる。
【００４６】
可動部５２１の第三基板５３に対向する面には、静電アクチュエーター５６を構成する第一電極５６１が設けられている。第一電極５６１は、フィルター平面視において、有効領域Ａｒ０の外周側に設けられ、フィルター中心点Ｏを中心とした円環状に形成されている。
また、第一電極５６１の外周縁には、第一引出電極５６３が接続され、この第一引出電極５６３は、第一電極５６１から第一端子取出部５２４に向かって延出する。第一引出電極５６３の先端部は、第一端子取出部５２４において外部に露出しており、例えばＦＰＣ（Flexible printed circuits）やリード線により、電圧制御部１５に接続される。
なお、これらの第一電極５６１及び第一引出電極５６３としては、導電性を有する電極であれば、いかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ＩＴＯや、Ｃｒ／Ａｕ積層電極等を用いることができる。また、第一電極５６１上に絶縁耐圧を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
【００４７】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２１よりも厚み方向に対する剛性が小さく形成されている。
このため、保持部５２２は可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により第一基板５１側に撓ませることが可能となる。この際、可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、静電引力により第二基板５２を撓ませる力が作用した場合でも、可動部５２１の撓みを抑制することが可能となり、これにより、可動部５２１に形成された第二反射膜５５２の撓みも抑制される。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、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等としてもよい。
【００４８】
そして、第二基板５２の第一基板５１に対向する面には、上述したように、保持部５２２の外周側に、基板外周部に亘って、第二接合部５２３が設けられ、第一基板５１の第一接合部５１３と接合膜５４Ａにより接合される。これにより、第一基板５１の反射膜設置溝５１１は、第二基板５２により閉塞されることになり、上記のように、第一密閉空間５７Ａが構成される。また、第一密閉空間５７Ａは、上述のように真空状態で維持される。この真空状態を形成する手法としては、いかなる手法を用いてもよく、例えば、真空状態下において、第一基板５１及び第二基板５２を接合することで、第一密閉空間５７Ａを真空にする。
【００４９】
また、第二基板５２の第三基板５３に対向する面には、保持部５２２の外周側で、かつ第一端子取出部５２４以外の領域には、基板外周部に亘って第二接合部５２５が設けられる。この第二接合部５２５は、接合膜５４Ｂにより、第三基板５３に設けられた第三接合部５３３に接合される。第一引出電極５６３が設けられている領域または取出し部に、封止材を注入する。また、後述する第二引出電極５６４が設けられる領域にも、封止材を注入する。したがって、上記のように、第二基板５２及び第三基板５３の間には、第二密閉空間５７Ｂが設けられることになる。
【００５０】
［第三基板の構成］
次に、第三基板５３の構成について詳述する。図６は、第三基板５３を第二基板５２側から見た平面図である。
第三基板５３は、図２及び図６に示すように、頂点Ｃ５，Ｃ６，Ｃ３，Ｃ４を有する矩形板状部材である。第三基板５３は、図２、図３及び図６に示すように、第二基板５２の可動部５２１及び保持部５２２に対向する領域に電極配置溝５３１を備える。
また、第三基板５３の一端側（辺Ｃ３−Ｃ４側）は、第二基板５２の端辺Ｃ７−Ｃ８よりも外側に突出しており、第二端子取出部５３４を構成する。
【００５１】
電極配置溝５３１は、エッチング等により第三基板５３の第二基板５２に対向する面により形成されている。この電極配置溝５３１には、第一電極５６１に対向する円環状の第二電極５６２が設けられる。
また、第二電極５６２の外周縁には、第二引出電極５６４が接続され、この第二引出電極５６４は、第二電極５６２から第二端子取出部５３４に向かって延出する。第二引出電極５６４の先端部は、第二端子取出部５３４において外部に露出しており、例えばＦＰＣやリード線により、電圧制御部１５に接続される。
なお、第一電極５６１及び第一引出電極５６３と同様に、第二電極５６２や第二引出電極５６４としては、導電性を有する電極であれば、いかなる電極材料を用いてもよく、ＩＴＯや、Ｃｒ／Ａｕ積層電極等を用いることができる。また、第二電極５６２上に絶縁耐圧を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
【００５２】
そして、第三基板５３の第二基板５２に対向する面には、上述したように、電極配置溝５３１の外周側に、基板外周部に亘って、第三接合部５３３が設けられ、第二基板５２の第二接合部５２５と接合膜５４Ｂにより接合される。第一引出電極５６３が設けられている領域または取り出し部に、封止材を注入する。また、後述する第二引出電極５６４が設けられる領域にも、封止材を注入する。したがって、上記のように、第二基板５２及び第三基板５３の間には、第二密閉空間５７Ｂが設けられることになる。
【００５３】
［検出部、Ｉ−Ｖ変換器、アンプ、Ａ／Ｄ変換器、及び電圧制御部の構成］
次に、図１に戻り、光学モジュール１０の検出部１１について説明する。
検出部１１は、波長可変干渉フィルター５の有効領域Ａｒ０を透過した光を受光（検出）し、受光量に基づいた検出信号を出力する。
Ｉ−Ｖ変換器１２は、検出部１１から入力された検出信号を電圧値に変換し、アンプ１３に出力する。
アンプ１３は、Ｉ−Ｖ変換器１２から入力された検出信号に応じた電圧（検出電圧）を増幅する。
【００５４】
Ａ／Ｄ変換器１４は、アンプ１３から入力された検出電圧（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、制御回路部２０に出力する。
電圧制御部１５は、制御回路部２０の制御に基づいて、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対して電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター５６の第一電極５６１及び第二電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が第一基板５１から離れる方向（第三基板５３に近接する方向）に変位して、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が所定値に設定される。
【００５５】
［制御回路部の構成］
次に、分光測定装置１の制御回路部２０について説明する。
制御回路部２０は、例えばＣＰＵやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置１の全体動作を制御する。この制御回路部２０は、図１に示すように、フィルター駆動部２１と、光量取得部２２と、分光解析部２３と、を備える。
