波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
【課題】基板の帯電を防止可能な波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供する。
【解決手段】波長可変干渉フィルター５は、固定基板５１と、可動基板５２と、固定基板５１に設けられた固定反射膜５４と、可動基板５２に設けられ、固定反射膜５４と反射膜間ギャップＧ１を介して対向する可動基板５２と、固定基板５１に設けられた固定帯電防止電極５６５と、可動基板５２に設けられ、固定電極５６１と電極間ギャップＧ２を介して対向する可動電極５６２と、固定電極５６１の外周縁に沿い、かつ固定電極５６１と非接触に設けられ、接地され固定帯電防止電極５６５と、可動電極５６２の外周縁に沿い、かつ可動電極５６２と非接触に設けられ、接地された可動帯電防止電極５６６と、を具備した。
【解決手段】波長可変干渉フィルター５は、固定基板５１と、可動基板５２と、固定基板５１に設けられた固定反射膜５４と、可動基板５２に設けられ、固定反射膜５４と反射膜間ギャップＧ１を介して対向する可動基板５２と、固定基板５１に設けられた固定帯電防止電極５６５と、可動基板５２に設けられ、固定電極５６１と電極間ギャップＧ２を介して対向する可動電極５６２と、固定電極５６１の外周縁に沿い、かつ固定電極５６１と非接触に設けられ、接地され固定帯電防止電極５６５と、可動電極５６２の外周縁に沿い、かつ可動電極５６２と非接触に設けられ、接地された可動帯電防止電極５６６と、を具備した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜を所定のギャップを介して対向配置した波長可変干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の波長可変干渉フィルターは、２枚の光学基板の互いに対向する面に、それぞれ反射層（反射膜）が設けられている。また、これらの光学基板の間には、複数のアクチュエーターが配置され、光学基板間の距離を変化させることが可能となっている。さらに、この波長可変干渉フィルターには、２枚の光学基板の互いに対向する面に、それぞれ容量電極が設けられ、容量電極に保持される電荷に基づいて、基板間の間隔を把握することが可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７７７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１のような波長可変干渉フィルターでは、容量電極に保持された電荷を測定することで、基板間の間隔を測定可能となる。この場合、容量電極間に微弱な電圧を印加して、各容量電極に電荷を保持させる必要がある。しかしながら、この容量電極に保持された電荷が各基板表面や反射膜に逃げることで、基板の互いに対向する面が帯電する場合がある。
上記のように容量電極の電荷が各基板表面や反射膜に逃げる理由として、一般的には、次の３つの理由が考えられる。１つ目の理由は、基板表面が帯電しやすい材質である場合に、容量電極の端部から発生する電界により静電誘電が起こり、この静電誘電により基板表面が帯電するためである。２つ目の理由は、基板表面の絶縁性が低い場合に、リーク電流が容量電極から基板表面を流れ、基板表面が帯電するためである。また、リーク電流が反射膜に流れることで、反射膜が帯電されることが考えられる。３つ目の理由は、反射膜と容量電極が近い場合に、容量電極と反射膜との間で容量結合は発生し、容量結合を通じて反射膜が帯電するためである。
このように、互いに対向する基板が帯電すると、基板間にクーロン力が作用し、当該反射膜間の距離の制御が困難となるという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みて、基板の帯電を防止もしくは低減する波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第一電極及び第二電極間に電圧を印加することで、静電引力により基板間の間隔を調整することができる。ここで、第一電極や第二電極に電圧を印加すると、これらの電極に電荷が保持され、これらの電荷が基板上に移動してしまうことが考えられる。
これに対して、本発明では、第一基板及び第二基板には、それぞれ、第一電極及び第二電極の外周縁に沿って、これらの第一電極や第二電極と非接触となる第三電極及び第四電極が設けられている。
このような構成では、第一電極に保持された電荷が、当該第一電極が設けられる第一基板上に移動した場合でも、第三電極により当該移動した電荷を逃がすことができる。これにより、第一基板の帯電を防止することができる。つまり、第一基板が帯電しやすい材質であっても、第一電極の端部から発生する電界により静電誘電が発生した場合でも、接地された第三電極から電荷が逃げることで第一基板の帯電を抑制できる。また、基板表面の絶縁性が低く、リーク電流が発生した場合でも、当該リーク電流を第三電極から逃がすことができ、第一基板の帯電を抑制できる。さらに、第一電極と第一反射膜との位置が近い場合であっても、第一電極の外周縁に沿って接地された第三電極が設けられることで、第一電極と第一反射膜の間に接地された第三電極が介在する構成となる。このため、第一電極及び第一反射膜の容量結合が発生せず、容量結合を通じて第一反射膜が帯電する不都合をも抑制することが可能となる。
第二基板に対しても同様であり、第四電極により、第二電極から第二基板上に移動した電荷を除去することができるため、第二基板の帯電を防止することができる。
以上により、第一基板や第二基板の帯電が防止されるため、基板間に作用するクーロン力の発生を防止できる。したがって、第一電極及び第二電極間に電圧を印加して反射膜間ギャップを調整する際に、クーロン力の影響を受けず、容易に、かつ精度よくギャップ調整を実施することができる。
【０００９】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板は、可動部、及び前記可動部よりも厚み寸法が小さく、前記可動部を前記第一基板に対して進退可能に保持する保持部を備え、前記第二反射膜及び前記第二電極は、前記可動部に設けられたことが好ましい。
第二基板を第一基板に撓ませる場合、基板全体を撓ませると、第二反射膜までが撓み、第一反射膜及び第二反射膜の平行関係を維持することが困難となる。
これに対して、本発明では、第二基板に、厚み寸法が大きい可動部と、可動部よりも厚み寸法が小さく、可動部を保持する保持部とが設けられており、可動部に第二反射膜や第二電極が設けられている。
このような構成では、保持部を撓ませることで、可動部を第一基板に対して進退させ、反射膜間ギャップを変化させる。この時、可動部の厚み寸法が保持部よりも大きく形成されているため、保持部の撓み量に比べて、可動部の撓み量が小さくなる。したがって、このような可動部に第二反射膜を設けることで、第二反射膜の撓みも抑制することができる。
また、厚み寸法が小さく撓みやすい保持部に第二電極を設けると、第二電極の膜応力により保持部に撓みが生じる場合がある。このような膜応力により保持部が撓むと、可動部が傾斜して、第一反射膜と第二反射膜との平行関係を維持できなくなり、分解能が低下するおそれがある。また、第一電極及び第二電極間に電圧を印加しない初期状態において、保持部が第一基板側に撓むと、反射膜間ギャップの初期寸法が小さくなり、測定可能な波長域が狭くなる。
これに対して、可動部に第二電極を設けることで、保持部の撓みを抑制することができ、分解能の低下や、測定可能波長域の狭域化を防止することができる。
【００１０】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第四電極は、前記可動部に設けられることが好ましい。
本発明では、可動部上に第四電極が設けられている。これにより、第四電極の膜応力が第二基板に及ぼす影響を軽減させることができ、第二基板の撓みを防止することができる。
【００１１】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第四電極は、前記保持部の前記第一基板に対向する面全体に設けられたことが好ましい。
本発明では、第四電極が保持部全体を覆って設けられている。つまり、可動部を変位させる際に撓む部分であり、クーロン力等の影響により最も撓み易い部分となる。このような保持部を覆って第四電極を設けることで、保持部における帯電をより確実に防止することができ、クーロン力による保持部の撓みをより確実に防止することができる。
【００１２】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第四電極は、前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記保持部が露出する開口部を複数有し、これらの開口部が前記保持部の前記第一基板に対向する面全体において均等に配置されていることが好ましい。
ここで、「開口部が前記保持部の前記第一基板に対向する面全体において均等に配置されている」構成とは、例えば、可動部と同一中心点を有する複数のリング形状の電極が等間隔に配置され、各電極間に開口部が形成される構成や、網目状の電極により開口部が複数設けられるメッシュ構成などを挙げることができる。
本発明では、膜応力に対して影響を受けやすい保持部に対して、複数の開口部を有する第四電極を設けている。このため、例えば、保持部の第一基板に対向する面全体を覆う第四電極を設ける場合に比べて、保持部に対する膜応力の影響を軽減させることができ、膜応力による保持部の撓みを抑制することができる。
【００１３】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第三電極は、前記第一反射膜に接続され、前記第四電極は、前記第二反射膜に接続されたことが好ましい。
このような構成では、第一反射膜が第三電極に接続され、第二反射膜が第四電極に接続されているため、これらの第一反射膜及び第二反射膜の帯電をより確実に防止することができる。また、第一反射膜及び第二反射膜がいずれも接地され、同電位（０電位）となるため、反射膜間でのクーロン力による影響を確実に防止することができる。
さらに、第三電極及び第四電極は、接地されており、第一反射膜及び第二反射膜が０電位となるため、空気中の浮遊電荷（帯電物質）の付着を抑制することができる。
【００１４】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一反射膜に接続された第一検出電極と、前記第二反射膜に接続された第二検出電極と、を備え、前記第三電極は、前記第一検出電極の外周縁に沿って、かつ前記第一検出電極と非接触に設けられ、前記第四電極は、前記第二検出電極の外周縁に沿って、かつ前記第二検出電極と非接触に設けられたことが好ましい。
ここで、第一検出電極及び第二検出電極は、例えば、反射膜間ギャップを測定するための容量検出電極を例示できる。このような容量検出電極を用いる場合、第一検出電極及び第二検出電極間に微弱な電圧を印加して、第一反射膜及び第二反射膜に電荷を保持させ、反射膜間ギャップを変化させた際の各反射膜の電荷保持量を検出することで、反射膜間ギャップを測定することが可能となる。
本発明では、このような第一検出電極の外周縁に沿って第三電極が設けられ、第二検出電極の外周縁に沿って第四電極が設けられている。このため、これらの第一検出電極や第二検出電極から、第一基板や第二基板への電荷の移動を防止でき、第一基板及び第二基板の帯電によるクーロン力の発生を防止することができる。
【００１５】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記反射膜間ギャップの寸法は、前記第一電極及び前記第二電極の間に電圧を印加することにより変更されることが好ましい。
本発明によれば、第一電極及び第二電極の間に電圧を印加することで、静電引力により、容易に反射膜間ギャップの寸法を変更することができる。また、このような電圧印加により第一電極及び第二電極が帯電するが、上述したように、第一電極や第二電極の電荷が基板上に移動した場合でも、第三電極及び第四電極から逃がすことができる。
【００１６】
本発明の波長可変干渉フィルターは、基板と、前記基板に設けられた反射部と、前記基板に設けられた電極と、前記電極の外周縁に沿い、かつ前記電極と非接触に設けられ、接地された接地電極と、を具備したことを特徴とする。
本発明によれば、上述した発明と同様に、電極から基板上に移動した電荷を、接地電極から逃がすことができる。したがって、基板の帯電を防止することができる。
【００１７】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、基準電位に固定された第三電極と、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、前記基準電位に固定された第四電極と、を具備したことを特徴とする。
【００１８】
本発明では、第三電極及び第四電極は、それぞれ基準電位に固定されている。このような構成でも、第一電極や第二電極から基板上に移動した電荷を、第三電極及び第四電極から逃がすことができる。また、第三電極及び第四電極が同電位となるため、これらの間に静電引力等のクーロン力が作用せず、第一電極及び第二電極により、正確な反射膜間ギャップの設定を実施することができる。
【００１９】
本発明の光学フィルターデバイスは、第一基板、前記第一基板に対向する第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、前記第一基板に設けられた第一電極、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極、及び、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極を備えた波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明では、上述した発明と同様に、接地された第三電極及び第四電極により、第一電極や第二電極から移動した電荷を逃がすことができ、クーロン力の影響を防止することができる。したがって、第一電極及び第二電極により、容易に、かつ精度よく反射膜間ギャップの調整を実施することができる。
また、波長可変干渉フィルターが筐体内に収納されているため、外部からの衝撃が波長可変干渉フィルターに伝わりにくく、破損を防止することができる。
