光フィルター、光フィルターモジュール、光分析装置および光フィルターの製造方法
【課題】中間部材を設けずに対向する基板間を容易に接続する光フィルターを提供する。
【解決手段】固定基板５１と、固定基板５１に対向する可動基板５２と、固定基板５１に形成された第１反射膜５４と、可動基板５２に設けられ、第１反射膜５４とギャップを介して対向する第２反射膜５５と、固定基板５１に設けられた第１駆動電極５６１と、可動基板５２に設けられ、第１駆動電極５６１と対向する第２駆動電極５６２と、固定基板５１に設けられた第１接続電極５７１と、可動基板５２に設けられ、第１接続電極５７１の一部と対向する位置に可動基板５２の厚み方向の寸法が小さく形成された薄肉部５８２と、第２駆動電極５６２に接続され、第１接続電極５７１に対向して薄肉部に形成された第２接続電極５７２と、を備え、第１接続電極５７１と薄肉部５８２に形成された第２接続電極５７２とが接続されている。
【解決手段】固定基板５１と、固定基板５１に対向する可動基板５２と、固定基板５１に形成された第１反射膜５４と、可動基板５２に設けられ、第１反射膜５４とギャップを介して対向する第２反射膜５５と、固定基板５１に設けられた第１駆動電極５６１と、可動基板５２に設けられ、第１駆動電極５６１と対向する第２駆動電極５６２と、固定基板５１に設けられた第１接続電極５７１と、可動基板５２に設けられ、第１接続電極５７１の一部と対向する位置に可動基板５２の厚み方向の寸法が小さく形成された薄肉部５８２と、第２駆動電極５６２に接続され、第１接続電極５７１に対向して薄肉部に形成された第２接続電極５７２と、を備え、第１接続電極５７１と薄肉部５８２に形成された第２接続電極５７２とが接続されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光フィルター、光フィルターモジュール、光分析装置および光フィルターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の波長を有する光から特定の波長の光を取り出す光フィルターが知られている。光フィルターの一例として、例えば波長可変干渉フィルターが挙げられる。
波長可変干渉フィルターは、２つの基板に形成した反射膜（光学膜）を対向配置し、静電アクチュエーターなどを用いて反射膜間のギャップ寸法を変化させて、ギャップ寸法に応じた波長の光を透過するように構成した光フィルターである。
例えば、特許文献１の可変形状鏡では、対向するミラー基板と配線基板との電気的な導通にＡｕバンプなどの中間部材を用いる構造が開示されている。このようにして、配線基板から外部との接続を可能とする構造としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６１９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の可変形状鏡では、ミラー基板と配線基板との電気的接続のためにＡｕバンプなどの中間部材を設ける必要がある。また、配線基板と中間部材、中間部材とミラー基板との接合が必要であり、対向する基板間を容易に接続することができないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる光フィルターは、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、前記第１基板に設けられた第１接続電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成され、前記第２基板の厚み方向に可撓性を有する薄肉部と、前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、を備え、前記第１基板と前記第２基板とが接合され、前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第１基板の第１接続電極と、第２基板の薄肉部に形成された第２接続電極とが接続されている。第２基板に形成された薄肉部は第２基板の厚み方向に可撓性を有するため、中間部材を用いず第１基板と第２基板との電気的接続が容易にできる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる光フィルターにおいて、前記薄肉部は前記第２基板の前記第１基板と対向する面とは反対の面に、平面視で円形の凹部が設けられ、前記凹部の底面と前記第２基板の前記第１基板と対向する面との間を厚みとする前記薄肉部が形成されることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、薄肉部は第２基板の第１基板と対向する面とは反対の面に凹部を設けることで形成される。つまり、薄肉部は第１基板の第１接続電極に近い位置に形成することができる。また、薄肉部が平面視で円形状であることから第２基板の厚み方向に変形し易く、薄肉部に形成された第２接続電極と、第１基板の第１接続電極とを容易に接続できる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる光フィルターにおいて、前記薄肉部は前記第１基板に近づく方向に変形された状態で、前記第１接続電極と前記第２接続電極とが接続されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、第１接続電極と第２接続電極が接続される前の状態では、両者間に間隙があるため、第１接続電極と第２接続電極との接続に必要な電極の膜厚を設定でき、信頼性の高い接続が可能である。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる光フィルターにおいて、前記第１接続電極は前記第１基板の厚み方向に突出する突部に設けられていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１接続電極は第１基板の厚み方向に突出する突部に設けられている。このことから、第１接続電極と第２接続電極の距離が短くなり、薄肉部の変形量が小さくてすみ、第１接続電極と第２接続電極とを容易に接続できる。また、第１接続電極と第２接続電極との接続後の反力（第１接続電極と第２接続電極との接続を引き剥がす力）が小さくなり、光フィルターに応力がかからない。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかる光フィルターモジュールは、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、前記第１基板に設けられた第１接続電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成された薄肉部と、前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、前記第１反射膜または前記第２反射膜を透過した光を受光する受光部と、を備え、前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする。
【００１５】
本適用例の光フィルターモジュールは、中間部材を用いず第１基板と第２基板との電気的接続が可能である。このように、簡単な構造で第１基板の第１接続電極と第２基板の第２接続電極とを接続でき、光フィルターモジュールの構造の簡素化に貢献できる。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる光分析装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、前記第１基板に設けられた第１接続電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成された薄肉部と、前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、前記第１反射膜または前記第２反射膜を透過した光を受光する受光部と、前記受光部から得られる信号に基づき前記光の光特性を分析する分析処理部と、を備え、前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする。
【００１７】
本適用例の光分析装置は、中間部材を用いず第１基板と第２基板との電気的接続が可能である。このように、簡単な構造で第１基板の第１接続電極と第２基板の第２接続電極とを接続でき、光分析装置の構造の簡素化に貢献できる。
【００１８】
［適用例７］本適用例にかかる光フィルターの製造方法は、第１基板をエッチングし電極形成部を形成する電極形成部形成工程と、前記電極形成部に第１駆動電極と第１接続電極とを形成する第１電極形成工程と、前記第１基板に第１反射膜を形成する第１反射膜形成工程と、第２基板をエッチングし前記第１接続電極と対向する位置に薄肉部を形成する薄肉部形成工程と、前記第２基板に第２駆動電極と、前記第２駆動電極に接続し前記薄肉部の前記第１接続電極と対向する位置に第２接続電極とを形成する第２電極形成工程と、前記第２基板に第２反射膜を形成する第２反射膜形成工程と、前記第１基板と、前記第２基板とを接合する接合工程と、前記薄肉部に外力を加え、前記第１基板の前記第１接続電極と前記第２基板の前記第２接続電極とを接続する接続工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この製造方法によれば、薄肉部に外力を加え、第１基板の第１接続電極と第２基板の第２接続電極とを接続する。このため、中間部材を用いず第１基板と第２基板との電気的接続が可能である。そして、第２基板に形成された薄肉部は変形し易いため、接続が容易である。
【００２０】
［適用例８］上記適用例にかかる光フィルターの製造方法において、前記接続工程は前記第１接続電極および前記第２接続電極を加熱し、外力を加えて前記第１接続電極と前記第２接続電極とを金属間接合することが好ましい。
【００２１】
この製造方法によれば、第１接続電極および第２接続電極を加熱し、外力を加えて接触させることで、電極間において金属間接合することができる。そして、金属間接合により第１接続電極と第２接続電極との確実で信頼性の高い接続ができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例にかかる光フィルターの製造方法において、前記接続工程は前記第１接続電極および前記第２接続電極の表面を表面活性化処理した後に外力を加え、前記第１接続電極と前記第２接続電極とを金属間接合することが好ましい。
【００２３】
この製造方法によれば、第１接続電極および第２接続電極の表面に表面活性化処理を施して接触させることで、電極間において常温で金属間接合することができる。そして、金属間接合により第１接続電極と第２接続電極との確実で信頼性の高い接続ができる。
【００２４】
［適用例１０］上記適用例にかかる光フィルターの製造方法において、前記第１接続電極、前記第１反射膜および前記第２接続電極、前記第２反射膜が同じ金属材料であることが好ましい。
【００２５】
この製造方法によれば、第１基板に形成される第１接続電極と第１反射膜が同じ金属材料で形成され、第２基板に形成される第２接続電極と第２反射膜が同じ金属材料で形成する。このことから、第１基板または第２基板の作成において、第１接続電極と第１反射膜または第２接続電極と第２反射膜を同じ工程で形成することができ、効率的に光フィルターを製造することができる。
【００２６】
［適用例１１］上記適用例にかかる光フィルターの製造方法において、前記金属材料がＡｇまたはＡｇ合金であることが好ましい。
【００２７】
この製造方法によれば、第１接続電極と第１反射膜および第２接続電極と第２反射膜をＡｇまたはＡｇ合金で形成する。このＡｇまたはＡｇ合金は反射膜の材料として良好な材料であり、また配線の材料としても抵抗が小さく良好な材料である。このことから、本適用例によれば特性の優れた光フィルターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の測色装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態におけるエタロンの構成を示す平面図。
【図３】第１実施形態におけるエタロンの構成を示す断面図。
【図４】第１実施形態におけるエタロンの構成を示す断面図。
【図５】第１実施形態における固定基板の構成を示す平面図。
【図６】第１実施形態における可動基板の構成を示す平面図。
【図７】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その１）。
【図８】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その２）。
【図９】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その３）。
【図１０】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その４）。
【図１１】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その５）。
【図１２】第１実施形態における変形例を示すエタロンの断面図。
【図１３】第２実施形態におけるエタロンの構成を示す断面図。
【図１４】第２実施形態における固定基板の構成を示す平面図。
【図１５】第２実施形態における変形例を示すエタロンの断面図。
【図１６】第３実施形態における光分析装置としてのガス検出装置の構成を示す断面図。
【図１７】第３実施形態におけるガス検出装置の回路ブロック図。
【図１８】第４実施形態における光分析装置としての食物分析装置の構成を示すブロック図。
【図１９】第５実施形態における光分析装置としての分光カメラの構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更して概略の構成を示している。
（第１の実施形態）
【００３０】
以下、本発明に係る第１実施形態を図面に基づいて説明する。
＜測色装置の概略構成＞
図１は光分析装置としての測色装置の構成を示すブロック図である。
測色装置１は、検査対象Ａに光を照射する光源装置２と、測色センサー３（光フィルターモジュール）と、測色装置１の全体動作を制御する制御装置４とを備える。
この測色装置１は、検査対象Ａに光源装置２から光を照射し、検査対象Ａから反射された検査対象光を測色センサー３にて受光し、測色センサー３から出力される検出信号に基づいて、検査対象光の色度を分析して測定する装置である。
【００３１】
＜光源装置の構成＞
光源装置２は、光源２１、複数のレンズ２２（図１には１つのみ図示）を備え、検査対象Ａに対して白色光を射出する。また、複数のレンズ２２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２は、光源２１から射出された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２を備える測色装置１を例示するが、例えば検査対象Ａが発光部材である場合、光源装置２を設けずに測色装置を構成してもよい。
