干渉フィルター、光センサー、および光モジュール
【課題】分光精度の高い干渉フィルター、光センサー、および光モジュールを提供する。
【解決手段】エタロン５は、互いに対向する固定基板５１および可動基板５２と、これらの固定基板５１および可動基板５２間にそれぞれ設けられる一対の反射膜５６，５７と、備える。可動基板５２には、第一ギャップ形成領域、および、その外周側に形成される可動側接合面５２３が形成され、固定基板５１には、第二ギャップ形成領域、その外周側に形成される固定側接合面５１３、固定側接合面５１３内に形成され、接着剤５１５が塗布される接着用溝５１４、接着用溝５１４および第二ギャップ形成領域の間に形成される撓み低減溝５１６が設けられる。そして、固定基板５１および可動基板５２は、固定側接合面５１３および可動側接合面５２３を接合させた状態で、接着用溝５１４に塗布される接着剤５１５により接着接合される。
【解決手段】エタロン５は、互いに対向する固定基板５１および可動基板５２と、これらの固定基板５１および可動基板５２間にそれぞれ設けられる一対の反射膜５６，５７と、備える。可動基板５２には、第一ギャップ形成領域、および、その外周側に形成される可動側接合面５２３が形成され、固定基板５１には、第二ギャップ形成領域、その外周側に形成される固定側接合面５１３、固定側接合面５１３内に形成され、接着剤５１５が塗布される接着用溝５１４、接着用溝５１４および第二ギャップ形成領域の間に形成される撓み低減溝５１６が設けられる。そして、固定基板５１および可動基板５２は、固定側接合面５１３および可動側接合面５２３を接合させた状態で、接着用溝５１４に塗布される接着剤５１５により接着接合される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光から所定波長の光を分光する干渉フィルター、この干渉フィルターを備えた光センサー、およびこの光センサーを備えた光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入射光から所定波長の光のみを透過または反射させる干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、一対の基板が対向配置させ、これらの基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜が形成される光学デバイス（干渉フィルター）が記載されている。このような干渉フィルターでは、一対の反射膜間にギャップが形成され、このギャップの寸法に応じて分光可能な波長が決定される。
【０００４】
ところで、このような干渉フィルターでは、所定波長の光を精度よく分光させるために、一対の反射膜を平行に維持する必要がある。ここで、例えば、基板間に接着剤による接着層を形成し、接着層により基板同士を接合する場合、接着層の厚みの制御が困難であり、反射膜を平行に維持することが困難であるという問題があった。
そこで、基板同士を貼り合せる接合面に接着剤を塗布する接着用溝を形成し、この接着用溝に接着剤を塗布することで基板を接合する接合方法が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３４０２７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような接着用溝に塗布した接着剤による基板を接合する場合、接着剤の硬化時に伴う体積収縮により、接着剤の塗布部分で基板を撓ませる方向に応力が生じる。
例えば、第一基板および第二基板を接着する際、第二基板に接着剤を塗布するための接着用溝を形成して接着剤を塗布し、この溝を閉塞するように第一基板を重ね合わせた場合、接着剤の硬化収縮により、第一基板を接着用溝側に撓ませるような応力が発生する。このため、第一基板が接着用溝内に撓み、第一基板全体に作用する力のバランスが不安定となり、一対の反射膜が平行に維持できないという問題がある。このように、一対の反射膜が平行に維持されない場合、反射膜内の位置に応じて、分光される光の波長が異なり、例えば、ギャップの間隔が大きい部分では、長波長の光が分光され、ギャップの間隔が小さい部分では、短波長の光が分光されてしまう。したがって、干渉フィルターの分光精度が悪化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みて、分光精度の高い干渉フィルター、光センサー、および光モジュール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】
本発明の干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板の一面側に対向配置され、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形成される第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向する第二反射膜と、を備えた干渉フィルターであって、前記第一基板は、前記第一反射膜が設けられるとともに、前記第二基板に当接しない第一ギャップ形成領域と、前記第一ギャップ形成領域の外周側に設けられ、前記第二基板に当接する第一接合領域と、を備え、前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられるとともに、ギャップを介して前記第一ギャップ形成領域に対向する第二ギャップ形成領域と、前記第二ギャップ形成領域の外周側に設けられ、前記第一基板の前記第一接合領域に当接する第二接合領域と、前記第二接合領域内に形成されるとともに、接着剤が塗布される接着用溝と、前記接着用溝および前記第二ギャップ形成領域の間に形成される撓み低減溝と、を備え、前記第一基板および前記第二基板は、前記第一接合領域および前記第二接合領域を接合させた状態で、前記接着用溝に塗布される前記接着剤により接着接合されることを特徴とする。
【０００９】
この発明では、第一基板の第一接合領域と、第二基板の第二接合領域を当接させ、第二接合領域内に形成される接着用溝内に接着剤を塗布して接着接合する。接着用溝に塗布された接着剤は、硬化接着時に収縮するため、第一基板の接着用溝に対向する部分は、第二基板側に向かう応力（ここで、この応力を接着収縮応力と称す）を受ける。ここで、本発明では、第二基板の第二接合領域内には、接着用溝と第二ギャップ形成領域との間に、撓み低減溝が形成されているため、接着収縮応力による第一基板の撓みを撓み低減溝内に逃がすことができ、第一基板の第一ギャップ形成領域での撓みを防止することができる。
【００１０】
つまり、第一基板接着用溝に対向する部分（接着接合部）は、接着圧縮応力により、接着用溝内に撓み、第一基板にはこの撓みを補正するように反力（ここで、この反力を撓み反力と称す）が発生する。
ここで、撓み低減溝が形成されていない場合、第一基板と第二基板とが当接していない第一接合領域と第一ギャップ形成領域との境界まで、上記撓み反力が伝達され、この撓み反力に対して第一基板を元の状態に戻すように、第一ギャップ形成領域に撓みが発生する場合がある。この場合、第一ギャップ形成領域と第二ギャップ形成領域とが平行とならず、第一反射膜および第二反射膜も平行に維持できない。
これに対して、第二基板に撓み低減溝を形成すると、第一基板の接着接合部が接着用溝側に撓んだ場合、撓み反力により、第一基板の撓み低減溝に対向する領域が、第一基板の力のバランスを元に戻すように撓む。したがって、第一基板が撓み低減溝内に撓むことにより、上記のような接着剤の硬化による撓み反力を逃がすことができ、第一ギャップ形成領域まで伝達される撓み反力を低減させることができる。このため、第一ギャップ形成領域における力のバランスを安定させることができ、第一ギャップ形成領域は、第二ギャップ形成領域に対して平行に維持され、第一反射膜および第二反射膜も平行に維持される。これにより、干渉フィルターの分光精度を向上させることができる。
【００１１】
本発明の干渉フィルターでは、前記第一接合領域および前記第二接合領域は、光学面であり、前記第一基板および前記第二基板は、前記第一接合領域および前記第二接合領域をオプティカルコンタクトにより接合されるとともに、前記接着用溝に塗布される接着剤により接着接合されることが好ましい。
【００１２】
この発明では、第一基板および第二基板は、オプティカルコンタクトによる接合と、接着剤による接着接合との双方により接合される。オプティカルコンタクトにより、第一基板および第二基板を密着させることができるため、より精密に平行状態に維持することができる。また、オプティカルコンタクトのみでは、接合強度に問題があるが、接着剤による接合を併用することで、接合強度を強めることもできる。したがって、このような接合方法を用いることで、第一ギャップ形成領域と第二ギャップ形成領域をより精密に平行に維持した状態で、強固に第一基板および第二基板を接合することができる。
【００１３】
本発明の干渉フィルターでは、前記撓み低減溝は、前記接着用溝の周縁のうち前記第二ギャップ形成領域に対向するギャップ対向周縁部から、前記第二ギャップ形成領域の周縁のうち前記接着用溝に対向する溝対向周縁部までの間の中心位置よりも、前記接着用溝側に設けられることが好ましい。
ここで、ギャップ対向周縁部とは、第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、接着用溝の内周側の部分、すなわち第二ギャップ形成領域に最も近接する辺または曲線部分を指す。また、溝対向周縁部とは、第二ギャップ形成領域の周縁のうち、ギャップ対向周縁部に最も近い辺または曲線部分を指す。
【００１４】
この発明では、撓み低減溝は、第二ギャップ形成領域よりも接着用溝に近接する位置に設けられている。このような構成とすることで、接着剤の収縮により受ける応力をより確実に撓み低減溝に逃がすことができ、第一ギャップ形成領域に応力が加わる不都合を回避することができる。
つまり、第一基板が接着用溝側に撓んだ場合、第一基板が撓み低減溝側に撓むことで、第一ギャップ形成領域に伝達される撓み反力を低減させることができるが、この撓み低減溝内に第一基板が撓むことで、撓み低減溝と第一ギャップ形成領域との間の第一接合領域に、僅かな反力が発生する。このとき、撓み低減溝が第二ギャップ形成領域に近接する側に設けられている場合、上記のような僅かな反力が、第一ギャップ形成領域に伝達され、第一ギャップ形成領域を撓ませたり、第一ギャップ形成領域における力のバランスを不安定にしたりすることが考えられる。これに対して、撓み低減溝を接着用溝側に近接して形成することで、上記のような僅かな反力が第一ギャップ形成領域まで伝達されず、第一ギャップ形成領域における力のバランスをより安定化させることができる。したがって、より精度よく第一反射膜および第二反射膜を平行に維持することができ、干渉フィルターの分光精度もより向上させることができる。
【００１５】
本発明の干渉フィルターでは、前記撓み低減溝は、前記接着用溝の周縁のうち前記第二ギャップ形成領域に対向するギャップ対向周縁部と、前記第二ギャップ形成領域の周縁のうち前記接着用溝に対向する溝対向周縁部とにより囲われる溝・ギャップ間領域内に設けられることが好ましい。
【００１６】
接着用溝内に第一基板が撓んだ場合、その撓みによる応力は、第一基板の接着用溝のギャップ対向周縁部に当接する部分から第一ギャップ形成領域に向かって伝達される。したがって、撓み低減溝は、少なくとも、ギャップ対向周縁部と溝対向周縁部とに囲われる溝・ギャップ間領域内に形成することで、接着剤の硬化時に発生する接着収縮応力に十分抗することができる。また、この溝・ギャップ間領域以外の部分には、撓み低減溝を形成せず、第二接合領域を形成することで、第一接合領域と第二接合領域の接合面積が増大し、より強い接合強度を得ることができる。
【００１７】
本発明の干渉フィルターでは、前記撓み低減溝は、前記溝・ギャップ間領域内において、前記ギャップ対向周縁部に沿って複数設けられることが好ましい。
【００１８】
撓み低減溝としては、溝・ギャップ間隔領域内で、ギャップ対向周縁部に沿うように、１つの長手状の溝を形成する構成としてもよいが、複数の撓み低減溝が、前記ギャップ対向周縁部に沿って設けられる構成とすることで、接着接合部が接着用溝内に撓んだ際に第一基板に作用する力を十分に軽減することができる。このように、複数の撓み低減溝を形成することで、これらの撓み低減溝の間を第二接合領域とすることができ、第一接合領域と第二接合領域との接合面積が増大し、より強い接合強度を得ることができる。
【００１９】
本発明の干渉フィルターでは、前記第一基板および前記第二基板は平面視矩形状に形成され、前記接着用溝および前記撓み低減溝は、前記第二基板の矩形の四隅近傍に形成されることが好ましい。
【００２０】
この発明では、第一基板および第二基板が平面視矩形状に形成され、その中央部に第一ギャップ形成領域および第二ギャップ形成領域が形成される場合に、矩形状の第二基板の四隅部に接着用溝が形成される。すなわち、第一基板および第二基板が矩形状に形成される場合、その四隅部が第一ギャップ形成領域および第二ギャップ形成領域から最も離隔した位置となる。このような四隅部に接着用溝を設けることで、第一基板が接着用溝に撓んだ場合に発生する力が、第一ギャップ形成領域に伝達されにくくなり、第一ギャップ形成領域の撓みをより確実に防止することができる。
【００２１】
本発明の光センサーは、上述したような干渉フィルターと、前記干渉フィルターにより分光される光を受光する受光手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明では、上述したように、干渉フィルターの第一基板における第一ギャップ形成領域の撓みを低減させることができるため、干渉フィルターから所望の波長の光を精度よく分光させることができる。したがって、このような干渉フィルターを備えた光センサーでは、分光精度が良好な干渉フィルターにより分光された光を受光手段にて受光することができるので、所望の波長の受光量を正確に検出することができる。
【００２３】
本発明の光モジュールは、上述のような光センサーと、前記受光手段により受光された光の光量に基づいて、前記干渉フィルターにより分光された光を分析処理する処理手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
この発明では、光センサーにて検出される正確な受光量に基づいて分析処理を実施することができる。したがって、干渉フィルターに入射した光の正確な分析処理を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る第一実施形態の測色モジュールの概略構成を示す図である。
【図２】前記第一実施形態のエタロンの概略構成を示す平面図である。
【図３】前記第一実施形態のエタロンの断面図である。
【図４】前記第一実施形態の固定基板の平面図である。
【図５】前記第一実施形態の可動基板を固定基板に対向する面側から見た平面図である。
【図６】前記第一実施形態の固定基板の製造工程を示す図である。
【図７】前記第一実施形態の可動基板の製造工程を示す図である。
【図８】前記第一実施形態の固定基板および可動基板を接合したエタロンの断面図、および撓み低減溝の作用を説明するための図である。
【図９】第二実施形態のエタロンの固定基板を示す平面図である。