【００２１】
本発明の光学モジュールは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光を検出する検出部と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明では、上述した発明と同様に、接地された第三電極及び第四電極により、第一電極や第二電極から移動した電荷を逃がすことができ、クーロン力の影響を防止することができる。したがって、第一電極及び第二電極により、容易に、かつ精度よく反射膜間ギャップの調整を実施することができる。
また、第一基板及び第二基板の間、第一反射膜及び第二反射膜の間にクーロン力が作用しないため、反射膜間ギャップを精度よく調整することができ、所望の目的波長の光を波長可変干渉フィルターから取り出すことができる。したがって、検出部においてその光の光量を検出することで、目的波長の正確な光量を精度よく検出することができる。
【００２３】
本発明の電子機器は、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明では、上述した発明と同様に、接地された第三電極及び第四電極により、第一電極や第二電極から移動した電荷を逃がすことができ、クーロン力の影響を防止することができる。したがって、第一電極及び第二電極により、容易に、かつ精度よく反射膜間ギャップの調整を実施することができる。
したがって、電子機器において、例えば、第一反射膜及び第二反射膜による光干渉により取り出された目的波長の光を検出し、その光量に基づいて、各種処理を実施する場合、目的波長の光の光量を正確に検出することができるため、各種処理の処理精度も向上させることができる。
【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装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。
【図３】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図４】第一実施形態の固定基板を可動基板側から見た平面図。
【図５】第一実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図６】第一実施形態の固定基板の製造工程を示す図。
【図７】第一実施形態の可動基板の製造工程を示す図。
【図８】第二実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図９】第二実施形態の固定基板を可動基板側から見た平面図。
【図１０】第二実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図１１】第三実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図１２】第三実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図１３】第四実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図１４】第四実施形態の固定基板を可動基板側から見た平面図。
【図１５】第四実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図１６】第五実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。
【図１７】他の実施形態における波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置を示す概略図。
【図１８】図１７のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１９】他の実施形態における波長可変干渉フィルターを備えた食物分析装置の概略構成を示す図。
【図２０】他の実施形態における分光カメラの概略構成を示す模式図。
【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を図面に基づいて説明する。
〔１．測色装置の概略構成〕
図１は、本実施形態の測色装置１（電子機器）の概略構成を示すブロック図である。
測色装置１は、図１に示すように、検査対象Ａに光を射出する光源装置２と、測色センサー３（光学モジュール）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。そして、この測色装置１は、光源装置２から射出される光を検査対象Ａにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー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、すなわち検査対象Ａの色を分析して測定する装置である。
【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、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が液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置２が設けられない構成としてもよい。
【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、波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５を透過する光を受光する検出部３１と、波長可変干渉フィルター５で透過させる光の波長を可変する電圧制御部３２とを備える。また、測色センサー３は、波長可変干渉フィルター５に対向する位置に、検査対象Ａで反射された反射光（検査対象光）を、内部に導光する図示しない入射光学レンズを備えている。そして、この測色センサー３は、波長可変干渉フィルター５により、入射光学レンズから入射した検査対象光のうち、所定波長の光を分光し、分光した光を検出部３１にて受光する。
検出部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、検出部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．波長可変干渉フィルターの構成）
図２は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す平面図であり、図３は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、図２に示すように、例えば平面正方形状の板状の光学部材である。この波長可変干渉フィルター５は、図３に示すように、本発明の第一基板である固定基板５１、および本発明の第二基板である可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板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、水晶などにより形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、外周部近傍に形成される第一接合部５１３、第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜５３１，５３２などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。
【００３０】
固定基板５１には、本発明の第一反射膜及び反射部を構成する固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２には、本発明の第二反射膜及び反射部を構成する可動反射膜５５が設けられている。これらの固定反射膜５４および可動反射膜５５は、反射膜間ギャップＧ１を介して対向配置されている。
波長可変干渉フィルター５には、固定反射膜５４および可動反射膜５５の間の反射膜間ギャップＧ１の寸法を調整するのに用いられる静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた本発明の第一電極及び電極を構成する固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた本発明の第二電極及び電極を構成する可動電極５６２とにより構成されている。ここで、これらの電極５６１，５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。
また、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１（可動基板５２）の基板厚み方向から見た図２に示すような平面視において、固定基板５１及び可動基板５２の平面中心点Ｏは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の中心点と一致し、かつ後述する可動部５２１の中心点と一致する。なお、以降の説明に当たり、固定基板５１または可動基板５２の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板５１、接合膜５３、及び可動基板５２の積層方向から波長可変干渉フィルター５を見た平面視を、フィルター平面視と称する。
【００３１】
（３−１−１．固定基板の構成）
図４は、本実施形態の固定基板５１を可動基板５２側から見た平面図である。
固定基板５１は、厚みが例えば１ｍｍに形成されるガラス基材を加工することで形成される。具体的には、図３に示すように、固定基板５１には、エッチングにより電極配置溝５１１および反射膜設置部５１２（図３参照）が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、固定電極５６１および可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
また、固定基板５１の頂点Ｃ３（図２、図４参照）には、切欠部５１４が形成されており、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側に、後述する可動電極パッド５６４Ｐが露出する。
【００３２】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１の平面中心点Ｏを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成される。ここで、電極配置溝５１１の溝底面は、固定電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁の各頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００３３】
電極設置面５１１Ａには、固定電極５６１が形成されている。この固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、反射膜設置部５１２側に設けられた固定内側電極５６１Ａと、固定内側電極５６１Ａよりも外周側に、固定内側電極５６１Ａと接触せずに設けられた固定外側電極５６１Ｂとを備えている。
これらの固定内側電極５６１Ａ、及び固定外側電極５６１Ｂは、それぞれ略Ｃ字形状に形成されており、例えば頂点Ｃ１に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。
【００３４】
また、固定基板５１には、固定内側電極５６１Ａ及び固定外側電極５６１ＢのＣ字開口部分の端部から延出する固定内側引出電極５６３Ａ、固定外側引出電極５６３Ｂが設けられている。
固定内側引出電極５６３Ａは、図４に示すように、固定内側電極５６１ＡのＣ字開口部分の端部から径外側に延出し、さらに、その延出端部から電極設置面５１１Ａの外周縁に沿って頂点Ｃ２に対応した電極引出溝５１１Ｂまで延出し、さらに、その延出端部から電極引出溝５１１Ｂに沿って頂点Ｃ２まで延出する。そして、固定内側引出電極５６３Ａの延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される固定内側電極パッド５６３ＡＰを構成する。
固定外側引出電極５６３Ｂは、図４に示すように、固定外側電極５６１ＢのＣ字開口部分の端部から径外側に延出し、さらに、その延出端部から電極設置面５１１Ａの外周縁に沿って頂点Ｃ４に対応した電極引出溝５１１Ｂまで延出し、さらに、その延出端部から電極引出溝５１１Ｂに沿って頂点Ｃ４まで延出する。そして、固定外側引出電極５６３Ｂの延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ４に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される固定外側電極パッド５６３ＢＰを構成する。
これらの固定電極５６１、固定内側引出電極５６３Ａ，固定外側引出電極５６３Ｂとしては、導電性膜であれば、いかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ＩＴＯや、Ｃｒ／Ａｕ積層電極などを用いることができる。
なお、この固定電極５６１上には、固定電極５６１および可動電極５６２の間の絶縁耐圧を確保するために、絶縁膜が積層される構成としてもよい。
【００３５】
そして、固定基板５１には、さらに、本発明の第三電極及び接地電極である第一帯電防止電極を構成する固定帯電防止電極５６５が設けられている。この固定帯電防止電極５６５は、固定電極５６１の外周縁に沿って、固定電極５６１と非接触となるように形成されている。
具体的には、固定帯電防止電極５６５は、固定内側電極５６１Ａの内径側（反射膜設置部５１２側）に設けられる環状の固定内側帯電防止電極５６５Ａと、固定外側電極５６１Ｂの外径側に設けられるＣ字形状の固定外側帯電防止電極５６５Ｂと、固定電極５６１のＣ字開口部分を通る固定帯電防止引出電極５６５Ｃとを備えている。
ここで、固定内側帯電防止電極５６５Ａは、環内周部に固定反射膜５４が積層されている。
また、固定帯電防止引出電極５６５Ｃは、固定内側帯電防止電極５６５Ａと固定外側帯電防止電極５６５Ｂとを接続し、さらに平面中心点Ｏから離れる径外方向に延びている。そして、この固定帯電防止引出電極５６５Ｃは、頂点Ｃ１に対応する電極引出溝５１１Ｂから、固定基板５１の頂点Ｃ１まで延出される。固定帯電防止引出電極５６５Ｃの延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される固定帯電防止電極パッド５６５Ｐを構成する。また、電圧制御部３２は、固定帯電防止電極パッド５６５ＰをＧＮＤ回路に接続している。これにより、固定帯電防止電極５６５は、接地され、０電位に維持されている。