【００３２】
＜測色センサーの構成＞
光フィルターモジュールとしての測色センサー３は、エタロン（波長可変干渉フィルター）５と、静電アクチュエーターに印加する電圧を制御し、エタロン５で透過させる光の波長を変える電圧制御部３２と、エタロン５を透過した光を受光する受光部３１と、を備える。
また、測色センサー３は、検査対象Ａで反射された反射光（検査対象光）を、エタロン５に導光する光学レンズ（図示せず）を備えている。そして、この測色センサー３は、光学レンズに入射した検査対象光をエタロン５で所定波長帯域の光に分光し、分光した光が受光部３１にて受光される。
受光部３１は、フォトダイオードなどの光電変換素子により構成されており、受光量に応じた電気信号を生成する。そして、受光部３１は制御装置４に接続され、生成した電気信号を受光信号として制御装置４に出力する。
【００３３】
（エタロンの構成）
図２は、エタロンの構成を示す平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断線に沿う断面図である。また、図４は図２のＢ−Ｂ断線に沿う断面図である。
図２に示すように、光フィルターとしてのエタロン５は、平面視で正方形状の板状の光学部材であり、一辺が例えば１０ｍｍに形成されている。このエタロン５は、図３、図４に示すように、固定基板（第１基板）５１および可動基板（第２基板）５２を備えている。
これらの基板５１，５２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、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などの基材からなり、板状の基材をエッチングすることにより形成されている。
そして、エタロン５は、固定基板５１および可動基板５２が接合膜５３にて接合されて一体に構成される。なお、接合膜５３は、ポリオルガノシロキサンを用いたプラズマ重合膜が採用されている。
【００３４】
固定基板５１と可動基板５２との間には、光の反射特性と透過特性とを有する第１反射膜５４、および第２反射膜５５が設けられる。ここで、第１反射膜５４は、固定基板５１の可動基板５２に対向する面に固定され、第２反射膜５５は、可動基板５２の固定基板５１に対向する面に固定されている。また、これらの第１反射膜５４および第２反射膜５５は、ギャップを介して対向配置されている。
【００３５】
さらに、固定基板５１と可動基板５２との間には、静電アクチュエーター５６が設けられ、第１反射膜５４と第２反射膜５５の間のギャップ寸法の調整をする。
静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた第１駆動電極５６１と、可動基板５２に設けられた第２駆動電極５６２とから構成されている。
【００３６】
なお、エタロン５は、第１駆動電極５６１と第２駆動電極５６２との距離が第１反射膜５４と第２反射膜５５との距離より大きく形成されている。例えば、第１駆動電極５６１と第２駆動電極５６２の間に電圧を印加しない初期状態において、第１駆動電極５６１と第２駆動電極５６２との距離が２μｍ、第１反射膜５４と第２反射膜５５との距離（ギャップ寸法）が０．５μｍに設定されている。このため、第１駆動電極５６１と第２駆動電極５６２との間のギャップ寸法が微小となったときに急激に引っ張る力が増加するプルイン現象を抑制することができる構成となっている。
【００３７】
また、図２、図４に示すように、可動基板５２には、第２駆動電極５６２に接続する第２接続電極５７２が設けられている。この第２接続電極５７２の一部は可動基板５２に形成された薄肉部５８２に設けられている。
固定基板５１には外部との接続を果たす電極パッド５６４Ｐが設けられ、電極パッド５６４Ｐには第１接続電極５７１が接続されている。
そして、薄肉部５８２が固定基板５１に向かって変形し、第２接続電極５７２と第１接続電極５７１とが金属間接合され、固定基板５１と可動基板５２との間の電気的接続を可能としている。このようにして、一方の基板である固定基板５１から外部との接続を可能とする構造が得られる。
【００３８】
次に、エタロン５の構成の理解のために固定基板５１および可動基板５２の構成について詳細に説明する。
（固定基板の構成）
図５は固定基板の構成を示す平面図であり、可動基板と対向する面を見た図である。
固定基板５１は、厚みが例えば５００μｍの石英ガラス基材をエッチング加工して形成される。この固定基板５１には、エッチングにより固定基板５１の中央を中心とする円形の凹部が設けられ、電極形成部５１１および反射膜形成部５１２が形成される。
電極形成部５１１は反射膜形成部５１２より深くエッチングされ、円柱状の反射膜形成部５１２が突出して、その周りに同心円状に電極形成部５１１が形成されている（図３、図４参照）。
【００３９】
反射膜形成部５１２には、円形状の第１反射膜５４が形成され、この第１反射膜５４はＡｇ、Ａｇ合金などの金属膜により約１００ｎｍの厚みで形成されている。なお、第１反射膜５４はＡｇＣ合金や、ＴｉＯ2などの誘電体膜の上にＡｇＣ合金やＡｇ合金などを積層した構成でもよい。
【００４０】
そして、電極形成部５１１に円環状の第１駆動電極５６１が形成されている。この第１駆動電極５６１は導電膜であり、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）膜が用いられる。また、第１駆動電極５６１はＣｒ膜を下地とし、その上にＡｕ膜を積層したＣｒ／Ａｕ膜などを用いても良い。第１駆動電極５６１の厚みは約５０ｎｍに形成される。
【００４１】
また、電極形成部５１１の外周縁から固定基板５１の対角の位置にある頂点Ｃ１，Ｃ２に向かって溝が延出している。頂点Ｃ１に向かう溝には第１駆動電極５６１に接続された導通電極５６３が形成されている。そして、導通電極５６３に接続され、固定基板５１の頂点Ｃ１を有する隅部に、外部との接続を果たす電極パッド５６３Ｐが形成されている。
【００４２】
固定基板５１の頂点Ｃ２側にも外部との接続を果たす電極パッド５６４Ｐが形成されている。頂点Ｃ２に向かう溝には、第１駆動電極５６１に接続しない第１接続電極５７１が形成されている。そして、第１接続電極５７１は電極パッド５６４Ｐに接続されている。
なお、導通電極５６３，電極パッド５６３Ｐおよび第１接続電極５７１，電極パッド５６４Ｐが設けられる溝は、エッチングにより電極形成部５１１と同じ深さに形成されている。
【００４３】
導通電極５６３，電極パッド５６３Ｐ，電極パッド５６４Ｐは、例えば導電材料のＩＴＯ膜で形成される。また、第１接続電極５７１は金属膜で形成され、例えばＣｒ／Ａｕ膜が用いられている。第１接続電極５７１はＣｒ／Ａｕ膜の他に、Ａｇ膜、Ａｇ合金膜、Ａｌ膜などを用いても良い。
【００４４】
固定基板５１において、電極形成部５１１、反射膜形成部５１２、電極形成部５１１より延出した溝を除いた平面の部分が可動基板５２と接合される接合面５１５となる。
この接合面５１５には、主材料としてポリオルガノシロキサンを用いた接合膜５３が設けられている。接合膜５３はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などにより成膜されたプラズマ重合膜が採用される。
【００４５】
（可動基板の構成）
図６は可動基板の構成を示す平面図であり、固定基板と対向する面を見た図である。
可動基板５２は、厚みが例えば２００μｍの石英ガラス基材の一面をエッチングにより加工することで形成される。
可動基板５２の四隅のうち対角となる２つの隅部には切欠部５２６が形成されている。この切欠部５２６は、固定基板５１の電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと対応する位置に形成される。
この可動基板５２には、基板中央を中心とする円柱状の可動部５２２と、その周りに同心円状に可動部５２２を保持する連結保持部５２３と、が形成されている。
連結保持部５２３は、固定基板５１と対向する面とは反対の面に円環状の溝が形成され、可動部５２２の厚みより薄くなるように形成されている（図３、図４参照）。
このように、可動基板５２はダイヤフラム構造を持ち、可動部５２２が可動基板５２の厚み方向に移動しやすいように構成されている。
【００４６】
また、連結保持部５２３と一つの切欠部５２６との間には円形の凹部５８１が形成されている（図２参照）。この凹部５８１は連結保持部５２３と同様に、固定基板５１と対向する面とは反対の面に形成される。この凹部５８１の底部は連結保持部５２３と同じ深さに形成され、可動基板５２の厚みに対して薄い、薄肉部５８２が形成される。この薄肉部５８２は、可動基板５２の厚み方向に対して可撓性を有している。
薄肉部５８２は円形の凹部５８１により形成されるため、本実施形態では円形であるが、この形には限らず矩形、多角形等どのような形状であっても良い。薄肉部５８２の形状が円形であれば、薄肉部５８２を変形させたとき、境界面での応力が均等となり薄肉部５８２が変形し易い。また、薄肉部５８２の変形による応力の集中が起こらず薄肉部５８２の破損を防止することができる。
この薄肉部５８２を形成する位置は、固定基板５１と可動基板５２とを接合するアライメント状態で平面を透視した場合、固定基板５１の第１接続電極５７１の一部と重なる位置に形成される。
【００４７】
このように、可動基板５２の固定基板５１に対向する面は基材の平面を利用し、エッチング加工された面を有していない。そして、可動基板５２の中央部に第２反射膜５５と、その第２反射膜５５を取りまくように連結保持部５２３に形成された第２駆動電極５６２が設けられている。なお、この第２駆動電極５６２は可動部５２２に設けられていてもよい。
第２反射膜５５の材料としてＡｇまたはＡｇ合金が用いられるが、ＡｇＣ合金やＴｉＯ2などの誘電体膜の上にＡｇＣ合金やＡｇ合金などを積層した構成でもよい。なお、第２反射膜５５は約１００ｎｍの厚みに形成されている。
第２駆動電極５６２は導電膜であり、第１駆動電極と同様に、例えばＩＴＯ膜が用いられる。
【００４８】
そして、可動基板５２には、第２駆動電極５６２から薄肉部５８２を通過して切欠部５２６へ向かう、第２接続電極５７２が形成されている。
第２接続電極５７２は金属膜で形成され、例えばＣｒ／Ａｕ膜が用いられている。第２接続電極５７２はＣｒ／Ａｕ膜の他に、Ａｇ膜、Ａｇ合金膜、Ａｌ膜などを用いても良い。
【００４９】
そして、固定基板５１における接合面５１５と対向する部分が、可動基板５２の接合面となる。
この接合面には、主材料としてポリオルガノシロキサンを用いた接合膜が設けられている。接合膜はＣＶＤなどにより成膜されたプラズマ重合膜が採用される。
【００５０】
なお、本実施形態では薄肉部を固定基板と対向する面とは反対の面に凹部を設けることで形成したが、固定基板と対向する面に凹部を設けて形成しても良い。さらに、凹部を両面から設けて薄肉部を形成しても良い。
また、本実施形態では、可動基板に薄肉部を形成したが、固定基板に薄肉部を設けることも可能であり、さらに、両者の基板に薄肉部を形成しても良い。
【００５１】
（エタロンと電圧制御部との接続）
図１、図２に戻り、電圧制御部３２は、制御装置４からの入力される制御信号に基づいて、静電アクチュエーター５６の第１駆動電極５６１および第２駆動電極５６２に印加する電圧を制御する。
上述のエタロン５と電圧制御部３２との接続では、２つの電極パッド５６３Ｐおよび電極パッド５６４Ｐに、それぞれ、電圧制御部３２に接続された導線を接続する。
ここで、エタロン５の可動基板５２は、電極パッド５６３Ｐおよび電極パッド５６４Ｐに対向する位置が切り欠かれた切欠部５２６が形成されている。このため、電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐが露出しており、この電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと外部配線との接続が容易である。
【００５２】
＜制御装置の構成＞
制御装置４は、測色装置１の全体動作を制御する。この制御装置４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４は、図１に示すように、光源制御部４１、測色センサー制御部４２、および測色処理部４３（分析処理部）などを備えて構成されている。
【００５３】
光源制御部４１は、光源装置２に接続されている。そして、光源制御部４１は、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置２に所定の制御信号を出力し、光源装置２から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４２は、測色センサー３に接続されている。そして、測色センサー制御部４２は、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー３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３に出力する。これにより、測色センサー３の電圧制御部３２は、制御信号に基づいて、利用者が所望する光の波長を透過させるよう、静電アクチュエーター５６への印加電圧を設定する。
【００５４】
測色処理部４３は、測色センサー制御部４２を制御して、エタロン５の反射膜間のギャップ寸法を変動させて、エタロン５を透過する光の波長を変化させる。また、測色処理部４３は、受光部３１から入力される受光信号に基づいて、エタロン５を透過した光の光量を取得する。そして、測色処理部４３は、上記により得られた各波長の光の受光量に基づいて、検査対象Ａから反射された光の色度を算出する。
【００５５】
＜エタロンの製造方法＞
次に、上記エタロンの製造方法について説明する。
エタロン５の製造は、固定基板５１および可動基板５２をそれぞれ製造し、両者を貼り合わせることで行なわれる。
【００５６】
（固定基板の製造工程）
図７、図８は固定基板の製造工程を説明する断面図である。この断面図は図２のＢ−Ｂ断線に沿う断面に相当する。
図７（ａ）に示すように、固定基板５１の表面にレジスト６１を塗布し、エッチングする部分のレジストを除去する。ここでは、反射膜を形成する部分と、接合面（図示せず）のレジストを残すようにパターニングする。
次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト６１をマスクとして、所定時間のウェットエッチングを行ない、その後レジスト６１を剥離する。このエッチングにより電極形成部５１１を形成し、レジスト６１で覆われた部分にエッチング残部６２が残る（電極形成部形成工程）。
そして、固定基板５１の表面に再度レジストを塗布し、エッチング残部６２の部分のレジストを除去して所定時間のウェットエッチングを行なうことで、図７（ｃ）に示すような、反射膜形成部５１２を形成する。
【００５７】