【図１０】その他の実施形態におけるエタロンの固定基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る第一実施形態の光モジュールとしての測色モジュールの説明を図面に基づいて説明する。
〔１．測色モジュールの全体構成〕
図１は、本発明に係る第一実施形態の測色モジュールの概略構成を示す図である。
この測色モジュール１は、図１に示すように、被検査対象Ａに光を射出する光源装置２と、本発明の光センサーである測色センサー３と、測色モジュール１の全体動作を制御する制御装置４とを備えている。そして、この測色モジュール１は、光源装置２から射出される光を被検査対象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、すなわち被検査対象Ａの色を分析して測定するモジュールである。
【００２７】
〔２．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つのみ記載）を備え、被検査対象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おり、光源装置２は、光源２１から射出された白色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被検査対象Ａに向かって射出する。
【００２８】
〔３．測色センサーの構成〕
測色センサー３は、図１に示すように、本発明の干渉フィルターを構成するエタロン５と、エタロン５を透過する光を受光する受光手段としての受光素子３１と、エタロン５で透過させる光の波長を可変する電圧制御手段６と、を備えている。また、測色センサー３は、エタロン５に対向する位置に、被検査対象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、エタロン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、所定波長の光のみを分光し、分光した光を受光素子３１にて受光する。
受光素子３１は、複数の光電交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、受光素子３１は、制御装置４に接続されており、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。
【００２９】
（３−１．エタロンの構成）
図２は、本発明の波長可変干渉フィルターを構成するエタロン５の概略構成を示す平面図であり、図３は、エタロン５の概略構成を示す断面図である。なお、図１では、エタロン５に検査対象光が図中下側から入射しているが、図３では、検査対象光が図中上側から入射するものとする。
エタロン５は、図２に示すように、平面正方形状の板状の光学部材であり、一辺が例えば２０ｍｍに形成されている。このエタロン５は、図３に示すように、第二基板である固定基板５１、および第一基板である可動基板５２を備えている。これらの２枚の基板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、水晶などにより形成されている。これらの中でも、各基板５１，５２の構成材料としては、例えばナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）などのアルカリ金属を含有したガラスが好ましく、このようなガラスにより各基板５１，５２を形成することで、後述する反射膜５６，５７や、各電極の密着性や、基板同士の接合強度を向上させることが可能となる。そして、これらの２つの基板５１，５２は、外周部近傍に形成される接合面５１３，５２３が接合されることで、一体的に構成されている。
【００３０】
また、固定基板５１と、可動基板５２との間には、本発明の第二反射膜である固定反射膜５６および第一反射膜である可動反射膜５７が設けられる。ここで、固定反射膜５６は、固定基板５１の可動基板５２に対向する面に固定され、可動反射膜５７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、これらの固定反射膜５６および可動反射膜５７は、反射膜間ギャップを介して対向配置されている。
さらに、固定基板５１と可動基板５２との間には、固定反射膜５６および可動反射膜５７の間の反射膜間ギャップの寸法を調整するための静電アクチュエーター５４が設けられている。
【００３１】
（３−１−１．固定基板の構成）
図４は、エタロン５の厚み方向から見た平面視（エタロン平面視）における固定基板５１の平面図である。
固定基板５１は、厚みが例えば５００μｍに形成される略正方形状のガラス基材をエッチングにより加工することで形成される。具体的には、図３、図４に示すように、固定基板５１には、エッチングにより電極形成溝５１１、反射膜固定部５１２、接着用溝５１４、および撓み低減溝５１６が形成される。ここで、本実施形態の固定基板５１では、電極形成溝５１１および反射膜固定部５１２により本発明の第二ギャップ形成領域が形成され、この電極形成溝５１１の外方に本発明の第二接合領域を形成する固定側接合面５１３が形成されている。
【００３２】
電極形成溝５１１は、図４に示すようなエタロン平面視において、平面中心点を中心とした直径が例えば５ｍｍの円形に形成されている。反射膜固定部５１２は、前記平面視において、電極形成溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成される。
電極形成溝５１１には、反射膜固定部５１２の外周縁から、当該電極形成溝５１１の内周壁面までの間に、リング状の電極固定面５１１Ａが形成され、この電極固定面５１１Ａに固定側電極５４１が形成される。
【００３３】
また、固定基板５１には、図４に示すように、電極形成溝５１１の外周縁から正方形の４辺の中心位置に向かって延出して、電極固定面５１１Ａと同一深さ寸法となる引出部形成溝５１１Ｂが形成されている。そして、これらの４つの引出部形成溝５１１Ｂのうち、電極形成溝５１１を挟んで対となる引出部形成溝５１１Ｂ（本実施形態では、図４における紙面左右方向に配置される引出部形成溝５１１Ｂ）には、それぞれ固定側電極５４１に連続する固定側引出電極５４１Ａがそれぞれ形成されている。さらに、これらの固定側引出電極５４１Ａの先端には、それぞれ固定側電極パッド５４１Ｂが形成され、これらの固定側電極パッド５４１Ｂが電圧制御手段６に接続される。
ここで、静電アクチュエーター５４を駆動させる際には、電圧制御手段６により、一対の固定側電極パッド５４１Ｂのうちのいずれか一方にのみに電圧が印加される。そして、他方の固定側電極パッド５４１Ｂは、固定側電極５４１の電荷保持量を検出するための検出端子として用いられる。
【００３４】
反射膜固定部５１２は、上述したように、電極形成溝５１１と同軸上で、電極形成溝５１１よりも小さい径寸法となる円柱状に形成されている。なお、本実施形態では、図３に示すように、反射膜固定部５１２の可動基板５２に対向する反射膜固定面５１２Ａが、電極固定面５１１Ａよりも可動基板５２に近接して形成される例を示すが、これに限らない。電極固定面５１１Ａおよび反射膜固定面５１２Ａの高さ位置は、反射膜固定面５１２Ａに固定される固定反射膜５６、および可動基板５２に形成される可動反射膜５７の間の反射膜間ギャップの寸法、固定側電極５４１および可動基板５２に形成される後述の可動側電極５４２の間の寸法、固定反射膜５６や可動反射膜５７の厚み寸法により適宜設定されるものであり、上記のような構成に限られない。例えば反射膜５６，５７として、誘電体多層膜反射膜を用い、その厚み寸法が増大する場合、電極固定面５１１Ａと反射膜固定面５１２Ａとが同一面に形成される構成や、電極固定面５１１Ａの中心部に、円柱凹溝上の反射膜固定溝が形成され、この反射膜固定溝の底面に反射膜固定面５１２Ａが形成される構成などとしてもよい。
【００３５】
そして、反射膜固定面５１２Ａには、直径が約３ｍｍの円形状に形成される固定反射膜５６が固定されている。この固定反射膜５６は、ＡｇＣ単層により形成される反射膜であり、スパッタリングなどの手法により反射膜固定面５１２Ａに形成される。
なお、本実施形態では、固定反射膜５６として、エタロン５で分光可能な波長域として可視光全域をカバーできるＡｇＣ単層の反射膜を用いる例を示すが、これに限定されず、例えば、エタロン５で分光可能な波長域が狭いが、ＡｇＣ単層反射膜よりも、分光された光の透過率が大きく、透過率の半値幅も狭く分解能が良好な、例えばＴｉＯ２−ＳｉＯ２系誘電体多層膜反射膜を用いる構成としてもよい。ただし、この場合、上述したように、固定基板５１の反射膜固定面５１２Ａや電極固定面５１１Ａの高さ位置を、固定反射膜５６や可動反射膜５７、分光させる光の波長選択域などにより、適宜設定する必要がある。
【００３６】
そして、上記したように、固定基板５１の電極形成溝５１１の外方には、第二接合領域である固定側接合面５１３が形成されている。この固定側接合面５１３は、鏡面加工により形成される光学面であり、後述する可動基板５２の可動側接合面５２３との間で、オプティカルコンタクトにより接合される。
【００３７】
また、固定側接合面５１３には、エタロン平面視における固定基板５１の四隅位置に、それぞれ接着用溝５１４が形成されている。この接着用溝５１４は、固定基板５１の隣り合う２つの外周辺と平行する外周縁部５１４Ａと、これらの外周縁部５１４Ａの両端を結ぶ略円弧状に形成される、本発明のギャップ対向周縁部である内周縁部５１４Ｂとを備える形状に形成されている。
具体的には、各接着用溝５１４の外周縁部５１４Ａは、固定基板５１の角部を形成する２つの外周辺と平行し、互いに直交する外周直線部５１４Ａ１と、これらの外周直線部５１４Ａ１の一端部から電極形成溝５１１に向かって延びる連結直線部５１４Ａ２とを備えている。ここで、外周直線部５１４Ａ１は、それぞれ例えば３ｍｍの長さ寸法に形成され、連結直線部５１４Ａ２は、例えば０．５ｍｍの長さ寸法に形成されている。また、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂは、２つの連結直線部５１４Ａ２の端部間を結ぶ円弧状に形成され、その曲率は、電極形成溝５１１の外周縁と略同一曲率に形成されている。
また、外周直線部５１４Ａ１には、それぞれ固定基板５１の外周側に延出する空気逃げ溝５１４Ｃが形成されている。これにより、接着用溝５１４は、固定基板５１および可動基板５２を接合した際に、接着用溝５１４は、この空気逃げ溝５１４Ｃを介して外部空間と連通される。なお、本実施形態では、１つの接着用溝５１４に対して、２つの空気逃げ溝５１４Ｃが形成される例を示したが、例えば１つのみ形成される構成としてもよく、３つ以上形成される構成としてもよい。ただし、固定基板５１および可動基板５２を接合した際に、最も剥離しやすい部分は、矩形の頂点位置となるため、固定基板５１の頂点部分に空気逃げ溝５１４Ｃを形成すると、この空気逃げ溝５１４Ｃから固定基板５１および可動基板５２の剥離が発生するおそれがある。したがって、固定基板５１の矩形頂点位置には、固定側接合面５１３が形成されていることが好ましい。
【００３８】
これらの接着用溝５１４には、固定基板５１および可動基板５２の接合時に接着剤５１５が塗布される。この接着剤５１５としては、熱硬化型接着剤や、紫外線硬化型接着剤などを用いることができるが、本実施形態では、例えば熱硬化型接着剤であるエポキシ樹脂系接着剤が用いられる。
【００３９】
ここで、エタロン平面視において、電極形成溝５１１の外周縁のうち、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂに対向する周縁部分は、本発明の溝対向周縁部５１１Ｃを形成する。具体的には、本実施形態では、電極形成溝５１１の外周縁のうち、引出部形成溝５１１Ｂに挟まれる周縁部分が、溝対向周縁部５１１Ｃとなる。そして、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂと、電極形成溝５１１の引出部形成溝５１１Ｂと、これらの内周縁部５１４Ｂの両端部および引出部形成溝５１１Ｂの両端部を結ぶ線分で囲われる領域が、本発明の溝・ギャップ間領域５１３Ａとなる。
【００４０】
そして、撓み低減溝５１６は、溝・ギャップ間領域５１３Ａ内で、内周縁部５１４Ｂと溝対向周縁部５１１Ｃとの中心位置よりも、接着用溝５１４側に近接する位置に形成される。より具体的には、撓み低減溝５１６は、電極形成溝５１１の溝対向周縁部５１１Ｃや、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂと略同一曲率の円弧状の溝であり、その溝幅寸法は、例えば１ｍｍに形成されている。また、撓み低減溝５１６の外周側円弧と、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂとの間の距離は、例えば０．６ｍｍに形成されている。さらに、撓み低減溝５１６の溝深さとしては、特に限定されないが、例えば、接着用溝５１４と同様に、２００ｎｍの深さ寸法に形成されている。
【００４１】
そして、固定基板５１は、可動基板５２に対向する上面とは反対側の下面において、固定反射膜５６に対応する位置に図示略の反射防止膜（ＡＲ）が形成されている。この反射防止膜は、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成され、固定基板５１の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
【００４２】
（３−１−２．可動基板の構成）
可動基板５２は、厚みが例えば２００μｍに形成されるガラス基材をエッチングにより加工することで形成される。図５は、可動基板５２の固定基板５１に対向する面の構成を示す平面図である。
具体的には、可動基板５２には、図２に示すような平面視において、基板中心点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を保持する連結保持部５２２と、を備えている。連結保持部５２２の外周径寸法は、固定基板５１の電極形成溝５１１の外周径寸法と同一寸法に形成されている。そして、可動基板５２において、可動部５２１および連結保持部５２２の固定基板５１に対向する面は、同一平面上に形成され、固定基板５１の電極形成溝５１１および反射膜固定部５１２と所定のギャップを介して対向配置されている。すなわち、可動基板５２において、可動部５２１および連結保持部５２２の固定基板５１に対向する面が、本発明の第一ギャップ形成領域を構成する。
そして、可動基板５２の固定基板５１に対向する面のうち、第一ギャップ形成領域の外側領域、すなわち連結保持部５２２の外周縁よりも径外側の領域の面が、本発明の第一接合領域である可動側接合面５２３となる。ここで、本実施形態では、可動基板５２において、可動側接合面５２３、可動部５２１、および連結保持部５２２の固定基板５１に対向する面が同一平面となり、鏡面加工により光学面が形成されている。
なお、本実施形態では、可動側接合面５２３、可動部５２１、および連結保持部５２２を同一平面とするが、例えば、可動部５２１や連結保持部５２２を凹溝状に形成する構成などとしてもよい。
【００４３】