【００３６】
反射膜設置部５１２は、上述したように、電極配置溝５１１と同軸上で、電極配置溝５１１よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、当該反射膜設置部５１２の可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａと、反射膜設置部５１２の外周面を構成する側面部５１２Ｂと、を備えている。ここで、電極配置溝５１１、及び反射膜設置部５１２は、固定基板５１をエッチングすることで形成されるものであるため、図３に示すように、側面部５１２Ｂは、サイドエッチングの影響で基板厚み方向に対して傾斜した曲面となる。
この反射膜設置部５１２には、図２〜図４に示すように、固定反射膜５４が設けられている。この固定反射膜５４は、反射膜設置面５１２Ａから電極引出溝５１１Ｂの内周側の一部に亘って形成されており、前述したように、外周部が固定内側帯電防止電極５６５Ａの環内周部に積層される。これにより、固定反射膜５４及び固定帯電防止電極５６５が電気的に接続される。
この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。固定反射膜５４として誘電体多層膜を用いる場合は、固定内側帯電防止電極５６５Ａとの導通をとるために、表層面に別途金属膜や合金膜を積層した構成とすることが好ましい。
また、本実施形態の固定反射膜５４は、固定帯電防止電極５６５に接続するために、図３に示すように、反射膜設置部５１２全体を覆って形成されることになる。ここで、側面部５１２Ｂは、基板厚み方向に対して傾斜しているため、例えば反射膜を蒸着等により成膜した場合、この側面部５１２Ｂ上にも形成されることとなる。このため、この側面部５１２Ｂを通る光路上に配置された固定反射膜５４及び可動反射膜５５により取り出された光は、反射膜設置面５１２Ａを通る光路上に配置された固定反射膜５４及び可動反射膜５５により取り出された光とは波長が異なる。したがって、このような側面部５１２Ｂを通る光が検出部３１により検出されるのを防ぐために、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の光干渉領域を規定する図示略のアパーチャーを設けることが好ましい。このアパーチャーとしては、例えば、固定帯電防止電極５６５が非透光性の導電膜により形成される場合であれば、固定内側帯電防止電極５６５Ａの環内周縁を用いてもよい。この場合、固定内側帯電防止電極５６５Ａの内周縁が反射膜設置面５１２Ａ内となるように、固定帯電防止電極５６５を形成すればよい。また、アパーチャーとしては、その他、可動基板５２に設けられる可動内側帯電防止電極５６６Ａの内周縁を用いてもよく、固定基板５１や可動基板５２の外側面（固定反射膜５４や可動反射膜５５が設けられていない面）に、遮光部を設けることでアパーチャーを形成してもよい。更には、波長可変干渉フィルター５の外部において、例えば測色センサー３内の光路上にアパーチャーを設ける構成としてもよい。
【００３７】
また、固定基板５１の光入射面（固定反射膜５４が設けられない面）には、固定反射膜５４に対応する位置に反射防止膜を形成してもよい。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することができ、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。
【００３８】
（３−１−２．可動基板の構成）
図５は、第一実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図である。
可動基板５２は、厚みが例えば６００μｍ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ている。
具体的には、可動基板５２は、図２、図５に示すようなフィルター平面視において、平面中心点Ｏを中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する保持部５２２と、を備えている。
また、可動基板５２には、図２、図５に示すように、頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４に対応して、切欠部５２４が形成されており、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に、固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，固定帯電防止電極パッド５６５Ｐが露出する。
【００３９】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも固定外側帯電防止電極５６５Ｂの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２、可動帯電防止電極５６６、及び可動反射膜５５が設けられている。
なお、固定基板５１と同様に、可動部５２１の固定基板５１とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。このような反射防止膜は、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することができ、可動基板５２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ことができる。
【００４０】
可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２（Ｇ２＞Ｇ１）を介して固定電極５６１に対向する。この可動電極５６２は、固定内側電極５６１Ａと同一形状で、固定内側電極５６１Ａに対向する可動内側電極５６２Ａ、及び、固定外側電極５６１Ｂと同一形状で、固定外側電極５６１Ｂに対向する可動外側電極５６２Ｂを備えている。ここで、固定内側電極５６１Ａ及び可動内側電極５６２Ａが対向する状態（固定外側電極５６１Ｂ及び可動外側電極５６２Ｂが対向する状態）とは、フィルター平面視において、これらの固定内側電極５６１Ａ及び可動内側電極５６２Ａ（固定外側電極５６１Ｂ及び可動外側電極５６２Ｂ）が重なっていることを意味する。
また、可動基板５２には、可動内側電極５６２Ａ内において、固定内側電極５６１Ａ及び可動内側電極５６２Ａを接続し、かつ平面中心点Ｏから離れる径外方向に延出する可動引出電極５６４を備えている。この可動引出電極５６４は、可動基板５２の頂点Ｃ３に向かって延出する。そして、可動引出電極５６４の延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ３に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
【００４１】
また、可動基板５２には、本発明の第四電極及び接地電極である第二帯電防止電極を構成する可動帯電防止電極５６６が設けられる。この可動帯電防止電極５６６は、可動面５２１Ａ内において、固定内側帯電防止電極５６５Ａに対向する可動内側帯電防止電極５６６Ａと、固定外側帯電防止電極５６５Ｂに対向する可動外側帯電防止電極５６６Ｂと、固定帯電防止引出電極５６５Ｃに対向する可動帯電防止引出電極５６６Ｃとを備えている。
可動内側帯電防止電極５６６Ａは、固定内側帯電防止電極５６５Ａと同様に、環内周部に可動反射膜５５が積層されて重なっており、可動反射膜５５及び可動内側帯電防止電極５６６Ａが電気的に接続される。
また、可動帯電防止引出電極５６６Ｃは、固定内側帯電防止電極５６５Ａ及び固定外側帯電防止電極５６５Ｂを接続するとともに、可動面５２１Ａから頂点Ｃ１に向かう径外方向に延出する。そして、この可動帯電防止引出電極５６６Ｃの延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ２近傍）は、可動帯電防止電極パッド５６６Ｐを構成し、この可動帯電防止電極パッド５６６Ｐは、例えばＡｇペースト等の導電性部材５８（図２参照）により、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに電気的に接続されている。これにより、固定帯電防止電極５６５は、電圧制御部３２のＧＮＤ回路により接地され、０電位に維持されている。
【００４２】
可動反射膜５５は、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。また、可動反射膜５５は、前述したように、外周部が可動内側帯電防止電極５６６Ａの環内周部に積層される。これにより、可動反射膜５５及び可動帯電防止電極５６６が電気的に接続される。
なお、この可動反射膜５５として、誘電体多層膜を用いる場合は、可動内側帯電防止電極５６６Ａとの導通をとるために、表層面に別途金属膜や合金膜を積層した構成とすることが好ましい。
【００４３】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、例えば厚み寸法が３０μｍに形成され、可動部５２１よりも厚み方向に対する剛性が小さく形成されている。
このため、保持部５２２は可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により固定基板５１側に撓ませることが可能となる。この際、可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、静電引力により可動基板５２を撓ませる力が作用した場合でも、可動部５２１の撓みはほぼなく、可動部５２１に形成された可動反射膜５５の撓みも防止できる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点Ｏを中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
【００４４】
（３−２．電圧制御手段の構成）
電圧制御部３２は、固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，可動電極パッド５６４Ｐ，固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに接続される。そして、電圧制御部３２は、制御装置４からの入力される制御信号に基づいて、固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，可動電極パッド５６４Ｐを所定の電位に設定することで、静電アクチュエーター５６に電圧を印加して駆動させる。ここで、本実施形態では、固定内側電極５６１Ａ及び可動内側電極５６２Ａ間、固定外側電極５６１Ｂ及び可動外側電極５６２Ｂ間のそれぞれに対して、異なる電圧を印加することにより、これらにそれぞれ異なる静電引力を作用させることが可能となり、より精度の高い反射膜間ギャップＧ１の調整が可能となる。
また、上述したように、電圧制御部３２は、ＧＮＤ回路を有し、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐを接地している。これにより、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに接続された固定帯電防止電極５６５，可動帯電防止電極５６６は０電位に維持される。
【００４５】
なお、本実施形態では、電圧制御部３２に設けられたＧＮＤ回路により、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに接続された固定帯電防止電極５６５，可動帯電防止電極５６６を接地し、０電位に保持する例を示したが、例えば一定の基準電位に維持する構成としてもよい。
この場合であっても、固定電極５６１や可動電極５６２から移動した電荷を固定帯電防止電極５６５，可動帯電防止電極５６６から逃がすことができる。また、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６が同電位（基準電位）になるため、これらの間に作用するクーロン力がなく、静電アクチュエーター５６による反射膜間ギャップＧ１の調整を精度よく実施することができる。
【００４６】
〔４．制御装置の構成〕
制御装置４は、測色装置１の全体動作を制御する。
この制御装置４としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。
そして、制御装置４は、図１に示すように、光源制御部４１、測色センサー制御部４２、および本発明の分析処理部を構成する測色処理部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の電圧制御部３２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５６への印加電圧を設定する。
測色処理部４３は、検出部３１により検出された受光量から、検査対象Ａの色度を分析する。
【００４７】
〔５．波長可変干渉フィルターの製造方法〕
次に、上記波長可変干渉フィルター５の製造方法について、図６及び図７に基づいて説明する。
波長可変干渉フィルター５を製造するためには、固定基板５１及び可動基板５２をそれぞれ製造し、製造された固定基板５１と可動基板５２とを貼り合わせる。
【００４８】
（５−１．固定基板製造工程）
まず、図６（Ａ）に示すように、固定基板５１の製造素材である厚み寸法が１０００μｍの石英ガラス基板を用意し、この石英ガラス基板の表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで両面を精密研磨する。
【００４９】
この後、固定基板５１の可動基板５２に対向する面にレジストを塗布して、塗布されたレジストをフォトリソグラフィ法により露光及び現像し、電極配置溝５１１を形成する箇所をパターニングする。
次に、図６（Ｂ）に示すように、電極配置溝５１１を所望の深さにエッチングする。ここでのエッチングとしては、フッ酸系を用いたウェットエッチングを行う。
【００５０】
この後、電極配置溝５１１形成用のレジストを除去した後、反射膜設置部５１２を形成するためのレジストを塗布し、反射膜設置面５１２Ａが形成される箇所をパターニングする。
