波長可変干渉フィルター、光フィルターモジュール、および光分析装置
【課題】温度変化に起因する反射膜間のギャップ精度の低下を防止する波長可変干渉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に対向し、固定基板５１に対して変位可能な可動基板５２と、固定基板５１の可動基板５２と対向する面に形成された第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の可動基板５２に対向する面に設けられた第１電極５７と、可動基板５２に設けられ、第１電極５７と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極５８と、第２電極５８に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜７０と、を備えている。
【解決手段】固定基板５１と、固定基板５１に対向し、固定基板５１に対して変位可能な可動基板５２と、固定基板５１の可動基板５２と対向する面に形成された第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の可動基板５２に対向する面に設けられた第１電極５７と、可動基板５２に設けられ、第１電極５７と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極５８と、第２電極５８に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜７０と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変干渉フィルター、光フィルターモジュール、および光分析装置に関する。
【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フィルターとして、反射膜を対向配置し、反射膜間のギャップ寸法を変更可能な波長可変干渉フィルターが知られている。
例えば、特許文献１では一対の基板の対向する面に反射膜を対向配置し、さらに電極を対向配置して静電アクチュエーターを構成している。この静電アクチュエーターを駆動させることで、一方の基板を撓ませて反射膜間のギャップ寸法を変更している。そして、ギャップ寸法に対応した波長の光を分光することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５１１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、一方の基板（可動側の基板）の撓みを利用する波長可変干渉フィルター（以下、エタロンと呼ぶことがある）では、基板が撓みやすいように基板の厚みが薄く形成される。このため、基板にそりが生じないように、常温において基板に形成される反射膜や電極などの膜応力が基板全体で相殺されるように設計されている。
しかしながら、エタロンの使用温度が常温から大きく離れている場合や使用温度範囲が広い場合、熱膨張係数の違いにより反射膜や電極などの膜が、基板に応力を与えて基板にそりが発生する。特に電極に利用する材料は金属であるため、基板に与える影響は顕著である。このため、反射膜間のギャップ寸法において所望のギャップ寸法とずれが生じ、エタロンの分光精度が低下する課題がある。
【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］本適用例にかかる波長可変干渉フィルターは、第１基板と、前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第２基板に形成された正の熱膨張係数を有する第２電極に、負の熱膨張係数を有する付加膜が積層されている。
例えば波長可変干渉フィルターの使用温度が高い場合、第２電極は正の熱膨張係数を有するため、延びる方向に力が生じる。これに対して、付加膜は負の熱膨張係数を有するため、縮まる方向に力が生じる。付加膜は第２電極に積層されているため、両者の力は打消し合うように働き、第２基板へかかる応力を少なくすることができる。
このため、温度変化に起因する第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる波長可変干渉フィルターにおいて、前記第１電極に接続された第１引き出し電極と、前記第２電極に接続された正の熱膨張係数を有する第２引き出し電極と、が備えられ、前記第２引き出し電極に負の熱膨張係数を有する前記付加膜が積層されていることが望ましい。
【０００９】
この構成によれば、第２電極に接続された正の熱膨張係数を有する第２引き出し電極に、負の熱膨張係数を有する付加膜が積層されている。
このため、例えば波長可変干渉フィルターの使用温度が高い場合、第２引き出し電極に生ずる力と付加膜に生ずる力が打消しあうように働き、第２基板へかかる応力を少なくすることができる。
そして、温度変化に起因する第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる波長可変干渉フィルターにおいて、前記第１反射膜に接続された第３引き出し電極と、前記第２反射膜に接続された正の熱膨張係数を有する第４引き出し電極と、が備えられ、前記第４引き出し電極に負の熱膨張係数を有する前記付加膜が積層されていることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、第１反射膜に接続された第３引き出し電極と、第２反射膜に接続された第４引き出し電極が備えられ、第１反射膜と第２反射膜を利用して反射膜間の静電容量からギャップ寸法を検出可能である。そして、第４引き出し電極は正の熱膨張係数を有し、この第４引き出し電極に負の熱膨張係数を有する付加膜が積層されている。
このため、例えば波長可変干渉フィルターの使用温度が高い場合、第４引き出し電極に生ずる力と付加膜に生ずる力が打消しあうように働き、第２基板へかかる応力を少なくすることができる。
そして、温度変化に起因する第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる波長可変干渉フィルターにおいて、前記第２基板の前記第１基板に対向する面とは反対の面に、前記第２基板のそりを規制する制御膜が形成されていることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、第２基板の第１基板に対向する面とは反対の面に、第２基板のそりを規制する制御膜が形成されている。
第２基板の第１基板と対向する面において、残留する応力をこの制御膜を設けることで相殺し、第２基板のそりを規制することができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる波長可変干渉フィルターにおいて、前記第２基板に、前記第２反射膜が設けられ前記第１反射膜と前記第２反射膜とのギャップの寸法を変位させる可動部、前記可動部に連結し前記可動部の厚みよりも厚みが薄く形成された薄肉部、が形成され、前記薄肉部に前記第２電極が配置されていることが望ましい。
【００１５】
この構成によれば、第２基板に、第１反射膜と第２反射膜とのギャップの寸法を変位させる可動部と、可動部に連結し可動部の厚みよりも厚みが薄く形成された薄肉部と、を有している。
このように、第２基板はダイヤフラム構造を有し、薄肉部が撓むことで、可動部が変位できるように構成され、反射膜間のギャップを変更することが容易である。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる波長可変干渉フィルターは、第１基板と、前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第２基板と、前記第２基板に設けられた正の熱膨張係数を有する電極と、前記電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第２基板に形成された正の熱膨張係数を有する電極に、負の熱膨張係数を有する付加膜が積層されている。
例えば波長可変干渉フィルターの使用温度が高い場合、電極は正の熱膨張係数を有するため、延びる方向に力が生じる。これに対して、付加膜は負の熱膨張係数を有するため、縮まる方向に力が生じる。付加膜は電極に積層されているため、両者の力は打消し合うように働き、第２基板へかかる応力を少なくすることができる。
このため、温度変化に起因する第２基板のそりを抑制でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【００１８】
［適用例７］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基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、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、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、光を分光する雰囲気の温度変化に伴う第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定できるため、分光精度に優れた光フィルターモジュールを提供することができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例にかかる光分析装置は、第１基板と、前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、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、を含むことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、光を分光する雰囲気の温度変化に伴う第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定できるため、分光精度に優れた光分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の光分析装置としての測色装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態にかかるエタロンの平面図。