また、制御回路部２０は、各種データを記憶する記憶部（図示略）を備え、当該記憶部には、静電アクチュエーター５６を制御するためのＶ−λデータが記憶される。このＶ−λデータには、静電アクチュエーター５６に印加する電圧に対する、有効領域Ａｒ０を透過する光のピーク波長が記録されている。
【００５６】
フィルター駆動部２１は、記憶部に記憶されるＶ−λデータを参照し、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に印加する電圧を設定し、電圧制御部１５に制御信号を出力する。
これにより、電圧制御部１５は、設定された電圧を第一電極５６１及び第二電極５６２間に印加して、反射膜間ギャップＧ１が変更される。
【００５７】
光量取得部２２は、検出部１１により検出された光量を取得し記憶部に記憶する。
分光解析部２３は、光量取得部２２により取得され記憶部に記憶された各波長に対する光量に基づいて、測定対象光の分光スペクトルを解析する。
【００５８】
［波長可変干渉フィルターの光学特性］
次に、上記のような分光測定装置１における波長可変干渉フィルター５の光学特性について、図面に基づいて説明する。
図７は、従来構成の波長可変干渉フィルターの一例を示す図である。
一般に、図７に示すような従来の波長可変干渉フィルター９０５では、第一基板９５１に設けられた第一反射膜９５３、及び第二基板９５２に設けられた第二反射膜９５４の反射膜間ギャップＧ２を設定するために、第一電極９５５及び第二電極９５６間に電圧を印加する。これにより、静電引力により、第二基板９５２が第一基板９５１側に撓む。すなわち、反射膜間ギャップＧ２を狭める方向に第二基板９５２を撓ませる。
【００５９】
図８は、図７に示すような従来の波長可変干渉フィルターと、本実施形態の波長可変干渉フィルターとにおいて、反射膜間ギャップを変化させた際の第二反射膜の傾きを示す図である。図９は、波長可変干渉フィルターを透過した透過ピーク波長の半値幅を示す図である。
図８に示すように、従来構成では、反射膜間ギャップＧ２が小さくなるに従って、第二反射膜９５４の傾きが大きくなる。一方、本実施形態では、反射膜間ギャップＧ１が大きくなるに従って、第二反射膜５５２の傾きが大きくなる。そのため、反射膜間ギャップＧ１が大きくなるほど、半値幅が大きくなる。
【００６０】
ここで、一対の反射膜の多重干渉により光を取り出すファブリーペロー干渉計では、反射膜の反射率に応じて透過特性が変化する。したがって、第一反射膜５５１，９５３、第二反射膜５５２,９５４として、例えばＡｇ合金等のように、短波長側から長波長側に向かうに従って反射率が上昇する反射膜を用いる場合、短波長側から長波長側に向かうに従って、透過ピーク波長の半値幅が小さくなる。
したがって、図７のような従来の構成では、長波長側において、反射膜９５３，９５４の反射率が大きく、かつ第二反射膜９５４の傾きも小さいため、図９に示すように、半値幅が小さく精度の高い透過ピーク波長の光を得ることができる。しかしながら、短波長側では、反射膜９５３，９５４の反射率が小さく、第二反射膜９５４の傾きも大きくなるため、透過ピーク波長の半値幅が大きくなり、分解能が低下してしまう。このため、測定対象とする波長によって、半値幅が異なり、一様な分解能で透過ピーク波長の光を取り出すことができないという課題がある。
また、反射膜間ギャップを変化させた際に、第二反射膜９５４の傾きがない場合であっても、反射膜９５３，９５４の反射率の影響により、図９に示すように、一様な分解能で透過ピーク波長の光を取り出すことができないという課題がある。
【００６１】
これに対して、本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、長波長側において、反射膜５５１，５５２の反射率が大きくなるが、第二反射膜５５２の傾きが増大することになる。このため、図９に示すように、従来構成に比べて、透過ピーク波長の半値幅は大きくなる。一方、短波長側において、反射膜５５１，５５２の反射率が小さい場合であっても、第二反射膜５５２の傾きが小さくできるため、透過ピーク波長の半値幅を、従来構成に比べて小さくできる。したがって、図９に示すように、測定対象波長域内から、どのような波長を取り出す場合であっても、ほぼ一様な半値幅の光を取り出すことが可能となる。これにより、取り出す波長の光によって、分解能が異なることがない。このような構成では、各波長の光を同じ条件で取り出すことができるので、分光測定装置１により、高精度な分光測定を実施することができる。
【００６２】
ところで、図７に示すような従来構成では、反射膜間ギャップＧ２の初期ギャップ量として、測定対象波長域における最大波長以上の光が透過可能なギャップ量に形成される。この場合、例えば第一基板９５１及び第二基板９５２を接合する接合膜の厚みが製造誤差等によって多少変動し、厚み寸法が大きくなった場合であっても、反射膜間ギャップＧ２を狭める方向に第二基板９５２を撓ませる構成であるため、波長可変干渉フィルター９０５から設計値である測定対象波長域から所望の波長の光を取り出して透過させることができる。
【００６３】
これに対して、反射膜間ギャップＧ１を広げる方向に駆動させる波長可変干渉フィルター５では、反射膜間ギャップＧ１の初期ギャップ量として、設計値である測定対象波長域における最低波長に対応したギャップ量以下に設定されている必要がある。この時、第一密閉空間５７Ａが第二密閉空間５７Ｂに対して減圧されていない場合、例えば製造誤差等により接合膜５４Ａの厚み寸法が増大してしまうと、反射膜間ギャップＧ１を最低波長に対応したギャップ量に設定できない場合がある。
これに対して、本実施形態では、第一密閉空間５７Ａ及び第二密閉空間５７Ｂが構成され、第一密閉空間５７Ａの気圧が第二密閉空間５７Ｂの気圧よりも小さい（真空）ため、初期状態において、第二基板５２が第一基板５１側に撓み、突出部５１２に当接する。したがって、突出部５１２の突出寸法により、反射膜間ギャップＧ１の初期ギャップ量を規定することができる。これにより、反射膜間ギャップＧ１の初期ギャップ量が、測定対象波長域における最低波長に対応したギャップ量以上となってしまう不都合を回避できる。
【００６４】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、第一基板５１及び第二基板５２の互いに対向する面にそれぞれ第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２が設けられている。これらの反射膜５５１，５５２間の反射膜間ギャップＧ１は、第二基板５２に設けられた第一電極５６１と、第三基板５３に設けられた第二電極５６２とに電圧を印加することで、反射膜間ギャップＧ１が拡がる方向に変化させられる。また、第一基板５１及び第二基板５２の間に設けられた反射膜間ギャップＧ１を含む第一密閉空間５７Ａは、第二基板５２及び第三基板５３の間に設けられた第二密閉空間５７Ｂよりも小さい気圧に設定されている。
このため、初期状態において第二基板５２が第一基板５１側に撓むことで、反射膜間ギャップＧ１の初期ギャップ量を十分に小さい値に設定することができ、設計された測定対象波長域の光を波長可変干渉フィルター５により取り出すことができる。