続いて、固定基板５１の表面にＩＴＯ膜をスパッタリングなどで成膜してパターニングし、図８（ａ）に示すように、電極形成部５１１に第１駆動電極５６１、導通電極５６３、電極パッド５６３Ｐ、５６４Ｐを形成する。
次に、固定基板５１の表面に金属膜としてＣｒ／Ａｕ膜をスパッタリングなどで成膜してパターニングし、図８（ｂ）に示すように、電極パッド５６４Ｐに接続する第１接続電極５７１を形成する（第１電極形成工程）。
そして、固定基板５１の表面にＡｇ合金膜をスパッタリングなどで成膜してパターニングし、図８（ｃ）に示すように、第１反射膜５４を反射膜形成部５１２に形成する（第１反射膜形成工程）。
そして、図示しないが、接合面にプラズマ重合膜を成膜して接合膜を形成する。
このように、上記工程を経て固定基板５１が製造される。
【００５８】
（可動基板の製造工程）
図９、図１０は可動基板の製造工程を説明する断面図である。この断面図は図２のＢ−Ｂ断線に沿う断面に相当する。
図９（ａ）に示すように、可動基板５２の表面にレジスト６１を塗布し、エッチングする部分のレジストを除去する。ここでは、連結保持部５２３と薄肉部５８２を形成する部分のレジストを除去する。
次に、レジスト６１をマスクとして、所定時間のウェットエッチングを行ない、レジストを剥離する。このエッチングにより、図９（ｂ）に示すように、連結保持部５２３と薄肉部５８２とを形成する（薄肉部形成工程）。
そして、図９（ｃ）に示すように、前工程でエッチングを施した面とは反対の面にＩＴＯ膜６３をスパッタリングなどで成膜する。
続いて、図９（ｄ）に示すように、ＩＴＯ膜６３をパターニングして第２駆動電極５６２を形成する。
【００５９】
次に、図１０（ａ）に示すように、可動基板５２の表面に金属膜としてＣｒ／Ａｕ膜６５をスパッタリングなどで成膜する。
そして、Ｃｒ／Ａｕ膜６５をパターニングし、図１０（ｂ）に示すように、第２駆動電極５６２に接続する第２接続電極５７２を形成する（第２電極形成工程）。
続いて、可動基板５２の表面にＡｇ合金膜をスパッタリングなどで成膜してパターニングし、図１０（ｃ）に示すように、第２反射膜５５を形成する（第２反射膜形成工程）。
そして、図示しないが、接合面にプラズマ重合膜を成膜して接合膜を形成する。
このように、上記工程を経て可動基板５２が製造される。
【００６０】
（固定基板と可動基板の接合工程および第１接続電極と第２接続電極の接続工程）
図１１は固定基板と可動基板の接合工程および第１接続電極と第２接続電極の接続工程を説明する断面図である。
図１１（ａ）に示すように、固定基板５１と可動基板５２とを接合する。具体的には、固定基板５１と可動基板５２の接合面に形成された接合膜（図示せず、図３参照）にＯ2プラズマまたはＵＶ処理、Ｎ2プラズマ活性処理などを行い、活性化エネルギーを表面に付与する。
その後、２つの基板５１，５２のアライメントを行い重ね合わせ、荷重をかけることにより、固定基板５１と可動基板５２とを接合する（接合工程）。
【００６１】
次に、図１１（ｂ）に示すように、固定基板５１および可動基板５２を加熱しながら、可動基板５２の薄肉部５８２にニードルなどを用いて可動基板５２から固定基板５１の方向に外力を与える。この外力により薄肉部５８２が変形して第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とが接触する。この状態で、一定時間の保持がなされると、電極材料のＡｕ同士が金属間接合する（接続工程）。
この第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とが金属間接合された状態では、ニードルでの外力を取り去っても薄肉部５８２が元に戻ろうとする力は弱く、接合は維持される。このようにして、上記の工程を経てエタロン５が製造される。
なお、加熱は各基板全体を加熱する必要は無く、接続する部分の加熱がなされれば良い。
【００６２】
また、基板の加熱をせずに常温の状態での第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とを接続する方法として、基板の接合前に不活性ガスなどのイオンビームにより電極接触部表面に活性化処理を施した後、上記と同様にニードルなどを用いて外力を加えて金属間接合を行なうこともできる。
金属間接合を行なう場合、上記の加熱、表面活性化処理、に加えて接触部に超音波を加えてもよく、さらに、これらを組み合わせて金属間接合を行なうことも可能である。
このように、接続電極間を金属間接合することにより、確実で信頼性の高い接続ができる。
薄肉部５８２に外力を与える方法については、上記のニードルによる押圧に限定されず、公知の方法を採用できる。
【００６３】
金属間接合において、本実施形態では接続電極の材料がＡｕとＡｕの接合を例にとって説明したが、ＡｇとＡｇ、Ａｇ合金とＡｇ合金、ＡｌとＡｌの組み合わせであっても接合が可能である。
特に、接続電極をＡｇとＡｇまたはＡｇ合金とＡｇ合金とした場合、この金属は第１反射膜、第２反射膜に利用することができるため、接続電極と反射膜を形成する工程を同じ工程とすることができ製造工程の効率化を図ることができる。
また、薄肉部５８２の形成位置は連結保持部５２３より電極パッド５６４Ｐに近い位置が好ましい。これは、接続電極を接続した後の反力（第１接続電極と第２接続電極との接続を引き剥がす力）の影響が反射膜に及ばないようにする場合には有効な手段である。
【００６４】
（第１実施形態の作用効果）
以上、本実施形態によれば以下の効果を有する。
本実施形態の光フィルターとしてのエタロン（波長可変干渉フィルター）５は、固定基板５１の第１接続電極５７１と、可動基板５２の薄肉部５８２に形成された第２接続電極５７２とが金属間接合により接続されている。可動基板５２に形成された薄肉部５８２は変形し易いため、中間部材を用いず固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が容易である。また、この構造により固定基板５１側に可動基板５２と電気的接続がなされる端子を配置することができ、固定基板５１側で外部回路との接続が可能となる。
【００６５】
また、薄肉部５８２は可動基板５２の固定基板５１と対向する面とは反対の面に凹部５８１を設けることで形成される。つまり、薄肉部５８２は固定基板５１の第１接続電極５７１に近い位置に形成することができる。そして、薄肉部５８２が平面視で円形状であることから可動基板５２の厚み方向に変形し易く、薄肉部５８２に形成された第２接続電極５７２と、固定基板５１の第１接続電極５７１とを容易に接続できる。
【００６６】
さらに、薄肉部５８２は固定基板５１に近づく方向に変形された状態で、第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とが接続されている。
このため、第１接続電極５７１と第２接続電極５７２が接続される前の状態では、両者間に間隙があるため、第１接続電極５７１と第２接続電極５７２との接続に必要な電極の膜厚を設定でき、信頼性の高い接続が可能である。
【００６７】
エタロン５の製造方法では、固定基板５１と可動基板５２を接合した後、薄肉部５８２に外力を加え、固定基板５１の第１接続電極５７１と可動基板５２の第２接続電極５７２とを接続する。このため、中間部材を用いず固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が可能である。可動基板５２に形成された薄肉部５８２は変形し易いため、接続が容易にできる。
また、本実施形態では、固定基板５１と可動基板５２とを先に接合することで固定基板５１と可動基板５２との間の平行度を確保でき、反射膜間の平行度およびギャップ寸法を精度良く確保できる。そして、固定基板５１と可動基板５２と接合した後に第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とを接続するため、接続電極の接続工程が基板接合の精度に影響を与えない。エタロン５の分光精度は反射膜間のギャップ寸法に依存しており、分光精度を確保できるエタロンの製造方法を提供できる。
【００６８】
本実施形態の光フィルターモジュールとしての測色センサー３は、中間部材を用いず固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が可能なエタロン５を備えている。このように、簡単な構造で固定基板５１の第１接続電極５７１と可動基板５２の第２接続電極５７２とを接続でき、測色センサー３の構造の簡素化に貢献できる。
【００６９】
本実施形態の光分析装置としての測色装置１は、中間部材を用いず固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が可能なエタロン５を備えている。このように、簡単な構造で固定基板５１の第１接続電極５７１と可動基板５２の第２接続電極５７２とを接続でき、測色装置１の構造の簡素化に貢献できる。
【００７０】
（第１実施形態におけるエタロンの変形例）
次に、第１実施形態で説明したエタロンの変形例について説明する。図１２は第１実施形態におけるエタロンの変形例を示す断面図である。第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し説明を省略する。
本変形例では第２駆動電極とそれに接続される第２接続電極とが同じ金属材料で形成され、第１接続電極とそれに接続される電極パッドとが同じ金属材料で形成されている点が、第１実施形態と異なる。
【００７１】
エタロン６は、固定基板５１と可動基板５２とが接合されて構成されている。
固定基板５１には、第１接続電極５７１Ａと電極パッド５６６Ｐとが設けられ、Ｃｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。また、円環状の第１駆動電極５６１Ａと、第１駆動電極５６１Ａから引き出される導通電極５６３Ａ、および導通電極５６３Ａに接続される電極パッド５６５Ｐとが設けられ、これらはＣｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。
可動基板５２には、第２駆動電極５６２Ａと、第２駆動電極５６２Ａに接続される第２接続電極５７２Ａが設けられ、Ｃｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。この第２接続電極５７２Ａの一部は可動基板５２に形成された薄肉部５８２に形成されている。
そして、薄肉部５８２が変形して第２接続電極５７２Ａと第１接続電極５７１Ａとが金属間接合され、固定基板５１と可動基板５２との間の電気的接続を可能としている。
【００７２】
このように、エタロン６において、反射膜を除き、導電体である電極を同じ金属材料を用いて連続して形成しても良く、製造工程を簡略することができる。また、このような構造であっても、第１実施形態にかかるエタロン５と同様の効果を得ることができる。
（第２実施形態）
【００７３】
次に、エタロンの他の実施形態について説明する。
図１３は第２実施形態におけるエタロンを示す断面図である。図１４は固定基板の構成を示す平面図である。
第２実施形態のエタロンは、第１接続電極の一部が第１基板の厚み方向に突出する突部に設けられている点において第１実施形態と異なる。構成要素としては固定基板の構成の一部が異なり、可動基板は第１実施形態と同じ構成である。このため、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７４】
図１３に示すように、エタロン７は固定基板５１と可動基板５２とが接合されて構成されている。
可動基板５２の薄肉部５８２に対応する位置の固定基板５１には、突部５１４が形成されている。突部５１４は可動基板５２に向かい、固定基板５１の厚み方向に突出している。そして、図１４に示すように、突部５１４は直方体の形状で、先端部は平坦面を有している。この平坦面の電極形成部５１１からの高さは反射膜形成部５１２と同じ高さに形成されている。このような構成にすることで、突部５１４と電極形成部５１１とを同じ工程で形成することができる。
【００７５】
そして、突部５１４の先端部の平坦面から側面を経て電極パッド５６４Ｐに接続される第１接続電極５９１が形成されている。第１接続電極５９１はＣｒ／Ａｕ膜で形成される。
固定基板５１の突部５１４に対向する可動基板５２の薄肉部５８２にはＣｒ／Ａｕ膜で形成された第２接続電極５９２が形成され、薄肉部５８２が変形して第２接続電極５９２と第１接続電極５９１とが金属間接合される。このように、固定基板５１と可動基板５２との間の電気的接続を可能としている。
【００７６】
上記のエタロン７では、固定基板５１にその厚み方向に突出する突部５１４を設けることで、第１接続電極５９１と第２接続電極５９２の距離が短くなり、薄肉部５８２の変形量が小さくてすみ、第２接続電極５９２と第１接続電極５９１とを容易に接続できる。また、接続後の反力（第１接続電極５９１と第２接続電極５９２との接続を引き剥がす力）が小さく、エタロン７に応力がかからないという利点がある。
【００７７】
（変形例）
次に、第２実施形態で説明したエタロンの変形例について説明する。図１５は第２実施形態におけるエタロンの変形例を示す断面図である。第２実施形態と同じ構成については同じ符号を付し説明を省略する。
本変形例では第２駆動電極とそれに接続される第２接続電極とが同じ金属材料で形成され、第１接続電極とそれに接続される電極パッドとが同じ金属材料で形成されている点が、第２実施形態と異なる。
【００７８】
エタロン８は、固定基板５１と可動基板５２とが接合されて構成されている。
固定基板５１の突部５１４には、第１接続電極５９１Ａが形成され、それに接続する電極パッド５６６Ｐが設けられ、Ｃｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。また、円環状の第１駆動電極５６１Ａと、第１駆動電極５６１Ａから引き出される導通電極５６３Ａ、および導通電極５６３Ａに接続される電極パッド５６５Ｐとが設けられ、これらはＣｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。
可動基板５２には、第２駆動電極５６２Ａと、第２駆動電極５６２Ａに接続される第２接続電極５９２Ａが設けられ、Ｃｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。この第２接続電極５９２Ａの一部は可動基板５２に形成された薄肉部５８２に形成されている。
そして、薄肉部５８２が変形して第２接続電極５９２Ａと第１接続電極５９１Ａとが金属間接合され、固定基板５１と可動基板５２との間の電気的接続を可能としている。
【００７９】
このように、エタロン８において、反射膜を除き、導電体である電極を同じ金属材料を用いて連続して形成しても良く、製造工程を簡略することができる。また、このような構造であっても、第２実施形態のエタロンと同様の効果を得ることができる。
【００８０】
第１実施形態では、光分析装置として測色装置１を例示したが、その他、様々な分野に光フィルター、光フィルターモジュール、光分析装置を用いることができる。