【図３】第１実施形態にかかるエタロンの断面図。
【図４】第１実施形態にかかるエタロンの断面図。
【図５】第１実施形態にかかるエタロンの固定基板の構成を示す平面図。
【図６】第１実施形態にかかるエタロンの可動基板の構成を示す平面図。
【図７】第１実施形態にかかるエタロンの変形例の構成を示す断面図。
【図８】第１実施形態にかかるエタロンの変形例の構成を示す断面図。
【図９】第２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１０】第２実施形態におけるガス検出装置の回路ブロック図。
【図１１】第３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１２】第４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】
【００２３】
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、概略の構成を示している。
（第１実施形態）
【００２４】
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。
【００２５】
＜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。
【００２６】
＜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。
【００２７】
（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る。図３は、図２のＡ−Ａ断線に沿う断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ断線に沿う断面図である。
【００２８】
図２に示すように、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。
これらの固定基板５１および可動基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス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が接合部５３にて接合されて一体に構成される。この接合部５３において、固定基板５１および可動基板５２にプラズマ重合膜が形成されており、両者のプラズマ重合膜が結合することで固定される。なお、プラズマ重合膜は、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。
【００２９】
固定基板５１と可動基板５２との向かい合う面には、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に対向する面に形成され、第２反射膜５５は、可動基板５２の固定基板５１に対向する面に形成されている。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。
【００３０】
また、第１反射膜５４および第２反射膜５５は、両者間のギャップ寸法を検出する検出電極を兼ねており、第１反射膜５４には第３引き出し電極７１が接続され、第２反射膜５５には第４引き出し電極７２が接続されている（図５、図６参照）。この構造から、第１反射膜５４と第２反射膜５５との間の静電容量を検出することでギャップ寸法を検出できる。そして、可動基板５２に形成された第４引き出し電極７２の上には負の熱膨張係数を有する付加膜７０が積層されている。
【００３１】
さらに、固定基板５１と可動基板５２との間に、静電アクチュエーター５６が設けられている。
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電極５７と、可動基板５２に設けられた第２電極５８とから構成され、ギャップを挟んで対向配置される。そして、静電アクチュエーター５６は第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行う。
【００３２】
ここで、第１電極５７には、第１引き出し電極５７ａが接続され、第２電極５８には、第２引き出し電極５８ａが接続されている（図５、図６参照）。そして、可動基板５２に形成された第２電極５８および第２引き出し電極５８ａの上には負の熱膨張係数を有する付加膜７０が積層されている。
【００３３】
なお、エタロン５は、第１電極５７と第２電極５８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電極５７と第２電極５８の間に電圧を印加しない初期状態において、第１電極５７と第２電極５８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電極５７と第２電極５８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。
【００３４】
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５１の構成を示す平面図であり、可動基板５２と対向する面を示している。以下、図３、図４も参照しながら固定基板５１の説明をする。
固定基板５１は、厚みが例えば５００μｍの石英ガラスなどの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６１および反射膜形成部６２が形成される（図３、図４参照）。
反射膜形成部６２は固定基板５１の中央部に形成され、その周りに同心円状に電極形成部６１が形成されている。電極形成部６１は反射膜形成部６２より深くエッチングされ、円柱状の反射膜形成部６２が突出した形状となっている。
【００３５】
また、電極形成部６１の周縁から固定基板５１の四隅の頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に向かって引き出し溝６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄが形成されている。この引き出し溝６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄは電極形成部６１と同じ面となるようにエッチングして形成されている。
【００３６】
第１反射膜５４は、反射膜形成部６２を覆い、電極形成部６１にかけて形成される。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。
【００３７】
第１反射膜５４には第３引き出し電極７１が接続され、引き出し溝６３ｂを通って固定基板５１の頂点Ｃ２を含む部分に形成された電極パッド７１Ｐに接続されている。第３引き出し電極７１および電極パッド７１Ｐ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、他の導電膜として、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。
【００３８】
そして、固定基板５１には第１電極５７が形成されている。第１電極５７には、第１引き出し電極５７ａが接続されている。
第１電極５７は電極形成部６１に第１反射膜５４を取り巻くように円環状に形成されている。そして、第１電極５７は第１反射膜５４から引き出される第３引き出し電極７１と交差しないように一部を切り欠いた形状をしている。なお、ここでいう円環状とは、円環の一部が欠けた形状、円環の一部が切れた形状、または円環の一部が突出した形状、もしくはこれらを任意に組み合わせた形状も含む。
また、第１電極５７に接続された第１引き出し電極５７ａは、引き出し溝６３ａを通って固定基板５１の頂点Ｃ１を含む部分に形成された電極パッド５７Ｐに接続されている。
【００３９】
第１電極５７、第１引き出し電極５７ａおよび電極パッド５７Ｐは導電膜であり、例えばＩＴＯ膜が用いられる。また、これらの導電膜は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。なお、第１電極５７の厚みは約５０ｎｍに形成される。
【００４０】
また、固定基板５１の頂点Ｃ３，Ｃ４を含む部分の引き出し溝６３ｃ，６３ｄには電極パッド５８Ｐ１，７２Ｐ１が形成されている。この電極パッド５８Ｐ１，７２Ｐ１は後述する可動基板５２に形成された電極との接続を果たし、さらに外部との接続を果たす。
電極パッド５８Ｐ１，７２Ｐ１は導電膜であり、例えばＩＴＯ膜、Ｃｒ／Ａｕ膜などが用いられる。
【００４１】
固定基板５１において、電極形成部６１、反射膜形成部６２、引き出し溝６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄを除いた平面の部分が可動基板５２と接合する接合部５３である。