そして、図６（Ｃ）に示すように、反射膜設置面５１２Ａが所望高さとなるようにエッチングし、レジストを除去する。これにより、電極配置溝５１１、及び反射膜設置部５１２が形成された固定基板５１の基板形状が決定される。
【００５１】
次に、固定基板５１に固定電極５６１を形成する電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることで、図６（Ｄ）に示すように、固定電極５６１及び、固定帯電防止電極５６５を形成する。
また、固定電極５６１上に絶縁層を成膜する場合、固定電極５６１の形成後、例えばプラズマＣＶＤ等により固定基板５１の可動基板５２に対向する面全体に、例えば１００ｎｍ程度の厚みのＳｉＯ２を成膜する。そして、電極パッド５６３ＡＰ，５６３ＢＰ，５６５Ｐ上のＳｉＯ２を、例えばドライエッチング等により除去する。
【００５２】
次に、図６（Ｅ）に示すように、反射膜設置面５１２Ａ上に固定反射膜５４を形成する。ここで、本実施形態では、固定反射膜５４として、Ａｇ合金を用いる。固定反射膜５４として、Ａｇ合金等の金属膜やＡｇ合金等の合金膜を用いる場合、固定基板５１の電極配置溝５１１や反射膜設置部５１２が形成された面に、固定反射膜５４の膜層を形成した後、フォトリソグラフィ法などによりパターニングする。
なお、固定反射膜５４として誘電体多層膜を形成する場合では、例えばリフトオフプロセスにより成膜することができる。この場合、フォトリソグラフィ法などにより、固定基板５１上のミラー形成部分以外にレジスト（リフトオフパターン）を形成する。この後、固定反射膜５４を形成するための材料（例えば、高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜）をスパッタリング法または蒸着法等により成膜する。そして、固定反射膜５４を成膜した後、リフトオフにより、不要部分の膜を除去する。
この後、図６（Ｆ）に示すように、固定基板５１の第一接合部５１３に、接合膜５３を構成するポリオルガノシロキサンを主成分としたプラズマ重合膜５３１を、例えばプラズマＣＶＤ法等により成膜する。このプラズマ重合膜５３１の成膜工程では、例えば、第一接合部５１３に対応する位置が開口したマスクを用いて、固定基板５１の第一接合部５１３にプラズマ重合膜５３１を成膜する。ここで、プラズマ重合膜５３１の厚みとしては、例えば１０ｎｍから１０００ｎｍとすればよい。
以上により、固定基板５１が製造される。
【００５３】
（５−２．可動基板製造工程）
まず、図７（Ａ）に示すように、可動基板５２の形成素材である厚み寸法が６００μｍの石英ガラス基板を用意し、このガラス基板の表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで両面を精密研磨する。そして、可動基板５２の全面にレジストを塗布し、塗布されたレジストをフォトリソグラフィ法により露光及び現像して、保持部５２２が形成される箇所をパターニングする。
次に、石英ガラス基板をウェットエッチングすることで、図７（Ｂ）に示すように、例えば厚さ３０μｍの保持部５２２と、可動部５２１とを形成する。これにより、可動部５２１及び保持部５２２を有する可動基板５２の基板形状が決定される。
【００５４】
次に、図７（Ｃ）に示すように、可動面５２１Ａに沿って可動電極５６２及び可動帯電防止電極５６６を形成する。
具体的に、上記固定基板５１における固定電極５６１、可動引出電極５６４の形成と同様に、可動基板５２上に電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることで、可動電極５６２及び可動引出電極５６４を形成する。
この後、図７（Ｄ）に示すように、可動面５２１Ａに可動反射膜５５を形成する。この可動反射膜５５の形成は、固定反射膜５４と同様の方法により形成することができる。つまり、可動反射膜５５として、Ａｇ等の金属膜やＡｇ合金等の合金膜を用いる場合、可動基板５２に、可動反射膜５５の膜層を形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする。ここで、上述したように、可動反射膜５５の外周部を可動内側帯電防止電極５６６Ａの環内周部に積層させることで、可動反射膜５５及び可動内側帯電防止電極５６６Ａの導通がとられる。また、可動反射膜５５として誘電体多層膜を形成する場合、例えばリフトオフプロセスにより成膜することができる。この場合、例えば可動反射膜５５を金属膜により覆い、当該金属膜の外周部を可動内側帯電防止電極５６６Ａの環内周部に積層させることで、可動反射膜５５及び可動内側帯電防止電極５６６Ａの導通がとられる。
この後、図７（Ｅ）に示すように、可動基板５２の第二接合部５２３に、ポリオルガノシロキサンを主成分としたプラズマ重合膜５３２を、例えばプラズマＣＶＤ法等により成膜する。ここで、プラズマ重合膜５３２の厚みとしては、例えば１０ｎｍから１０００ｎｍとすればよい。
以上により、可動基板５２が製造される。
【００５５】
（５−３．接合工程）
次に、前述の固定基板製造工程及び可動基板製造工程で形成された各基板を接合する。
この接合工程では、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板５２の第二接合部５２３に形成されたプラズマ重合膜５３１，５３２に活性化エネルギーを付与するために、Ｏ２プラズマ処理またはＵＶ処理を行う。Ｏ２プラズマ処理の場合は、Ｏ２流量３０ｃｃ／分、圧力２７Ｐａ、ＲＦパワー２００Ｗの条件で３０秒間実施する。また、ＵＶ処理の場合は、ＵＶ光源としてエキシマＵＶ（波長１７２ｎｍ）を用いて測色センサー３分間処理する。
プラズマ重合膜５３１，５３２に活性化エネルギーを付与した後、固定基板５１，可動基板５２のアライメントを行い、プラズマ重合膜５３１，５３２を介して第一接合部５１３及び第二接合部５２３を重ね合わせる。この時、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐ及び可動帯電防止電極パッド５６６Ｐの間に導電性部材５８を形成し、接合時に接続されるようにする。なお、導電性部材５８は、波長可変干渉フィルター５の形成後に、Ａｇペースト等を基板側面から注入するなどしてもよい。
そして、接合部分に例えば１０ｋｇｆの荷重を１０分間かける。これにより、基板５１，５２同士が接合される。
【００５６】
また、本実施形態の波長可変干渉フィルター５の製造方法では、１つのウエハー内に複数の波長可変干渉フィルター５を配置して、上記のような製造方法を用いることで、これらの複数の波長可変干渉フィルター５を同時に製造する。そして、上記の接合工程の後、ウエハーから各波長可変干渉フィルター５をチップ状態に分割する。この後、固定基板５１の可動電極パッド５６４Ｐに対向する部分、及び可動基板５２の固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに対向する部分を、例えば折るなどして、切欠部５１４，切欠部５２４を形成し、実装端子部を露出させる。これにより、チップ単位の波長可変干渉フィルター５が製造される。
【００５７】
〔６．実施形態の作用効果〕
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、固定基板５１の固定電極５６１の外周縁に沿って固定帯電防止電極５６５が設けられ、可動基板５２の可動電極５６２の外周縁に沿って可動帯電防止電極５６６が設けられる。
このため、固定電極５６１や、可動電極５６２に保持された電荷が固定基板５１や可動基板５２上に移動した場合でも、固定帯電防止電極５６５や可動帯電防止電極５６６により逃がすことができ、固定基板５１や可動基板５２の帯電、固定反射膜５４や可動反射膜５５の帯電を防止することができる。これにより、基板や反射膜の帯電によるクーロン力を考慮することなく、静電アクチュエーター５６による反射膜間ギャップＧ１の調整を精度よく、かつ容易に実施することができる。
【００５８】
また、可動基板５２は、可動部５２１及び保持部５２２を備えており、可動反射膜５５，可動電極５６２が可動部５２１の可動面５２１Ａに設けられている。このため、外力により撓み易い保持部５２２に、固定反射膜５４や可動反射膜５５の膜応力が作用せず、初期状態（静電アクチュエーター５６に電圧を印加していない状態）における可動基板５２の撓みや、可動反射膜５５の傾斜を防止することができる。
更に、本実施形態では、可動内側帯電防止電極５６６Ａ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂも可動部５２１の可動面５２１Ａに設けられている。このため、可動内側帯電防止電極５６６Ａや可動外側帯電防止電極５６６Ｂの膜応力による保持部５２２の撓みをも防止することができる。
【００５９】
そして、本実施形態では、可動内側帯電防止電極５６６Ａの環内周部に可動反射膜５５の外周部が積層されることで、可動内側帯電防止電極５６６Ａ及び可動反射膜５５が電気的に接続される。また、固定内側帯電防止電極５６５Ａの環内周部に固定反射膜５４の外周部が積層されることで、固定内側帯電防止電極５６５Ａ及び固定反射膜５４が電気的に接続される。
このため、固定反射膜５４や可動反射膜５５への帯電をより確実に防止することができ、更に、固定反射膜５４や可動反射膜５５への浮遊電荷、帯電物質の付着をも抑制することができる。また、固定帯電防止電極５６５や可動帯電防止電極５６６は接地されているため、固定反射膜５４や可動反射膜５５が同電位（０電位）となる。これにより、固定反射膜５４及び可動反射膜５５における静電引力等のクーロン力の発生をより確実に防止できる。
【００６０】
［第二実施形態］
次に、本発明に第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、可動内側帯電防止電極５６６Ａ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、可動部５２１の可動面５２１Ａに設けられる構成とした。これに対して、第二実施形態では、可動外側帯電防止電極が保持部の固定基板に対向する面全体に形成される点で上記第一実施形態と相違する。
【００６１】
図８は、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａの概略構成を示す断面図である。図９は、第二実施形態の固定基板５１を可動基板５２側から見た概略構成を示す平面図である。図１０は、第二実施形態の可動基板５２を固定基板５１側から見た概略構成を示す平面図である。なお、以降の説明にあたり、既に説明した構成については、同符号を付し、その説明を省略または簡略する。
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、図８及び図９に示すように、固定帯電防止電極５６５の固定外側帯電防止電極５６５Ｂは、固定外側電極５６１Ｂの外周縁に沿う位置から、保持部５２２に対向する面に亘って設けられている。
また、可動帯電防止電極５６６の可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、可動外側電極５６２Ｂの外周縁に沿う位置から、保持部５２２の固定基板５１に対向する面全体に亘って設けられている。
なお、本実施形態では、図８〜図１０に示すように、フィルター平面視において、電極配置溝５１１の外周縁と保持部５２２の外周縁とがほぼ一致する構成とし、電極設置面５１１Ａの保持部５２２に対向する領域内に、固定内側引出電極５６３Ａや固定外側引出電極５６３Ｂが配置される構成となっている。これに対して、例えば、フィルター平面視において、電極配置溝５１１の外周縁が保持部５２２の外周縁よりも径外側（平面中心点Ｏから離れる側）に位置するように、電極配置溝５１１を形成してもよい。この場合、電極設置面５１１Ａのうち、保持部５２２に対向する領域全面に固定外側帯電防止電極５６５Ｂを設け、その外周に固定内側引出電極５６３Ａや固定外側引出電極５６３Ｂを配置することができる。このような構成であれば、保持部５２２へのクーロン力の影響をより確実に防止することができる。
【００６２】
［第二実施形態の作用効果］
上記のような第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、保持部５２２の固定基板５１に対向する面全体に亘って可動外側帯電防止電極５６６Ｂが設けられている。可動基板５２において、可動部５２１を固定基板５１に対して進退させる際、保持部５２２は、静電アクチュエーター５６の静電引力の作用により撓む部分であり、クーロン力の影響を受けやすい部分である。本実施形態では、このような保持部５２２に可動外側帯電防止電極５６６Ｂが設けられることで、保持部５２２の帯電を防止することができ、クーロン力による保持部５２２の撓みを効果的に防止することができる。
【００６３】
また、可動外側帯電防止電極５６６Ｂに対向する位置に固定外側帯電防止電極５６５Ｂが設けられており、これらの固定外側帯電防止電極５６５Ｂ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、接地されているため、０電位に維持されている。このため、固定外側帯電防止電極５６５Ｂ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂ間での静電引力等の発生を防止することができ、より効果的に保持部５２２の撓みを防止することができる。
【００６４】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第二実施形態では、保持部５２２の固定基板５１に対向する面全体を覆う可動外側帯電防止電極５６６Ｂが形成される構成とした。これに対して、第三実施形態では、可動外側帯電防止電極５６６Ｂが複数の開口部を有する点で相違する。
すなわち、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、保持部５２２の帯電を効果的に防止することができるが、可動外側帯電防止電極５６６Ｂの膜応力により保持部５２２が撓むことが考えられる。これに対して、第三実施形態では、上記のような複数の開口を設けることで、可動外側帯電防止電極の膜応力による保持部の撓みを抑制する。
【００６５】