例えば、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムとして用いることができる。このようなシステムとしては、例えば、光フィルターとしてエタロン（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などのガス検出装置を例示できる。
（第３実施形態）
【００８１】
以下、ガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
【００８２】
図１６は、エタロンを備えたガス検出装置の一例を示す断面図である。
図１７は、ガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。
このガス検出装置１００は、図１６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、および排出口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、エタロン（波長可変干渉フィルター）５、および受光素子１３７（受光部）等を含む検出部（光フィルターモジュール）と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１３８、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。
【００８３】
また、図１７に示すように、ガス検出装置１００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。
さらに、ガス検出装置１００の制御部１３８は、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、エタロン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、および排出手段１３３を制御する排出ドライバー回路１５０などを備えている。
【００８４】
次に、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、およ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、ラマン散乱光がエタロン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、エタロン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エタロン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。
【００８７】
なお、図１６，１７において、ラマン散乱光をエタロン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フィルター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光分析装置とする。このような構成でも、本発明の光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。
【００８８】
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。
（第４実施形態）
【００８９】
次に、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。
【００９０】
図１８は、エタロン５を利用した光分析装置の一例である食物分析装置の構成を示すブロック図である。
この食物分析装置２００は、検出器（光フィルターモジュール）２１０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エタロン（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（受光部）２１３と、を備えている。
また、制御部２２０は、光源２１１の点灯・消灯制御、点灯時の明るさの制御を実施する光源制御部２２１と、エタロン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。
【００９１】
この食物分析装置２００は、装置を駆動させると、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を通ってエタロン５に入射する。エタロン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を制御してエタロン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。
【００９２】
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、およびその含有量を求める。また、得られた食物成分および含有量から、食物カロリーや鮮度等をも算出することができる。さらに、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、さらには、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、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。
【００９３】
また、図１８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、自動車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。
さらには、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。
【００９４】
さらには、本発明の光フィルター、光フィルターモジュール、光分析装置としては、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、光フィルターモジュールに設けられたエタロン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フィルターモジュールを備えた光分析装置により、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。
（第５実施形態）
【００９５】
また、他の光分析装置として、本発明のエタロン（波長可変干渉フィルター）により光を分光して、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、エタロンを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図１９は、分光カメラの構成を示す斜視図である。分光カメラ３００は、図１９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、対物レンズ３２１、結像レンズ３２２、およびこれらのレンズ間に設けられたエタロン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、エタロン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。
【００９６】
さらには、本発明のエタロン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、本発明のエタロン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。
【００９７】
さらには、光フィルターモジュールおよび光分析装置を、濃度検出装置として用いることができる。この場合、エタロンにより、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。
【００９８】
上記に示すように、本発明の光フィルター、光フィルターモジュール、および光分析装置は、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、本発明のエタロンは、上述のように、１つの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、光フィルターモジュールや光分析装置の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用として好適に用いることができる。
【００９９】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更することができる。そして、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有するものにより可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１…測色装置、２…光源装置、３…測色センサー、４…制御装置、５，６，７，８…エタロン、３１…受光部、３２…電圧制御部、４１…光源制御部、４２…測色センサー制御部、４３…測色処理部、５１…固定基板（第１基板）、５２…可動基板（第２基板）、５３…接合膜、５４…第１反射膜、５５…第２反射膜、５６…静電アクチュエーター、１００…ガス検出装置、２００…食物分析装置、３００…分光カメラ、５１１…電極形成部、５１２…反射膜形成部、５１４…突部、５１５…接合面、５２２…可動部、５２３…連結保持部、５２６…切欠部、５６１…第１駆動電極、５６２…第２駆動電極、５６３…導通電極、５６３Ｐ，５６４Ｐ…電極パッド、５７１…第１接続電極、５７２…第２接続電極、５８１…凹部、５８２…薄肉部、５９１…第１接続電極、５９２…第２接続電極。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光フィルター、光フィルターモジュール、光分析装置および光フィルターの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の波長を有する光から特定の波長の光を取り出す光フィルターが知られている。光フィルターの一例として、例えば波長可変干渉フィルターが挙げられる。
波長可変干渉フィルターは、２つの基板に形成した反射膜（光学膜）を対向配置し、静電アクチュエーターなどを用いて反射膜間のギャップ寸法を変化させて、ギャップ寸法に応じた波長の光を透過するように構成した光フィルターである。
例えば、特許文献１の可変形状鏡では、対向するミラー基板と配線基板との電気的な導通にＡｕバンプなどの中間部材を用いる構造が開示されている。このようにして、配線基板から外部との接続を可能とする構造としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６１９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の可変形状鏡では、ミラー基板と配線基板との電気的接続のためにＡｕバンプなどの中間部材を設ける必要がある。また、配線基板と中間部材、中間部材とミラー基板との接合が必要であり、対向する基板間を容易に接続することができないという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］本適用例にかかる光フィルターは、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、前記第１基板に設けられた第１接続電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成され、前記第２基板の厚み方向に可撓性を有する薄肉部と、前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、を備え、前記第１基板と前記第２基板とが接合され、前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第１基板の第１接続電極と、第２基板の薄肉部に形成された第２接続電極とが接続されている。第２基板に形成された薄肉部は第２基板の厚み方向に可撓性を有するため、中間部材を用いず第１基板と第２基板との電気的接続が容易にできる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる光フィルターにおいて、前記薄肉部は前記第２基板の前記第１基板と対向する面とは反対の面に、平面視で円形の凹部が設けられ、前記凹部の底面と前記第２基板の前記第１基板と対向する面との間を厚みとする前記薄肉部が形成されることが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、薄肉部は第２基板の第１基板と対向する面とは反対の面に凹部を設けることで形成される。つまり、薄肉部は第１基板の第１接続電極に近い位置に形成することができる。また、薄肉部が平面視で円形状であることから第２基板の厚み方向に変形し易く、薄肉部に形成された第２接続電極と、第１基板の第１接続電極とを容易に接続できる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる光フィルターにおいて、前記薄肉部は前記第１基板に近づく方向に変形された状態で、前記第１接続電極と前記第２接続電極とが接続されていることが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、第１接続電極と第２接続電極が接続される前の状態では、両者間に間隙があるため、第１接続電極と第２接続電極との接続に必要な電極の膜厚を設定でき、信頼性の高い接続が可能である。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる光フィルターにおいて、前記第１接続電極は前記第１基板の厚み方向に突出する突部に設けられていることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、第１接続電極は第１基板の厚み方向に突出する突部に設けられている。このことから、第１接続電極と第２接続電極の距離が短くなり、薄肉部の変形量が小さくてすみ、第１接続電極と第２接続電極とを容易に接続できる。また、第１接続電極と第２接続電極との接続後の反力（第１接続電極と第２接続電極との接続を引き剥がす力）が小さくなり、光フィルターに応力がかからない。
【００１４】
［適用例５］本適用例にかかる光フィルターモジュールは、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、前記第１基板に設けられた第１接続電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成された薄肉部と、前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、前記第１反射膜または前記第２反射膜を透過した光を受光する受光部と、を備え、前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする。