この接合部５３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（図示せず）が設けられている。接合膜としては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。
【００４２】
（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示している。
可動基板５２は、正方形状の板状基材の四隅に切り欠き部７５を有し、例えば、厚みが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。
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６５と、その周りに可動部６５を保持する薄肉部６６と、が形成されている。
薄肉部６６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６５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６５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。なお、本実施形態ではダイヤフラム構造を有する例を示したが、薄肉部を梁形状として実施することも可能である。
そして、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。
【００４３】
可動部６５の固定基板５１と対向する面には、第１反射膜５４と対向する第２反射膜５５が設けられている。
第２反射膜５５の材料として第１反射膜５４と同様に、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。
【００４４】
第２反射膜５５には第４引き出し電極７２が接続され、可動基板５２の仮想頂点Ｃ４に向かって引き出されている。そして、第４引き出し電極７２の先端部には電極パッド７２Ｐ２が形成されている。
第４引き出し電極７２および電極パッド７２Ｐ２は導電膜であり、例えばＩＴＯ膜が用いられる。また、他の導電膜として、Ｃｒ／Ａｕ膜、Ａｇ膜、Ａｇ合金膜、Ａｌ膜などの金属膜を用いても良い。そして、これらの導電膜は正の熱膨張係数を有している。
ここで、正の熱膨張係数を有する導電膜とは、温度の上昇によって長さ、体積が膨張する導電膜のことを言う。
【００４５】
さらに、第４引き出し電極７２の上には付加膜７０が積層されている。この付加膜７０は負の熱膨張係数を有する膜で構成されている。
例えば、付加膜７０の材料として逆ペロフスカイト型マンガン窒化物Ｍｎ3ＸＮ（Ｘ：Ｚｎ，Ｇａなど）、タングステン酸ハフニウムＨｆＷ2Ｏ8、タングステン酸ジルコニウムＺｒＷ2Ｏ8、などが用いられる。
ここで、負の熱膨張係数を有する膜とは、温度の上昇によって長さ、体積が収縮する膜のことを言う。
【００４６】
そして、可動部６５には第２反射膜５５を取りまくように、円環状に第２電極５８が形成されている。そして、第２電極５８は第２反射膜５５から引き出される第４引き出し電極７２と交差しないように一部を切り欠いた形状をしている。
なお、ここでいう円環状とは、円環の一部が欠けた形状、円環の一部が切れた形状、または円環の一部が突出した形状、もしくはこれらを任意に組み合わせた形状も含む。
第２電極５８には第２引き出し電極５８ａが接続されている。この第２引き出し電極５８ａは、可動基板５２の仮想頂点Ｃ３に向かって引き出されている。そして、第２引き出し電極５８ａの先端部には電極パッド５８Ｐ２が形成されている。
【００４７】
第２電極５８および第２引き出し電極５８ａは導電膜であり、第１電極５７と同様に、例えばＩＴＯ膜が用いられる。また、Ｃｒ／Ａｕ膜、Ａｇ膜、Ａｇ合金膜、Ａｌ膜などの金属膜を用いても良い。そして、これらの導電膜は正の熱膨張係数を有している。
そして、第２電極５８および第２引き出し電極５８ａの上には付加膜７０が積層されている。この付加膜７０は負の熱膨張係数を有する膜で構成されている。
例えば、付加膜７０の材料として逆ペロフスカイト型マンガン窒化物Ｍｎ3ＸＮ（Ｘ：Ｚｎ，Ｇａなど）、タングステン酸ハフニウムＨｆＷ2Ｏ8、タングステン酸ジルコニウムＺｒＷ2Ｏ8、などが用いられる。
【００４８】
なお、第２電極５８、第２引き出し電極５８ａ、第４引き出し電極７２の上に付加膜７０を設けたが、逆に付加膜７０の上に各電極を積層した構成であってもよい。
さらに、本実施形態では１層の正の熱膨張係数を有する膜と、１層の負の熱膨張係数を有する膜とを設けたが、これらの膜を交互に積層して構成してもよい。
【００４９】
また、可動基板５２の仮想頂点Ｃ３，Ｃ４は、貼り合わせる固定基板５１の頂点Ｃ３，Ｃ４と対応する。
そして、固定基板５１の電極パッド５８Ｐ１と可動基板５２の電極パッド５８Ｐ２との間、および固定基板５１の電極パッド７２Ｐ１と可動基板５２の電極パッド７２Ｐ２との間にＡｇペーストなどの導電性部材を配置することで、固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が可能である。
【００５０】
また、固定基板５１における接合部５３と対向する部分が、可動基板５２の接合部５３となる。
この接合部５３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。
【００５１】
（固定基板と可動基板との接合）
上記で説明した固定基板５１と可動基板５２の接合は、接合部５３に形成された接合膜に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、その後、固定基板５１と可動基板５２とのアライメントを行い、重ね合わせて荷重をかけることにより行われる。
【００５２】
（エタロンの動作）
上記のエタロン５では、対向する第１反射膜５４と第２反射膜５５のギャップ寸法を変えるために、静電アクチュエーター５６を駆動させると、静電力により第１電極５７と第２電極５８とが引き合い、可動基板５２の薄肉部６６が撓んで、可動部６５が固定基板５１に近づくように変位する。可動部６５には第２反射膜５５が設けられ、第１反射膜５４と第２反射膜５５との間のギャップを調整することができる。
また、例えばエタロン５の使用温度が高くなった場合、可動基板５２の第２電極５８は正の熱膨張係数を有するため、延びる方向に力が生じる。これに対して、付加膜７０は負の熱膨張係数を有するため、縮まる方向に力が生じる。付加膜７０は第２電極５８に積層されているため、両者の力は打消し合うように働き、可動基板５２へかかる応力を少なくすることができる。このため、温度変化に起因する可動基板５２のそりは抑制される。
【００５３】
＜制御装置の構成＞
図１に戻り、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
（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。
本実施形態にかかるエタロン（波長可変干渉フィルター）５は、可動基板５２に形成された正の熱膨張係数を有する第２電極５８、第２引き出し電極５８ａ、第４引き出し電極７２に、負の熱膨張係数を有する付加膜７０が積層されている。
このため、例えばエタロン５の使用温度が高くなった場合、第２電極５８、第２引き出し電極５８ａ、第４引き出し電極７２は正の熱膨張係数を有するため、延びる方向に力が生じる。これに対して、付加膜７０は負の熱膨張係数を有するため、縮まる方向に力が生じる。付加膜７０は各電極に積層されているため、両者の力は打消し合うように働き、可動基板５２へかかる応力を少なくすることができる。
よって、本実施形態にかかるエタロン５は、温度変化に起因する可動基板５２のそりが抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【００５７】
また、エタロン５は可動基板５２に、第１反射膜５４と第２反射膜５５とのギャップの寸法を変位させる可動部６５と、可動部６５に連結し可動部６５の厚みよりも厚みが薄く形成された薄肉部６６と、を有している。
このように、可動基板５２はダイヤフラム構造を有し、薄肉部６６が撓むことで、可動部６５が変位できるように構成され、反射膜間のギャップを変更することが容易にできる。
【００５８】
本実施形態にかかる光フィルターモジュールとしての測色センサー３および光分析装置としての測色装置１は、光を分光する雰囲気の温度変化に伴う可動基板５２のそりが抑制されており、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定できるため、光の分光精度に優れた測色センサー３および測色装置１を提供することができる。
【００５９】
（第１実施形態にかか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７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。
本変形例では可動基板のそりを制御する制御膜が設けられている点が、第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と同じ構成については同符号を付し説明を省略する。
【００６０】
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。
可動基板５２の固定基板５１と対向する面とは反対の面に制御膜８０が形成されている。制御膜８０は可動基板５２の可動部６５に設けられ、可動基板５２のそりが少なくなるように規制している。制御膜８０としてはＳｉＯ2膜などの絶縁膜や金属膜など、可動基板５２に応力を与える膜であれば、どのような膜であってもよい。