また、低波長域の光を取り出す際に、第二反射膜５５２の反り（撓み）や傾斜を抑制でき、透過ピーク波長の光の半値幅を小さくすることができ、分解能を向上させることができる。
【００６５】
本実施形態では、第二基板５２及び第三基板５３により、第二密閉空間５７Ｂが構成され、第一密閉空間５７Ａが第二密閉空間５７Ｂよりも低気圧に設定されている。
このような構成では、波長可変干渉フィルター５を配置する環境（気圧）によらず、初期状態における第二基板５２の第一基板５１側への撓み量を一定にでき、反射膜間ギャップＧ１の初期ギャップ量を一定にできる。これにより、静電アクチュエーター５６により反射膜間ギャップＧ１を変化させた際に、精度よく所望のギャップ量に設定することができ、所望波長の光を取り出すことができる。
【００６６】
本実施形態では、第一密閉空間５７Ａは真空状態に維持されている。
このため、第一反射膜５５１や第二反射膜５５２が、酸化等によって劣化することがなく、反射率特性を維持することができる。したがって、各反射膜５５１，５５２の劣化による反射率低下や、これによる波長可変干渉フィルターの分解能の低下を抑制できる。
【００６７】
本実施形態では、第一基板５１は、反射膜設置溝５１１から第二基板５２側に向かって突出する突出部５１２を備えている。
このため、突出部５１２が第二基板５２に当接することで、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２の接触を防止でき、反射膜同士の接触による劣化や破損を防止できる。したがって、波長可変干渉フィルターの分解能の低下を抑制できる。
【００６８】
本実施形態では、初期状態において、突出部５１２が第二基板５２に当接している。
このため、突出部５１２により、反射膜間ギャップＧ１の初期ギャップ量を規定することができ、常に一定の初期ギャップ量を確実に確保することができる。このため、波長可変干渉フィルター５の設置環境によらず、常に同一の初期ギャップ量から反射膜間ギャップＧ１を変化させることができるので、より高精度に所望波長の光を取り出すことができ、精度の高い分光測定を実施することができる。
【００６９】
本実施形態では、突出部５１２は、有効領域Ａｒ０の外側に設けられている。
このため、突出部５１２により有効領域Ａｒ０を透過する光の範囲を狭めることがなく、十分な光量の光を波長可変干渉フィルターから透過させることができる。
【００７０】
本実施形態では、突出部５１２が第一基板５１と一体に設けられている。
このため、突出部５１２として別部材を第一基板５１に固定する必要がなく、エッチングにより容易に突出部５１２を形成することができる。また、突出部５１２が、第一基板５１と同一の素材、すなわちガラスにより構成されるため、第二基板５２に当接した際に、突出部５１２と第二基板５２との貼りつきを防止できる。
なお、本実施形態では、第二基板５２の突出部５１２に対向する面に第二反射膜５５２が設けられていないが、第二反射膜５５２の形成領域を突出部５１２に対向する領域まで広げた構成としてもよい。この場合でも、突出部５１２と第二反射膜５５２とが異なる素材により構成されているので、突出部５１２と第二反射膜５５２とが接触した際の第二反射膜５５２の剥離等を防止することができる。
【００７１】
本実施形態では、第二基板５２の第一基板５１に対向しない面に第三基板５３が接合され、第二基板５２に設けられた第一電極５６１と、第三基板５３に設けられた第二電極５６２によりギャップ変更部である静電アクチュエーター５６が構成されている。
このような構成では、例えば圧電素子を用いて第二基板５２を撓ませるような構成等、他の駆動構成を用いて第二基板５２を撓ませる場合に比べて、構成の簡略化を図れる。これにより、波長可変干渉フィルター５の小型化、薄型化を図ることができる。
【００７２】
本実施形態では、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２は、短波長側から長波長側に向かうに従って反射率が大きくなる反射率特性を有している。これにより、波長可変干渉フィルター５により取り出す光の半値幅を一様にできる。
すなわち、図７に示すような反射膜間ギャップを狭める構成では、波長可変干渉フィルター９０５から長波長側の光を透過させる際、第二反射膜９５４の撓みや傾斜がなく、反射膜９５３，９５４の反射率も高くなるため、半値幅が小さい高分解能の光を取り出すことが可能となる。一方、このような従来の波長可変干渉フィルター９０５では、短波長側の光を透過させる際、第二反射膜９５４に撓みや傾斜が発生し、反射膜９５３，９５４の反射率も長波長側に比べて小さいため、半値幅が大きい低分解能の光が取り出されることになる。したがって、従来の波長可変干渉フィルター９０５では、短波長側から長波長側に向かうに従って半値幅が小さくなり、一様な分解能で光を取り出すことが困難となる。
これに対して、本実施形態では、短波長側では、反射膜５５１，５５２の反射率が長波長側に比べて小さい場合であっても、第二反射膜５５２の撓みや傾斜が抑制されるため、従来の波長可変干渉フィルター９０５に比べて、高分解能な光を取り出すことができる。一方、長波長側では、第二反射膜５５２の撓みや傾斜の影響により、従来の波長可変干渉フィルター９０５に比べて低分解能となる。したがって、本実施形態では、設定された波長域に対して、どのような波長の光を取り出す場合であっても、半値幅を略一様にすることができ、略一定の分解能で光を取り出すことができる。
したがって、分光測定装置１において、例えば測定対象光の分光スペクトルを取得する場合、低波長側の測定信頼性が長波長側の測定信頼性よりも低下する等の不都合を回避でき、正確な分光スペクトルを取得することができる。
【００７３】
また、本実施形態では、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２として、Ａｇ合金膜が用いられている。このようなＡｇ合金膜は、可視光域から近赤外光域に亘る広い波長域に対して反射特性を有する。したがって、波長可変干渉フィルター５の測定対象波長域として広い帯域を設定することができる。
【００７４】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る第二実施形態について、以下説明する。
上記第一実施形態では、静電アクチュエーター５６は、フィルター中心点Ｏを中心とした円環状である第一電極５６１及び第二電極５６２により構成されている。したがって、静電アクチュエーター５６は、可動部５２１に対してフィルター中心点Ｏに対してバランスよく静電引力を作用させるため、反射膜間ギャップＧ１を変動させた場合であっても、可動部５２１（第二反射膜５５２）の傾斜が小さくなる場合がある。また、可動部５２１が保持部５２２により保持される構成では、剛性が小さい保持部５２２の撓み量が大きく、可動部５２１の撓み量が極めて小さく抑えられる。
このような場合、可動部５２１の僅かな傾斜や僅かな撓みによる波長可変干渉フィルター５の光学特性への影響よりも、反射膜５５１，５５２の反射率特性による波長可変干渉フィルター５の光学特性への影響が強くなる。したがって、短波長側に対して、透過ピーク波長の半値幅を小さくすることができるが、長波長側に対する透過ピーク波長の半値幅が大きくならず、均一な半値幅の光学特性が得られなくなることがある。この場合であっても、図７に示すような従来構成に比べると、各波長に対する透過ピーク波長の半値幅の差を小さくできるが、第二実施形態では、各波長に対する透過ピーク波長の半値幅の差をより小さくし、より一様な半値幅で透過ピーク波長を透過させることが可能な構成について説明する。