【００１５】
本適用例の光フィルターモジュールは、中間部材を用いず第１基板と第２基板との電気的接続が可能である。このように、簡単な構造で第１基板の第１接続電極と第２基板の第２接続電極とを接続でき、光フィルターモジュールの構造の簡素化に貢献できる。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる光分析装置は、第１基板と、前記第１基板に対向する第２基板と、前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、前記第１基板に設けられた第１接続電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成された薄肉部と、前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、前記第１反射膜または前記第２反射膜を透過した光を受光する受光部と、前記受光部から得られる信号に基づき前記光の光特性を分析する分析処理部と、を備え、前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする。
【００１７】
本適用例の光分析装置は、中間部材を用いず第１基板と第２基板との電気的接続が可能である。このように、簡単な構造で第１基板の第１接続電極と第２基板の第２接続電極とを接続でき、光分析装置の構造の簡素化に貢献できる。
【００１８】
［適用例７］本適用例にかかる光フィルターの製造方法は、第１基板をエッチングし電極形成部を形成する電極形成部形成工程と、前記電極形成部に第１駆動電極と第１接続電極とを形成する第１電極形成工程と、前記第１基板に第１反射膜を形成する第１反射膜形成工程と、第２基板をエッチングし前記第１接続電極と対向する位置に薄肉部を形成する薄肉部形成工程と、前記第２基板に第２駆動電極と、前記第２駆動電極に接続し前記薄肉部の前記第１接続電極と対向する位置に第２接続電極とを形成する第２電極形成工程と、前記第２基板に第２反射膜を形成する第２反射膜形成工程と、前記第１基板と、前記第２基板とを接合する接合工程と、前記薄肉部に外力を加え、前記第１基板の前記第１接続電極と前記第２基板の前記第２接続電極とを接続する接続工程と、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この製造方法によれば、薄肉部に外力を加え、第１基板の第１接続電極と第２基板の第２接続電極とを接続する。このため、中間部材を用いず第１基板と第２基板との電気的接続が可能である。そして、第２基板に形成された薄肉部は変形し易いため、接続が容易である。
【００２０】
［適用例８］上記適用例にかかる光フィルターの製造方法において、前記接続工程は前記第１接続電極および前記第２接続電極を加熱し、外力を加えて前記第１接続電極と前記第２接続電極とを金属間接合することが好ましい。
【００２１】
この製造方法によれば、第１接続電極および第２接続電極を加熱し、外力を加えて接触させることで、電極間において金属間接合することができる。そして、金属間接合により第１接続電極と第２接続電極との確実で信頼性の高い接続ができる。
【００２２】
［適用例９］上記適用例にかかる光フィルターの製造方法において、前記接続工程は前記第１接続電極および前記第２接続電極の表面を表面活性化処理した後に外力を加え、前記第１接続電極と前記第２接続電極とを金属間接合することが好ましい。
【００２３】
この製造方法によれば、第１接続電極および第２接続電極の表面に表面活性化処理を施して接触させることで、電極間において常温で金属間接合することができる。そして、金属間接合により第１接続電極と第２接続電極との確実で信頼性の高い接続ができる。
【００２４】
［適用例１０］上記適用例にかかる光フィルターの製造方法において、前記第１接続電極、前記第１反射膜および前記第２接続電極、前記第２反射膜が同じ金属材料であることが好ましい。
【００２５】
この製造方法によれば、第１基板に形成される第１接続電極と第１反射膜が同じ金属材料で形成され、第２基板に形成される第２接続電極と第２反射膜が同じ金属材料で形成する。このことから、第１基板または第２基板の作成において、第１接続電極と第１反射膜または第２接続電極と第２反射膜を同じ工程で形成することができ、効率的に光フィルターを製造することができる。
【００２６】
［適用例１１］上記適用例にかかる光フィルターの製造方法において、前記金属材料がＡｇまたはＡｇ合金であることが好ましい。
【００２７】
この製造方法によれば、第１接続電極と第１反射膜および第２接続電極と第２反射膜をＡｇまたはＡｇ合金で形成する。このＡｇまたはＡｇ合金は反射膜の材料として良好な材料であり、また配線の材料としても抵抗が小さく良好な材料である。このことから、本適用例によれば特性の優れた光フィルターを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１実施形態の測色装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態におけるエタロンの構成を示す平面図。
【図３】第１実施形態におけるエタロンの構成を示す断面図。
【図４】第１実施形態におけるエタロンの構成を示す断面図。
【図５】第１実施形態における固定基板の構成を示す平面図。
【図６】第１実施形態における可動基板の構成を示す平面図。
【図７】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その１）。
【図８】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その２）。
【図９】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その３）。
【図１０】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その４）。
【図１１】第１実施形態におけるエタロンの製造工程を説明する断面図（その５）。
【図１２】第１実施形態における変形例を示すエタロンの断面図。
【図１３】第２実施形態におけるエタロンの構成を示す断面図。
【図１４】第２実施形態における固定基板の構成を示す平面図。
【図１５】第２実施形態における変形例を示すエタロンの断面図。
【図１６】第３実施形態における光分析装置としてのガス検出装置の構成を示す断面図。
【図１７】第３実施形態におけるガス検出装置の回路ブロック図。
【図１８】第４実施形態における光分析装置としての食物分析装置の構成を示すブロック図。
【図１９】第５実施形態における光分析装置としての分光カメラの構成を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の寸法の割合を適宜変更して概略の構成を示している。
（第１の実施形態）
【００３０】
以下、本発明に係る第１実施形態を図面に基づいて説明する。
＜測色装置の概略構成＞
図１は光分析装置としての測色装置の構成を示すブロック図である。
測色装置１は、検査対象Ａに光を照射する光源装置２と、測色センサー３（光フィルターモジュール）と、測色装置１の全体動作を制御する制御装置４とを備える。
この測色装置１は、検査対象Ａに光源装置２から光を照射し、検査対象Ａから反射された検査対象光を測色センサー３にて受光し、測色センサー３から出力される検出信号に基づいて、検査対象光の色度を分析して測定する装置である。
【００３１】
＜光源装置の構成＞
光源装置２は、光源２１、複数のレンズ２２（図１には１つのみ図示）を備え、検査対象Ａに対して白色光を射出する。また、複数のレンズ２２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２は、光源２１から射出された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２を備える測色装置１を例示するが、例えば検査対象Ａが発光部材である場合、光源装置２を設けずに測色装置を構成してもよい。
【００３２】
＜測色センサーの構成＞
光フィルターモジュールとしての測色センサー３は、エタロン（波長可変干渉フィルター）５と、静電アクチュエーターに印加する電圧を制御し、エタロン５で透過させる光の波長を変える電圧制御部３２と、エタロン５を透過した光を受光する受光部３１と、を備える。
また、測色センサー３は、検査対象Ａで反射された反射光（検査対象光）を、エタロン５に導光する光学レンズ（図示せず）を備えている。そして、この測色センサー３は、光学レンズに入射した検査対象光をエタロン５で所定波長帯域の光に分光し、分光した光が受光部３１にて受光される。
受光部３１は、フォトダイオードなどの光電変換素子により構成されており、受光量に応じた電気信号を生成する。そして、受光部３１は制御装置４に接続され、生成した電気信号を受光信号として制御装置４に出力する。
【００３３】
（エタロンの構成）
図２は、エタロンの構成を示す平面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ断線に沿う断面図である。また、図４は図２のＢ−Ｂ断線に沿う断面図である。
図２に示すように、光フィルターとしてのエタロン５は、平面視で正方形状の板状の光学部材であり、一辺が例えば１０ｍｍに形成されている。このエタロン５は、図３、図４に示すように、固定基板（第１基板）５１および可動基板（第２基板）５２を備えている。
これらの基板５１，５２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、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などの基材からなり、板状の基材をエッチングすることにより形成されている。
そして、エタロン５は、固定基板５１および可動基板５２が接合膜５３にて接合されて一体に構成される。なお、接合膜５３は、ポリオルガノシロキサンを用いたプラズマ重合膜が採用されている。
【００３４】
固定基板５１と可動基板５２との間には、光の反射特性と透過特性とを有する第１反射膜５４、および第２反射膜５５が設けられる。ここで、第１反射膜５４は、固定基板５１の可動基板５２に対向する面に固定され、第２反射膜５５は、可動基板５２の固定基板５１に対向する面に固定されている。また、これらの第１反射膜５４および第２反射膜５５は、ギャップを介して対向配置されている。
【００３５】
さらに、固定基板５１と可動基板５２との間には、静電アクチュエーター５６が設けられ、第１反射膜５４と第２反射膜５５の間のギャップ寸法の調整をする。
静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた第１駆動電極５６１と、可動基板５２に設けられた第２駆動電極５６２とから構成されている。
【００３６】
なお、エタロン５は、第１駆動電極５６１と第２駆動電極５６２との距離が第１反射膜５４と第２反射膜５５との距離より大きく形成されている。例えば、第１駆動電極５６１と第２駆動電極５６２の間に電圧を印加しない初期状態において、第１駆動電極５６１と第２駆動電極５６２との距離が２μｍ、第１反射膜５４と第２反射膜５５との距離（ギャップ寸法）が０．５μｍに設定されている。このため、第１駆動電極５６１と第２駆動電極５６２との間のギャップ寸法が微小となったときに急激に引っ張る力が増加するプルイン現象を抑制することができる構成となっている。
【００３７】
また、図２、図４に示すように、可動基板５２には、第２駆動電極５６２に接続する第２接続電極５７２が設けられている。この第２接続電極５７２の一部は可動基板５２に形成された薄肉部５８２に設けられている。
固定基板５１には外部との接続を果たす電極パッド５６４Ｐが設けられ、電極パッド５６４Ｐには第１接続電極５７１が接続されている。
そして、薄肉部５８２が固定基板５１に向かって変形し、第２接続電極５７２と第１接続電極５７１とが金属間接合され、固定基板５１と可動基板５２との間の電気的接続を可能としている。このようにして、一方の基板である固定基板５１から外部との接続を可能とする構造が得られる。
【００３８】
次に、エタロン５の構成の理解のために固定基板５１および可動基板５２の構成について詳細に説明する。
（固定基板の構成）
図５は固定基板の構成を示す平面図であり、可動基板と対向する面を見た図である。
固定基板５１は、厚みが例えば５００μｍの石英ガラス基材をエッチング加工して形成される。この固定基板５１には、エッチングにより固定基板５１の中央を中心とする円形の凹部が設けられ、電極形成部５１１および反射膜形成部５１２が形成される。
電極形成部５１１は反射膜形成部５１２より深くエッチングされ、円柱状の反射膜形成部５１２が突出して、その周りに同心円状に電極形成部５１１が形成されている（図３、図４参照）。
【００３９】
反射膜形成部５１２には、円形状の第１反射膜５４が形成され、この第１反射膜５４はＡｇ、Ａｇ合金などの金属膜により約１００ｎｍの厚みで形成されている。なお、第１反射膜５４はＡｇＣ合金や、ＴｉＯ2などの誘電体膜の上にＡｇＣ合金やＡｇ合金などを積層した構成でもよい。
【００４０】
そして、電極形成部５１１に円環状の第１駆動電極５６１が形成されている。この第１駆動電極５６１は導電膜であり、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）膜が用いられる。また、第１駆動電極５６１はＣｒ膜を下地とし、その上にＡｕ膜を積層したＣｒ／Ａｕ膜などを用いても良い。第１駆動電極５６１の厚みは約５０ｎｍに形成される。
【００４１】
また、電極形成部５１１の外周縁から固定基板５１の対角の位置にある頂点Ｃ１，Ｃ２に向かって溝が延出している。頂点Ｃ１に向かう溝には第１駆動電極５６１に接続された導通電極５６３が形成されている。そして、導通電極５６３に接続され、固定基板５１の頂点Ｃ１を有する隅部に、外部との接続を果たす電極パッド５６３Ｐが形成されている。
【００４２】
固定基板５１の頂点Ｃ２側にも外部との接続を果たす電極パッド５６４Ｐが形成されている。頂点Ｃ２に向かう溝には、第１駆動電極５６１に接続しない第１接続電極５７１が形成されている。そして、第１接続電極５７１は電極パッド５６４Ｐに接続されている。
なお、導通電極５６３，電極パッド５６３Ｐおよび第１接続電極５７１，電極パッド５６４Ｐが設けられる溝は、エッチングにより電極形成部５１１と同じ深さに形成されている。
【００４３】
導通電極５６３，電極パッド５６３Ｐ，電極パッド５６４Ｐは、例えば導電材料のＩＴＯ膜で形成される。また、第１接続電極５７１は金属膜で形成され、例えばＣｒ／Ａｕ膜が用いられている。第１接続電極５７１はＣｒ／Ａｕ膜の他に、Ａｇ膜、Ａｇ合金膜、Ａｌ膜などを用いても良い。
【００４４】
固定基板５１において、電極形成部５１１、反射膜形成部５１２、電極形成部５１１より延出した溝を除いた平面の部分が可動基板５２と接合される接合面５１５となる。