また、制御膜８０の形状や膜厚は可動基板５２のそりを抑制できれば、どのような形状や膜厚であってもよい。
このように、可動基板５２の固定基板５１と対向する面において残留する応力を、この制御膜８０を設けることで相殺し、初期状態における可動基板５２のそりを規制することができる。
【００６１】
図８はエタロンの他の変形例を示す断面図である。
本変形例では、可動基板に設けられる第２電極が薄肉部に設けられている点が、第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と同じ構成については同符号を付し説明を省略する。
図８（ａ）に示すように、エタロン７は、可動基板５２の薄肉部６６に第２電極５８が設けられている。そして、付加膜７０が第２電極５８に積層されている。
この薄肉部６６は他の部分に比べて厚みが薄い部分であり、第２電極５８が配置されることで温度変化による影響を受けやすいが、付加膜７０が積層されることで両者の力が相殺されるため薄肉部６６にかかる力は小さくなる。このため、可動基板５２にそりを生ずることなく、薄肉部６６に第２電極５８を配置することが可能である。
そして、薄肉部６６に第２電極５８を配置することで可動部６５を小さく形成できるため、エタロン７の小型化を図ることができる。
【００６２】
また、図８（ｂ）に示すように、前述のエタロン７の構造に加えて、可動基板５２の固定基板５１と対向する面とは反対の面に制御膜８０を設けてもよい。
このエタロン８では、制御膜８０は可動基板５２の可動部６５および薄肉部６６に設けられ、可動基板５２のそりが少なくなるように規制している。
制御膜８０としてはＳｉＯ2膜などの絶縁膜、金属膜など可動基板５２に応力を与える膜であれば、どのような膜であってもよい。
また、制御膜８０の形状や膜厚は可動基板５２のそりを抑制できれば、どのような形状や膜厚であってもよい。
このように、可動基板５２の固定基板５１と対向する面において残留する応力を、この制御膜８０を設けることで相殺し、初期状態における可動基板５２のそりを規制することができる。
なお、図７、図８では図示しなかったが、第２電極５８だけでなく、第１実施形態で説明した第２引き出し電極５８ａ、第４引き出し電極７２にも付加膜７０が形成されている。
【００６３】
以上、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、様々な分野に波長可変干渉フィルター、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、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微量ガス検出器などのガス検出装置を例示できる。
（第２実施形態）
【００６４】
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。
【００６５】
図９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１０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９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。
【００６６】
また、図１０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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
なお、図９，１０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１００を本発明の光分析装置とする。このような構成でも、本発明の波長可変干渉フィルターを用いてガスの成分を検出することができる。
【００７１】
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３実施形態）
【００７２】
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。
【００７３】
図１１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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
また、図１１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。
【００７７】
さらには、本発明の波長可変干渉フィルター、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４実施形態）
【００７８】
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１２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１２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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、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。
【００８２】
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】
【００８３】
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、２１…光源、２２…レンズ、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…第１基板としての固定基板、５２…第２基板としての可動基板、５３…接合部、５４…第１反射膜、５５…第２反射膜、５６…静電アクチュエーター、５７…第１電極、５７ａ…第１引き出し電極、５７Ｐ…電極パッド、５８…第２電極、５８ａ…第２引き出し電極、５８Ｐ１，５８Ｐ２…電極パッド、６１…電極形成部、６２…反射膜形成部、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ…引き出し溝、６５…可動部、６６…薄肉部、７０…付加膜、７１…第３引き出し電極、７１Ｐ…電極パッド、７２…第４引き出し電極、７２Ｐ１，７２Ｐ２…電極パッド、７５…切り欠き部、８０…制御膜、１００…ガス検出装置、２００…食物分析装置、３００…分光カメラ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変干渉フィルター、光フィルターモジュール、および光分析装置に関する。
【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フィルターとして、反射膜を対向配置し、反射膜間のギャップ寸法を変更可能な波長可変干渉フィルターが知られている。
例えば、特許文献１では一対の基板の対向する面に反射膜を対向配置し、さらに電極を対向配置して静電アクチュエーターを構成している。この静電アクチュエーターを駆動させることで、一方の基板を撓ませて反射膜間のギャップ寸法を変更している。そして、ギャップ寸法に対応した波長の光を分光することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５１１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、一方の基板（可動側の基板）の撓みを利用する波長可変干渉フィルター（以下、エタロンと呼ぶことがある）では、基板が撓みやすいように基板の厚みが薄く形成される。このため、基板にそりが生じないように、常温において基板に形成される反射膜や電極などの膜応力が基板全体で相殺されるように設計されている。
しかしながら、エタロンの使用温度が常温から大きく離れている場合や使用温度範囲が広い場合、熱膨張係数の違いにより反射膜や電極などの膜が、基板に応力を与えて基板にそりが発生する。特に電極に利用する材料は金属であるため、基板に与える影響は顕著である。このため、反射膜間のギャップ寸法において所望のギャップ寸法とずれが生じ、エタロンの分光精度が低下する課題がある。
【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］本適用例にかかる波長可変干渉フィルターは、第１基板と、前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この構成によれば、第２基板に形成された正の熱膨張係数を有する第２電極に、負の熱膨張係数を有する付加膜が積層されている。
例えば波長可変干渉フィルターの使用温度が高い場合、第２電極は正の熱膨張係数を有するため、延びる方向に力が生じる。これに対して、付加膜は負の熱膨張係数を有するため、縮まる方向に力が生じる。付加膜は第２電極に積層されているため、両者の力は打消し合うように働き、第２基板へかかる応力を少なくすることができる。
このため、温度変化に起因する第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【０００８】
［適用例２］上記適用例にかかる波長可変干渉フィルターにおいて、前記第１電極に接続された第１引き出し電極と、前記第２電極に接続された正の熱膨張係数を有する第２引き出し電極と、が備えられ、前記第２引き出し電極に負の熱膨張係数を有する前記付加膜が積層されていることが望ましい。