可動部５２１は、連結保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法である２００μｍに形成されている。また、可動部５２１は、反射膜固定部５１２に平行な可動面５２１Ａを備え、この可動面５２１Ａに可動反射膜５７が固定されている。
ここで、この可動反射膜５７は、上述した固定反射膜５６と同一の構成の反射膜が用いられ、本実施形態では、ＡｇＣ単層反射膜が用いられる。また、ＡｇＣ単層反射膜の膜厚寸法は、例えば０．０３μｍに形成されている。
【００４４】
さらに、可動部５２１は、可動面５２１Ａとは反対側の上面において、可動反射膜５７に対応する位置に図示略の反射防止膜（ＡＲ）が形成されている。この反射防止膜は、固定基板５１に形成される反射防止膜と同様の構成を有し、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成される。
【００４５】
連結保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイヤフラムであり、例えば厚み寸法が５０μｍに形成されている。この連結保持部５２２の固定基板５１に対向する面には、固定側電極５４１と、所定間隔の電磁ギャップを介して対向する、リング状の可動側電極５４２が形成されている。ここで、この可動側電極５４２および前述した固定側電極５４１により、可動部５２１を変位させる静電アクチュエーター５４が構成される。
また、可動側電極５４２の外周縁の一部からは、図５に示すように、一対の可動側引出電極５４２Ａが外周方向に向かって形成され、これらの可動側引出電極５４２Ａの先端には可動側電極パッド５４２Ｂが形成されている。より具体的には、可動側引出電極５４２Ａは、エタロン平面視において、固定側引出電極５４１Ａが形成される方向とは直行する方向に形成される。本実施形態では、固定側引出電極５４１Ａは、図４に示すように、エタロン平面視において、左右方向に形成される引出部形成溝５１１Ｂに沿って形成されているため、可動側引出電極５４２Ａは、図５の紙面上下方向に沿って、すなわち、固定側引出電極５４１Ａが形成されていない引出部形成溝５１１Ｂに沿うように、可動基板５２上に形成されている。また、可動側電極パッド５４２Ｂも、固定側電極パッド５４１Ｂと同様に、電圧制御手段６に接続され、静電アクチュエーター５４の駆動時には、一対の可動側電極パッド５４２Ｂのうちのいずれか一方にのみに電圧が印加される。そして、他方の可動側電極パッド５４２Ｂは、可動側電極５４２の電荷保持量を検出するための検出端子として用いられる。
【００４６】
（３−２．電圧制御手段の構成）
電圧制御手段６は、上記エタロン５とともに、本発明の波長可変干渉フィルターを構成する。この電圧制御手段６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５４の固定側電極５４１および可動側電極５４２に印加する電圧を制御する。
【００４７】
〔４．制御装置の構成〕
制御装置４は、測色モジュール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などを備えて構成されている。
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の電圧制御手段６は、制御信号に基づいて、利用者が所望する光の波長のみを透過させるよう、静電アクチュエーター５４への印加電圧を設定する。
【００４８】
〔５．エタロンの製造方法〕
次に、上記エタロン５の製造方法について、図面に基づいて説明する。
（５−１．固定基板の製造）
図６は、エタロン５の固定基板５１の製造工程を示す図であり、（Ａ）は、固定基板５１に電極形成溝を形成するためのレジストを成膜した状態を示す固定基板形成工程の一部を示す概略図、（Ｂ）は、接着用溝５１４、撓み低減溝５１６、および反射膜固定部５１２を形成するためのレジストを成膜した固定基板形成工程の一部を示す概略図、（Ｃ）は、固定基板成形工程により形成された固定基板の概略を示す図、（Ｄ）は、固定側電極５４１を形成する固定側電極形成工程の概略図、（Ｄ）は、固定反射膜を形成する固定反射膜形成工程の概略図、（Ｅ）は、接着用溝５１４に接着剤を塗布する接着剤塗布工程を示す概略図である。
【００４９】
固定基板５１を製造するためには、まず、固定基板５１の製造素材である石英ガラス基板に、エッチングにより電極形成溝５１１、反射膜固定部５１２、接着用溝５１４、および撓み低減溝５１６を形成する固定基板成形工程を実施する。ここで、石英ガラス基材は、例えば厚み寸法が５００μｍに形成されており、表面に予め鏡面加工が施されて、平均表面粗さＲａが１ｎｍ以下となる基板を用いる。
この固定基板成形工程では、まず、図６（Ａ）に示すように、上記石英ガラス基板上に、フォトリソグラフィ法により、電極形成溝５１１を形成するためのレジストＲ１を形成する。すなわち、固定基板５１を形成するための石英ガラス基材の一面側の全面にレジストＲ１を成膜形成し、このうち、電極形成溝５１１および引出部形成溝５１１Ｂに対応する部分のみに紫外光または遠紫外光を照射してレジストを除去する。
そして、この石英ガラス基材の一面側に異方性エッチングを施して、例えば深さ寸法が１μｍの電極形成溝５１１、および引出部形成溝５１１Ｂを形成する（電極形成溝形成工程）。
【００５０】
また、電極形成溝形成工程の後、図６（Ｂ）に示すように、反射膜固定部５１２、接着用溝５１４、および撓み低減溝５１６に対応する領域以外に、上記電極形成溝形成工程と同様に、フォトリソグラフィ法によりレジストＲ２を形成する。そして、エッチング処理を実施することで、図６（Ｃ）に示すように、深さ寸法が例えば２００ｎｍとなる接着用溝５１４、撓み低減溝５１６、反射膜固定部５１２が形成される。
【００５１】
そして、上記固定基板成形構成の後、図６（Ｄ）に示すように、固定基板５１のレジストを除去し、電極形成溝５１１および引出部形成溝５１１Ｂに、固定側電極５４１、固定側引出電極５４１Ａ、および固定側電極パッド５４１Ｂを形成する（固定側電極形成工程）。具体的には、この固定側電極形成工程では、固定基板５１のうち、電極形成溝形成工程および固定基板形成工程により溝が形成された一面側に、例えばスパッタリングなどによりＣｒ／Ａｕ層を、例えば厚み寸法が１０ｎｍ／２００ｎｍとなるように成膜する。そして、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理により電極パターンを形成する。すなわち、固定側電極５４１、固定側引出電極５４１Ａ、および固定側電極パッド５４１Ｂの形状パターンに対応したレジストを形成した後、エッチング処理によりレジストが形成されない領域をエッチングにより除去することで、固定側電極５４１、固定側引出電極５４１Ａ、および固定側電極パッド５４１Ｂを形成する。
さらに、電極が形成された固定基板５１の全面に固定反射膜５６形成用のＡｇＣ層を例えばスパッタリングにより成膜し、固定側電極形成工程と同様に、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理を行うことで、図６（Ｅ）に示すように、例えば直径３ｍｍの固定反射膜５６を反射膜固定部５１２に形成する（固定反射膜形成工程）。
【００５２】
この後、図６（Ｆ）に示すように、接着用溝５１４内に、接着剤５１５を塗布する（接着剤塗布工程）。この接着剤塗布工程における接着剤の塗布方法としては、特に限定されず、例えばフィルム転写、スキージ、ディスペンスなどにより、接着剤を塗布する。
【００５３】
（５−２．可動基板の製造）
次に、可動基板５２の製造方法について説明する。
図７は、第二基板の製造工程の概略を示す断面図であり、（Ａ）は、可動基板５２に導電性膜を成膜する導電性膜形成工程を示す概略図、（Ｂ）は、可動基板５２上の導電性膜をフォトリソグラフィ法により成形する電極形成工程、（Ｃ）は、可動部５２１および連結保持部５２２を形成する可動基板成形工程の概略図、（Ｄ）は、可動反射膜５７を形成する可動反射膜形成工程の概略図を示す概略図である。
【００５４】
可動基板５２の形成では、まず、可動基板５２の形成素材である例えば厚み寸法が２００ｎｍで、鏡面加工により平均表面粗さＲａが１ｎｍ以下に処理された石英ガラス基板を用い、図７（Ａ）に示すように、可動基板５２の全面に、可動側電極５４２形成用の導電性膜Ｍ１を成膜する。ここで、この導電性膜Ｍ１としては、例えば固定側電極５４１と同様に、Ｃｒ／Ａｕ層を１０ｎｍ／２００ｎｍの厚み寸法で形成する。
【００５５】
そして、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理により、図７（Ｂ）に示すように、導電性膜Ｍ１を所定の形状パターンに成形する。具体的には、可動基板５２の一方の面（固定基板５１に対向しない面）では、連結保持部５２２の形成位置のみの導電性膜Ｍ１を除去し、可動基板５２の他方の面（固定基板５１に対向する面）では、可動側電極５４２、可動側引出電極５４２Ａ、および可動側電極パッド５４２Ｂの形成位置以外の導電性膜を除去する。
この後、図７（Ｃ）に示すように、可動基板５２の一方の面（固定基板５１に対向しない面）側を、導電性膜をエッチングマスクとして、例えば１５０μｍの深さ寸法で異方性エッチングを行い、連結保持部５２２および可動部５２１を形成する。また、エッチング処理後、可動基板５２の固定基板５１に対向しない面側の導電性膜Ｍ１を除去する。
【００５６】
この後、図７（Ｄ）に示すように、可動基板５２の固定基板５１に対向する面に可動反射膜５７を形成する可動反射膜形成工程を実施する。この可動反射膜形成工程は、固定反射膜形成工程と同様の手法により可動反射膜５７を形成する。すなわち、可動基板５２の固定基板５１に対向する面の全面に可動反射膜５７形成用のＡｇＣ層を例えばスパッタリングにより成膜し、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理を行うことで、例えば直径３ｍｍの可動反射膜５７を可動部５２１に形成する。
【００５７】
（５−３．エタロンの製造）
次に、上述のように製造された固定基板５１および可動基板５２を用いたエタロン５の製造について説明する。
図８は、エタロン５の製造工程を示す図であり、（Ａ）は、接合工程を示す概略図、（Ｂ）は、接着剤５１５の硬化した後のエタロンの一部を示す概略図であり、（Ｃ）は、撓み低減溝５１６が形成されていない場合のエタロンの一部を示す概略図である。
【００５８】
エタロン５の製造では、上述のように製造された固定基板５１および可動基板５２を接合することで製造される。
この時、固定側接合面５１３および可動側接合面５２３同士を当接させ、基板厚み方向に沿って加重を与えることで、固定側接合面５１３の光学面および可動側接合面５２３の光学面同士がオプティカルコンタクトにより接合される。すなわち、固定基板５１および可動基板５２が密着し、固定基板５１の反射膜固定面５１２Ａおよび可動基板５２の可動面５２１Ａが平行に維持される。
そして、接着用溝５１４に塗布された接着剤５１５により、固定基板５１を可動基板５２が接着接合されるため、固定基板５１および可動基板５２の剥離が防止され、強固な接着強度が得られる。
【００５９】
ここで、上記のように、接着用溝５１４に塗布された接着剤５１５により接着接合を実施した場合、接着剤５１５の硬化収縮により、可動基板５２の接着用溝５１４に対向する部分が接着用溝５１４内に撓む場合がある。
可動基板５２が接着用溝５１４側に撓むと、固定基板５１の接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂに対向する位置から、ギャップ形成領域を形成する連結保持部５２２に、接着用溝５１４内への撓みに対抗する反力（以降、撓み反力と称す）が発生する。
この撓み反力は、接着用溝５１４から離隔するに従って小さくなるが、図８（Ｃ）に示すように、固定基板５１に撓み低減溝５１６が形成されていない場合、十分に低減させることができず、連結保持部５２２まで伝達されてしまい、連結保持部５２２が撓み反力による影響を受けて撓む場合がある。
これに対して、本実施形態では、固定基板５１には、接着用溝５１４および電極形成溝５１１の間に撓み低減溝５１６が形成されている。この場合、可動基板５２が接着用溝５１４内に撓んだ場合でも、図８（Ｂ）に示すように、撓み低減溝５１６において、撓み反力を逃がす撓みが発生する。すなわち、可動基板５２が接着用溝５１４内に撓むことで、撓み反力を低減させることができ、連結保持部５２２に伝達される撓み反力を小さくすることができ、連結保持部５２２の撓みを防止することができる。これにより、可動面５２１Ａおよび反射膜固定面５１２Ａの平行を維持でき、一対の反射膜５６，５７の平行関係を維持できる。
【００６０】
また、接着用溝５１４内に可動基板５２が撓んだ際に発生する撓み反力よりも小さいものの、撓み低減溝５１６内に可動基板５２が撓むことで、その撓みに対する反力が発生する。これに対して、本実施形態では、撓み低減溝５１６が、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂから溝対向周縁部５１１Ｃまでの間の中心位置より接着用溝５１４側に位置して形成されている。このため、撓み低減溝５１６で可動基板５２が撓んだ場合に発生する上記反力を十分に低減でき、連結保持部５２２に伝達される撓み力をより確実に低減させることが可能となる。
【００６１】
さらに、接着用溝５１４内に可動基板５２が撓んだ場合、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂに対向する位置から連結保持部５２２に向かって撓みに対抗する撓み反力が発生する。ここで、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂは、電極形成溝５１１の外周縁の溝対向周縁部５１１Ｃ）と同一曲率に形成されている。また、エタロン平面視において、連結保持部５２２は、電極形成溝５１１と同一形状に形成されている。そして、撓み低減溝５１６は、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂと同一曲率となる円弧状に形成されている。このため、内周縁部５１４Ｂから伝達される撓み反力を一様に低減させることができ、例えば連結保持部５２２の溝対向周縁部５１１Ｃに対向する周縁部のうち、一部のみに大きな撓み反力が加わるなどの不都合はない。
【００６２】
〔６．第一実施形態の作用効果〕
上述したように、上記第一実施形態の測色モジュール１の測色センサー３を構成するエタロン５では、固定基板５１の固定側接合面５１３内に、接着用溝５１４が形成され、接着用溝５１４と、電極形成溝５１１との間に、撓み低減溝５１６が形成されている。そして、固定基板５１の固定側接合面５１３と、可動基板５２の可動側接合面５２３とを当接させ、かつ接着用溝５１４内に塗布される接着剤５１５により固定基板５１および可動基板５２を接着接合することで、エタロン５が形成されている。