この接合面５１５には、主材料としてポリオルガノシロキサンを用いた接合膜５３が設けられている。接合膜５３はＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）などにより成膜されたプラズマ重合膜が採用される。
【００４５】
（可動基板の構成）
図６は可動基板の構成を示す平面図であり、固定基板と対向する面を見た図である。
可動基板５２は、厚みが例えば２００μｍの石英ガラス基材の一面をエッチングにより加工することで形成される。
可動基板５２の四隅のうち対角となる２つの隅部には切欠部５２６が形成されている。この切欠部５２６は、固定基板５１の電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと対応する位置に形成される。
この可動基板５２には、基板中央を中心とする円柱状の可動部５２２と、その周りに同心円状に可動部５２２を保持する連結保持部５２３と、が形成されている。
連結保持部５２３は、固定基板５１と対向する面とは反対の面に円環状の溝が形成され、可動部５２２の厚みより薄くなるように形成されている（図３、図４参照）。
このように、可動基板５２はダイヤフラム構造を持ち、可動部５２２が可動基板５２の厚み方向に移動しやすいように構成されている。
【００４６】
また、連結保持部５２３と一つの切欠部５２６との間には円形の凹部５８１が形成されている（図２参照）。この凹部５８１は連結保持部５２３と同様に、固定基板５１と対向する面とは反対の面に形成される。この凹部５８１の底部は連結保持部５２３と同じ深さに形成され、可動基板５２の厚みに対して薄い、薄肉部５８２が形成される。この薄肉部５８２は、可動基板５２の厚み方向に対して可撓性を有している。
薄肉部５８２は円形の凹部５８１により形成されるため、本実施形態では円形であるが、この形には限らず矩形、多角形等どのような形状であっても良い。薄肉部５８２の形状が円形であれば、薄肉部５８２を変形させたとき、境界面での応力が均等となり薄肉部５８２が変形し易い。また、薄肉部５８２の変形による応力の集中が起こらず薄肉部５８２の破損を防止することができる。
この薄肉部５８２を形成する位置は、固定基板５１と可動基板５２とを接合するアライメント状態で平面を透視した場合、固定基板５１の第１接続電極５７１の一部と重なる位置に形成される。
【００４７】
このように、可動基板５２の固定基板５１に対向する面は基材の平面を利用し、エッチング加工された面を有していない。そして、可動基板５２の中央部に第２反射膜５５と、その第２反射膜５５を取りまくように連結保持部５２３に形成された第２駆動電極５６２が設けられている。なお、この第２駆動電極５６２は可動部５２２に設けられていてもよい。
第２反射膜５５の材料としてＡｇまたはＡｇ合金が用いられるが、ＡｇＣ合金やＴｉＯ2などの誘電体膜の上にＡｇＣ合金やＡｇ合金などを積層した構成でもよい。なお、第２反射膜５５は約１００ｎｍの厚みに形成されている。
第２駆動電極５６２は導電膜であり、第１駆動電極と同様に、例えばＩＴＯ膜が用いられる。
【００４８】
そして、可動基板５２には、第２駆動電極５６２から薄肉部５８２を通過して切欠部５２６へ向かう、第２接続電極５７２が形成されている。
第２接続電極５７２は金属膜で形成され、例えばＣｒ／Ａｕ膜が用いられている。第２接続電極５７２はＣｒ／Ａｕ膜の他に、Ａｇ膜、Ａｇ合金膜、Ａｌ膜などを用いても良い。
【００４９】
そして、固定基板５１における接合面５１５と対向する部分が、可動基板５２の接合面となる。
この接合面には、主材料としてポリオルガノシロキサンを用いた接合膜が設けられている。接合膜はＣＶＤなどにより成膜されたプラズマ重合膜が採用される。
【００５０】
なお、本実施形態では薄肉部を固定基板と対向する面とは反対の面に凹部を設けることで形成したが、固定基板と対向する面に凹部を設けて形成しても良い。さらに、凹部を両面から設けて薄肉部を形成しても良い。
また、本実施形態では、可動基板に薄肉部を形成したが、固定基板に薄肉部を設けることも可能であり、さらに、両者の基板に薄肉部を形成しても良い。
【００５１】
（エタロンと電圧制御部との接続）
図１、図２に戻り、電圧制御部３２は、制御装置４からの入力される制御信号に基づいて、静電アクチュエーター５６の第１駆動電極５６１および第２駆動電極５６２に印加する電圧を制御する。
上述のエタロン５と電圧制御部３２との接続では、２つの電極パッド５６３Ｐおよび電極パッド５６４Ｐに、それぞれ、電圧制御部３２に接続された導線を接続する。
ここで、エタロン５の可動基板５２は、電極パッド５６３Ｐおよび電極パッド５６４Ｐに対向する位置が切り欠かれた切欠部５２６が形成されている。このため、電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐが露出しており、この電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと外部配線との接続が容易である。
【００５２】
＜制御装置の構成＞
制御装置４は、測色装置１の全体動作を制御する。この制御装置４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４は、図１に示すように、光源制御部４１、測色センサー制御部４２、および測色処理部４３（分析処理部）などを備えて構成されている。
【００５３】
光源制御部４１は、光源装置２に接続されている。そして、光源制御部４１は、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置２に所定の制御信号を出力し、光源装置２から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４２は、測色センサー３に接続されている。そして、測色センサー制御部４２は、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー３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３に出力する。これにより、測色センサー３の電圧制御部３２は、制御信号に基づいて、利用者が所望する光の波長を透過させるよう、静電アクチュエーター５６への印加電圧を設定する。
【００５４】
測色処理部４３は、測色センサー制御部４２を制御して、エタロン５の反射膜間のギャップ寸法を変動させて、エタロン５を透過する光の波長を変化させる。また、測色処理部４３は、受光部３１から入力される受光信号に基づいて、エタロン５を透過した光の光量を取得する。そして、測色処理部４３は、上記により得られた各波長の光の受光量に基づいて、検査対象Ａから反射された光の色度を算出する。
【００５５】
＜エタロンの製造方法＞
次に、上記エタロンの製造方法について説明する。
エタロン５の製造は、固定基板５１および可動基板５２をそれぞれ製造し、両者を貼り合わせることで行なわれる。
【００５６】
（固定基板の製造工程）
図７、図８は固定基板の製造工程を説明する断面図である。この断面図は図２のＢ−Ｂ断線に沿う断面に相当する。
図７（ａ）に示すように、固定基板５１の表面にレジスト６１を塗布し、エッチングする部分のレジストを除去する。ここでは、反射膜を形成する部分と、接合面（図示せず）のレジストを残すようにパターニングする。
次に、図７（ｂ）に示すように、レジスト６１をマスクとして、所定時間のウェットエッチングを行ない、その後レジスト６１を剥離する。このエッチングにより電極形成部５１１を形成し、レジスト６１で覆われた部分にエッチング残部６２が残る（電極形成部形成工程）。
そして、固定基板５１の表面に再度レジストを塗布し、エッチング残部６２の部分のレジストを除去して所定時間のウェットエッチングを行なうことで、図７（ｃ）に示すような、反射膜形成部５１２を形成する。
【００５７】
続いて、固定基板５１の表面にＩＴＯ膜をスパッタリングなどで成膜してパターニングし、図８（ａ）に示すように、電極形成部５１１に第１駆動電極５６１、導通電極５６３、電極パッド５６３Ｐ、５６４Ｐを形成する。
次に、固定基板５１の表面に金属膜としてＣｒ／Ａｕ膜をスパッタリングなどで成膜してパターニングし、図８（ｂ）に示すように、電極パッド５６４Ｐに接続する第１接続電極５７１を形成する（第１電極形成工程）。
そして、固定基板５１の表面にＡｇ合金膜をスパッタリングなどで成膜してパターニングし、図８（ｃ）に示すように、第１反射膜５４を反射膜形成部５１２に形成する（第１反射膜形成工程）。
そして、図示しないが、接合面にプラズマ重合膜を成膜して接合膜を形成する。
このように、上記工程を経て固定基板５１が製造される。
【００５８】
（可動基板の製造工程）
図９、図１０は可動基板の製造工程を説明する断面図である。この断面図は図２のＢ−Ｂ断線に沿う断面に相当する。
図９（ａ）に示すように、可動基板５２の表面にレジスト６１を塗布し、エッチングする部分のレジストを除去する。ここでは、連結保持部５２３と薄肉部５８２を形成する部分のレジストを除去する。
次に、レジスト６１をマスクとして、所定時間のウェットエッチングを行ない、レジストを剥離する。このエッチングにより、図９（ｂ）に示すように、連結保持部５２３と薄肉部５８２とを形成する（薄肉部形成工程）。
そして、図９（ｃ）に示すように、前工程でエッチングを施した面とは反対の面にＩＴＯ膜６３をスパッタリングなどで成膜する。
続いて、図９（ｄ）に示すように、ＩＴＯ膜６３をパターニングして第２駆動電極５６２を形成する。
【００５９】
次に、図１０（ａ）に示すように、可動基板５２の表面に金属膜としてＣｒ／Ａｕ膜６５をスパッタリングなどで成膜する。
そして、Ｃｒ／Ａｕ膜６５をパターニングし、図１０（ｂ）に示すように、第２駆動電極５６２に接続する第２接続電極５７２を形成する（第２電極形成工程）。
続いて、可動基板５２の表面にＡｇ合金膜をスパッタリングなどで成膜してパターニングし、図１０（ｃ）に示すように、第２反射膜５５を形成する（第２反射膜形成工程）。
そして、図示しないが、接合面にプラズマ重合膜を成膜して接合膜を形成する。
このように、上記工程を経て可動基板５２が製造される。
【００６０】
（固定基板と可動基板の接合工程および第１接続電極と第２接続電極の接続工程）
図１１は固定基板と可動基板の接合工程および第１接続電極と第２接続電極の接続工程を説明する断面図である。
図１１（ａ）に示すように、固定基板５１と可動基板５２とを接合する。具体的には、固定基板５１と可動基板５２の接合面に形成された接合膜（図示せず、図３参照）にＯ2プラズマまたはＵＶ処理、Ｎ2プラズマ活性処理などを行い、活性化エネルギーを表面に付与する。
その後、２つの基板５１，５２のアライメントを行い重ね合わせ、荷重をかけることにより、固定基板５１と可動基板５２とを接合する（接合工程）。
【００６１】
次に、図１１（ｂ）に示すように、固定基板５１および可動基板５２を加熱しながら、可動基板５２の薄肉部５８２にニードルなどを用いて可動基板５２から固定基板５１の方向に外力を与える。この外力により薄肉部５８２が変形して第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とが接触する。この状態で、一定時間の保持がなされると、電極材料のＡｕ同士が金属間接合する（接続工程）。
この第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とが金属間接合された状態では、ニードルでの外力を取り去っても薄肉部５８２が元に戻ろうとする力は弱く、接合は維持される。このようにして、上記の工程を経てエタロン５が製造される。
なお、加熱は各基板全体を加熱する必要は無く、接続する部分の加熱がなされれば良い。
【００６２】
また、基板の加熱をせずに常温の状態での第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とを接続する方法として、基板の接合前に不活性ガスなどのイオンビームにより電極接触部表面に活性化処理を施した後、上記と同様にニードルなどを用いて外力を加えて金属間接合を行なうこともできる。
金属間接合を行なう場合、上記の加熱、表面活性化処理、に加えて接触部に超音波を加えてもよく、さらに、これらを組み合わせて金属間接合を行なうことも可能である。
このように、接続電極間を金属間接合することにより、確実で信頼性の高い接続ができる。
薄肉部５８２に外力を与える方法については、上記のニードルによる押圧に限定されず、公知の方法を採用できる。
【００６３】
金属間接合において、本実施形態では接続電極の材料がＡｕとＡｕの接合を例にとって説明したが、ＡｇとＡｇ、Ａｇ合金とＡｇ合金、ＡｌとＡｌの組み合わせであっても接合が可能である。
特に、接続電極をＡｇとＡｇまたはＡｇ合金とＡｇ合金とした場合、この金属は第１反射膜、第２反射膜に利用することができるため、接続電極と反射膜を形成する工程を同じ工程とすることができ製造工程の効率化を図ることができる。
また、薄肉部５８２の形成位置は連結保持部５２３より電極パッド５６４Ｐに近い位置が好ましい。これは、接続電極を接続した後の反力（第１接続電極と第２接続電極との接続を引き剥がす力）の影響が反射膜に及ばないようにする場合には有効な手段である。
【００６４】
（第１実施形態の作用効果）
以上、本実施形態によれば以下の効果を有する。
本実施形態の光フィルターとしてのエタロン（波長可変干渉フィルター）５は、固定基板５１の第１接続電極５７１と、可動基板５２の薄肉部５８２に形成された第２接続電極５７２とが金属間接合により接続されている。可動基板５２に形成された薄肉部５８２は変形し易いため、中間部材を用いず固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が容易である。また、この構造により固定基板５１側に可動基板５２と電気的接続がなされる端子を配置することができ、固定基板５１側で外部回路との接続が可能となる。
【００６５】
また、薄肉部５８２は可動基板５２の固定基板５１と対向する面とは反対の面に凹部５８１を設けることで形成される。つまり、薄肉部５８２は固定基板５１の第１接続電極５７１に近い位置に形成することができる。そして、薄肉部５８２が平面視で円形状であることから可動基板５２の厚み方向に変形し易く、薄肉部５８２に形成された第２接続電極５７２と、固定基板５１の第１接続電極５７１とを容易に接続できる。
【００６６】
さらに、薄肉部５８２は固定基板５１に近づく方向に変形された状態で、第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とが接続されている。
このため、第１接続電極５７１と第２接続電極５７２が接続される前の状態では、両者間に間隙があるため、第１接続電極５７１と第２接続電極５７２との接続に必要な電極の膜厚を設定でき、信頼性の高い接続が可能である。
【００６７】