図１１は、第三実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂの概略構成を示す断面図である。図１２は、第三実施形態の可動基板５２を固定基板５１側から見た概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態では、固定基板５１は、第二実施形態と同様の構成であるため、図示及びその説明を省略する。
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂでは、図１１及び図１２に示すように、可動帯電防止電極５６６の可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、可動外側電極５６２Ｂの外周縁に沿う位置から、保持部５２２に対向する面全体に亘って設けられている。
ここで、この可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、複数のＣ字形状の部分帯電防止電極５６６Ｂ１を有し、これらが平面中心点Ｏを中心とした同心円上で、均等間隔で配置されることで構成されている。すなわち、部分帯電防止電極５６６Ｂ１間には、保持部５２２が露出する開口部５６６Ｂ２が形成され、これらの開口部５６６Ｂ２が保持部５２２の固定基板５１に対向する面において、均等に配置される構成となる。
【００６６】
［第三実施形態の作用効果］
第三実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂでは、可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、保持部５２２の固定基板５１に対向する面に、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる複数の部分帯電防止電極５６６Ｂ１を備え、これらの部分帯電防止電極５６６Ｂ１間に開口部５６６Ｂ２が配置される。このような構成では、保持部５２２全体を覆う可動外側帯電防止電極５６６Ｂが設けられる構成に比べて、可動外側帯電防止電極５６６Ｂの膜応力を小さくすることができ、膜応力による保持部５２２の撓みを抑制することができる。
また、開口部５６６Ｂ２が均等に配置されることで、保持部５２２の撓みバランスが均一となり、静電アクチュエーター５６により静電引力を作用させた際に、保持部５２２をバランスよく撓ませることができ、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行状態を維持することができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、複数の開口部５６６Ｂ２が平面中心点Ｏを中心とした同心円上に均等に配置されて、開口部５６６Ｂ２が保持部５２２の固定基板５１に対向する面で均等に配置される構成としたが、これに限定されない。例えば、可動外側帯電防止電極５６６Ｂが網目形状（メッシュ形状）に形成される構成としてもよい。この場合、網目開口部が保持部５２２の固定基板５１に対向する面に均等に配置される構成となる。この場合でも、保持部５２２の応力バランスを崩すことなく、かつ、可動外側帯電防止電極５６６Ｂの膜応力を小さくすることで、保持部５２２の撓みを防止することができる。
さらに、可動外側帯電防止電極５６６Ｂとして、例えば、平面中心点Ｏを中心として放射状に延びる複数の部分帯電電極を備え、これらの部分帯電電極が平面中心点Ｏに対して等角度間隔で配置される構成などとしてもよい。
【００６８】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、固定内側帯電防止電極５６５Ａと固定反射膜５４とが接続され、可動内側帯電防止電極５６６Ａと可動反射膜５５とが接続されることで、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を０電位に維持し、静電引力の発生を防止する構成とした。これに対して、第四実施形態では、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６は、それぞれ固定反射膜５４及び可動反射膜５５に接続されず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５に反射膜間ギャップＧ１を測定するための固定容量検出電極５６７及び可動容量検出電極５６８が接続される点で相違する。
【００６９】
図１３は、第四実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｃの概略構成を示す断面図である。図１４は、第四実施形態の固定基板５１を可動基板５２側から見た平面図である。図１５は、第四実施形態の可動基板５２を固定基板５１側から見た平面図である。なお、図１３は、図１４及び図１５に示す頂点Ｃ１−平面中心点Ｏ−頂点Ｃ４の位置で、波長可変干渉フィルター５Ｃを断面した断面図である。
本実施形態の固定基板５１には、図１４に示すように、電極配置溝５１１の外周縁から頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂに加え、頂点Ｃ１及び頂点Ｃ３を結ぶ辺の中点Ｃ５方向に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが形成されている。
【００７０】
また、上記第一実施形態では、固定内側電極５６１Ａ及び固定外側電極５６１Ｂを有する二重電極の固定電極５６１を例示したが、本実施形態では、電極配置溝５１１には、単一の固定電極５６１Ｃが設けられている。この固定電極５６１Ｃは、平面中心点Ｏを中心としたＣ字形状に形成され、例えば頂点Ｃ２に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１ＣのＣ字開口部分の端部から延出する固定引出電極５６３Ｃが設けられている。
固定引出電極５６３Ｃは、図１４に示すように、固定電極５６１ＣのＣ字開口部分の端部から径外側に延出し、さらに、その延出端部から電極設置面５１１Ａの外周縁に沿って頂点Ｃ４に対応した電極引出溝５１１Ｂまで延出し、さらに、その延出端部から電極引出溝５１１Ｂに沿って頂点Ｃ４まで延出する。そして、固定引出電極５６３Ｃの延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ４に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される固定電極パッド５６３ＣＰを構成する。
【００７１】
また、固定基板５１には、反射膜設置面５１２Ａに設けられた固定反射膜５４に接続される固定容量検出電極５６７（第一検出電極）が設けられている。
この固定容量検出電極５６７は、図１４に示すように、固定反射膜５４の外周縁から固定電極５６１ＣのＣ字開口部分を通り、固定基板５１の頂点Ｃ２まで延出する。そして、固定容量検出電極５６７の延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、容量検出手段（図示略）に接続される固定容量検出電極パッド５６７Ｐを構成する。
【００７２】
そして、固定基板５１には、固定電極５６１Ｃの外周縁、及び固定容量検出電極５６７の外周縁に沿って、これら固定電極５６１Ｃ及び固定容量検出電極５６７と非接触となる固定帯電防止電極５６５が設けられている。
この固定帯電防止電極５６５は、固定電極５６１Ｃの径内側（平面中心点Ｏ側）の外周縁に沿う固定内側帯電防止電極５６５Ａと、固定電極５６１Ｃの径外側の外周縁に沿う固定外側帯電防止電極５６５Ｂと、固定電極５６１ＣのＣ字開口部分に設けられ、固定容量検出電極５６７の外周縁に沿う固定接続帯電防止電極５６５Ｄとを備えている。この固定接続帯電防止電極５６５Ｄは、固定内側帯電防止電極５６５Ａ及び固定外側帯電防止電極５６５Ｂを接続している。
また、固定基板５１には、固定外側帯電防止電極５６５Ｂの外周縁からは、中点Ｃ５に向かって延出する固定帯電防止引出電極５６５Ｃが設けられ、この固定帯電防止引出電極５６５Ｃは、延出先端部において、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐを構成する。
【００７３】
なお、本実施形態では、固定接続帯電防止電極５６５Ｄが、電極設置面５１１Ａのうち、可動部５２１に対向する部分のみに形成される構成を例示したが、例えば、電極設置面５１１Ａのうち、保持部５２２に対向する部分まで延出して形成される構成としてもよい。また、固定外側帯電防止電極５６５Ｂが第二及び第三実施形態のように、保持部５２２に対向する領域全体に亘って形成される構成としてもよい。
【００７４】
可動基板５２においても、固定基板５１と同様に、可動部５２１には、単一の可動電極５６２Ｃが設けられている。この可動電極５６２Ｃは、平面中心点Ｏを中心としたＣ字形状に形成され、例えば頂点Ｃ１に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。
そして、可動基板５２には、可動電極５６２Ｃの外周縁から、頂点Ｃ３の方向に延出する可動引出電極５６４Ｃが設けられている。この可動引出電極５６４Ｃは、延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ３に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
【００７５】
また、可動基板５２には、可動反射膜５５に接続される可動容量検出電極５６８（第二検出電極）が設けられている。
この可動容量検出電極５６８は、図１５に示すように、可動反射膜５５の外周縁から可動電極５６２ＣのＣ字開口部分を通り、可動基板５２の頂点Ｃ１まで延出する。そして、可動容量検出電極５６８の延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ１に位置する部分）は、容量検出手段（図示略）に接続される可動容量検出電極パッド５６８Ｐを構成する。
【００７６】
そして、可動基板５２には、可動電極５６２Ｃの外周縁、及び可動容量検出電極５６８の外周縁に沿って、これら可動電極５６２Ｃ及び可動容量検出電極５６８と非接触となる可動帯電防止電極５６６が設けられている。
この可動帯電防止電極５６６は、可動電極５６２Ｃの径内側（平面中心点Ｏ側）の外周縁に沿う可動内側帯電防止電極５６６Ａと、可動電極５６２Ｃの径外側の外周縁に沿う可動外側帯電防止電極５６６Ｂと、可動電極５６２ＣのＣ字開口部分に設けられ、可動容量検出電極５６８の外周縁に沿う可動接続帯電防止電極５６６Ｄとを備えている。この可動接続帯電防止電極５６６Ｄは、可動内側帯電防止電極５６６Ａ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂを接続している。
また、可動基板５２には、可動外側帯電防止電極５６６Ｂの外周縁からは、中点Ｃ５に向かって延出する可動帯電防止引出電極５６６Ｃが設けられ、この可動帯電防止引出電極５６６Ｃは、延出先端部において、可動帯電防止電極パッド５６６Ｐを構成する。なお、可動帯電防止電極パッド５６６Ｐは、例えばＡｇペースト等の導電性部材により、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに接続される構成としてもよい。
【００７７】
なお、本実施形態では、可動接続帯電防止電極５６６Ｄが、可動面５２１Ａに形成される例を示したが、固定基板５１と同様、保持部５２２まで延出して形成される構成としてもよい。また、可動外側帯電防止電極５６６Ｂが第二及び第三実施形態のように、保持部５２２に対向する領域全体に亘って形成される構成としてもよい。
【００７８】
上述のような本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｃでは、固定容量検出電極５６７及び可動容量検出電極５６８により、反射膜間ギャップＧ１の寸法を測定することが可能となる。この場合、固定容量検出電極５６７及び可動容量検出電極５６８間に微弱な一定電圧を印加して、固定反射膜５４及び可動反射膜５５に電荷を保持させる。そして、静電アクチュエーター５６（固定電極５６１及び可動電極５６２）により、反射膜間ギャップＧ１を変動させた際の固定反射膜５４及び可動反射膜５５の電荷保持量を計測することで、反射膜間ギャップＧ１の寸法を算出することが可能となる。
【００７９】
［第四実施形態の作用効果］
上述したような第四実施形態では、固定反射膜５４に接続された固定容量検出電極５６７と、可動反射膜５５に接続された可動容量検出電極５６８とにより、反射膜間ギャップＧ１の寸法を測定することが可能となり、より精度よく反射膜間ギャップＧ１を所望寸法に調整することができる。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１Ｃ及び固定容量検出電極５６７の外周縁に沿って形成される固定帯電防止電極５６５が設けられ、可動基板５２には、可動電極５６２Ｃ及び可動容量検出電極５６８の外周縁に沿って形成される可動帯電防止電極５６６が設けられる。これにより、固定電極５６１Ｃや固定容量検出電極５６７から固定基板５１に電荷が移動した場合でも、固定帯電防止電極５６５によりその電荷を逃がすことができる。同様に、可動電極５６２Ｃや可動容量検出電極５６８から可動基板５２に電荷が移動した場合でも、可動帯電防止電極５６６によりその電荷を逃がすことができる。このため、上述した第一から第三実施形態と同様、固定基板５１や可動基板５２の帯電を防止することができ、静電アクチュエーター５６による反射膜間ギャップＧ１の調整の精度を向上させることができる。
【００８０】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態の測色装置１では、光学モジュールである測色センサー３に対して、波長可変干渉フィルター５が直接設けられる構成とした。この場合、測色センサー３に設けられた所定の配置位置に波長可変干渉フィルター５を設け、固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，可動電極パッド５６４Ｐ，固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに対して配線を実施する。しかしながら、光学モジュールとしては、複雑な構成を有するものもあり、特に小型化の光学モジュールに対して、波長可変干渉フィルター５を直接設けることが困難な場合がある。本実施形態では、そのような光学モジュールに対しても、波長可変干渉フィルター５を容易に設置可能にする光学フィルターデバイスについて、以下に説明する。