このため、固定基板５１および可動基板５２の接合時において、接着剤５１５の硬化収縮により、可動基板５２が接着用溝５１４内に撓み、この撓みにより可動基板５２に撓み反力が発生したとしても、撓み低減溝５１６にてその撓み反力を逃がすことができる。したがって、撓み低減溝５１６が形成されない構成に比べて、連結保持部５２２に伝達される撓み反力を効果的に低減させることができ、連結保持部５２２における撓みを防止することができる。これにより、可動部５２１の可動面５２１Ａと、固定基板５１の反射膜固定部５１２の反射膜固定面５１２Ａとを平行に維持することができるため、これらの可動面５２１Ａおよび反射膜固定面５１２Ａに形成される可動反射膜５７および固定反射膜５６の平行関係も維持される。よって、エタロン５を透過する光を所望の波長に絞ることができ、分光精度を向上させることができる。
また、測色センサー３では、このような分光精度が良好なエタロン５により分光された光の光量を取得することができるため、測色センサーにおいて分光光の光量を正確に測定することができる。
さらには、測色モジュール１では、このような測色センサーで測定される光量に基づいて、測色処理を実施する。したがって、各分光光の正確な光量に基づいて、被検査対象Ａの色度を正確に分析することができ、正確な測色測定を実施することができる。
【００６３】
また、固定側接合面５１３および可動側接合面５２３は、鏡面加工により光学面に形成され、オプティカルコンタクトにより接合されている。
このため、オプティカルコンタクトにより、固定基板５１および可動基板５２を密着させて、精密に平行状態に維持することができる。また、オプティカルコンタクトのみ、または接着剤５１５による接着接合のみでは接合力が弱くなるが、上記のように接着剤５１５により接着接合を併用することで、接合強度を強くすることができる。
【００６４】
そして、撓み低減溝５１６は、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂと、電極形成溝５１１の溝対向周縁部５１１Ｃとの間の溝・ギャップ間領域５１３Ａにおいて、内周縁部５１４Ｂと溝対向周縁部５１１Ｃとの中心点より接着用溝５１４側に形成されている。
このため、可動基板５２における撓み低減溝５１６の対向位置と、連結保持部５２２との間の距離を十分大きく採ることができ、撓み低減溝５１６内に可動基板５２が撓んだ際に発生する反力が連結保持部５２２に伝達されにくくなる。したがって、連結保持部５２２の撓みをより効果的に防止することができ、一対の反射膜５６，５７をより確実に平行に維持することができる。
【００６５】
また、接着用溝５１４および撓み低減溝５１６は、固定基板５１の四隅部分近傍に形成されている。
すなわち、接着用溝５１４および撓み低減溝５１６は、電極形成溝５１１からの距離が遠くなる位置に形成されている。このため、接着用溝５１４内に可動基板５２が撓むことで発生する撓み反力が、より連結保持部５２２に伝達されにくく、連結保持部５２２の撓みをより確実に防止することができる。
【００６６】
さらに、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂ、および撓み低減溝５１６は、電極形成溝５１１の溝対向周縁部５１１Ｃと同一曲率に形成されている。このため、接着用溝５１４内に可動基板５２が撓んだ場合に発生する撓み反力は、溝対向周縁部５１１Ｃに均等に伝達される。ここで、上記のように、撓み低減溝５１６により、この撓み反力は十分低減されるが、可動基板５２の溝対向周縁部５１１Ｃに対向する領域に加わる撓み反力が一様でなく、例えば一部のみが大きい場合では、連結保持部５２２に加わる応力のバランスが不安定になる場合がある。これに対して、上記実施形態では、上述のように、連結保持部５２２に一様に応力が作用し、応力のバランスも安定させることができ、より確実に連結保持部５２２の撓みを防止することができる。
【００６７】
また、接着用溝５１４は、空気逃げ溝５１４Ｃを介してエタロン５の外部空間と連通されている。このため、固定基板５１および可動基板５２の接合時に、接着剤５１５の硬化収縮により可動基板５２が接着用溝５１４内に撓んだ場合でも、接着用溝５１４内の圧力が増大することがなく、接着用溝５１４内の圧力増による固定側接合面５１３および可動側接合面５２３の剥離を防止できる。
【００６８】
〔第二実施形態〕
次に本発明に係る第二実施形態の測色モジュールについて説明する。
第二実施形態の測色モジュールでは、第一実施形態の測色モジュール１のうち、エタロン５の撓み低減溝５１６の形状のみが異なるものであり、エタロンの固定基板の構成についてのみ説明する。
【００６９】
図９は、第二実施形態のエタロン５Ａの固定基板５１を示す平面図である。なお、以降の説明において、上記第一実施形態と同様の構成については、同符号を付すとともに、その説明を省略または簡略する。
図９に示すように、第二実施形態のエタロン５Ａでは、撓み低減溝５１６Ａは、エタロン平面視において、略矩形状に形成され、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂに略沿う曲線方向Ｌに沿って、複数設けられている。これらの撓み低減溝５１６Ａの配置間隔としては特に限定されないが、溝・ギャップ間領域５１３Ａで、内周縁部５１４Ｂの曲線方向Ｌに沿う撓み低減溝５１６Ａの寸法の総和が、撓み低減溝５１６Ａが形成されない部分の寸法の総和よりも大きく形成されていればよい。したがって、例えば１つの撓み低減溝５１６Ａの内周縁部の曲線方向に沿う寸法が小さく形成される場合では、複数の撓み低減溝５１６Ａを密に形成すればよい。なお、各撓み低減溝５１６の形状として、平面視矩形状に限定されず、例えば平面視円形、平面視楕円形などの形状としてもよい。
【００７０】
（第二実施形態の作用効果）
上述したような第二実施形態のエタロン５Ａでは、固定基板５１には、接着用溝５１４の内周縁部に沿う複数の撓み低減溝５１６Ａが形成されている。
このような撓み低減溝５１６Ａが形成される場合であっても、上記第一実施形態と同様に、可動基板５２が接着剤５１５の硬化収縮により接着用溝５１４内に撓んだ場合の撓み反力を各撓み低減溝５１６Ａにより効果的に逃がすことができ、連結保持部５２２の撓みを防止することができる。
また、複数の撓み低減溝５１６Ａを形成する構成では、第一実施形態のような内周縁部５１４Ｂに沿って連続となる撓み低減溝５１６を形成する場合に比べて、撓み反力を低減させる効率は低下するものの、連結保持部５２２の撓みを防止するために十分な作用を発揮できる。これに加えて、各撓み低減溝５１６Ａ間に固定側接合面５１３を形成することができ、オプティカルコンタクトにより可動基板５２と接合される領域の面積が増大し、接合強度をより高めることができる。
【００７１】
〔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。
【００７２】
例えば、上記第一および第二実施形態において、固定基板５１の溝・ギャップ間領域５１３Ａ内に撓み低減溝５１６，５１６Ａを形成する例を示したが、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、固定基板５１に環状の撓み低減溝５１６Ｂを形成してもよい。この場合、例えば図１０（Ａ）に示すように、撓み低減溝５１６Ｂが円環状に形成される構成であってもよく、図１０（Ｂ）に示すように、多角形状に形成される構成であってもよい。
【００７３】
また、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂおよび撓み低減溝５１６は、電極形成溝５１１の溝対向周縁部５１１Ｃと同一曲率に形成されるとしたが、これに限定されず、例えば、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂや撓み低減溝５１６が、電極形成溝５１１の外周縁の同心円に沿った円弧状に形成される構成としてもよく、直線形状に形成される構成であってもよい。
【００７４】
さらに、上記実施形態では、正方形状の固定基板５１の四隅部に接着用溝５１４を形成したが、例えば固定基板５１の平面視形状が、その他の形状であってもよい。この場合、固定基板５１のうち、第二ギャップ形成領域である電極形成溝５１１から最も遠い位置に接着用溝５１４が形成される構成とすることで接着剤の接着収縮による可動基板５２の撓みを防止することができる。
【００７５】
また、上記実施形態では、本発明の干渉フィルターとして、エタロン５，５Ａを例示し、静電アクチュエーター５４により可動部５２１を変位させて反射膜間ギャップを調整して透過光を変更可能な構成としたが、これに限定されない。例えば、予め設定された所定の波長のみを透過させる分光フィルターとしても利用でき、この場合は、静電アクチュエーター５４を設ける必要がなく、また、可動基板５２に連結保持部５２２や可動部５２１を構成するための溝を形成する必要もない。
【００７６】
さらに、上記実施形態では、固定側接合面５１３および可動側接合面５２３を、光学面として活性化させ、これらの接合面５１３，５２３を重ね合わせて加重を印加することで接合する、いわゆるオプティカルコンタクト（常温活性化法）により接合する例を示したが、これに限定されない。例えば一方の接合面に金属膜を一様に形成して陽極接合により各接合面５１３，５２３を接合させる方法などを用いてもよい。
【００７７】
さらには、接着剤５１５として、熱硬化型接着剤であるエポキシ樹脂系接着剤を例示したが、これに限定されず、上述したように、例えば紫外線硬化型接着剤などを用いてもよい。
【００７８】
さらに、固定基板５１および可動基板５２の四隅部を接着接合により接合する構成としたが、例えば、固定基板５１の外周辺に沿って接着用溝５１４を形成し、接着接合により可動基板５２に接合させる構成としてもよい。この場合、静電アクチュエーター５４を構成する各電極５４１，５４２の引出電極５４１Ａ，５４２Ａは、それぞれエタロン５，５Ａの中心位置から四隅部に向かって形成され、エタロン５の角部に電極パッド５４１Ｂ，５４２Ｂが形成される構成としてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、固定基板５１を本発明の第二基板とし、可動基板５２を本発明の第一基板として、固定基板５１に接着用溝５１４および撓み低減溝５１６を形成する構成とした。これは、可動基板５２の可動部５２１を基板厚み方法に沿って変位させるため、また可動部５２１および連結保持部５２２の製造性を考慮して可動基板５２を固定基板５１よりも薄く形成したものであり、このような可動基板５２の撓みを効果的に防止するために固定基板５１に接着用溝５１４および撓み低減溝５１６が形成されている。一方、上述したように、例えば反射膜間ギャップの間隔を調整せず、予め設定された所定の波長の光のみを分光させる干渉フィルターでは、固定基板５１および可動基板５２の厚み寸法を同一寸法に形成したり、固定基板５１側を薄く形成したりする場合もある。この場合は、可動基板５２側を本発明の第二基板とし、可動基板５２側に接着用溝５１４および撓み低減溝５１６を形成する構成などとしてもよい。
さらには、固定基板５１および可動基板５２の双方に、互いに対向する接着用溝５１４を形成し、これらの接着用溝５１４間を接着剤により接着接合する構成としてもよく、この場合、固定基板５１および可動基板５２の双方に撓み低減溝５１６を形成する構成としてもよい。
【００８０】
そして、上記実施形態では、本発明の光センサーとして、測色センサー３を例示し、この測色センサー３を備えた測色モジュール１を本発明の光モジュールとして例示したが、これに限定されるものではない。例えば、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センサーとして用いてもよく、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モジュールとしてもよい。
【００８１】
その他、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できる。
【符号の説明】
【００８２】
１…光モジュールとしての測色モジュール、３…光センサーとしての測色センサー、５…干渉フィルターとしてのエタロン、５１…第二基板である固定基板、５２…第一基板である可動基板、５６…第二反射膜である固定反射膜、５７…第一反射膜である可動反射膜、５１１…第二ギャップ形成領域の一部を構成する電極形成溝、５１１Ｃ…溝対向周縁部、５１２…第二ギャップ形成領域の一部を構成する反射膜固定部、５１３…第二接合領域である固定側接合面、５１４…接着用溝、５１４Ｂ…ギャップ対向周縁部である内周縁部、５１５…接着剤、５１６…撓み低減溝、５２１…第一ギャップ形成領域の一部を構成する可動部、５２２…第一ギャップ形成領域の一部を構成する連結保持部、５２３…第一接合領域である可動側接合面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光から所定波長の光を分光する干渉フィルター、この干渉フィルターを備えた光センサー、およびこの光センサーを備えた光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、入射光から所定波長の光のみを透過または反射させる干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１には、一対の基板が対向配置させ、これらの基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜が形成される光学デバイス（干渉フィルター）が記載されている。このような干渉フィルターでは、一対の反射膜間にギャップが形成され、このギャップの寸法に応じて分光可能な波長が決定される。
【０００４】
ところで、このような干渉フィルターでは、所定波長の光を精度よく分光させるために、一対の反射膜を平行に維持する必要がある。ここで、例えば、基板間に接着剤による接着層を形成し、接着層により基板同士を接合する場合、接着層の厚みの制御が困難であり、反射膜を平行に維持することが困難であるという問題があった。
そこで、基板同士を貼り合せる接合面に接着剤を塗布する接着用溝を形成し、この接着用溝に接着剤を塗布することで基板を接合する接合方法が考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３４０２７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような接着用溝に塗布した接着剤による基板を接合する場合、接着剤の硬化時に伴う体積収縮により、接着剤の塗布部分で基板を撓ませる方向に応力が生じる。
例えば、第一基板および第二基板を接着する際、第二基板に接着剤を塗布するための接着用溝を形成して接着剤を塗布し、この溝を閉塞するように第一基板を重ね合わせた場合、接着剤の硬化収縮により、第一基板を接着用溝側に撓ませるような応力が発生する。このため、第一基板が接着用溝内に撓み、第一基板全体に作用する力のバランスが不安定となり、一対の反射膜が平行に維持できないという問題がある。このように、一対の反射膜が平行に維持されない場合、反射膜内の位置に応じて、分光される光の波長が異なり、例えば、ギャップの間隔が大きい部分では、長波長の光が分光され、ギャップの間隔が小さい部分では、短波長の光が分光されてしまう。したがって、干渉フィルターの分光精度が悪化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みて、分光精度の高い干渉フィルター、光センサー、および光モジュール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】