エタロン５の製造方法では、固定基板５１と可動基板５２を接合した後、薄肉部５８２に外力を加え、固定基板５１の第１接続電極５７１と可動基板５２の第２接続電極５７２とを接続する。このため、中間部材を用いず固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が可能である。可動基板５２に形成された薄肉部５８２は変形し易いため、接続が容易にできる。
また、本実施形態では、固定基板５１と可動基板５２とを先に接合することで固定基板５１と可動基板５２との間の平行度を確保でき、反射膜間の平行度およびギャップ寸法を精度良く確保できる。そして、固定基板５１と可動基板５２と接合した後に第１接続電極５７１と第２接続電極５７２とを接続するため、接続電極の接続工程が基板接合の精度に影響を与えない。エタロン５の分光精度は反射膜間のギャップ寸法に依存しており、分光精度を確保できるエタロンの製造方法を提供できる。
【００６８】
本実施形態の光フィルターモジュールとしての測色センサー３は、中間部材を用いず固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が可能なエタロン５を備えている。このように、簡単な構造で固定基板５１の第１接続電極５７１と可動基板５２の第２接続電極５７２とを接続でき、測色センサー３の構造の簡素化に貢献できる。
【００６９】
本実施形態の光分析装置としての測色装置１は、中間部材を用いず固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が可能なエタロン５を備えている。このように、簡単な構造で固定基板５１の第１接続電極５７１と可動基板５２の第２接続電極５７２とを接続でき、測色装置１の構造の簡素化に貢献できる。
【００７０】
（第１実施形態におけるエタロンの変形例）
次に、第１実施形態で説明したエタロンの変形例について説明する。図１２は第１実施形態におけるエタロンの変形例を示す断面図である。第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し説明を省略する。
本変形例では第２駆動電極とそれに接続される第２接続電極とが同じ金属材料で形成され、第１接続電極とそれに接続される電極パッドとが同じ金属材料で形成されている点が、第１実施形態と異なる。
【００７１】
エタロン６は、固定基板５１と可動基板５２とが接合されて構成されている。
固定基板５１には、第１接続電極５７１Ａと電極パッド５６６Ｐとが設けられ、Ｃｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。また、円環状の第１駆動電極５６１Ａと、第１駆動電極５６１Ａから引き出される導通電極５６３Ａ、および導通電極５６３Ａに接続される電極パッド５６５Ｐとが設けられ、これらはＣｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。
可動基板５２には、第２駆動電極５６２Ａと、第２駆動電極５６２Ａに接続される第２接続電極５７２Ａが設けられ、Ｃｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。この第２接続電極５７２Ａの一部は可動基板５２に形成された薄肉部５８２に形成されている。
そして、薄肉部５８２が変形して第２接続電極５７２Ａと第１接続電極５７１Ａとが金属間接合され、固定基板５１と可動基板５２との間の電気的接続を可能としている。
【００７２】
このように、エタロン６において、反射膜を除き、導電体である電極を同じ金属材料を用いて連続して形成しても良く、製造工程を簡略することができる。また、このような構造であっても、第１実施形態にかかるエタロン５と同様の効果を得ることができる。
（第２実施形態）
【００７３】
次に、エタロンの他の実施形態について説明する。
図１３は第２実施形態におけるエタロンを示す断面図である。図１４は固定基板の構成を示す平面図である。
第２実施形態のエタロンは、第１接続電極の一部が第１基板の厚み方向に突出する突部に設けられている点において第１実施形態と異なる。構成要素としては固定基板の構成の一部が異なり、可動基板は第１実施形態と同じ構成である。このため、第１実施形態と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７４】
図１３に示すように、エタロン７は固定基板５１と可動基板５２とが接合されて構成されている。
可動基板５２の薄肉部５８２に対応する位置の固定基板５１には、突部５１４が形成されている。突部５１４は可動基板５２に向かい、固定基板５１の厚み方向に突出している。そして、図１４に示すように、突部５１４は直方体の形状で、先端部は平坦面を有している。この平坦面の電極形成部５１１からの高さは反射膜形成部５１２と同じ高さに形成されている。このような構成にすることで、突部５１４と電極形成部５１１とを同じ工程で形成することができる。
【００７５】
そして、突部５１４の先端部の平坦面から側面を経て電極パッド５６４Ｐに接続される第１接続電極５９１が形成されている。第１接続電極５９１はＣｒ／Ａｕ膜で形成される。
固定基板５１の突部５１４に対向する可動基板５２の薄肉部５８２にはＣｒ／Ａｕ膜で形成された第２接続電極５９２が形成され、薄肉部５８２が変形して第２接続電極５９２と第１接続電極５９１とが金属間接合される。このように、固定基板５１と可動基板５２との間の電気的接続を可能としている。
【００７６】
上記のエタロン７では、固定基板５１にその厚み方向に突出する突部５１４を設けることで、第１接続電極５９１と第２接続電極５９２の距離が短くなり、薄肉部５８２の変形量が小さくてすみ、第２接続電極５９２と第１接続電極５９１とを容易に接続できる。また、接続後の反力（第１接続電極５９１と第２接続電極５９２との接続を引き剥がす力）が小さく、エタロン７に応力がかからないという利点がある。
【００７７】
（変形例）
次に、第２実施形態で説明したエタロンの変形例について説明する。図１５は第２実施形態におけるエタロンの変形例を示す断面図である。第２実施形態と同じ構成については同じ符号を付し説明を省略する。
本変形例では第２駆動電極とそれに接続される第２接続電極とが同じ金属材料で形成され、第１接続電極とそれに接続される電極パッドとが同じ金属材料で形成されている点が、第２実施形態と異なる。
【００７８】
エタロン８は、固定基板５１と可動基板５２とが接合されて構成されている。
固定基板５１の突部５１４には、第１接続電極５９１Ａが形成され、それに接続する電極パッド５６６Ｐが設けられ、Ｃｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。また、円環状の第１駆動電極５６１Ａと、第１駆動電極５６１Ａから引き出される導通電極５６３Ａ、および導通電極５６３Ａに接続される電極パッド５６５Ｐとが設けられ、これらはＣｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。
可動基板５２には、第２駆動電極５６２Ａと、第２駆動電極５６２Ａに接続される第２接続電極５９２Ａが設けられ、Ｃｒ／Ａｕ膜で連続して形成されている。この第２接続電極５９２Ａの一部は可動基板５２に形成された薄肉部５８２に形成されている。
そして、薄肉部５８２が変形して第２接続電極５９２Ａと第１接続電極５９１Ａとが金属間接合され、固定基板５１と可動基板５２との間の電気的接続を可能としている。
【００７９】
このように、エタロン８において、反射膜を除き、導電体である電極を同じ金属材料を用いて連続して形成しても良く、製造工程を簡略することができる。また、このような構造であっても、第２実施形態のエタロンと同様の効果を得ることができる。
【００８０】
第１実施形態では、光分析装置として測色装置１を例示したが、その他、様々な分野に光フィルター、光フィルターモジュール、光分析装置を用いることができる。
例えば、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムとして用いることができる。このようなシステムとしては、例えば、光フィルターとしてエタロン（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などのガス検出装置を例示できる。
（第３実施形態）
【００８１】
以下、ガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
【００８２】
図１６は、エタロンを備えたガス検出装置の一例を示す断面図である。
図１７は、ガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。
このガス検出装置１００は、図１６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、および排出口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、エタロン（波長可変干渉フィルター）５、および受光素子１３７（受光部）等を含む検出部（光フィルターモジュール）と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１３８、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。
【００８３】
また、図１７に示すように、ガス検出装置１００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。
さらに、ガス検出装置１００の制御部１３８は、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、エタロン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、および排出手段１３３を制御する排出ドライバー回路１５０などを備えている。
【００８４】
次に、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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、およ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、ラマン散乱光がエタロン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、エタロン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エタロン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。
【００８７】
なお、図１６，１７において、ラマン散乱光をエタロン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フィルター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光分析装置とする。このような構成でも、本発明の光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。
【００８８】
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。
（第４実施形態）
【００８９】
次に、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。
【００９０】
図１８は、エタロン５を利用した光分析装置の一例である食物分析装置の構成を示すブロック図である。
この食物分析装置２００は、検出器（光フィルターモジュール）２１０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エタロン（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（受光部）２１３と、を備えている。
また、制御部２２０は、光源２１１の点灯・消灯制御、点灯時の明るさの制御を実施する光源制御部２２１と、エタロン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。
【００９１】
この食物分析装置２００は、装置を駆動させると、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を通ってエタロン５に入射する。エタロン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を制御してエタロン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。
【００９２】
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、およびその含有量を求める。また、得られた食物成分および含有量から、食物カロリーや鮮度等をも算出することができる。さらに、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、さらには、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、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。
【００９３】
また、図１８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、自動車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。
さらには、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。
【００９４】
さらには、本発明の光フィルター、光フィルターモジュール、光分析装置としては、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、光フィルターモジュールに設けられたエタロン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フィルターモジュールを備えた光分析装置により、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。
（第５実施形態）
【００９５】
また、他の光分析装置として、本発明のエタロン（波長可変干渉フィルター）により光を分光して、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、エタロンを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図１９は、分光カメラの構成を示す斜視図である。分光カメラ３００は、図１９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、対物レンズ３２１、結像レンズ３２２、およびこれらのレンズ間に設けられたエタロン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、エタロン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。