【００７５】
図１０は、第二実施形態における波長可変干渉フィルター５Ａの断面図であり、（Ａ）は、初期状態を示す断面図、（Ｂ）は、反射膜間ギャップを変化させた際の断面図である。なお、図１０では、説明を分かり易くするため、可動部５２１の傾斜角や保持部５２２Ａの厚み寸法の差を誇張して表示している。また、以降の説明に当たり、上記第一実施形態と同一の構成については、同一符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
図１０に示すように、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、第二基板５２の保持部５２２Ａが、フィルター中心点Ｏに対して非対称となる厚み寸法を有する形状に形成されている。すなわち、保持部５２２Ａは、基板厚み方向に対する剛性が、フィルター中心点Ｏに対して非対称となる。
【００７６】
このような保持部５２２Ａでは、図１０（Ｂ）に示すように、厚み寸法が大きい部分で剛性が大きく、静電引力が付与された際に撓み難く、厚み寸法が小さい部分で剛性が小さく、静電引力が付与された際に撓み易くなる。
したがって、反射膜間ギャップが大きくなるにしたがって、可動部５２１（第二反射膜５５２）の傾斜が大きくなる。
【００７７】
このため、上記第一実施形態の構成において、透過ピーク波長の半値幅の均一化を図れない場合であっても、本実施形態では、透過ピーク波長の半値幅を均一化することができる。
つまり、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が増大するに従って、可動部５２１の傾斜が大きくなり、その分、有効領域Ａｒ０を透過する透過ピーク波長の光の半値幅を大きくすることができる。したがって、短波長側の透過ピーク波長の半値幅と、長波長側の透過ピーク波長の半値幅との均一化を図ることができる。
【００７８】
［第三実施形態］
次に本発明の第三実施形態に係る波長可変干渉フィルターについて、以下に説明する。
上記第二実施形態では、保持部５２２Ａの厚み寸法をフィルター中心点Ｏに対して非対称とすることで、静電アクチュエーター５６により静電引力を付与した際に可動部５２１を傾斜させる構成とした。これに対して、第三実施形態では、保持部５２２の厚み寸法が均一であり、静電アクチュエーター５６を構成する電極の配置位置が異なる点で上記第二実施形態と相違する。
【００７９】
図１１は、第三実施形態における波長可変干渉フィルター５Ｂの断面図であり、（Ａ）は、初期状態を示す断面図、（Ｂ）は、反射膜間ギャップを変化させた際の断面図である。なお、図１１では、説明を分かり易くするため、可動部５２１の傾斜角や静電アクチュエーター５６の設置位置を誇張して表示している。
【００８０】
図１１（Ａ）に示すように、第三実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂでは、第二基板５２の保持部５２２上に第一電極５６１Ａが設けられ、第三基板５３の電極配置溝５３１に、第一電極５６１Ａと対向する位置に第二電極５６２Ａが設けられる。
これらの第一電極５６１Ａ，第二電極５６２Ａは、フィルター中心点Ｏに対して非対称となる形状に形成されている。具体的には、電極５６１Ａ，５６２Ａは、円環形状に形成され、その円環中心点が、フィルター中心点Ｏと一致せず、偏心している。なお、第一電極５６１Ａが、フィルター中心点Ｏからの距離がそれぞれ異なる位置に複数設けられ、これらの第一電極５６１Ａに対向して第二電極５６２Ａが設けられる構成などとしてもよい。
【００８１】
このような構成では、第一電極５６１Ａ及び第二電極５６２Ａにより構成される静電アクチュエーター５６Ａも、フィルター中心点Ｏに対して非対称となる。このような構成では、保持部５２２のうち径外側に静電アクチュエーター５６Ａが位置する部分では、径内側に静電アクチュエーター５６Ａが位置する部分に比べて、同じ静電引力が付与されても、保持部５２２の撓み量が小さくなる。したがって、図１１（Ｂ）に示すように、静電アクチュエーター５６Ａに電圧を印加すると、可動部５２１（第二反射膜５５２）が第一反射膜５５１に対して傾斜し、反射膜間ギャップが大きくなるにしたがって、その傾斜角度も大きくなる。
【００８２】
このため、上記第一実施形態の構成において、透過ピーク波長の半値幅の均一化を図れない場合であっても、本実施形態では、透過ピーク波長の半値幅を均一化することができる。
つまり、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が増大するに従って、可動部５２１の傾斜が大きくなり、その分、有効領域Ａｒ０を透過する透過ピーク波長の光の半値幅を大きくすることができる。したがって、短波長側の透過ピーク波長の半値幅と、長波長側の透過ピーク波長の半値幅との均一化を図ることができる。
【００８３】
また、第二実施形態のような保持部５２２Ａを本実施形態に組み合わせる構成としてもよい。
この場合、例えば、保持部５２２Ａの厚み寸法が大きい部分に対して、径外側に静電アクチュエーター５６Ａが位置し、保持部５２２Ａの厚み寸法が小さい部分に対して、径内側に静電アクチュエーター５６Ａが位置するように、電極５６１Ａ，５６２Ａを構成することで、反射膜間ギャップＧ１に対する可動部５２１の傾斜を更に大きくすることもできる。
また、例えば、保持部５２２Ａの厚み寸法が大きい部分に対して、径内側に静電アクチュエーター５６Ａが位置し、保持部５２２Ａの厚み寸法が小さい部分に対して、径外側に静電アクチュエーター５６Ａが位置するように、電極５６１Ａ，５６２Ａを構成することで、可動部５２１の傾斜状態の微調整を行うこともできる。
【００８４】
なお、上記例では、円環形状の第一電極５６１Ａ及び第二電極５６２Ａの中心点が、フィルター中心点Ｏと一致せず、偏心していることで、静電アクチュエーター５６Ａにより発生させる静電引力が、フィルター中心点Ｏに対して非対称となる例を示したが、これに限定されない。例えば、第一電極及び第二電極の電極幅を不均一にすることで、静電アクチュエーターにより発生させる静電引力をフィルター中心点Ｏに対して非対称にする構成としてもよい。
例えば、図２に示すようなフィルター平面視において、フィルター中心点Ｏよりも辺Ｃ１−Ｃ２（Ｃ５−Ｃ６）側の電極５６１，５６２の幅寸法を、辺Ｃ３−Ｃ４（Ｃ７−Ｃ８）側の電極５６１，５６２の幅寸法よりも小さくする。この場合、静電アクチュエーター５６に電圧を印加すると、電極の幅寸法が小さい辺Ｃ１−Ｃ２（Ｃ５−Ｃ６）側に発生する静電引力が、電極の幅寸法が大きい辺Ｃ３−Ｃ４（Ｃ６−Ｃ７）側に発生する静電引力よりも小さくなる。したがって、フィルター中心点Ｏに対して静電引力が非対称に作用することになり、短波長側の透過ピーク波長の半値幅と、長波長側の透過ピーク波長の半値幅との均一化を図ることができる。
【００８５】
［第四実施形態］
次に、本発明に係る第四実施形態について、以下説明する。