本発明の干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板の一面側に対向配置され、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形成される第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向する第二反射膜と、を備えた干渉フィルターであって、前記第一基板は、前記第一反射膜が設けられるとともに、前記第二基板に当接しない第一ギャップ形成領域と、前記第一ギャップ形成領域の外周側に設けられ、前記第二基板に当接する第一接合領域と、を備え、前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられるとともに、ギャップを介して前記第一ギャップ形成領域に対向する第二ギャップ形成領域と、前記第二ギャップ形成領域の外周側に設けられ、前記第一基板の前記第一接合領域に当接する第二接合領域と、前記第二接合領域内に形成されるとともに、接着剤が塗布される接着用溝と、前記接着用溝および前記第二ギャップ形成領域の間に形成される撓み低減溝と、を備え、前記第一基板および前記第二基板は、前記第一接合領域および前記第二接合領域を接合させた状態で、前記接着用溝に塗布される前記接着剤により接着接合されることを特徴とする。
【０００９】
この発明では、第一基板の第一接合領域と、第二基板の第二接合領域を当接させ、第二接合領域内に形成される接着用溝内に接着剤を塗布して接着接合する。接着用溝に塗布された接着剤は、硬化接着時に収縮するため、第一基板の接着用溝に対向する部分は、第二基板側に向かう応力（ここで、この応力を接着収縮応力と称す）を受ける。ここで、本発明では、第二基板の第二接合領域内には、接着用溝と第二ギャップ形成領域との間に、撓み低減溝が形成されているため、接着収縮応力による第一基板の撓みを撓み低減溝内に逃がすことができ、第一基板の第一ギャップ形成領域での撓みを防止することができる。
【００１０】
つまり、第一基板接着用溝に対向する部分（接着接合部）は、接着圧縮応力により、接着用溝内に撓み、第一基板にはこの撓みを補正するように反力（ここで、この反力を撓み反力と称す）が発生する。
ここで、撓み低減溝が形成されていない場合、第一基板と第二基板とが当接していない第一接合領域と第一ギャップ形成領域との境界まで、上記撓み反力が伝達され、この撓み反力に対して第一基板を元の状態に戻すように、第一ギャップ形成領域に撓みが発生する場合がある。この場合、第一ギャップ形成領域と第二ギャップ形成領域とが平行とならず、第一反射膜および第二反射膜も平行に維持できない。
これに対して、第二基板に撓み低減溝を形成すると、第一基板の接着接合部が接着用溝側に撓んだ場合、撓み反力により、第一基板の撓み低減溝に対向する領域が、第一基板の力のバランスを元に戻すように撓む。したがって、第一基板が撓み低減溝内に撓むことにより、上記のような接着剤の硬化による撓み反力を逃がすことができ、第一ギャップ形成領域まで伝達される撓み反力を低減させることができる。このため、第一ギャップ形成領域における力のバランスを安定させることができ、第一ギャップ形成領域は、第二ギャップ形成領域に対して平行に維持され、第一反射膜および第二反射膜も平行に維持される。これにより、干渉フィルターの分光精度を向上させることができる。
【００１１】
本発明の干渉フィルターでは、前記第一接合領域および前記第二接合領域は、光学面であり、前記第一基板および前記第二基板は、前記第一接合領域および前記第二接合領域をオプティカルコンタクトにより接合されるとともに、前記接着用溝に塗布される接着剤により接着接合されることが好ましい。
【００１２】
この発明では、第一基板および第二基板は、オプティカルコンタクトによる接合と、接着剤による接着接合との双方により接合される。オプティカルコンタクトにより、第一基板および第二基板を密着させることができるため、より精密に平行状態に維持することができる。また、オプティカルコンタクトのみでは、接合強度に問題があるが、接着剤による接合を併用することで、接合強度を強めることもできる。したがって、このような接合方法を用いることで、第一ギャップ形成領域と第二ギャップ形成領域をより精密に平行に維持した状態で、強固に第一基板および第二基板を接合することができる。
【００１３】
本発明の干渉フィルターでは、前記撓み低減溝は、前記接着用溝の周縁のうち前記第二ギャップ形成領域に対向するギャップ対向周縁部から、前記第二ギャップ形成領域の周縁のうち前記接着用溝に対向する溝対向周縁部までの間の中心位置よりも、前記接着用溝側に設けられることが好ましい。
ここで、ギャップ対向周縁部とは、第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、接着用溝の内周側の部分、すなわち第二ギャップ形成領域に最も近接する辺または曲線部分を指す。また、溝対向周縁部とは、第二ギャップ形成領域の周縁のうち、ギャップ対向周縁部に最も近い辺または曲線部分を指す。
【００１４】
この発明では、撓み低減溝は、第二ギャップ形成領域よりも接着用溝に近接する位置に設けられている。このような構成とすることで、接着剤の収縮により受ける応力をより確実に撓み低減溝に逃がすことができ、第一ギャップ形成領域に応力が加わる不都合を回避することができる。
つまり、第一基板が接着用溝側に撓んだ場合、第一基板が撓み低減溝側に撓むことで、第一ギャップ形成領域に伝達される撓み反力を低減させることができるが、この撓み低減溝内に第一基板が撓むことで、撓み低減溝と第一ギャップ形成領域との間の第一接合領域に、僅かな反力が発生する。このとき、撓み低減溝が第二ギャップ形成領域に近接する側に設けられている場合、上記のような僅かな反力が、第一ギャップ形成領域に伝達され、第一ギャップ形成領域を撓ませたり、第一ギャップ形成領域における力のバランスを不安定にしたりすることが考えられる。これに対して、撓み低減溝を接着用溝側に近接して形成することで、上記のような僅かな反力が第一ギャップ形成領域まで伝達されず、第一ギャップ形成領域における力のバランスをより安定化させることができる。したがって、より精度よく第一反射膜および第二反射膜を平行に維持することができ、干渉フィルターの分光精度もより向上させることができる。
【００１５】
本発明の干渉フィルターでは、前記撓み低減溝は、前記接着用溝の周縁のうち前記第二ギャップ形成領域に対向するギャップ対向周縁部と、前記第二ギャップ形成領域の周縁のうち前記接着用溝に対向する溝対向周縁部とにより囲われる溝・ギャップ間領域内に設けられることが好ましい。
【００１６】
接着用溝内に第一基板が撓んだ場合、その撓みによる応力は、第一基板の接着用溝のギャップ対向周縁部に当接する部分から第一ギャップ形成領域に向かって伝達される。したがって、撓み低減溝は、少なくとも、ギャップ対向周縁部と溝対向周縁部とに囲われる溝・ギャップ間領域内に形成することで、接着剤の硬化時に発生する接着収縮応力に十分抗することができる。また、この溝・ギャップ間領域以外の部分には、撓み低減溝を形成せず、第二接合領域を形成することで、第一接合領域と第二接合領域の接合面積が増大し、より強い接合強度を得ることができる。
【００１７】
本発明の干渉フィルターでは、前記撓み低減溝は、前記溝・ギャップ間領域内において、前記ギャップ対向周縁部に沿って複数設けられることが好ましい。
【００１８】
撓み低減溝としては、溝・ギャップ間隔領域内で、ギャップ対向周縁部に沿うように、１つの長手状の溝を形成する構成としてもよいが、複数の撓み低減溝が、前記ギャップ対向周縁部に沿って設けられる構成とすることで、接着接合部が接着用溝内に撓んだ際に第一基板に作用する力を十分に軽減することができる。このように、複数の撓み低減溝を形成することで、これらの撓み低減溝の間を第二接合領域とすることができ、第一接合領域と第二接合領域との接合面積が増大し、より強い接合強度を得ることができる。
【００１９】
本発明の干渉フィルターでは、前記第一基板および前記第二基板は平面視矩形状に形成され、前記接着用溝および前記撓み低減溝は、前記第二基板の矩形の四隅近傍に形成されることが好ましい。
【００２０】
この発明では、第一基板および第二基板が平面視矩形状に形成され、その中央部に第一ギャップ形成領域および第二ギャップ形成領域が形成される場合に、矩形状の第二基板の四隅部に接着用溝が形成される。すなわち、第一基板および第二基板が矩形状に形成される場合、その四隅部が第一ギャップ形成領域および第二ギャップ形成領域から最も離隔した位置となる。このような四隅部に接着用溝を設けることで、第一基板が接着用溝に撓んだ場合に発生する力が、第一ギャップ形成領域に伝達されにくくなり、第一ギャップ形成領域の撓みをより確実に防止することができる。
【００２１】
本発明の光センサーは、上述したような干渉フィルターと、前記干渉フィルターにより分光される光を受光する受光手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この発明では、上述したように、干渉フィルターの第一基板における第一ギャップ形成領域の撓みを低減させることができるため、干渉フィルターから所望の波長の光を精度よく分光させることができる。したがって、このような干渉フィルターを備えた光センサーでは、分光精度が良好な干渉フィルターにより分光された光を受光手段にて受光することができるので、所望の波長の受光量を正確に検出することができる。
【００２３】
本発明の光モジュールは、上述のような光センサーと、前記受光手段により受光された光の光量に基づいて、前記干渉フィルターにより分光された光を分析処理する処理手段とを備えることを特徴とする。
【００２４】
この発明では、光センサーにて検出される正確な受光量に基づいて分析処理を実施することができる。したがって、干渉フィルターに入射した光の正確な分析処理を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る第一実施形態の測色モジュールの概略構成を示す図である。
【図２】前記第一実施形態のエタロンの概略構成を示す平面図である。
【図３】前記第一実施形態のエタロンの断面図である。
【図４】前記第一実施形態の固定基板の平面図である。
【図５】前記第一実施形態の可動基板を固定基板に対向する面側から見た平面図である。
【図６】前記第一実施形態の固定基板の製造工程を示す図である。
【図７】前記第一実施形態の可動基板の製造工程を示す図である。
【図８】前記第一実施形態の固定基板および可動基板を接合したエタロンの断面図、および撓み低減溝の作用を説明するための図である。
【図９】第二実施形態のエタロンの固定基板を示す平面図である。
【図１０】その他の実施形態におけるエタロンの固定基板を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る第一実施形態の光モジュールとしての測色モジュールの説明を図面に基づいて説明する。
〔１．測色モジュールの全体構成〕
図１は、本発明に係る第一実施形態の測色モジュールの概略構成を示す図である。
この測色モジュール１は、図１に示すように、被検査対象Ａに光を射出する光源装置２と、本発明の光センサーである測色センサー３と、測色モジュール１の全体動作を制御する制御装置４とを備えている。そして、この測色モジュール１は、光源装置２から射出される光を被検査対象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、すなわち被検査対象Ａの色を分析して測定するモジュールである。
【００２７】
〔２．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つのみ記載）を備え、被検査対象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おり、光源装置２は、光源２１から射出された白色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被検査対象Ａに向かって射出する。
【００２８】
〔３．測色センサーの構成〕
測色センサー３は、図１に示すように、本発明の干渉フィルターを構成するエタロン５と、エタロン５を透過する光を受光する受光手段としての受光素子３１と、エタロン５で透過させる光の波長を可変する電圧制御手段６と、を備えている。また、測色センサー３は、エタロン５に対向する位置に、被検査対象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、エタロン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、所定波長の光のみを分光し、分光した光を受光素子３１にて受光する。
受光素子３１は、複数の光電交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、受光素子３１は、制御装置４に接続されており、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。
【００２９】
（３−１．エタロンの構成）
図２は、本発明の波長可変干渉フィルターを構成するエタロン５の概略構成を示す平面図であり、図３は、エタロン５の概略構成を示す断面図である。なお、図１では、エタロン５に検査対象光が図中下側から入射しているが、図３では、検査対象光が図中上側から入射するものとする。
エタロン５は、図２に示すように、平面正方形状の板状の光学部材であり、一辺が例えば２０ｍｍに形成されている。このエタロン５は、図３に示すように、第二基板である固定基板５１、および第一基板である可動基板５２を備えている。これらの２枚の基板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、水晶などにより形成されている。これらの中でも、各基板５１，５２の構成材料としては、例えばナトリウム（Ｎａ）やカリウム（Ｋ）などのアルカリ金属を含有したガラスが好ましく、このようなガラスにより各基板５１，５２を形成することで、後述する反射膜５６，５７や、各電極の密着性や、基板同士の接合強度を向上させることが可能となる。そして、これらの２つの基板５１，５２は、外周部近傍に形成される接合面５１３，５２３が接合されることで、一体的に構成されている。
【００３０】
また、固定基板５１と、可動基板５２との間には、本発明の第二反射膜である固定反射膜５６および第一反射膜である可動反射膜５７が設けられる。ここで、固定反射膜５６は、固定基板５１の可動基板５２に対向する面に固定され、可動反射膜５７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、これらの固定反射膜５６および可動反射膜５７は、反射膜間ギャップを介して対向配置されている。
さらに、固定基板５１と可動基板５２との間には、固定反射膜５６および可動反射膜５７の間の反射膜間ギャップの寸法を調整するための静電アクチュエーター５４が設けられている。
【００３１】
（３−１−１．固定基板の構成）
図４は、エタロン５の厚み方向から見た平面視（エタロン平面視）における固定基板５１の平面図である。