【０００９】
この構成によれば、第２電極に接続された正の熱膨張係数を有する第２引き出し電極に、負の熱膨張係数を有する付加膜が積層されている。
このため、例えば波長可変干渉フィルターの使用温度が高い場合、第２引き出し電極に生ずる力と付加膜に生ずる力が打消しあうように働き、第２基板へかかる応力を少なくすることができる。
そして、温度変化に起因する第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【００１０】
［適用例３］上記適用例にかかる波長可変干渉フィルターにおいて、前記第１反射膜に接続された第３引き出し電極と、前記第２反射膜に接続された正の熱膨張係数を有する第４引き出し電極と、が備えられ、前記第４引き出し電極に負の熱膨張係数を有する前記付加膜が積層されていることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、第１反射膜に接続された第３引き出し電極と、第２反射膜に接続された第４引き出し電極が備えられ、第１反射膜と第２反射膜を利用して反射膜間の静電容量からギャップ寸法を検出可能である。そして、第４引き出し電極は正の熱膨張係数を有し、この第４引き出し電極に負の熱膨張係数を有する付加膜が積層されている。
このため、例えば波長可変干渉フィルターの使用温度が高い場合、第４引き出し電極に生ずる力と付加膜に生ずる力が打消しあうように働き、第２基板へかかる応力を少なくすることができる。
そして、温度変化に起因する第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【００１２】
［適用例４］上記適用例にかかる波長可変干渉フィルターにおいて、前記第２基板の前記第１基板に対向する面とは反対の面に、前記第２基板のそりを規制する制御膜が形成されていることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、第２基板の第１基板に対向する面とは反対の面に、第２基板のそりを規制する制御膜が形成されている。
第２基板の第１基板と対向する面において、残留する応力をこの制御膜を設けることで相殺し、第２基板のそりを規制することができる。
【００１４】
［適用例５］上記適用例にかかる波長可変干渉フィルターにおいて、前記第２基板に、前記第２反射膜が設けられ前記第１反射膜と前記第２反射膜とのギャップの寸法を変位させる可動部、前記可動部に連結し前記可動部の厚みよりも厚みが薄く形成された薄肉部、が形成され、前記薄肉部に前記第２電極が配置されていることが望ましい。
【００１５】
この構成によれば、第２基板に、第１反射膜と第２反射膜とのギャップの寸法を変位させる可動部と、可動部に連結し可動部の厚みよりも厚みが薄く形成された薄肉部と、を有している。
このように、第２基板はダイヤフラム構造を有し、薄肉部が撓むことで、可動部が変位できるように構成され、反射膜間のギャップを変更することが容易である。
【００１６】
［適用例６］本適用例にかかる波長可変干渉フィルターは、第１基板と、前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第２基板と、前記第２基板に設けられた正の熱膨張係数を有する電極と、前記電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、を備えたことを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第２基板に形成された正の熱膨張係数を有する電極に、負の熱膨張係数を有する付加膜が積層されている。
例えば波長可変干渉フィルターの使用温度が高い場合、電極は正の熱膨張係数を有するため、延びる方向に力が生じる。これに対して、付加膜は負の熱膨張係数を有するため、縮まる方向に力が生じる。付加膜は電極に積層されているため、両者の力は打消し合うように働き、第２基板へかかる応力を少なくすることができる。
このため、温度変化に起因する第２基板のそりを抑制でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【００１８】
［適用例７］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基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、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、を含むことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、光を分光する雰囲気の温度変化に伴う第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定できるため、分光精度に優れた光フィルターモジュールを提供することができる。
【００２０】
［適用例８］本適用例にかかる光分析装置は、第１基板と、前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、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、を含むことを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、光を分光する雰囲気の温度変化に伴う第２基板のそりは抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定できるため、分光精度に優れた光分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態の光分析装置としての測色装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態にかかるエタロンの平面図。
【図３】第１実施形態にかかるエタロンの断面図。
【図４】第１実施形態にかかるエタロンの断面図。
【図５】第１実施形態にかかるエタロンの固定基板の構成を示す平面図。
【図６】第１実施形態にかかるエタロンの可動基板の構成を示す平面図。
【図７】第１実施形態にかかるエタロンの変形例の構成を示す断面図。
【図８】第１実施形態にかかるエタロンの変形例の構成を示す断面図。
【図９】第２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１０】第２実施形態におけるガス検出装置の回路ブロック図。
【図１１】第３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１２】第４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】
【００２３】
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、概略の構成を示している。
（第１実施形態）
【００２４】
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。
【００２５】
＜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。
【００２６】
＜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。
【００２７】
（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る。図３は、図２のＡ−Ａ断線に沿う断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ断線に沿う断面図である。
【００２８】
図２に示すように、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。
これらの固定基板５１および可動基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラス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が接合部５３にて接合されて一体に構成される。この接合部５３において、固定基板５１および可動基板５２にプラズマ重合膜が形成されており、両者のプラズマ重合膜が結合することで固定される。なお、プラズマ重合膜は、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。
【００２９】
固定基板５１と可動基板５２との向かい合う面には、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に対向する面に形成され、第２反射膜５５は、可動基板５２の固定基板５１に対向する面に形成されている。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。
【００３０】
また、第１反射膜５４および第２反射膜５５は、両者間のギャップ寸法を検出する検出電極を兼ねており、第１反射膜５４には第３引き出し電極７１が接続され、第２反射膜５５には第４引き出し電極７２が接続されている（図５、図６参照）。この構造から、第１反射膜５４と第２反射膜５５との間の静電容量を検出することでギャップ寸法を検出できる。そして、可動基板５２に形成された第４引き出し電極７２の上には負の熱膨張係数を有する付加膜７０が積層されている。
【００３１】