上記第二実施形態及び第三実施形態では、反射膜間ギャップＧ１が大きくなるに従って、第二反射膜５５２の傾斜角度も大きくなる構成を例示した。これに対して、第四実施形態では、反射膜間ギャップＧ１が大きくなるに従って、第二反射膜５５２の撓み量を大きくする点で、上記実施形態と異なる。
【００８６】
図１２は、第四実施形態における波長可変干渉フィルター５Ｃの断面図であり、（Ａ）は、初期状態を示す断面図、（Ｂ）は、反射膜間ギャップを変化させた際の断面図である。なお、図１２では、説明を分かり易くするため、可動部５２１の撓みを誇張して表示している。
図１２（Ａ）に示すように、第四実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｃでは、第二基板５２Ａは、均一厚み寸法を有する１枚の基板により構成されている。この第二基板５２Ａの厚み寸法としては、例えば、第一実施形態における保持部５２２程度の寸法に形成されている。つまり、本実施形態では、第二基板５２Ａのうち、第一基板５１及び第三基板５３に接合される第二接合部５２３，５２５以外の領域が、本発明の撓み部を構成することになる。
したがって、第二基板５２Ａは、静電アクチュエーター５６により静電引力が付与されると、図１２（Ｂ）に示すように、第一基板５１及び第三基板５３に接合されていない領域全体が第三基板５３側に撓み、これにより反射膜間ギャップＧ１が変化する。つまり、本実施形態では、静電アクチュエーター５６に電圧を印加することで、第二反射膜５５２も第二基板５２Ａとともに撓み、その撓み量は、反射膜間ギャップＧ１が大きくなるに従って大きくなる。
【００８７】
このため、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２の反射率特性において、短波長側の反射率が長波長側の反射率に対して小さく、上記第一実施形態の構成では、これらの反射膜５５１，５５２による透過ピーク波長の半値幅の均一化を図れない場合であっても、本実施形態では、透過ピーク波長の半値幅を均一化することができる。つまり、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が増大するに従って、第二反射膜５５２の撓み量（反り）が大きくなり、その分、有効領域Ａｒ０を透過する透過ピーク波長の光の半値幅を大きくすることができる。したがって、短波長側の透過ピーク波長の半値幅と、長波長側の透過ピーク波長の半値幅との均一化を図ることができる。
また、第二基板５２Ａとして、均一厚み寸法の基板を用いることができるため、エッチング等による基板加工が不要となり、製造コストを低減することができる。
【００８８】
なお、第二実施形態のように、フィルター中心点Ｏに対して、第二基板５２Ａの厚み寸法が非対称となる基板を用いてもよい。さらには、第三実施形態のように、静電アクチュエーター５６により静電引力を付与する位置を、フィルター中心点Ｏに対して非対称となるように構成してもよい。
【００８９】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態の分光測定装置１では、光学モジュール１０に対して、波長可変干渉フィルター５が直接設けられる構成とした。しかしながら、光学モジュールとしては、複雑な構成を有するものもあり、特に小型化の光学モジュールに対して、波長可変干渉フィルター５を直接設けることが困難な場合がある。本実施形態では、そのような光学モジュールに対しても、波長可変干渉フィルター５や、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａを容易に設置可能にする光学フィルターデバイスについて、以下に説明する。
図１３は、本発明の第五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。
【００９０】
図１３に示すように、光学フィルターデバイス６００は、波長可変干渉フィルター５と、当該波長可変干渉フィルター５を収納する筐体６０１と、を備えている。なお、本実施形態では、一例として波長可変干渉フィルター５を例示するが、第二から第四実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂ，５Ｃが用いられる構成としてもよい。
筐体６０１は、ベース基板６１０と、リッド６２０と、ベース側ガラス基板６３０と、リッド側ガラス基板６４０と、を備える。
【００９１】
ベース基板６１０は、例えば単層セラミック基板により構成される。このベース基板６１０には、波長可変干渉フィルター５の第三基板５３が設置される。ベース基板６１０への第三基板５３の設置としては、例えば接着層等を介して配置されるものであってもよく、他の固定部材等に嵌合等されることで配置されるものであってもよい。また、ベース基板６１０には、有効領域Ａｒ０に対向する領域に、光通過孔６１１が開口形成される。そして、この光通過孔６１１を覆うように、ベース側ガラス基板６３０が接合される。ベース側ガラス基板６３０の接合方法としては、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットを用いたガラスフリット接合、エポキシ樹脂等による接着などを利用できる。
【００９２】
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の各引出電極５６３，５６４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、各引出電極５６３，５６４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が形成されており、各内側端子部６１５は、貫通孔６１４に充填された導電性部材を介して、ベース基板６１０のベース内側面６１２とは反対側のベース外側面６１３に設けられた外側端子部６１６に接続されている。
そして、ベース基板６１０の外周部には、リッド６２０に接合されるベース接合部６１７が設けられている。
【００９３】
リッド６２０は、図１３に示すように、ベース基板６１０のベース接合部６１７に接合されるリッド接合部６２４と、リッド接合部６２４から連続し、ベース基板６１０から離れる方向に立ち上がる側壁部６２５と、側壁部６２５から連続し、波長可変干渉フィルター５の第一基板５１側を覆う天面部６２６とを備えている。このリッド６２０は、例えばコバール等の合金または金属により形成することができる。
このリッド６２０は、リッド接合部６２４と、ベース基板６１０のベース接合部６１７とが、接合されることで、ベース基板６１０に密着接合されている。
この接合方法としては、例えば、レーザー溶着の他、銀ロウ等を用いた半田付け、共晶合金層を用いた封着、低融点ガラスを用いた溶着、ガラス付着、ガラスフリット接合、エポキシ樹脂による接着等が挙げられる。これらの接合方法は、ベース基板６１０及びリッド６２０の素材や、接合環境等により、適宜選択することができる。
【００９４】
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Ａｒ０に対向する領域に、光通過孔６２１が開口形成されている。そして、この光通過孔６２１を覆うように、リッド側ガラス基板６４０が接合される。リッド側ガラス基板６４０の接合方法としては、ベース側ガラス基板６３０の接合と同様に、例えばガラスフリット接合や、エポキシ樹脂等による接着などを用いることができる。