固定基板５１は、厚みが例えば５００μｍに形成される略正方形状のガラス基材をエッチングにより加工することで形成される。具体的には、図３、図４に示すように、固定基板５１には、エッチングにより電極形成溝５１１、反射膜固定部５１２、接着用溝５１４、および撓み低減溝５１６が形成される。ここで、本実施形態の固定基板５１では、電極形成溝５１１および反射膜固定部５１２により本発明の第二ギャップ形成領域が形成され、この電極形成溝５１１の外方に本発明の第二接合領域を形成する固定側接合面５１３が形成されている。
【００３２】
電極形成溝５１１は、図４に示すようなエタロン平面視において、平面中心点を中心とした直径が例えば５ｍｍの円形に形成されている。反射膜固定部５１２は、前記平面視において、電極形成溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成される。
電極形成溝５１１には、反射膜固定部５１２の外周縁から、当該電極形成溝５１１の内周壁面までの間に、リング状の電極固定面５１１Ａが形成され、この電極固定面５１１Ａに固定側電極５４１が形成される。
【００３３】
また、固定基板５１には、図４に示すように、電極形成溝５１１の外周縁から正方形の４辺の中心位置に向かって延出して、電極固定面５１１Ａと同一深さ寸法となる引出部形成溝５１１Ｂが形成されている。そして、これらの４つの引出部形成溝５１１Ｂのうち、電極形成溝５１１を挟んで対となる引出部形成溝５１１Ｂ（本実施形態では、図４における紙面左右方向に配置される引出部形成溝５１１Ｂ）には、それぞれ固定側電極５４１に連続する固定側引出電極５４１Ａがそれぞれ形成されている。さらに、これらの固定側引出電極５４１Ａの先端には、それぞれ固定側電極パッド５４１Ｂが形成され、これらの固定側電極パッド５４１Ｂが電圧制御手段６に接続される。
ここで、静電アクチュエーター５４を駆動させる際には、電圧制御手段６により、一対の固定側電極パッド５４１Ｂのうちのいずれか一方にのみに電圧が印加される。そして、他方の固定側電極パッド５４１Ｂは、固定側電極５４１の電荷保持量を検出するための検出端子として用いられる。
【００３４】
反射膜固定部５１２は、上述したように、電極形成溝５１１と同軸上で、電極形成溝５１１よりも小さい径寸法となる円柱状に形成されている。なお、本実施形態では、図３に示すように、反射膜固定部５１２の可動基板５２に対向する反射膜固定面５１２Ａが、電極固定面５１１Ａよりも可動基板５２に近接して形成される例を示すが、これに限らない。電極固定面５１１Ａおよび反射膜固定面５１２Ａの高さ位置は、反射膜固定面５１２Ａに固定される固定反射膜５６、および可動基板５２に形成される可動反射膜５７の間の反射膜間ギャップの寸法、固定側電極５４１および可動基板５２に形成される後述の可動側電極５４２の間の寸法、固定反射膜５６や可動反射膜５７の厚み寸法により適宜設定されるものであり、上記のような構成に限られない。例えば反射膜５６，５７として、誘電体多層膜反射膜を用い、その厚み寸法が増大する場合、電極固定面５１１Ａと反射膜固定面５１２Ａとが同一面に形成される構成や、電極固定面５１１Ａの中心部に、円柱凹溝上の反射膜固定溝が形成され、この反射膜固定溝の底面に反射膜固定面５１２Ａが形成される構成などとしてもよい。
【００３５】
そして、反射膜固定面５１２Ａには、直径が約３ｍｍの円形状に形成される固定反射膜５６が固定されている。この固定反射膜５６は、ＡｇＣ単層により形成される反射膜であり、スパッタリングなどの手法により反射膜固定面５１２Ａに形成される。
なお、本実施形態では、固定反射膜５６として、エタロン５で分光可能な波長域として可視光全域をカバーできるＡｇＣ単層の反射膜を用いる例を示すが、これに限定されず、例えば、エタロン５で分光可能な波長域が狭いが、ＡｇＣ単層反射膜よりも、分光された光の透過率が大きく、透過率の半値幅も狭く分解能が良好な、例えばＴｉＯ２−ＳｉＯ２系誘電体多層膜反射膜を用いる構成としてもよい。ただし、この場合、上述したように、固定基板５１の反射膜固定面５１２Ａや電極固定面５１１Ａの高さ位置を、固定反射膜５６や可動反射膜５７、分光させる光の波長選択域などにより、適宜設定する必要がある。
【００３６】
そして、上記したように、固定基板５１の電極形成溝５１１の外方には、第二接合領域である固定側接合面５１３が形成されている。この固定側接合面５１３は、鏡面加工により形成される光学面であり、後述する可動基板５２の可動側接合面５２３との間で、オプティカルコンタクトにより接合される。
【００３７】
また、固定側接合面５１３には、エタロン平面視における固定基板５１の四隅位置に、それぞれ接着用溝５１４が形成されている。この接着用溝５１４は、固定基板５１の隣り合う２つの外周辺と平行する外周縁部５１４Ａと、これらの外周縁部５１４Ａの両端を結ぶ略円弧状に形成される、本発明のギャップ対向周縁部である内周縁部５１４Ｂとを備える形状に形成されている。
具体的には、各接着用溝５１４の外周縁部５１４Ａは、固定基板５１の角部を形成する２つの外周辺と平行し、互いに直交する外周直線部５１４Ａ１と、これらの外周直線部５１４Ａ１の一端部から電極形成溝５１１に向かって延びる連結直線部５１４Ａ２とを備えている。ここで、外周直線部５１４Ａ１は、それぞれ例えば３ｍｍの長さ寸法に形成され、連結直線部５１４Ａ２は、例えば０．５ｍｍの長さ寸法に形成されている。また、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂは、２つの連結直線部５１４Ａ２の端部間を結ぶ円弧状に形成され、その曲率は、電極形成溝５１１の外周縁と略同一曲率に形成されている。
また、外周直線部５１４Ａ１には、それぞれ固定基板５１の外周側に延出する空気逃げ溝５１４Ｃが形成されている。これにより、接着用溝５１４は、固定基板５１および可動基板５２を接合した際に、接着用溝５１４は、この空気逃げ溝５１４Ｃを介して外部空間と連通される。なお、本実施形態では、１つの接着用溝５１４に対して、２つの空気逃げ溝５１４Ｃが形成される例を示したが、例えば１つのみ形成される構成としてもよく、３つ以上形成される構成としてもよい。ただし、固定基板５１および可動基板５２を接合した際に、最も剥離しやすい部分は、矩形の頂点位置となるため、固定基板５１の頂点部分に空気逃げ溝５１４Ｃを形成すると、この空気逃げ溝５１４Ｃから固定基板５１および可動基板５２の剥離が発生するおそれがある。したがって、固定基板５１の矩形頂点位置には、固定側接合面５１３が形成されていることが好ましい。
【００３８】
これらの接着用溝５１４には、固定基板５１および可動基板５２の接合時に接着剤５１５が塗布される。この接着剤５１５としては、熱硬化型接着剤や、紫外線硬化型接着剤などを用いることができるが、本実施形態では、例えば熱硬化型接着剤であるエポキシ樹脂系接着剤が用いられる。
【００３９】
ここで、エタロン平面視において、電極形成溝５１１の外周縁のうち、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂに対向する周縁部分は、本発明の溝対向周縁部５１１Ｃを形成する。具体的には、本実施形態では、電極形成溝５１１の外周縁のうち、引出部形成溝５１１Ｂに挟まれる周縁部分が、溝対向周縁部５１１Ｃとなる。そして、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂと、電極形成溝５１１の引出部形成溝５１１Ｂと、これらの内周縁部５１４Ｂの両端部および引出部形成溝５１１Ｂの両端部を結ぶ線分で囲われる領域が、本発明の溝・ギャップ間領域５１３Ａとなる。
【００４０】
そして、撓み低減溝５１６は、溝・ギャップ間領域５１３Ａ内で、内周縁部５１４Ｂと溝対向周縁部５１１Ｃとの中心位置よりも、接着用溝５１４側に近接する位置に形成される。より具体的には、撓み低減溝５１６は、電極形成溝５１１の溝対向周縁部５１１Ｃや、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂと略同一曲率の円弧状の溝であり、その溝幅寸法は、例えば１ｍｍに形成されている。また、撓み低減溝５１６の外周側円弧と、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂとの間の距離は、例えば０．６ｍｍに形成されている。さらに、撓み低減溝５１６の溝深さとしては、特に限定されないが、例えば、接着用溝５１４と同様に、２００ｎｍの深さ寸法に形成されている。
【００４１】
そして、固定基板５１は、可動基板５２に対向する上面とは反対側の下面において、固定反射膜５６に対応する位置に図示略の反射防止膜（ＡＲ）が形成されている。この反射防止膜は、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成され、固定基板５１の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
【００４２】
（３−１−２．可動基板の構成）
可動基板５２は、厚みが例えば２００μｍに形成されるガラス基材をエッチングにより加工することで形成される。図５は、可動基板５２の固定基板５１に対向する面の構成を示す平面図である。
具体的には、可動基板５２には、図２に示すような平面視において、基板中心点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を保持する連結保持部５２２と、を備えている。連結保持部５２２の外周径寸法は、固定基板５１の電極形成溝５１１の外周径寸法と同一寸法に形成されている。そして、可動基板５２において、可動部５２１および連結保持部５２２の固定基板５１に対向する面は、同一平面上に形成され、固定基板５１の電極形成溝５１１および反射膜固定部５１２と所定のギャップを介して対向配置されている。すなわち、可動基板５２において、可動部５２１および連結保持部５２２の固定基板５１に対向する面が、本発明の第一ギャップ形成領域を構成する。
そして、可動基板５２の固定基板５１に対向する面のうち、第一ギャップ形成領域の外側領域、すなわち連結保持部５２２の外周縁よりも径外側の領域の面が、本発明の第一接合領域である可動側接合面５２３となる。ここで、本実施形態では、可動基板５２において、可動側接合面５２３、可動部５２１、および連結保持部５２２の固定基板５１に対向する面が同一平面となり、鏡面加工により光学面が形成されている。
なお、本実施形態では、可動側接合面５２３、可動部５２１、および連結保持部５２２を同一平面とするが、例えば、可動部５２１や連結保持部５２２を凹溝状に形成する構成などとしてもよい。
【００４３】
可動部５２１は、連結保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法である２００μｍに形成されている。また、可動部５２１は、反射膜固定部５１２に平行な可動面５２１Ａを備え、この可動面５２１Ａに可動反射膜５７が固定されている。
ここで、この可動反射膜５７は、上述した固定反射膜５６と同一の構成の反射膜が用いられ、本実施形態では、ＡｇＣ単層反射膜が用いられる。また、ＡｇＣ単層反射膜の膜厚寸法は、例えば０．０３μｍに形成されている。
【００４４】
さらに、可動部５２１は、可動面５２１Ａとは反対側の上面において、可動反射膜５７に対応する位置に図示略の反射防止膜（ＡＲ）が形成されている。この反射防止膜は、固定基板５１に形成される反射防止膜と同様の構成を有し、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成される。
【００４５】
連結保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイヤフラムであり、例えば厚み寸法が５０μｍに形成されている。この連結保持部５２２の固定基板５１に対向する面には、固定側電極５４１と、所定間隔の電磁ギャップを介して対向する、リング状の可動側電極５４２が形成されている。ここで、この可動側電極５４２および前述した固定側電極５４１により、可動部５２１を変位させる静電アクチュエーター５４が構成される。
また、可動側電極５４２の外周縁の一部からは、図５に示すように、一対の可動側引出電極５４２Ａが外周方向に向かって形成され、これらの可動側引出電極５４２Ａの先端には可動側電極パッド５４２Ｂが形成されている。より具体的には、可動側引出電極５４２Ａは、エタロン平面視において、固定側引出電極５４１Ａが形成される方向とは直行する方向に形成される。本実施形態では、固定側引出電極５４１Ａは、図４に示すように、エタロン平面視において、左右方向に形成される引出部形成溝５１１Ｂに沿って形成されているため、可動側引出電極５４２Ａは、図５の紙面上下方向に沿って、すなわち、固定側引出電極５４１Ａが形成されていない引出部形成溝５１１Ｂに沿うように、可動基板５２上に形成されている。また、可動側電極パッド５４２Ｂも、固定側電極パッド５４１Ｂと同様に、電圧制御手段６に接続され、静電アクチュエーター５４の駆動時には、一対の可動側電極パッド５４２Ｂのうちのいずれか一方にのみに電圧が印加される。そして、他方の可動側電極パッド５４２Ｂは、可動側電極５４２の電荷保持量を検出するための検出端子として用いられる。
【００４６】
（３−２．電圧制御手段の構成）
電圧制御手段６は、上記エタロン５とともに、本発明の波長可変干渉フィルターを構成する。この電圧制御手段６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５４の固定側電極５４１および可動側電極５４２に印加する電圧を制御する。
【００４７】
〔４．制御装置の構成〕
制御装置４は、測色モジュール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などを備えて構成されている。
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の電圧制御手段６は、制御信号に基づいて、利用者が所望する光の波長のみを透過させるよう、静電アクチュエーター５４への印加電圧を設定する。
【００４８】
〔５．エタロンの製造方法〕
次に、上記エタロン５の製造方法について、図面に基づいて説明する。
（５−１．固定基板の製造）
図６は、エタロン５の固定基板５１の製造工程を示す図であり、（Ａ）は、固定基板５１に電極形成溝を形成するためのレジストを成膜した状態を示す固定基板形成工程の一部を示す概略図、（Ｂ）は、接着用溝５１４、撓み低減溝５１６、および反射膜固定部５１２を形成するためのレジストを成膜した固定基板形成工程の一部を示す概略図、（Ｃ）は、固定基板成形工程により形成された固定基板の概略を示す図、（Ｄ）は、固定側電極５４１を形成する固定側電極形成工程の概略図、（Ｄ）は、固定反射膜を形成する固定反射膜形成工程の概略図、（Ｅ）は、接着用溝５１４に接着剤を塗布する接着剤塗布工程を示す概略図である。
【００４９】
固定基板５１を製造するためには、まず、固定基板５１の製造素材である石英ガラス基板に、エッチングにより電極形成溝５１１、反射膜固定部５１２、接着用溝５１４、および撓み低減溝５１６を形成する固定基板成形工程を実施する。ここで、石英ガラス基材は、例えば厚み寸法が５００μｍに形成されており、表面に予め鏡面加工が施されて、平均表面粗さＲａが１ｎｍ以下となる基板を用いる。