さらに、固定基板５１と可動基板５２との間に、静電アクチュエーター５６が設けられている。
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電極５７と、可動基板５２に設けられた第２電極５８とから構成され、ギャップを挟んで対向配置される。そして、静電アクチュエーター５６は第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行う。
【００３２】
ここで、第１電極５７には、第１引き出し電極５７ａが接続され、第２電極５８には、第２引き出し電極５８ａが接続されている（図５、図６参照）。そして、可動基板５２に形成された第２電極５８および第２引き出し電極５８ａの上には負の熱膨張係数を有する付加膜７０が積層されている。
【００３３】
なお、エタロン５は、第１電極５７と第２電極５８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電極５７と第２電極５８の間に電圧を印加しない初期状態において、第１電極５７と第２電極５８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電極５７と第２電極５８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。
【００３４】
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５１の構成を示す平面図であり、可動基板５２と対向する面を示している。以下、図３、図４も参照しながら固定基板５１の説明をする。
固定基板５１は、厚みが例えば５００μｍの石英ガラスなどの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６１および反射膜形成部６２が形成される（図３、図４参照）。
反射膜形成部６２は固定基板５１の中央部に形成され、その周りに同心円状に電極形成部６１が形成されている。電極形成部６１は反射膜形成部６２より深くエッチングされ、円柱状の反射膜形成部６２が突出した形状となっている。
【００３５】
また、電極形成部６１の周縁から固定基板５１の四隅の頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に向かって引き出し溝６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄが形成されている。この引き出し溝６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄは電極形成部６１と同じ面となるようにエッチングして形成されている。
【００３６】
第１反射膜５４は、反射膜形成部６２を覆い、電極形成部６１にかけて形成される。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。
【００３７】
第１反射膜５４には第３引き出し電極７１が接続され、引き出し溝６３ｂを通って固定基板５１の頂点Ｃ２を含む部分に形成された電極パッド７１Ｐに接続されている。第３引き出し電極７１および電極パッド７１Ｐ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、他の導電膜として、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。
【００３８】
そして、固定基板５１には第１電極５７が形成されている。第１電極５７には、第１引き出し電極５７ａが接続されている。
第１電極５７は電極形成部６１に第１反射膜５４を取り巻くように円環状に形成されている。そして、第１電極５７は第１反射膜５４から引き出される第３引き出し電極７１と交差しないように一部を切り欠いた形状をしている。なお、ここでいう円環状とは、円環の一部が欠けた形状、円環の一部が切れた形状、または円環の一部が突出した形状、もしくはこれらを任意に組み合わせた形状も含む。
また、第１電極５７に接続された第１引き出し電極５７ａは、引き出し溝６３ａを通って固定基板５１の頂点Ｃ１を含む部分に形成された電極パッド５７Ｐに接続されている。
【００３９】
第１電極５７、第１引き出し電極５７ａおよび電極パッド５７Ｐは導電膜であり、例えばＩＴＯ膜が用いられる。また、これらの導電膜は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。なお、第１電極５７の厚みは約５０ｎｍに形成される。
【００４０】
また、固定基板５１の頂点Ｃ３，Ｃ４を含む部分の引き出し溝６３ｃ，６３ｄには電極パッド５８Ｐ１，７２Ｐ１が形成されている。この電極パッド５８Ｐ１，７２Ｐ１は後述する可動基板５２に形成された電極との接続を果たし、さらに外部との接続を果たす。
電極パッド５８Ｐ１，７２Ｐ１は導電膜であり、例えばＩＴＯ膜、Ｃｒ／Ａｕ膜などが用いられる。
【００４１】
固定基板５１において、電極形成部６１、反射膜形成部６２、引き出し溝６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄを除いた平面の部分が可動基板５２と接合する接合部５３である。
この接合部５３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（図示せず）が設けられている。接合膜としては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。
【００４２】
（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示している。
可動基板５２は、正方形状の板状基材の四隅に切り欠き部７５を有し、例えば、厚みが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。
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６５と、その周りに可動部６５を保持する薄肉部６６と、が形成されている。
薄肉部６６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６５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６５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。なお、本実施形態ではダイヤフラム構造を有する例を示したが、薄肉部を梁形状として実施することも可能である。
そして、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。
【００４３】
可動部６５の固定基板５１と対向する面には、第１反射膜５４と対向する第２反射膜５５が設けられている。
第２反射膜５５の材料として第１反射膜５４と同様に、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。
【００４４】
第２反射膜５５には第４引き出し電極７２が接続され、可動基板５２の仮想頂点Ｃ４に向かって引き出されている。そして、第４引き出し電極７２の先端部には電極パッド７２Ｐ２が形成されている。
第４引き出し電極７２および電極パッド７２Ｐ２は導電膜であり、例えばＩＴＯ膜が用いられる。また、他の導電膜として、Ｃｒ／Ａｕ膜、Ａｇ膜、Ａｇ合金膜、Ａｌ膜などの金属膜を用いても良い。そして、これらの導電膜は正の熱膨張係数を有している。
ここで、正の熱膨張係数を有する導電膜とは、温度の上昇によって長さ、体積が膨張する導電膜のことを言う。
【００４５】
さらに、第４引き出し電極７２の上には付加膜７０が積層されている。この付加膜７０は負の熱膨張係数を有する膜で構成されている。
例えば、付加膜７０の材料として逆ペロフスカイト型マンガン窒化物Ｍｎ3ＸＮ（Ｘ：Ｚｎ，Ｇａなど）、タングステン酸ハフニウムＨｆＷ2Ｏ8、タングステン酸ジルコニウムＺｒＷ2Ｏ8、などが用いられる。
ここで、負の熱膨張係数を有する膜とは、温度の上昇によって長さ、体積が収縮する膜のことを言う。
【００４６】
そして、可動部６５には第２反射膜５５を取りまくように、円環状に第２電極５８が形成されている。そして、第２電極５８は第２反射膜５５から引き出される第４引き出し電極７２と交差しないように一部を切り欠いた形状をしている。
なお、ここでいう円環状とは、円環の一部が欠けた形状、円環の一部が切れた形状、または円環の一部が突出した形状、もしくはこれらを任意に組み合わせた形状も含む。
第２電極５８には第２引き出し電極５８ａが接続されている。この第２引き出し電極５８ａは、可動基板５２の仮想頂点Ｃ３に向かって引き出されている。そして、第２引き出し電極５８ａの先端部には電極パッド５８Ｐ２が形成されている。
【００４７】
第２電極５８および第２引き出し電極５８ａは導電膜であり、第１電極５７と同様に、例えばＩＴＯ膜が用いられる。また、Ｃｒ／Ａｕ膜、Ａｇ膜、Ａｇ合金膜、Ａｌ膜などの金属膜を用いても良い。そして、これらの導電膜は正の熱膨張係数を有している。
そして、第２電極５８および第２引き出し電極５８ａの上には付加膜７０が積層されている。この付加膜７０は負の熱膨張係数を有する膜で構成されている。
例えば、付加膜７０の材料として逆ペロフスカイト型マンガン窒化物Ｍｎ3ＸＮ（Ｘ：Ｚｎ，Ｇａなど）、タングステン酸ハフニウムＨｆＷ2Ｏ8、タングステン酸ジルコニウムＺｒＷ2Ｏ8、などが用いられる。
【００４８】
なお、第２電極５８、第２引き出し電極５８ａ、第４引き出し電極７２の上に付加膜７０を設けたが、逆に付加膜７０の上に各電極を積層した構成であってもよい。