図１６は、本発明の第五実施形態に係る光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図である。
【００８１】
図１６に示すように、光学フィルターデバイス６００は、波長可変干渉フィルター５を収納する筐体６１０を備えている。
この筐体６１０は、底部６１１と、リッド６１２と、入射側ガラス窓６１３（導光部）と、射出側ガラス窓６１４（導光部）と、を有する。
【００８２】
底部６１１は、例えば単層セラミック基板により構成される。この底部６１１には、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１が固定される。また、底部６１１には、波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５に対向する領域に、光入射孔６１１Ａが開口形成されている。この光入射孔６１１Ａは、波長可変干渉フィルター５により分光したい入射光（検査対象光）が入射される窓であり、入射側ガラス窓６１３が接合されている。なお、底部６１１及び入射側ガラス窓６１３の接合としては、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットを用いたガラスフリット接合を用いることができる。
【００８３】
また、底部６１１の上面（筐体６１０の内部側）には、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５６３ＡＰ，５６３ＢＰ，５６４Ｐ，５６５Ｐに対応した数の端子部６１６が設けられている。また、底部６１１は、各端子部６１６が設けられる位置に、貫通孔６１５が形成されており、各端子部６１６は、貫通孔６１５を介して、底部６１１の下面（筐体６１０の外部側）に設けられた接続端子６１７に接続されている。
また、底部６１１の外周縁には、リッド６１２に接合される封止部６１９が設けられている。
【００８４】
リッド６１２は、図１６に示すように、底部６１１の封止部６１９に接合される封止部６２０と、封止部６２０から連続し、底部６１１から離れる方向に立ち上がる側壁部６２１と、側壁部６２１から連続し、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２側を覆う天面部６２２とを備えている。このリッド６１２は、例えばコバール等の合金または金属により形成することができる。
このリッド６１２は、封止部６２０と、底部６１１の封止部６１９とが、例えばレーザー封止等により接合されることで、底部６１１に接合されている。また、リッド６１２の天面部６２２には、波長可変干渉フィルター５の各反射膜５４，５５に対向する領域に、光射出孔６１２Ａが開口形成されている。この光射出孔６１２Ａは、波長可変干渉フィルター５により分光されて取り出された光が通過する窓であり、例えばガラスフリット接合等により射出側ガラス窓６１４が接合されている。
【００８５】
このような光学フィルターデバイス６００では、筐体６１０により波長可変干渉フィルター５が保護されているため、外的要因による波長可変干渉フィルター５の破損を防止できる。したがって、測色センサー等の光学モジュールや電子機器に対して、波長可変干渉フィルター５を設置する際や、メンテナンス時において、他の部材との衝突等による破損を防止できる。
また、例えば工場で製造された波長可変干渉フィルター５を、光学モジュールや電子機器を組み立てる組み立てライン等まで運搬する場合に、光学フィルターデバイス６００により保護された波長可変干渉フィルター５では、安全に運搬することが可能となる。
また、光学フィルターデバイス６００は、筐体６１０の外周面に露出する接続端子６１７が設けられているため、光学モジュールや電子機器に対して組み込む際にも容易に配線を実施することが可能となる。
【００８６】
［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。
【００８７】
例えば、上記実施形態では、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６は、それぞれ電圧制御部３２において接地されることで、０電位に維持される例を示したが、これに限定されない。
つまり、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６は、固定電極５６１や可動電極５６２、固定容量検出電極５６７や可動容量検出電極５６８等の電荷を逃がして固定基板５１や可動基板５２の帯電を防止できればよく、例えば、上述したように、一定に維持された基準電位に設定されていればよい。ここで、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６が互いに対向して設けられているため。それぞれ同じ基準電位に設定されていれば、これらの間で静電引力等のクーロン力が作用することがなく、可動基板５２の撓みを防止することができる。
【００８８】
また、第一から第三実施形態において、より帯電防止効果を向上させるために、固定内側電極５６１Ａ及び固定外側電極５６１Ｂの間、可動内側電極５６２Ａ及び可動外側電極５６２Ｂの間にも、固定帯電防止電極５６５や可動帯電防止電極５６６を配置する構成としてもよい。このような構成では、より効果的に各基板５１，５２の帯電を防止することができる。また、このような構成とすることで、固定内側電極５６１Ａ及び固定外側電極５６１Ｂの間でのクロストーク、可動内側電極５６２Ａ及び可動外側電極５６２Ｂの間でのクロストークを防止できる。
同様に、第四実施形態では、固定容量検出電極５６７や可動容量検出電極５６８の一方の側縁に沿って固定接続帯電防止電極５６５Ｄや可動接続帯電防止電極５６６Ｄが配置される構成を例示したが、例えば、固定容量検出電極５６７や可動容量検出電極５６８の両側縁に沿って、固定接続帯電防止電極５６５Ｄや可動接続帯電防止電極５６６Ｄが設けられる構成としてもよい。
【００８９】
また、上記第一から第四実施形態において、静電アクチュエーターとして機能させる固定電極５６１、可動電極５６２や、容量電極として機能させる固定容量検出電極５６７，可動容量検出電極５６８の外周縁に沿って固定帯電防止電極５６５や可動帯電防止電極５６６を配置する構成を例示したが、これに限らない。例えば波長可変干渉フィルター５の温度変化に応じた撓みを抑制するために、波長可変干渉フィルター５に温度センサーを設ける場合などでは、温度センサーへの配線電極の外周に沿って固定帯電防止電極５６５や固定容量検出電極５６７を設ける構成としてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、固定基板５１側から入射した光に対して、固定反射膜５４，可動反射膜５５間で光干渉させ、取り出された光を可動基板５２側から射出させる波長可変干渉フィルター５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃを例示したが、これに限定されない。
例えば、固定反射膜５４，可動反射膜５５間での光干渉により取り出された光を、再び固定基板５１側に射出させる構成としてもよい。この場合、可動基板５２として非透光性部材を用いてもよい。
【００９１】
さらに、上記実施形態では、電極間ギャップＧ２の寸法が、反射膜間ギャップＧ１の寸法よりも大きくなる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、波長可変干渉フィルター５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃにより取り出す光の選択波長域（レンジ）などによっては、反射膜間ギャップＧ１の寸法が、電極間ギャップＧ２の寸法より大きい構成としてもよい。例えば、波長可変干渉フィルターにより、波長が長い近赤外以上の光を対象とする場合、反射膜間ギャップＧ１を電極間ギャップＧ２よりも大きくすることが考えられる。
【００９２】
本発明の電子機器として、測色装置１を例示したが、その他、様々な分野により本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、電子機器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、本発明の波長可変干渉フィルターを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器などのガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
【００９３】
図１７は、波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図１８は、図１７のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。
このガス検出装置１００は、図１７に示すように、センサーチップ１１０と、吸引口１２０Ａ、吸引流路１２０Ｂ、排出流路１２０Ｃ、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、波長可変干渉フィルター５、および受光素子１３７（検出部）等を含む検出装置（光学モジュール）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。なお、波長可変干渉フィルター５を用いる構成を例示するが、上述した波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂ，５Ｃを用いる構成としてもよい。
また、図１８に示すように、ガス検出装置１００の表面には、操作パネル１４０、表示部１４１、外部とのインターフェイスのための接続部１４２、電力供給部１３９が設けられている。電力供給部１３９が二次電池の場合には、充電のための接続部１４３を備えてもよい。
さらに、ガス検出装置１００の制御部１３８は、図１８に示すように、ＣＰＵ等により構成された信号処理部１４４、光源１３５Ａを制御するための光源ドライバー回路１４５、波長可変干渉フィルター５を制御するための電圧制御部１４６、受光素子１３７からの信号を受信する受光回路１４７、センサーチップ１１０のコードを読み取り、センサーチップ１１０の有無を検出するセンサーチップ検出器１４８からの信号を受信するセンサーチップ検出回路１４９、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。
【００９４】
次に、上記のようなガス検出装置１００の動作について、以下に説明する。
本体部１３０の上部のセンサー部カバー１３１の内部には、センサーチップ検出器１４８が設けられており、このセンサーチップ検出器１４８でセンサーチップ１１０の有無が検出される。信号処理部１４４は、センサーチップ検出器１４８からの検出信号を検出すると、センサーチップ１１０が装着された状態であると判断し、表示部１４１へ検出動作を実施可能な旨を表示させる表示信号を出す。
【００９５】
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を射出される。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。
【００９６】
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、ラマン散乱光が波長可変干渉フィルター５に入射する。そして、信号処理部１４４は、電圧制御部１４６を制御し、波長可変干渉フィルター５に印加する電圧を調整し、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５で分光させる。この後、分光した光が受光素子１３７で受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路１４７を介して信号処理部１４４に出力される。
信号処理部１４４は、上記のようにして得られた検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光のスペクトルデータと、ＲＯＭに格納されているデータとを比較し、目的のガス分子か否かを判定し、物質の特定をする。また、信号処理部１４４は、表示部１４１にその結果情報を表示させたり、接続部１４２から外部へ出力したりする。
【００９７】
なお、上記図１７及び図１８において、ラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５により分光して分光されたラマン散乱光からガス検出を行うガス検出装置１００を例示したが、ガス検出装置として、ガス固有の吸光度を検出することでガス種別を特定するガス検出装置として用いてもよい。この場合、センサー内部にガスを流入させ、入射光のうちガスにて吸収された光を検出するガスセンサーを本発明の光学モジュールとして用いる。そして、このようなガスセンサーによりセンサー内に流入されたガスを分析、判別するガス検出装置を本発明の電子機器とする。このような構成でも、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。
【００９８】
また、特定物質の存在を検出するためのシステムとして、上記のようなガスの検出に限られず、近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や、食物や生体、鉱物等の情報の非侵襲的測定装置等の、物質成分分析装置を例示できる。
以下に、上記物質成分分析装置の一例として、食物分析装置を説明する。
【００９９】
図１９は、波長可変干渉フィルター５を利用した電子機器の一例である食物分析装置の概略構成を示す図である。なお、ここでは波長可変干渉フィルター５を用いているが、波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂ，５Ｃを用いる構成としてもよい。
この食物分析装置２００は、図１９に示すように、検出器２１０（光学モジュール）と、制御部２２０と、表示部２３０と、を備えている。検出器２１０は、光を射出する光源２１１と、測定対象物からの光が導入される撮像レンズ２１２と、撮像レンズ２１２から導入された光を分光する波長可変干渉フィルター５と、分光された光を検出する撮像部２１３（検出部）と、を備えている。