【００９６】
さらには、本発明のエタロン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、本発明のエタロン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。
【００９７】
さらには、光フィルターモジュールおよび光分析装置を、濃度検出装置として用いることができる。この場合、エタロンにより、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。
【００９８】
上記に示すように、本発明の光フィルター、光フィルターモジュール、および光分析装置は、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、本発明のエタロンは、上述のように、１つの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、光フィルターモジュールや光分析装置の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用として好適に用いることができる。
【００９９】
本発明は以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更することができる。そして、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有するものにより可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１…測色装置、２…光源装置、３…測色センサー、４…制御装置、５，６，７，８…エタロン、３１…受光部、３２…電圧制御部、４１…光源制御部、４２…測色センサー制御部、４３…測色処理部、５１…固定基板（第１基板）、５２…可動基板（第２基板）、５３…接合膜、５４…第１反射膜、５５…第２反射膜、５６…静電アクチュエーター、１００…ガス検出装置、２００…食物分析装置、３００…分光カメラ、５１１…電極形成部、５１２…反射膜形成部、５１４…突部、５１５…接合面、５２２…可動部、５２３…連結保持部、５２６…切欠部、５６１…第１駆動電極、５６２…第２駆動電極、５６３…導通電極、５６３Ｐ，５６４Ｐ…電極パッド、５７１…第１接続電極、５７２…第２接続電極、５８１…凹部、５８２…薄肉部、５９１…第１接続電極、５９２…第２接続電極。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、
前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、
前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、
前記第１基板に設けられた第１接続電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成され、前記第２基板の厚み方向に可撓性を有する薄肉部と、
前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、を備え、
前記第１基板と前記第２基板とが接合され、前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする光フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の光フィルターにおいて、
前記薄肉部は前記第２基板の前記第１基板と対向する面とは反対の面に、平面視で円形の凹部が設けられ、前記凹部の底面と前記第２基板の前記第１基板と対向する面との間を厚みとする前記薄肉部が形成されることを特徴とする光フィルター。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光フィルターにおいて、
前記薄肉部は前記第１基板に近づく方向に変形された状態で、前記第１接続電極と前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする光フィルター。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光フィルターにおいて、
前記第１接続電極は前記第１基板の厚み方向に突出する突部に設けられていることを特徴とする光フィルター。
【請求項５】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、
前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、
前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、
前記第１基板に設けられた第１接続電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成された薄肉部と、
前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、
前記第１反射膜または前記第２反射膜を透過した光を受光する受光部と、を備え、
前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする光フィルターモジュール。
【請求項６】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、
前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、
前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、
前記第１基板に設けられた第１接続電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成された薄肉部と、
前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、
前記第１反射膜または前記第２反射膜を透過した光を受光する受光部と、
前記受光部から得られる信号に基づき前記光の光特性を分析する分析処理部と、を備え、
前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする光分析装置。
【請求項７】
第１基板をエッチングし電極形成部を形成する電極形成部形成工程と、
前記電極形成部に第１駆動電極と第１接続電極とを形成する第１電極形成工程と、
前記第１基板に第１反射膜を形成する第１反射膜形成工程と、
第２基板をエッチングし前記第１接続電極と対向する位置に薄肉部を形成する薄肉部形成工程と、
前記第２基板に第２駆動電極と、前記第２駆動電極に接続し前記薄肉部の前記第１接続電極と対向する位置に第２接続電極とを形成する第２電極形成工程と、
前記第２基板に第２反射膜を形成する第２反射膜形成工程と、
前記第１基板と、前記第２基板とを接合する接合工程と、
前記薄肉部に外力を加え、前記第１基板の前記第１接続電極と前記第２基板の前記第２接続電極とを接続する接続工程と、を含むことを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光フィルターの製造方法において、
前記接続工程は前記第１接続電極および前記第２接続電極を加熱し、外力を加えて前記第１接続電極と前記第２接続電極とを金属間接合することを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の光フィルターの製造方法において、
前記接続工程は前記第１接続電極および前記第２接続電極の表面を表面活性化処理した後に外力を加え、前記第１接続電極と前記第２接続電極とを金属間接合することを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の光フィルターの製造方法において、
前記第１接続電極、前記第１反射膜および前記第２接続電極、前記第２反射膜が同じ金属材料であることを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光フィルターの製造方法において、
前記金属材料がＡｇまたはＡｇ合金であることを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、
前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、
前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、
前記第１基板に設けられた第１接続電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成され、前記第２基板の厚み方向に可撓性を有する薄肉部と、
前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、を備え、
前記第１基板と前記第２基板とが接合され、前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする光フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の光フィルターにおいて、
前記薄肉部は前記第２基板の前記第１基板と対向する面とは反対の面に、平面視で円形の凹部が設けられ、前記凹部の底面と前記第２基板の前記第１基板と対向する面との間を厚みとする前記薄肉部が形成されることを特徴とする光フィルター。
【請求項３】
請求項１または２に記載の光フィルターにおいて、
前記薄肉部は前記第１基板に近づく方向に変形された状態で、前記第１接続電極と前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする光フィルター。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光フィルターにおいて、
前記第１接続電極は前記第１基板の厚み方向に突出する突部に設けられていることを特徴とする光フィルター。
【請求項５】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、
前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、
前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、
前記第１基板に設けられた第１接続電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成された薄肉部と、
前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、
前記第１反射膜または前記第２反射膜を透過した光を受光する受光部と、を備え、
前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする光フィルターモジュール。
【請求項６】
第１基板と、
前記第１基板に対向する第２基板と、
前記第１基板の前記第２基板と対向する面に形成された第１反射膜と、
前記第２基板に設けられ、前記第１反射膜とギャップを介して対向する第２反射膜と、
前記第１基板の前記第２基板に対向する面に設けられた第１駆動電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１駆動電極と対向する第２駆動電極と、
前記第１基板に設けられた第１接続電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１接続電極の一部と対向する位置に形成された薄肉部と、
前記第２駆動電極に接続され、前記第１接続電極に対向して前記薄肉部に形成された第２接続電極と、
前記第１反射膜または前記第２反射膜を透過した光を受光する受光部と、
前記受光部から得られる信号に基づき前記光の光特性を分析する分析処理部と、を備え、
前記第１接続電極と前記薄肉部に形成された前記第２接続電極とが接続されていることを特徴とする光分析装置。
【請求項７】
第１基板をエッチングし電極形成部を形成する電極形成部形成工程と、
前記電極形成部に第１駆動電極と第１接続電極とを形成する第１電極形成工程と、
前記第１基板に第１反射膜を形成する第１反射膜形成工程と、
第２基板をエッチングし前記第１接続電極と対向する位置に薄肉部を形成する薄肉部形成工程と、
前記第２基板に第２駆動電極と、前記第２駆動電極に接続し前記薄肉部の前記第１接続電極と対向する位置に第２接続電極とを形成する第２電極形成工程と、
前記第２基板に第２反射膜を形成する第２反射膜形成工程と、
前記第１基板と、前記第２基板とを接合する接合工程と、
前記薄肉部に外力を加え、前記第１基板の前記第１接続電極と前記第２基板の前記第２接続電極とを接続する接続工程と、を含むことを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の光フィルターの製造方法において、
前記接続工程は前記第１接続電極および前記第２接続電極を加熱し、外力を加えて前記第１接続電極と前記第２接続電極とを金属間接合することを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項９】
請求項７に記載の光フィルターの製造方法において、
前記接続工程は前記第１接続電極および前記第２接続電極の表面を表面活性化処理した後に外力を加え、前記第１接続電極と前記第２接続電極とを金属間接合することを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項１０】
請求項７に記載の光フィルターの製造方法において、
前記第１接続電極、前記第１反射膜および前記第２接続電極、前記第２反射膜が同じ金属材料であることを特徴とする光フィルターの製造方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光フィルターの製造方法において、
前記金属材料がＡｇまたはＡｇ合金であることを特徴とする光フィルターの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−２５２０８８（Ｐ２０１２−２５２０８８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２３４９０（Ｐ２０１１−１２３４９０）
【出願日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１日（２０１１．６．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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