【００９５】
［第五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。
【００９６】
［第五実施形態の変形例］
上記第一から第四実施形態の波長可変干渉フィルター５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃに示すように、第二基板５２及び第三基板５３の間に、第二密閉空間５７Ｂが構成され、この第二密閉空間５７Ｂが所定気圧に設定されることで、第一密閉空間５７Ａとの気圧差により第二基板５２が第一基板５１側に撓んでいる。
しかしながら、本発明の波長可変干渉フィルターとしては、第二基板５２と第三基板５３との間に第二密閉空間５７Ｂが形成されているものに限られない。
【００９７】
例えば、第三基板５３において、有効領域Ａｒ０に対応する部分が開口された構成としてもよい。このような構成では、第三基板５３が有効領域Ａｒ０に介在しないため、第三基板５３での光の吸収や反射がなく、透過光の光量を増加させることができる。
しかしながら、このような波長可変干渉フィルターでは、第二基板５２の第三基板５３側の気圧が測定環境によって変化し、初期状態における第二基板５２の撓み量が変動するおそれがある。
これに対して、このような波長可変干渉フィルターを筐体６０１内に収納した光学フィルターデバイスでは、筐体６０１内を密閉空間にすることで、筐体６０１と第一密閉空間５７Ａとの気圧差により、第二基板５２の撓み量を一定にすることができ、初期ギャップ量にすることができる。また、この際、筐体６０１の内部を減圧することで、第二基板５２の可動部５２１を変位させる際の空気抵抗を低減でき、応答性を向上させることができる。
さらに、上記のように第三基板５３において、有効領域Ａｒ０に対応する領域に開口が設けられた波長可変干渉フィルターを用いる場合、第一電極５６１及び第二電極５６２に帯電粒子等が付着し、クーロン力が発生することも考えられる。これに対して、密閉された筐体６０１内に当該波長可変干渉フィルターを収納することで、帯電粒子や、水粒子、粉塵などが第一電極５６１や第二電極５６２に付着する不都合をも回避することができる。
【００９８】
［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。
【００９９】
例えば、上記各実施形態では、第一基板５１の反射膜設置溝５１１に突出部５１２が設けられる構成を例示したが、第二基板５２の第一基板５１に対向する面に突出部５１２が設けられる構成などとしてもよい。
また、第一基板５１及び第二基板５２の双方に突出部５１２が設けられる構成としてもよい。この場合、初期状態において、第一基板５１に設けられた突出部５１２と、第二基板５２に設けられた突出部とが当接する構成としてもよい。また、初期状態において、第一基板５１に設けられた突出部５１２が第二基板５２に当接し、第二基板５２に設けられた突出部が第一基板５１に当接する構成としてもよい。
【０１００】
また、初期状態において、突出部５１２が第二基板５２に当接する例を示したが、例えば、図１４に示す波長可変干渉フィルター５Ｄのように、初期状態において、突出部５１２が第二基板５２に当接しない構成としてもよい。
このような構成でも、第一密閉空間５７Ａが第二密閉空間５７Ｂよりも減圧されていることで、反射膜間ギャップＧ１の初期ギャップ量を測定したい波長よりも小さくすることができる。また、突出部５１２により、第一反射膜５５１と第二反射膜５５２との接触を防止することができ、反射膜同士の接触による破損や光学特性（反射率特性）の悪化を防止することができる。
【０１０１】
さらには、例えば図１５に示す波長可変干渉フィルター５Ｅように、第一基板５１又は第二基板５２に突出部が設けられない構成としてもよい。この場合でも、第一密閉空間５７Ａが第二密閉空間５７Ｂよりも減圧されていることで、反射膜間ギャップＧ１の初期ギャップ量を測定したい波長よりも小さくすることができる。
【０１０２】
また、突出部５１２として、第一基板５１に一体に設けられる例を示したが、例えば第一基板５１に別部材である突出部５１２を固定する構成等としてもよい。
さらに、突出部５１２は、第二基板５２に当接する例を示したが、例えば、第二反射膜５５２に当接する構成としてもよい。この場合、第二反射膜５５２として、有効領域Ａｒ０よりも大きい面積を有する反射膜を用いることが好ましい。
【０１０３】
上記第一から第四実施形態では、第一密閉空間５７Ａが真空状態に維持されている構成を例示したが、これに限定されない。例えば、第一密閉空間５７Ａとしては、第二密閉空間５７Ｂよりも減圧された状態に維持されていればよい。
また、第二密閉空間５７Ｂは、大気圧よりも減圧された状態とすることが好ましい。このような第二密閉空間５７Ｂとすることで、可動部５２１を変位させる際の空気抵抗を低減でき、静電アクチュエーター５６を駆動させた際の応答性を向上させることができる。
【０１０４】
第二基板５２及び第三基板５３により第二密閉空間５７Ｂを構成する例を示したが、これに限定されない。例えば、上述したように、第三基板５３の有効領域Ａｒ０に対応する位置に、開口部が設けられる構成としてもよい。この場合、上述したように、第三基板５３における光の反射や吸収を抑制でき、波長可変干渉フィルター５を透過する光の光量を増加させることができる。
この場合でも、一定の環境下（一定気圧下）で波長可変干渉フィルターを用いることで、反射膜間ギャップの初期ギャップ量の変動を防止することができる。
また、波長可変干渉フィルターを配置する環境（気圧）が変化する場合では、上述したように、内部が一定気圧に維持された気密空間を有する筐体６０１内に波長可変干渉フィルターを収納することで、初期ギャップ量の変動を防止することができる。
【０１０５】
上記の波長可変干渉フィルター５，５Ａ、５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ、５Ｅでは、ギャップ変更部として、電圧印加により静電引力により反射膜間ギャップＧ１を広げるように変化させる静電アクチュエーター５６を例示したが、これに限定されない。
例えば、各電極５６１,５６２の代わりに、コイルを配置した電磁アクチュエーターを用い、反射膜間ギャップを広げる方向に第二基板５２を撓ませる構成としてもよい。
更に、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、及び上部電極層を積層配置させ、下部電極層及び上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
【０１０６】
また、ギャップ変更部として、円環状の第一電極５６１及び第二電極５６２により構成される静電アクチュエーター５６を例示したが、例えば、第二基板５２及び第三基板５３の双方に、フィルター中心点Ｏを中心として、径寸法が異なる２つの円環状の電極（内側電極、外側電極）を形成する構成としてもよい。この場合、２つの電極をそれぞれ独立して駆動させることで、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量制御において、印加電圧の微調整が容易となり、より高精度にギャップ制御を実施することができる。
【０１０７】