この固定基板成形工程では、まず、図６（Ａ）に示すように、上記石英ガラス基板上に、フォトリソグラフィ法により、電極形成溝５１１を形成するためのレジストＲ１を形成する。すなわち、固定基板５１を形成するための石英ガラス基材の一面側の全面にレジストＲ１を成膜形成し、このうち、電極形成溝５１１および引出部形成溝５１１Ｂに対応する部分のみに紫外光または遠紫外光を照射してレジストを除去する。
そして、この石英ガラス基材の一面側に異方性エッチングを施して、例えば深さ寸法が１μｍの電極形成溝５１１、および引出部形成溝５１１Ｂを形成する（電極形成溝形成工程）。
【００５０】
また、電極形成溝形成工程の後、図６（Ｂ）に示すように、反射膜固定部５１２、接着用溝５１４、および撓み低減溝５１６に対応する領域以外に、上記電極形成溝形成工程と同様に、フォトリソグラフィ法によりレジストＲ２を形成する。そして、エッチング処理を実施することで、図６（Ｃ）に示すように、深さ寸法が例えば２００ｎｍとなる接着用溝５１４、撓み低減溝５１６、反射膜固定部５１２が形成される。
【００５１】
そして、上記固定基板成形構成の後、図６（Ｄ）に示すように、固定基板５１のレジストを除去し、電極形成溝５１１および引出部形成溝５１１Ｂに、固定側電極５４１、固定側引出電極５４１Ａ、および固定側電極パッド５４１Ｂを形成する（固定側電極形成工程）。具体的には、この固定側電極形成工程では、固定基板５１のうち、電極形成溝形成工程および固定基板形成工程により溝が形成された一面側に、例えばスパッタリングなどによりＣｒ／Ａｕ層を、例えば厚み寸法が１０ｎｍ／２００ｎｍとなるように成膜する。そして、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理により電極パターンを形成する。すなわち、固定側電極５４１、固定側引出電極５４１Ａ、および固定側電極パッド５４１Ｂの形状パターンに対応したレジストを形成した後、エッチング処理によりレジストが形成されない領域をエッチングにより除去することで、固定側電極５４１、固定側引出電極５４１Ａ、および固定側電極パッド５４１Ｂを形成する。
さらに、電極が形成された固定基板５１の全面に固定反射膜５６形成用のＡｇＣ層を例えばスパッタリングにより成膜し、固定側電極形成工程と同様に、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理を行うことで、図６（Ｅ）に示すように、例えば直径３ｍｍの固定反射膜５６を反射膜固定部５１２に形成する（固定反射膜形成工程）。
【００５２】
この後、図６（Ｆ）に示すように、接着用溝５１４内に、接着剤５１５を塗布する（接着剤塗布工程）。この接着剤塗布工程における接着剤の塗布方法としては、特に限定されず、例えばフィルム転写、スキージ、ディスペンスなどにより、接着剤を塗布する。
【００５３】
（５−２．可動基板の製造）
次に、可動基板５２の製造方法について説明する。
図７は、第二基板の製造工程の概略を示す断面図であり、（Ａ）は、可動基板５２に導電性膜を成膜する導電性膜形成工程を示す概略図、（Ｂ）は、可動基板５２上の導電性膜をフォトリソグラフィ法により成形する電極形成工程、（Ｃ）は、可動部５２１および連結保持部５２２を形成する可動基板成形工程の概略図、（Ｄ）は、可動反射膜５７を形成する可動反射膜形成工程の概略図を示す概略図である。
【００５４】
可動基板５２の形成では、まず、可動基板５２の形成素材である例えば厚み寸法が２００ｎｍで、鏡面加工により平均表面粗さＲａが１ｎｍ以下に処理された石英ガラス基板を用い、図７（Ａ）に示すように、可動基板５２の全面に、可動側電極５４２形成用の導電性膜Ｍ１を成膜する。ここで、この導電性膜Ｍ１としては、例えば固定側電極５４１と同様に、Ｃｒ／Ａｕ層を１０ｎｍ／２００ｎｍの厚み寸法で形成する。
【００５５】
そして、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理により、図７（Ｂ）に示すように、導電性膜Ｍ１を所定の形状パターンに成形する。具体的には、可動基板５２の一方の面（固定基板５１に対向しない面）では、連結保持部５２２の形成位置のみの導電性膜Ｍ１を除去し、可動基板５２の他方の面（固定基板５１に対向する面）では、可動側電極５４２、可動側引出電極５４２Ａ、および可動側電極パッド５４２Ｂの形成位置以外の導電性膜を除去する。
この後、図７（Ｃ）に示すように、可動基板５２の一方の面（固定基板５１に対向しない面）側を、導電性膜をエッチングマスクとして、例えば１５０μｍの深さ寸法で異方性エッチングを行い、連結保持部５２２および可動部５２１を形成する。また、エッチング処理後、可動基板５２の固定基板５１に対向しない面側の導電性膜Ｍ１を除去する。
【００５６】
この後、図７（Ｄ）に示すように、可動基板５２の固定基板５１に対向する面に可動反射膜５７を形成する可動反射膜形成工程を実施する。この可動反射膜形成工程は、固定反射膜形成工程と同様の手法により可動反射膜５７を形成する。すなわち、可動基板５２の固定基板５１に対向する面の全面に可動反射膜５７形成用のＡｇＣ層を例えばスパッタリングにより成膜し、フォトリソグラフィ処理、エッチング処理を行うことで、例えば直径３ｍｍの可動反射膜５７を可動部５２１に形成する。
【００５７】
（５−３．エタロンの製造）
次に、上述のように製造された固定基板５１および可動基板５２を用いたエタロン５の製造について説明する。
図８は、エタロン５の製造工程を示す図であり、（Ａ）は、接合工程を示す概略図、（Ｂ）は、接着剤５１５の硬化した後のエタロンの一部を示す概略図であり、（Ｃ）は、撓み低減溝５１６が形成されていない場合のエタロンの一部を示す概略図である。
【００５８】
エタロン５の製造では、上述のように製造された固定基板５１および可動基板５２を接合することで製造される。
この時、固定側接合面５１３および可動側接合面５２３同士を当接させ、基板厚み方向に沿って加重を与えることで、固定側接合面５１３の光学面および可動側接合面５２３の光学面同士がオプティカルコンタクトにより接合される。すなわち、固定基板５１および可動基板５２が密着し、固定基板５１の反射膜固定面５１２Ａおよび可動基板５２の可動面５２１Ａが平行に維持される。
そして、接着用溝５１４に塗布された接着剤５１５により、固定基板５１を可動基板５２が接着接合されるため、固定基板５１および可動基板５２の剥離が防止され、強固な接着強度が得られる。
【００５９】
ここで、上記のように、接着用溝５１４に塗布された接着剤５１５により接着接合を実施した場合、接着剤５１５の硬化収縮により、可動基板５２の接着用溝５１４に対向する部分が接着用溝５１４内に撓む場合がある。
可動基板５２が接着用溝５１４側に撓むと、固定基板５１の接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂに対向する位置から、ギャップ形成領域を形成する連結保持部５２２に、接着用溝５１４内への撓みに対抗する反力（以降、撓み反力と称す）が発生する。
この撓み反力は、接着用溝５１４から離隔するに従って小さくなるが、図８（Ｃ）に示すように、固定基板５１に撓み低減溝５１６が形成されていない場合、十分に低減させることができず、連結保持部５２２まで伝達されてしまい、連結保持部５２２が撓み反力による影響を受けて撓む場合がある。
これに対して、本実施形態では、固定基板５１には、接着用溝５１４および電極形成溝５１１の間に撓み低減溝５１６が形成されている。この場合、可動基板５２が接着用溝５１４内に撓んだ場合でも、図８（Ｂ）に示すように、撓み低減溝５１６において、撓み反力を逃がす撓みが発生する。すなわち、可動基板５２が接着用溝５１４内に撓むことで、撓み反力を低減させることができ、連結保持部５２２に伝達される撓み反力を小さくすることができ、連結保持部５２２の撓みを防止することができる。これにより、可動面５２１Ａおよび反射膜固定面５１２Ａの平行を維持でき、一対の反射膜５６，５７の平行関係を維持できる。
【００６０】
また、接着用溝５１４内に可動基板５２が撓んだ際に発生する撓み反力よりも小さいものの、撓み低減溝５１６内に可動基板５２が撓むことで、その撓みに対する反力が発生する。これに対して、本実施形態では、撓み低減溝５１６が、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂから溝対向周縁部５１１Ｃまでの間の中心位置より接着用溝５１４側に位置して形成されている。このため、撓み低減溝５１６で可動基板５２が撓んだ場合に発生する上記反力を十分に低減でき、連結保持部５２２に伝達される撓み力をより確実に低減させることが可能となる。
【００６１】
さらに、接着用溝５１４内に可動基板５２が撓んだ場合、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂに対向する位置から連結保持部５２２に向かって撓みに対抗する撓み反力が発生する。ここで、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂは、電極形成溝５１１の外周縁の溝対向周縁部５１１Ｃ）と同一曲率に形成されている。また、エタロン平面視において、連結保持部５２２は、電極形成溝５１１と同一形状に形成されている。そして、撓み低減溝５１６は、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂと同一曲率となる円弧状に形成されている。このため、内周縁部５１４Ｂから伝達される撓み反力を一様に低減させることができ、例えば連結保持部５２２の溝対向周縁部５１１Ｃに対向する周縁部のうち、一部のみに大きな撓み反力が加わるなどの不都合はない。
【００６２】
〔６．第一実施形態の作用効果〕
上述したように、上記第一実施形態の測色モジュール１の測色センサー３を構成するエタロン５では、固定基板５１の固定側接合面５１３内に、接着用溝５１４が形成され、接着用溝５１４と、電極形成溝５１１との間に、撓み低減溝５１６が形成されている。そして、固定基板５１の固定側接合面５１３と、可動基板５２の可動側接合面５２３とを当接させ、かつ接着用溝５１４内に塗布される接着剤５１５により固定基板５１および可動基板５２を接着接合することで、エタロン５が形成されている。
このため、固定基板５１および可動基板５２の接合時において、接着剤５１５の硬化収縮により、可動基板５２が接着用溝５１４内に撓み、この撓みにより可動基板５２に撓み反力が発生したとしても、撓み低減溝５１６にてその撓み反力を逃がすことができる。したがって、撓み低減溝５１６が形成されない構成に比べて、連結保持部５２２に伝達される撓み反力を効果的に低減させることができ、連結保持部５２２における撓みを防止することができる。これにより、可動部５２１の可動面５２１Ａと、固定基板５１の反射膜固定部５１２の反射膜固定面５１２Ａとを平行に維持することができるため、これらの可動面５２１Ａおよび反射膜固定面５１２Ａに形成される可動反射膜５７および固定反射膜５６の平行関係も維持される。よって、エタロン５を透過する光を所望の波長に絞ることができ、分光精度を向上させることができる。
また、測色センサー３では、このような分光精度が良好なエタロン５により分光された光の光量を取得することができるため、測色センサーにおいて分光光の光量を正確に測定することができる。
さらには、測色モジュール１では、このような測色センサーで測定される光量に基づいて、測色処理を実施する。したがって、各分光光の正確な光量に基づいて、被検査対象Ａの色度を正確に分析することができ、正確な測色測定を実施することができる。
【００６３】
また、固定側接合面５１３および可動側接合面５２３は、鏡面加工により光学面に形成され、オプティカルコンタクトにより接合されている。
このため、オプティカルコンタクトにより、固定基板５１および可動基板５２を密着させて、精密に平行状態に維持することができる。また、オプティカルコンタクトのみ、または接着剤５１５による接着接合のみでは接合力が弱くなるが、上記のように接着剤５１５により接着接合を併用することで、接合強度を強くすることができる。
【００６４】
そして、撓み低減溝５１６は、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂと、電極形成溝５１１の溝対向周縁部５１１Ｃとの間の溝・ギャップ間領域５１３Ａにおいて、内周縁部５１４Ｂと溝対向周縁部５１１Ｃとの中心点より接着用溝５１４側に形成されている。
このため、可動基板５２における撓み低減溝５１６の対向位置と、連結保持部５２２との間の距離を十分大きく採ることができ、撓み低減溝５１６内に可動基板５２が撓んだ際に発生する反力が連結保持部５２２に伝達されにくくなる。したがって、連結保持部５２２の撓みをより効果的に防止することができ、一対の反射膜５６，５７をより確実に平行に維持することができる。
【００６５】
また、接着用溝５１４および撓み低減溝５１６は、固定基板５１の四隅部分近傍に形成されている。
すなわち、接着用溝５１４および撓み低減溝５１６は、電極形成溝５１１からの距離が遠くなる位置に形成されている。このため、接着用溝５１４内に可動基板５２が撓むことで発生する撓み反力が、より連結保持部５２２に伝達されにくく、連結保持部５２２の撓みをより確実に防止することができる。
【００６６】
さらに、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂ、および撓み低減溝５１６は、電極形成溝５１１の溝対向周縁部５１１Ｃと同一曲率に形成されている。このため、接着用溝５１４内に可動基板５２が撓んだ場合に発生する撓み反力は、溝対向周縁部５１１Ｃに均等に伝達される。ここで、上記のように、撓み低減溝５１６により、この撓み反力は十分低減されるが、可動基板５２の溝対向周縁部５１１Ｃに対向する領域に加わる撓み反力が一様でなく、例えば一部のみが大きい場合では、連結保持部５２２に加わる応力のバランスが不安定になる場合がある。これに対して、上記実施形態では、上述のように、連結保持部５２２に一様に応力が作用し、応力のバランスも安定させることができ、より確実に連結保持部５２２の撓みを防止することができる。
【００６７】
また、接着用溝５１４は、空気逃げ溝５１４Ｃを介してエタロン５の外部空間と連通されている。このため、固定基板５１および可動基板５２の接合時に、接着剤５１５の硬化収縮により可動基板５２が接着用溝５１４内に撓んだ場合でも、接着用溝５１４内の圧力が増大することがなく、接着用溝５１４内の圧力増による固定側接合面５１３および可動側接合面５２３の剥離を防止できる。
【００６８】
〔第二実施形態〕
次に本発明に係る第二実施形態の測色モジュールについて説明する。
第二実施形態の測色モジュールでは、第一実施形態の測色モジュール１のうち、エタロン５の撓み低減溝５１６の形状のみが異なるものであり、エタロンの固定基板の構成についてのみ説明する。
【００６９】
図９は、第二実施形態のエタロン５Ａの固定基板５１を示す平面図である。なお、以降の説明において、上記第一実施形態と同様の構成については、同符号を付すとともに、その説明を省略または簡略する。