さらに、本実施形態では１層の正の熱膨張係数を有する膜と、１層の負の熱膨張係数を有する膜とを設けたが、これらの膜を交互に積層して構成してもよい。
【００４９】
また、可動基板５２の仮想頂点Ｃ３，Ｃ４は、貼り合わせる固定基板５１の頂点Ｃ３，Ｃ４と対応する。
そして、固定基板５１の電極パッド５８Ｐ１と可動基板５２の電極パッド５８Ｐ２との間、および固定基板５１の電極パッド７２Ｐ１と可動基板５２の電極パッド７２Ｐ２との間にＡｇペーストなどの導電性部材を配置することで、固定基板５１と可動基板５２との電気的接続が可能である。
【００５０】
また、固定基板５１における接合部５３と対向する部分が、可動基板５２の接合部５３となる。
この接合部５３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。
【００５１】
（固定基板と可動基板との接合）
上記で説明した固定基板５１と可動基板５２の接合は、接合部５３に形成された接合膜に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、その後、固定基板５１と可動基板５２とのアライメントを行い、重ね合わせて荷重をかけることにより行われる。
【００５２】
（エタロンの動作）
上記のエタロン５では、対向する第１反射膜５４と第２反射膜５５のギャップ寸法を変えるために、静電アクチュエーター５６を駆動させると、静電力により第１電極５７と第２電極５８とが引き合い、可動基板５２の薄肉部６６が撓んで、可動部６５が固定基板５１に近づくように変位する。可動部６５には第２反射膜５５が設けられ、第１反射膜５４と第２反射膜５５との間のギャップを調整することができる。
また、例えばエタロン５の使用温度が高くなった場合、可動基板５２の第２電極５８は正の熱膨張係数を有するため、延びる方向に力が生じる。これに対して、付加膜７０は負の熱膨張係数を有するため、縮まる方向に力が生じる。付加膜７０は第２電極５８に積層されているため、両者の力は打消し合うように働き、可動基板５２へかかる応力を少なくすることができる。このため、温度変化に起因する可動基板５２のそりは抑制される。
【００５３】
＜制御装置の構成＞
図１に戻り、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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
（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。
本実施形態にかかるエタロン（波長可変干渉フィルター）５は、可動基板５２に形成された正の熱膨張係数を有する第２電極５８、第２引き出し電極５８ａ、第４引き出し電極７２に、負の熱膨張係数を有する付加膜７０が積層されている。
このため、例えばエタロン５の使用温度が高くなった場合、第２電極５８、第２引き出し電極５８ａ、第４引き出し電極７２は正の熱膨張係数を有するため、延びる方向に力が生じる。これに対して、付加膜７０は負の熱膨張係数を有するため、縮まる方向に力が生じる。付加膜７０は各電極に積層されているため、両者の力は打消し合うように働き、可動基板５２へかかる応力を少なくすることができる。
よって、本実施形態にかかるエタロン５は、温度変化に起因する可動基板５２のそりが抑制され、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定でき、測定する雰囲気の温度変化に伴う分光精度の低下を抑制できる。
【００５７】
また、エタロン５は可動基板５２に、第１反射膜５４と第２反射膜５５とのギャップの寸法を変位させる可動部６５と、可動部６５に連結し可動部６５の厚みよりも厚みが薄く形成された薄肉部６６と、を有している。
このように、可動基板５２はダイヤフラム構造を有し、薄肉部６６が撓むことで、可動部６５が変位できるように構成され、反射膜間のギャップを変更することが容易にできる。
【００５８】
本実施形態にかかる光フィルターモジュールとしての測色センサー３および光分析装置としての測色装置１は、光を分光する雰囲気の温度変化に伴う可動基板５２のそりが抑制されており、反射膜間のギャップ寸法を精度よく設定できるため、光の分光精度に優れた測色センサー３および測色装置１を提供することができる。
【００５９】
（第１実施形態にかか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７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。
本変形例では可動基板のそりを制御する制御膜が設けられている点が、第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と同じ構成については同符号を付し説明を省略する。
【００６０】
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。
可動基板５２の固定基板５１と対向する面とは反対の面に制御膜８０が形成されている。制御膜８０は可動基板５２の可動部６５に設けられ、可動基板５２のそりが少なくなるように規制している。制御膜８０としてはＳｉＯ2膜などの絶縁膜や金属膜など、可動基板５２に応力を与える膜であれば、どのような膜であってもよい。
また、制御膜８０の形状や膜厚は可動基板５２のそりを抑制できれば、どのような形状や膜厚であってもよい。
このように、可動基板５２の固定基板５１と対向する面において残留する応力を、この制御膜８０を設けることで相殺し、初期状態における可動基板５２のそりを規制することができる。
【００６１】
図８はエタロンの他の変形例を示す断面図である。
本変形例では、可動基板に設けられる第２電極が薄肉部に設けられている点が、第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と同じ構成については同符号を付し説明を省略する。
図８（ａ）に示すように、エタロン７は、可動基板５２の薄肉部６６に第２電極５８が設けられている。そして、付加膜７０が第２電極５８に積層されている。
この薄肉部６６は他の部分に比べて厚みが薄い部分であり、第２電極５８が配置されることで温度変化による影響を受けやすいが、付加膜７０が積層されることで両者の力が相殺されるため薄肉部６６にかかる力は小さくなる。このため、可動基板５２にそりを生ずることなく、薄肉部６６に第２電極５８を配置することが可能である。
そして、薄肉部６６に第２電極５８を配置することで可動部６５を小さく形成できるため、エタロン７の小型化を図ることができる。
【００６２】
また、図８（ｂ）に示すように、前述のエタロン７の構造に加えて、可動基板５２の固定基板５１と対向する面とは反対の面に制御膜８０を設けてもよい。
このエタロン８では、制御膜８０は可動基板５２の可動部６５および薄肉部６６に設けられ、可動基板５２のそりが少なくなるように規制している。
制御膜８０としてはＳｉＯ2膜などの絶縁膜、金属膜など可動基板５２に応力を与える膜であれば、どのような膜であってもよい。
また、制御膜８０の形状や膜厚は可動基板５２のそりを抑制できれば、どのような形状や膜厚であってもよい。
このように、可動基板５２の固定基板５１と対向する面において残留する応力を、この制御膜８０を設けることで相殺し、初期状態における可動基板５２のそりを規制することができる。
なお、図７、図８では図示しなかったが、第２電極５８だけでなく、第１実施形態で説明した第２引き出し電極５８ａ、第４引き出し電極７２にも付加膜７０が形成されている。
【００６３】
以上、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、様々な分野に波長可変干渉フィルター、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、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微量ガス検出器などのガス検出装置を例示できる。
（第２実施形態）
【００６４】
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。
【００６５】
図９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１０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９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。
【００６６】
また、図１０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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
なお、図９，１０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１００を本発明の光分析装置とする。このような構成でも、本発明の波長可変干渉フィルターを用いてガスの成分を検出することができる。
【００７１】
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３実施形態）
【００７２】
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。
【００７３】