上記各実施形態では、第一密閉空間５７Ａが、第二基板５２の第三基板５３側の気圧よりも小さくなる例を示したが、これに限定されない。例えば、第一から第四実施形態において、第一基板５１及び第二基板５２（５２Ａ）の間、第二基板５２（５２Ａ）及び第三基板５３の間が密閉されておらず、初期状態において、第二基板５２（５２Ａ）が撓んでいない状態であってもよい。この場合であっても、第一反射膜５５１及び第二反射膜５５２の反射特性として短波長側から長波長側に向かうに従って反射率が大きくなる反射膜（例えば、上述のようなＡｇ合金）を用いる場合、反射膜間ギャップを増大させたとしても、波長可変干渉フィルターの透過ピーク波長の半値幅を一様にすることができる。
【０１０８】
また、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波長可変干渉フィルターの駆動方法、光学モジュール、及び電子機器を適用することができる。
【０１０９】
例えば、図１６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１６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１６に示すように、検査対象Ａ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検査対象Ａにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー４２０にて受光し、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、すなわち検査対象Ａの色を分析して測定する装置である。
【０１１０】
光源装置４１０、光源４１１、複数のレンズ４１２（図１６には１つのみ記載）を備え、検査対象Ａ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検査対象Ａ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、例えば検査対象Ａが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置４００が設けられない構成としてもよい。
【０１１１】
測色センサー４２０は、図１６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電圧制御部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、検査対象Ａ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３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に代えて、波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅや光学フィルターデバイス６００が配置されてもよい。
【０１１２】
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１６に示すように、光源制御部４３１、測色センサー制御部４３２、および測色処理部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の電圧制御部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、検査対象Ａの色度を分析する。
【０１１３】
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、本発明の波長可変干渉フィルターを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等のガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
【０１１４】
図１７は、波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図１８は、図１７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１７に示すように、センサーチップ１１０と、吸引口１２０Ａ、吸引流路１２０Ｂ、排出流路１２０Ｃ、及び排出口１２０Ｄを備えた流路１２０と、本体部１３０と、を備えて構成されている。
本体部１３０は、流路１２０を着脱可能な開口を有するセンサー部カバー１３１、排出手段１３３、筐体１３４、光学部１３５、フィルター１３６、波長可変干渉フィルター５、及び受光素子１３７（検出部）等を含む検出装置と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１３８、電力を供給する電力供給部１３９等から構成されている。また、光学部１３５は、光を射出する光源１３５Ａと、光源１３５Ａから入射された光をセンサーチップ１１０側に反射し、センサーチップ側から入射された光を受光素子１３７側に透過するビームスプリッター１３５Ｂと、レンズ１３５Ｃ，１３５Ｄ，１３５Ｅと、により構成されている。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに、波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅや光学フィルターデバイス６００を配置してもよい。
また、図１８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１８に示すように、ＣＰＵ等により構成された信号処理部１４４、光源１３５Ａを制御するための光源ドライバー回路１４５、波長可変干渉フィルター５を制御するための電圧制御部１４６、受光素子１３７からの信号を受信する受光回路１４７、センサーチップ１１０のコードを読み取り、センサーチップ１１０の有無を検出するセンサーチップ検出器１４８からの信号を受信するセンサーチップ検出回路１４９、及び排出手段１３３を制御する排出ドライバー回路１５０などを備えている。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
また、センサーチップ１１０は、金属ナノ構造体が複数組み込まれ、局在表面プラズモン共鳴を利用したセンサーである。このようなセンサーチップ１１０では、レーザー光により金属ナノ構造体間で増強電場が形成され、この増強電場内にガス分子が入り込むと、分子振動の情報を含んだラマン散乱光、及びレイリー散乱光が発生する。
これらのレイリー散乱光やラマン散乱光は、光学部１３５を通ってフィルター１３６に入射し、フィルター１３６によりレイリー散乱光が分離され、ラマン散乱光が波長可変干渉フィルター５に入射する。そして、信号処理部１４４は、電圧制御部１４６を制御し、波長可変干渉フィルター５に印加する電圧を調整し、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５で分光させる。この後、分光した光が受光素子１３７で受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路１４７を介して信号処理部１４４に出力される。