また、制御部２２０は、光源２１１の点灯及び消灯制御、点灯時の明るさ制御を実施する光源制御部２２１と、波長可変干渉フィルター５を制御する電圧制御部２２２と、撮像部２１３を制御し、撮像部２１３で撮像された分光画像を取得する検出制御部２２３と、信号処理部２２４と、記憶部２２５と、を備えている。
【０１００】
この食物分析装置２００は、システムを駆動させると、光源制御部２２１により光源２１１が制御されて、光源２１１から測定対象物に光が照射される。そして、測定対象物で反射された光は、撮像レンズ２１２を通って波長可変干渉フィルター５に入射する。波長可変干渉フィルター５は電圧制御部２２２の制御により所望の波長を分光可能な電圧が印加されており、分光された光が、例えばＣＣＤカメラ等により構成される撮像部２１３で撮像される。また、撮像された光は分光画像として、記憶部２２５に蓄積される。また、信号処理部２２４は、電圧制御部２２２を制御して波長可変干渉フィルター５に印加する電圧値を変化させ、各波長に対する分光画像を取得する。
【０１０１】
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、上述のようにした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。
【０１０２】
また、図１９において、食物分析装置２００の例を示すが、略同様の構成により、上述したようなその他の情報の非侵襲的測定装置としても利用することができる。例えば、血液等の体液成分の測定、分析等、生体成分を分析する生体分析装置として用いることができる。このような生体分析装置としては、例えば血液等の体液成分を測定する装置として、エチルアルコールを検知する装置とすれば、運転者の飲酒状態を検出する酒気帯び運転防止装置として用いることができる。また、このような生体分析装置を備えた電子内視鏡システムとしても用いることができる。
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。
【０１０３】
さらには、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、電子機器としては、以下のような装置に適用することができる。
例えば、各波長の光の強度を経時的に変化させることで、各波長の光でデータを伝送させることも可能であり、この場合、光学モジュールに設けられた波長可変干渉フィルターにより特定波長の光を分光し、受光部で受光させることで、特定波長の光により伝送されるデータを抽出することができ、このようなデータ抽出用光学モジュールを備えた電子機器により、各波長の光のデータを処理することで、光通信を実施することもできる。
【０１０４】
また、電子機器としては、本発明の波長可変干渉フィルターにより光を分光することで、分光画像を撮像する分光カメラ、分光分析機などにも適用できる。このような分光カメラの一例として、波長可変干渉フィルターを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図２０は、分光カメラの概略構成を示す模式図である。分光カメラ３００は、図２０に示すように、カメラ本体３１０と、撮像レンズユニット３２０と、撮像部３３０（検出部）とを備えている。
カメラ本体３１０は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット３２０は、カメラ本体３１０に設けられ、入射した画像光を撮像部３３０に導光する。また、この撮像レンズユニット３２０は、図２０に示すように、対物レンズ３２１、結像レンズ３２２、及びこれらのレンズ間に設けられた波長可変干渉フィルター５を備えて構成されている。
撮像部３３０は、受光素子により構成され、撮像レンズユニット３２０により導光された画像光を撮像する。
このような分光カメラ３００では、波長可変干渉フィルター５により撮像対象となる波長の光を透過させることで、所望波長の光の分光画像を撮像することができる。
【０１０５】
さらには、本発明の波長可変干渉フィルターをバンドパスフィルターとして用いてもよく、例えば、発光素子が射出する所定波長域の光のうち、所定の波長を中心とした狭帯域の光のみを波長可変干渉フィルターで分光して透過させる光学式レーザー装置としても用いることができる。
また、本発明の波長可変干渉フィルターを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
【０１０６】
さらには、光学モジュールおよび電子機器を、濃度検出装置として用いることができる。この場合、波長可変干渉フィルターにより、物質から射出された赤外エネルギー（赤外光）を分光して分析し、サンプル中の被検体濃度を測定する。
【０１０７】
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、および電子機器は、入射光から所定の光を分光するいかなる装置にも適用することができる。そして、本発明の波長可変干渉フィルターは、上述のように、１デバイスで複数の波長を分光させることができるため、複数の波長のスペクトルの測定、複数の成分に対する検出を精度よく実施することができる。したがって、複数デバイスにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、光学モジュールや電子機器の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。
【０１０８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１…測色装置（電子機器）、３…測色センサー（光学モジュール）、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…波長可変干渉フィルター、３１…検出部、５１…固定基板（第一基板）、５２…可動基板（第二基板）、５４…固定反射膜（第一反射膜）、５５…可動反射膜（第二反射膜）、１００…ガス検出装置（電子機器）、２００…食物分析装置（電子機器）、３００…分光カメラ（電子機器）、５２１…可動部、５２２…保持部、５６１…固定電極（第一電極）、５６２…可動電極（第二電極）、５６５…固定帯電防止電極（第三電極）、５６６…可動帯電防止電極（第四電極）、５６６Ｂ２…開口部、５６７…固定容量検出電極（第一検出電極）、５６８…可動容量検出電極（第二検出電極）、６００…光学フィルターデバイス、６１０…筐体、Ｇ１…反射膜間ギャップ、Ｇ２…電極間ギャップ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対の基板の互いに対向する面に、それぞれ反射膜を所定のギャップを介して対向配置した波長可変干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の波長可変干渉フィルターは、２枚の光学基板の互いに対向する面に、それぞれ反射層（反射膜）が設けられている。また、これらの光学基板の間には、複数のアクチュエーターが配置され、光学基板間の距離を変化させることが可能となっている。さらに、この波長可変干渉フィルターには、２枚の光学基板の互いに対向する面に、それぞれ容量電極が設けられ、容量電極に保持される電荷に基づいて、基板間の間隔を把握することが可能な構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７７７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１のような波長可変干渉フィルターでは、容量電極に保持された電荷を測定することで、基板間の間隔を測定可能となる。この場合、容量電極間に微弱な電圧を印加して、各容量電極に電荷を保持させる必要がある。しかしながら、この容量電極に保持された電荷が各基板表面や反射膜に逃げることで、基板の互いに対向する面が帯電する場合がある。
上記のように容量電極の電荷が各基板表面や反射膜に逃げる理由として、一般的には、次の３つの理由が考えられる。１つ目の理由は、基板表面が帯電しやすい材質である場合に、容量電極の端部から発生する電界により静電誘電が起こり、この静電誘電により基板表面が帯電するためである。２つ目の理由は、基板表面の絶縁性が低い場合に、リーク電流が容量電極から基板表面を流れ、基板表面が帯電するためである。また、リーク電流が反射膜に流れることで、反射膜が帯電されることが考えられる。３つ目の理由は、反射膜と容量電極が近い場合に、容量電極と反射膜との間で容量結合は発生し、容量結合を通じて反射膜が帯電するためである。
このように、互いに対向する基板が帯電すると、基板間にクーロン力が作用し、当該反射膜間の距離の制御が困難となるという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような課題に鑑みて、基板の帯電を防止もしくは低減する波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第一電極及び第二電極間に電圧を印加することで、静電引力により基板間の間隔を調整することができる。ここで、第一電極や第二電極に電圧を印加すると、これらの電極に電荷が保持され、これらの電荷が基板上に移動してしまうことが考えられる。
これに対して、本発明では、第一基板及び第二基板には、それぞれ、第一電極及び第二電極の外周縁に沿って、これらの第一電極や第二電極と非接触となる第三電極及び第四電極が設けられている。
このような構成では、第一電極に保持された電荷が、当該第一電極が設けられる第一基板上に移動した場合でも、第三電極により当該移動した電荷を逃がすことができる。これにより、第一基板の帯電を防止することができる。つまり、第一基板が帯電しやすい材質であっても、第一電極の端部から発生する電界により静電誘電が発生した場合でも、接地された第三電極から電荷が逃げることで第一基板の帯電を抑制できる。また、基板表面の絶縁性が低く、リーク電流が発生した場合でも、当該リーク電流を第三電極から逃がすことができ、第一基板の帯電を抑制できる。さらに、第一電極と第一反射膜との位置が近い場合であっても、第一電極の外周縁に沿って接地された第三電極が設けられることで、第一電極と第一反射膜の間に接地された第三電極が介在する構成となる。このため、第一電極及び第一反射膜の容量結合が発生せず、容量結合を通じて第一反射膜が帯電する不都合をも抑制することが可能となる。
第二基板に対しても同様であり、第四電極により、第二電極から第二基板上に移動した電荷を除去することができるため、第二基板の帯電を防止することができる。
以上により、第一基板や第二基板の帯電が防止されるため、基板間に作用するクーロン力の発生を防止できる。したがって、第一電極及び第二電極間に電圧を印加して反射膜間ギャップを調整する際に、クーロン力の影響を受けず、容易に、かつ精度よくギャップ調整を実施することができる。
【０００９】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板は、可動部、及び前記可動部よりも厚み寸法が小さく、前記可動部を前記第一基板に対して進退可能に保持する保持部を備え、前記第二反射膜及び前記第二電極は、前記可動部に設けられたことが好ましい。
第二基板を第一基板に撓ませる場合、基板全体を撓ませると、第二反射膜までが撓み、第一反射膜及び第二反射膜の平行関係を維持することが困難となる。
これに対して、本発明では、第二基板に、厚み寸法が大きい可動部と、可動部よりも厚み寸法が小さく、可動部を保持する保持部とが設けられており、可動部に第二反射膜や第二電極が設けられている。
このような構成では、保持部を撓ませることで、可動部を第一基板に対して進退させ、反射膜間ギャップを変化させる。この時、可動部の厚み寸法が保持部よりも大きく形成されているため、保持部の撓み量に比べて、可動部の撓み量が小さくなる。したがって、このような可動部に第二反射膜を設けることで、第二反射膜の撓みも抑制することができる。
また、厚み寸法が小さく撓みやすい保持部に第二電極を設けると、第二電極の膜応力により保持部に撓みが生じる場合がある。このような膜応力により保持部が撓むと、可動部が傾斜して、第一反射膜と第二反射膜との平行関係を維持できなくなり、分解能が低下するおそれがある。また、第一電極及び第二電極間に電圧を印加しない初期状態において、保持部が第一基板側に撓むと、反射膜間ギャップの初期寸法が小さくなり、測定可能な波長域が狭くなる。
これに対して、可動部に第二電極を設けることで、保持部の撓みを抑制することができ、分解能の低下や、測定可能波長域の狭域化を防止することができる。
【００１０】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第四電極は、前記可動部に設けられることが好ましい。
本発明では、可動部上に第四電極が設けられている。これにより、第四電極の膜応力が第二基板に及ぼす影響を軽減させることができ、第二基板の撓みを防止することができる。
【００１１】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第四電極は、前記保持部の前記第一基板に対向する面全体に設けられたことが好ましい。
本発明では、第四電極が保持部全体を覆って設けられている。つまり、可動部を変位させる際に撓む部分であり、クーロン力等の影響により最も撓み易い部分となる。このような保持部を覆って第四電極を設けることで、保持部における帯電をより確実に防止することができ、クーロン力による保持部の撓みをより確実に防止することができる。
【００１２】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第四電極は、前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記保持部が露出する開口部を複数有し、これらの開口部が前記保持部の前記第一基板に対向する面全体において均等に配置されていることが好ましい。
ここで、「開口部が前記保持部の前記第一基板に対向する面全体において均等に配置されている」構成とは、例えば、可動部と同一中心点を有する複数のリング形状の電極が等間隔に配置され、各電極間に開口部が形成される構成や、網目状の電極により開口部が複数設けられるメッシュ構成などを挙げることができる。
本発明では、膜応力に対して影響を受けやすい保持部に対して、複数の開口部を有する第四電極を設けている。このため、例えば、保持部の第一基板に対向する面全体を覆う第四電極を設ける場合に比べて、保持部に対する膜応力の影響を軽減させることができ、膜応力による保持部の撓みを抑制することができる。