図１１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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
また、図１１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。
【００７７】
さらには、本発明の波長可変干渉フィルター、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４実施形態）
【００７８】
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１２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１２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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、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。
【００８２】
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】
【００８３】
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、２１…光源、２２…レンズ、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…第１基板としての固定基板、５２…第２基板としての可動基板、５３…接合部、５４…第１反射膜、５５…第２反射膜、５６…静電アクチュエーター、５７…第１電極、５７ａ…第１引き出し電極、５７Ｐ…電極パッド、５８…第２電極、５８ａ…第２引き出し電極、５８Ｐ１，５８Ｐ２…電極パッド、６１…電極形成部、６２…反射膜形成部、６３ａ，６３ｂ，６３ｃ，６３ｄ…引き出し溝、６５…可動部、６６…薄肉部、７０…付加膜、７１…第３引き出し電極、７１Ｐ…電極パッド、７２…第４引き出し電極、７２Ｐ１，７２Ｐ２…電極パッド、７５…切り欠き部、８０…制御膜、１００…ガス検出装置、２００…食物分析装置、３００…分光カメラ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、
前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、
を備えたことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第１電極に接続された第１引き出し電極と、
前記第２電極に接続された正の熱膨張係数を有する第２引き出し電極と、
が備えられ、
前記第２引き出し電極に負の熱膨張係数を有する前記付加膜が積層されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項３】
請求項１または２に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第１反射膜に接続された第３引き出し電極と、
前記第２反射膜に接続された正の熱膨張係数を有する第４引き出し電極と、
が備えられ、
前記第４引き出し電極に負の熱膨張係数を有する前記付加膜が積層されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第２基板の前記第１基板に対向する面とは反対の面に、前記第２基板のそりを規制する制御膜が形成されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第２基板に、前記第２反射膜が設けられ前記第１反射膜と前記第２反射膜とのギャップの寸法を変位させる可動部、前記可動部に連結し前記可動部の厚みよりも厚みが薄く形成された薄肉部、が形成され、
前記薄肉部に前記第２電極が配置されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項６】
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第２基板と、
前記第２基板に設けられた正の熱膨張係数を有する電極と、
前記電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、
を備えたことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項７】
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、
前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、
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、
を含むことを特徴とする光フィルターモジュール。
【請求項８】
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、
前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、
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、
を含むことを特徴とする光分析装置。
【請求項１】
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、
前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、
を備えたことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第１電極に接続された第１引き出し電極と、
前記第２電極に接続された正の熱膨張係数を有する第２引き出し電極と、
が備えられ、
前記第２引き出し電極に負の熱膨張係数を有する前記付加膜が積層されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項３】
請求項１または２に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第１反射膜に接続された第３引き出し電極と、
前記第２反射膜に接続された正の熱膨張係数を有する第４引き出し電極と、
が備えられ、
前記第４引き出し電極に負の熱膨張係数を有する前記付加膜が積層されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第２基板の前記第１基板に対向する面とは反対の面に、前記第２基板のそりを規制する制御膜が形成されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第２基板に、前記第２反射膜が設けられ前記第１反射膜と前記第２反射膜とのギャップの寸法を変位させる可動部、前記可動部に連結し前記可動部の厚みよりも厚みが薄く形成された薄肉部、が形成され、
前記薄肉部に前記第２電極が配置されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項６】
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第２基板と、
前記第２基板に設けられた正の熱膨張係数を有する電極と、
前記電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、
を備えたことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項７】
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、
前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、
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、
を含むことを特徴とする光フィルターモジュール。
【請求項８】
第１基板と、
前記第１基板に対向し、前記第１基板に対して変位可能な第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電極と、
前記第２基板に設けられ、前記第１電極と対向し正の熱膨張係数を有する第２電極と、
前記第２電極に積層され、負の熱膨張係数を有する付加膜と、
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、
を含むことを特徴とする光分析装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−２９６４１（Ｐ２０１３−２９６４１Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６５１３５（Ｐ２０１１−１６５１３５）
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【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２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【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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