信号処理部１４４は、上記のようにして得られた検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光のスペクトルデータと、ＲＯＭに格納されているデータとを比較し、目的のガス分子か否かを判定し、物質の特定をする。また、信号処理部１４４は、表示部１４１にその結果情報を表示させたり、接続部１４２から外部へ出力したりする。
【０１１８】
なお、上記図１７及び図１８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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
図１９は、波長可変干渉フィルター５を利用した電子機器の一例である食物分析装置の概略構成を示す図である。
この食物分析装置２００は、図１９に示すように、検出器２１０（光学モジュール）と、制御部２２０と、表示部２３０と、を備えている。検出器２１０は、光を射出する光源２１１と、測定対象物からの光が導入される撮像レンズ２１２と、撮像レンズ２１２から導入された光を分光する波長可変干渉フィルター５と、分光された光を検出する撮像部２１３（検出部）と、を備えている。なお、波長可変干渉フィルター５に代えて、波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅや光学フィルターデバイス６００が配置されてもよい。
また、制御部２２０は、光源２１１の点灯・消灯制御、点灯時の明るさ制御を実施する光源制御部２２１と、波長可変干渉フィルター５を制御する電圧制御部２２２と、撮像部２１３を制御し、撮像部２１３で撮像された分光画像を取得する検出制御部２２３と、信号処理部２２４と、記憶部２２５と、を備えている。
【０１２１】
この食物分析装置２００は、システムを駆動させると、光源制御部２２１により光源２１１が制御されて、光源２１１から測定対象物に光が照射される。そして、測定対象物で反射された光は、撮像レンズ２１２を通って波長可変干渉フィルター５に入射する。波長可変干渉フィルター５は電圧制御部２２２の制御により所望の波長を分光可能な電圧が印加されており、分光された光が、例えばＣＣＤカメラ等により構成される撮像部２１３で撮像される。また、撮像された光は分光画像として、記憶部２２５に蓄積される。また、信号処理部２２４は、電圧制御部２２２を制御して波長可変干渉フィルター５に印加する電圧値を変化させ、各波長に対する分光画像を取得する。
【０１２２】
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。
【０１２３】
また、図１９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。
【０１２４】
更には、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、電子機器としては、以下のような装置に適用することができる。
例えば、各波長の光の強度を経時的に変化させることで、各波長の光でデータを伝送させることも可能であり、この場合、光学モジュールに設けられた波長可変干渉フィルターにより特定波長の光を分光し、受光部で受光させることで、特定波長の光により伝送されるデータを抽出することができ、このようなデータ抽出用光学モジュールを備えた電子機器により、各波長の光のデータを処理することで、光通信を実施することもできる。
【０１２５】
また、電子機器としては、本発明の波長可変干渉フィルターにより光を分光することで、分光画像を撮像する分光カメラ、分光分析機などにも適用できる。このような分光カメラの一例として、波長可変干渉フィルターを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図２０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２０に示すように、カメラ本体３１０と、撮像レンズユニット３２０と、撮像部３３０（検出部）とを備えている。
カメラ本体３１０は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット３２０は、カメラ本体３１０に設けられ、入射した画像光を撮像部３３０に導光する。また、この撮像レンズユニット３２０は、図２０に示すように、対物レンズ３２１、結像レンズ３２２、及びこれらのレンズ間に設けられた波長可変干渉フィルター５を備えて構成されている。
撮像部３３０は、受光素子により構成され、撮像レンズユニット３２０により導光された画像光を撮像する。
このような分光カメラ３００では、波長可変干渉フィルター５により撮像対象となる波長の光を透過させることで、所望波長の光の分光画像を撮像することができる。
【０１２６】
更には、本発明の波長可変干渉フィルターをバンドパスフィルターとして用いてもよく、例えば、発光素子が射出する所定波長域の光のうち、所定の波長を中心とした狭帯域の光のみを波長可変干渉フィルターで分光して透過させる光学式レーザー装置としても用いることができる。
また、本発明の波長可変干渉フィルターを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
【０１２７】
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。
【０１２８】
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、及び電子機器は、入射光から所定の光を分光するいかなる装置にも適用することができる。そして、本発明の波長可変干渉フィルターは、上述のように、１デバイスで複数の波長を分光させることができるため、複数の波長のスペクトルの測定、複数の成分に対する検出を精度よく実施することができる。したがって、複数デバイスにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、光学モジュールや電子機器の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。
【０１２９】
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】
【０１３０】
１…分光測定装置（電子機器）、５,５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ，５Ｅ…波長可変干渉フィルター、１０…光学モジュール、１１…検出部、２０…制御回路部、５１…第一基板、５２，５２Ａ…第二基板、５３…第三基板、５６，５６Ａ…静電アクチュエーター（ギャップ変更部）、５７Ａ…第一密閉空間、５７Ｂ…第二密閉空間、１００…ガス検出装置（電子機器）、２００…食物分析装置（電子機器）、３００…分光カメラ（電子機器）、５１２…突出部、５２１…可動部、５２２，５２２Ａ…保持部、５５１…第一反射膜、５５２…第二反射膜、５６１，５６１Ａ…第一電極、５６２，５６２Ａ…第二電極、６００…光学フィルターデバイス、６０１…筐体、Ａｒ０…有効領域、Ｇ１…反射膜間ギャップ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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