図９に示すように、第二実施形態のエタロン５Ａでは、撓み低減溝５１６Ａは、エタロン平面視において、略矩形状に形成され、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂに略沿う曲線方向Ｌに沿って、複数設けられている。これらの撓み低減溝５１６Ａの配置間隔としては特に限定されないが、溝・ギャップ間領域５１３Ａで、内周縁部５１４Ｂの曲線方向Ｌに沿う撓み低減溝５１６Ａの寸法の総和が、撓み低減溝５１６Ａが形成されない部分の寸法の総和よりも大きく形成されていればよい。したがって、例えば１つの撓み低減溝５１６Ａの内周縁部の曲線方向に沿う寸法が小さく形成される場合では、複数の撓み低減溝５１６Ａを密に形成すればよい。なお、各撓み低減溝５１６の形状として、平面視矩形状に限定されず、例えば平面視円形、平面視楕円形などの形状としてもよい。
【００７０】
（第二実施形態の作用効果）
上述したような第二実施形態のエタロン５Ａでは、固定基板５１には、接着用溝５１４の内周縁部に沿う複数の撓み低減溝５１６Ａが形成されている。
このような撓み低減溝５１６Ａが形成される場合であっても、上記第一実施形態と同様に、可動基板５２が接着剤５１５の硬化収縮により接着用溝５１４内に撓んだ場合の撓み反力を各撓み低減溝５１６Ａにより効果的に逃がすことができ、連結保持部５２２の撓みを防止することができる。
また、複数の撓み低減溝５１６Ａを形成する構成では、第一実施形態のような内周縁部５１４Ｂに沿って連続となる撓み低減溝５１６を形成する場合に比べて、撓み反力を低減させる効率は低下するものの、連結保持部５２２の撓みを防止するために十分な作用を発揮できる。これに加えて、各撓み低減溝５１６Ａ間に固定側接合面５１３を形成することができ、オプティカルコンタクトにより可動基板５２と接合される領域の面積が増大し、接合強度をより高めることができる。
【００７１】
〔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。
【００７２】
例えば、上記第一および第二実施形態において、固定基板５１の溝・ギャップ間領域５１３Ａ内に撓み低減溝５１６，５１６Ａを形成する例を示したが、図１０（Ａ）および（Ｂ）に示すように、固定基板５１に環状の撓み低減溝５１６Ｂを形成してもよい。この場合、例えば図１０（Ａ）に示すように、撓み低減溝５１６Ｂが円環状に形成される構成であってもよく、図１０（Ｂ）に示すように、多角形状に形成される構成であってもよい。
【００７３】
また、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂおよび撓み低減溝５１６は、電極形成溝５１１の溝対向周縁部５１１Ｃと同一曲率に形成されるとしたが、これに限定されず、例えば、接着用溝５１４の内周縁部５１４Ｂや撓み低減溝５１６が、電極形成溝５１１の外周縁の同心円に沿った円弧状に形成される構成としてもよく、直線形状に形成される構成であってもよい。
【００７４】
さらに、上記実施形態では、正方形状の固定基板５１の四隅部に接着用溝５１４を形成したが、例えば固定基板５１の平面視形状が、その他の形状であってもよい。この場合、固定基板５１のうち、第二ギャップ形成領域である電極形成溝５１１から最も遠い位置に接着用溝５１４が形成される構成とすることで接着剤の接着収縮による可動基板５２の撓みを防止することができる。
【００７５】
また、上記実施形態では、本発明の干渉フィルターとして、エタロン５，５Ａを例示し、静電アクチュエーター５４により可動部５２１を変位させて反射膜間ギャップを調整して透過光を変更可能な構成としたが、これに限定されない。例えば、予め設定された所定の波長のみを透過させる分光フィルターとしても利用でき、この場合は、静電アクチュエーター５４を設ける必要がなく、また、可動基板５２に連結保持部５２２や可動部５２１を構成するための溝を形成する必要もない。
【００７６】
さらに、上記実施形態では、固定側接合面５１３および可動側接合面５２３を、光学面として活性化させ、これらの接合面５１３，５２３を重ね合わせて加重を印加することで接合する、いわゆるオプティカルコンタクト（常温活性化法）により接合する例を示したが、これに限定されない。例えば一方の接合面に金属膜を一様に形成して陽極接合により各接合面５１３，５２３を接合させる方法などを用いてもよい。
【００７７】
さらには、接着剤５１５として、熱硬化型接着剤であるエポキシ樹脂系接着剤を例示したが、これに限定されず、上述したように、例えば紫外線硬化型接着剤などを用いてもよい。
【００７８】
さらに、固定基板５１および可動基板５２の四隅部を接着接合により接合する構成としたが、例えば、固定基板５１の外周辺に沿って接着用溝５１４を形成し、接着接合により可動基板５２に接合させる構成としてもよい。この場合、静電アクチュエーター５４を構成する各電極５４１，５４２の引出電極５４１Ａ，５４２Ａは、それぞれエタロン５，５Ａの中心位置から四隅部に向かって形成され、エタロン５の角部に電極パッド５４１Ｂ，５４２Ｂが形成される構成としてもよい。
【００７９】
また、上記実施形態では、固定基板５１を本発明の第二基板とし、可動基板５２を本発明の第一基板として、固定基板５１に接着用溝５１４および撓み低減溝５１６を形成する構成とした。これは、可動基板５２の可動部５２１を基板厚み方法に沿って変位させるため、また可動部５２１および連結保持部５２２の製造性を考慮して可動基板５２を固定基板５１よりも薄く形成したものであり、このような可動基板５２の撓みを効果的に防止するために固定基板５１に接着用溝５１４および撓み低減溝５１６が形成されている。一方、上述したように、例えば反射膜間ギャップの間隔を調整せず、予め設定された所定の波長の光のみを分光させる干渉フィルターでは、固定基板５１および可動基板５２の厚み寸法を同一寸法に形成したり、固定基板５１側を薄く形成したりする場合もある。この場合は、可動基板５２側を本発明の第二基板とし、可動基板５２側に接着用溝５１４および撓み低減溝５１６を形成する構成などとしてもよい。
さらには、固定基板５１および可動基板５２の双方に、互いに対向する接着用溝５１４を形成し、これらの接着用溝５１４間を接着剤により接着接合する構成としてもよく、この場合、固定基板５１および可動基板５２の双方に撓み低減溝５１６を形成する構成としてもよい。
【００８０】
そして、上記実施形態では、本発明の光センサーとして、測色センサー３を例示し、この測色センサー３を備えた測色モジュール１を本発明の光モジュールとして例示したが、これに限定されるものではない。例えば、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センサーとして用いてもよく、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モジュールとしてもよい。
【００８１】
その他、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できる。
【符号の説明】
【００８２】
１…光モジュールとしての測色モジュール、３…光センサーとしての測色センサー、５…干渉フィルターとしてのエタロン、５１…第二基板である固定基板、５２…第一基板である可動基板、５６…第二反射膜である固定反射膜、５７…第一反射膜である可動反射膜、５１１…第二ギャップ形成領域の一部を構成する電極形成溝、５１１Ｃ…溝対向周縁部、５１２…第二ギャップ形成領域の一部を構成する反射膜固定部、５１３…第二接合領域である固定側接合面、５１４…接着用溝、５１４Ｂ…ギャップ対向周縁部である内周縁部、５１５…接着剤、５１６…撓み低減溝、５２１…第一ギャップ形成領域の一部を構成する可動部、５２２…第一ギャップ形成領域の一部を構成する連結保持部、５２３…第一接合領域である可動側接合面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板の一面側に対向配置され、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形成される第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向する第二反射膜と、
を備えた干渉フィルターであって、
前記第一基板は、
前記第一反射膜が設けられるとともに、前記第二基板に当接しない第一ギャップ形成領域と、
前記第一ギャップ形成領域の外周側に設けられ、前記第二基板に当接する第一接合領域と、を備え、
前記第二基板は、
前記第二反射膜が設けられるとともに、ギャップを介して前記第一ギャップ形成領域に対向する第二ギャップ形成領域と、
前記第二ギャップ形成領域の外周側に設けられ、前記第一基板の前記第一接合領域に当接する第二接合領域と、
前記第二接合領域内に形成されるとともに、接着剤が塗布される接着用溝と、
前記接着用溝および前記第二ギャップ形成領域の間に形成される撓み低減溝と、を備え、
前記第一基板および前記第二基板は、前記第一接合領域および前記第二接合領域を接合させた状態で、前記接着用溝に塗布される前記接着剤により接着接合される
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一接合領域および前記第二接合領域は、光学面であり、
前記第一基板および前記第二基板は、前記第一接合領域および前記第二接合領域をオプティカルコンタクトにより接合されるとともに、前記接着用溝に塗布される接着剤により接着接合される
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の干渉フィルターにおいて、
前記撓み低減溝は、前記接着用溝の周縁のうち前記第二ギャップ形成領域に対向するギャップ対向周縁部から、前記第二ギャップ形成領域の周縁のうち前記接着用溝に対向する溝対向周縁部までの間の中心位置よりも、前記接着用溝側に設けられる
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記撓み低減溝は、前記接着用溝の周縁のうち前記第二ギャップ形成領域に対向するギャップ対向周縁部と、前記第二ギャップ形成領域の周縁のうち前記接着用溝に対向する溝対向周縁部とにより囲われる溝・ギャップ間領域内に設けられる
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項５】
請求項４に記載の干渉フィルターにおいて、
前記撓み低減溝は、前記溝・ギャップ間領域内において、前記ギャップ対向周縁部に沿って複数設けられる
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一基板および前記第二基板は平面視矩形状に形成され、
前記接着用溝および前記撓み低減溝は、前記第二基板の矩形の四隅近傍に形成される
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の干渉フィルターと、
前記干渉フィルターにより分光される光を受光する受光手段と、
を備えることを特徴とする光センサー。
【請求項８】
請求項７に記載の光センサーと、
前記受光手段により受光された光の光量に基づいて、前記干渉フィルターにより分光された光を分析処理する処理手段と、
を備えたことを特徴とする光モジュール。
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板の一面側に対向配置され、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形成される第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向する第二反射膜と、
を備えた干渉フィルターであって、
前記第一基板は、
前記第一反射膜が設けられるとともに、前記第二基板に当接しない第一ギャップ形成領域と、
前記第一ギャップ形成領域の外周側に設けられ、前記第二基板に当接する第一接合領域と、を備え、
前記第二基板は、
前記第二反射膜が設けられるとともに、ギャップを介して前記第一ギャップ形成領域に対向する第二ギャップ形成領域と、
前記第二ギャップ形成領域の外周側に設けられ、前記第一基板の前記第一接合領域に当接する第二接合領域と、
前記第二接合領域内に形成されるとともに、接着剤が塗布される接着用溝と、
前記接着用溝および前記第二ギャップ形成領域の間に形成される撓み低減溝と、を備え、
前記第一基板および前記第二基板は、前記第一接合領域および前記第二接合領域を接合させた状態で、前記接着用溝に塗布される前記接着剤により接着接合される
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一接合領域および前記第二接合領域は、光学面であり、
前記第一基板および前記第二基板は、前記第一接合領域および前記第二接合領域をオプティカルコンタクトにより接合されるとともに、前記接着用溝に塗布される接着剤により接着接合される
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の干渉フィルターにおいて、
前記撓み低減溝は、前記接着用溝の周縁のうち前記第二ギャップ形成領域に対向するギャップ対向周縁部から、前記第二ギャップ形成領域の周縁のうち前記接着用溝に対向する溝対向周縁部までの間の中心位置よりも、前記接着用溝側に設けられる
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記撓み低減溝は、前記接着用溝の周縁のうち前記第二ギャップ形成領域に対向するギャップ対向周縁部と、前記第二ギャップ形成領域の周縁のうち前記接着用溝に対向する溝対向周縁部とにより囲われる溝・ギャップ間領域内に設けられる
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項５】
請求項４に記載の干渉フィルターにおいて、
前記撓み低減溝は、前記溝・ギャップ間領域内において、前記ギャップ対向周縁部に沿って複数設けられる
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の干渉フィルターにおいて、
前記第一基板および前記第二基板は平面視矩形状に形成され、
前記接着用溝および前記撓み低減溝は、前記第二基板の矩形の四隅近傍に形成される
ことを特徴とする干渉フィルター。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の干渉フィルターと、
前記干渉フィルターにより分光される光を受光する受光手段と、
を備えることを特徴とする光センサー。
【請求項８】
請求項７に記載の光センサーと、
前記受光手段により受光された光の光量に基づいて、前記干渉フィルターにより分光された光を分析処理する処理手段と、
を備えたことを特徴とする光モジュール。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１１２９９９（Ｐ２０１１−１１２９９９Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７１２３４（Ｐ２００９−２７１２３４）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【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２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]