【００１３】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第三電極は、前記第一反射膜に接続され、前記第四電極は、前記第二反射膜に接続されたことが好ましい。
このような構成では、第一反射膜が第三電極に接続され、第二反射膜が第四電極に接続されているため、これらの第一反射膜及び第二反射膜の帯電をより確実に防止することができる。また、第一反射膜及び第二反射膜がいずれも接地され、同電位（０電位）となるため、反射膜間でのクーロン力による影響を確実に防止することができる。
さらに、第三電極及び第四電極は、接地されており、第一反射膜及び第二反射膜が０電位となるため、空気中の浮遊電荷（帯電物質）の付着を抑制することができる。
【００１４】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一反射膜に接続された第一検出電極と、前記第二反射膜に接続された第二検出電極と、を備え、前記第三電極は、前記第一検出電極の外周縁に沿って、かつ前記第一検出電極と非接触に設けられ、前記第四電極は、前記第二検出電極の外周縁に沿って、かつ前記第二検出電極と非接触に設けられたことが好ましい。
ここで、第一検出電極及び第二検出電極は、例えば、反射膜間ギャップを測定するための容量検出電極を例示できる。このような容量検出電極を用いる場合、第一検出電極及び第二検出電極間に微弱な電圧を印加して、第一反射膜及び第二反射膜に電荷を保持させ、反射膜間ギャップを変化させた際の各反射膜の電荷保持量を検出することで、反射膜間ギャップを測定することが可能となる。
本発明では、このような第一検出電極の外周縁に沿って第三電極が設けられ、第二検出電極の外周縁に沿って第四電極が設けられている。このため、これらの第一検出電極や第二検出電極から、第一基板や第二基板への電荷の移動を防止でき、第一基板及び第二基板の帯電によるクーロン力の発生を防止することができる。
【００１５】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記反射膜間ギャップの寸法は、前記第一電極及び前記第二電極の間に電圧を印加することにより変更されることが好ましい。
本発明によれば、第一電極及び第二電極の間に電圧を印加することで、静電引力により、容易に反射膜間ギャップの寸法を変更することができる。また、このような電圧印加により第一電極及び第二電極が帯電するが、上述したように、第一電極や第二電極の電荷が基板上に移動した場合でも、第三電極及び第四電極から逃がすことができる。
【００１６】
本発明の波長可変干渉フィルターは、基板と、前記基板に設けられた反射部と、前記基板に設けられた電極と、前記電極の外周縁に沿い、かつ前記電極と非接触に設けられ、接地された接地電極と、を具備したことを特徴とする。
本発明によれば、上述した発明と同様に、電極から基板上に移動した電荷を、接地電極から逃がすことができる。したがって、基板の帯電を防止することができる。
【００１７】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、基準電位に固定された第三電極と、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、前記基準電位に固定された第四電極と、を具備したことを特徴とする。
【００１８】
本発明では、第三電極及び第四電極は、それぞれ基準電位に固定されている。このような構成でも、第一電極や第二電極から基板上に移動した電荷を、第三電極及び第四電極から逃がすことができる。また、第三電極及び第四電極が同電位となるため、これらの間に静電引力等のクーロン力が作用せず、第一電極及び第二電極により、正確な反射膜間ギャップの設定を実施することができる。
【００１９】
本発明の光学フィルターデバイスは、第一基板、前記第一基板に対向する第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、前記第一基板に設けられた第一電極、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極、及び、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極を備えた波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本発明では、上述した発明と同様に、接地された第三電極及び第四電極により、第一電極や第二電極から移動した電荷を逃がすことができ、クーロン力の影響を防止することができる。したがって、第一電極及び第二電極により、容易に、かつ精度よく反射膜間ギャップの調整を実施することができる。
また、波長可変干渉フィルターが筐体内に収納されているため、外部からの衝撃が波長可変干渉フィルターに伝わりにくく、破損を防止することができる。
【００２１】
本発明の光学モジュールは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光を検出する検出部と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本発明では、上述した発明と同様に、接地された第三電極及び第四電極により、第一電極や第二電極から移動した電荷を逃がすことができ、クーロン力の影響を防止することができる。したがって、第一電極及び第二電極により、容易に、かつ精度よく反射膜間ギャップの調整を実施することができる。
また、第一基板及び第二基板の間、第一反射膜及び第二反射膜の間にクーロン力が作用しないため、反射膜間ギャップを精度よく調整することができ、所望の目的波長の光を波長可変干渉フィルターから取り出すことができる。したがって、検出部においてその光の光量を検出することで、目的波長の正確な光量を精度よく検出することができる。
【００２３】
本発明の電子機器は、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明では、上述した発明と同様に、接地された第三電極及び第四電極により、第一電極や第二電極から移動した電荷を逃がすことができ、クーロン力の影響を防止することができる。したがって、第一電極及び第二電極により、容易に、かつ精度よく反射膜間ギャップの調整を実施することができる。
したがって、電子機器において、例えば、第一反射膜及び第二反射膜による光干渉により取り出された目的波長の光を検出し、その光量に基づいて、各種処理を実施する場合、目的波長の光の光量を正確に検出することができるため、各種処理の処理精度も向上させることができる。
【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装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。
【図３】第一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図４】第一実施形態の固定基板を可動基板側から見た平面図。
【図５】第一実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図６】第一実施形態の固定基板の製造工程を示す図。
【図７】第一実施形態の可動基板の製造工程を示す図。
【図８】第二実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図９】第二実施形態の固定基板を可動基板側から見た平面図。
【図１０】第二実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図１１】第三実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図１２】第三実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図１３】第四実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図１４】第四実施形態の固定基板を可動基板側から見た平面図。
【図１５】第四実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図１６】第五実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。
【図１７】他の実施形態における波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置を示す概略図。
【図１８】図１７のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１９】他の実施形態における波長可変干渉フィルターを備えた食物分析装置の概略構成を示す図。
【図２０】他の実施形態における分光カメラの概略構成を示す模式図。
【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を図面に基づいて説明する。
〔１．測色装置の概略構成〕
図１は、本実施形態の測色装置１（電子機器）の概略構成を示すブロック図である。
測色装置１は、図１に示すように、検査対象Ａに光を射出する光源装置２と、測色センサー３（光学モジュール）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。そして、この測色装置１は、光源装置２から射出される光を検査対象Ａにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー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、すなわち検査対象Ａの色を分析して測定する装置である。
【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、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が液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置２が設けられない構成としてもよい。
【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、波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５を透過する光を受光する検出部３１と、波長可変干渉フィルター５で透過させる光の波長を可変する電圧制御部３２とを備える。また、測色センサー３は、波長可変干渉フィルター５に対向する位置に、検査対象Ａで反射された反射光（検査対象光）を、内部に導光する図示しない入射光学レンズを備えている。そして、この測色センサー３は、波長可変干渉フィルター５により、入射光学レンズから入射した検査対象光のうち、所定波長の光を分光し、分光した光を検出部３１にて受光する。
検出部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、検出部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．波長可変干渉フィルターの構成）
図２は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す平面図であり、図３は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、図２に示すように、例えば平面正方形状の板状の光学部材である。この波長可変干渉フィルター５は、図３に示すように、本発明の第一基板である固定基板５１、および本発明の第二基板である可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板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、水晶などにより形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、外周部近傍に形成される第一接合部５１３、第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜５３１，５３２などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。
【００３０】
固定基板５１には、本発明の第一反射膜及び反射部を構成する固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２には、本発明の第二反射膜及び反射部を構成する可動反射膜５５が設けられている。これらの固定反射膜５４および可動反射膜５５は、反射膜間ギャップＧ１を介して対向配置されている。
波長可変干渉フィルター５には、固定反射膜５４および可動反射膜５５の間の反射膜間ギャップＧ１の寸法を調整するのに用いられる静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた本発明の第一電極及び電極を構成する固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた本発明の第二電極及び電極を構成する可動電極５６２とにより構成されている。ここで、これらの電極５６１，５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。
また、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１（可動基板５２）の基板厚み方向から見た図２に示すような平面視において、固定基板５１及び可動基板５２の平面中心点Ｏは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の中心点と一致し、かつ後述する可動部５２１の中心点と一致する。なお、以降の説明に当たり、固定基板５１または可動基板５２の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板５１、接合膜５３、及び可動基板５２の積層方向から波長可変干渉フィルター５を見た平面視を、フィルター平面視と称する。
【００３１】
（３−１−１．固定基板の構成）
図４は、本実施形態の固定基板５１を可動基板５２側から見た平面図である。
固定基板５１は、厚みが例えば１ｍｍに形成されるガラス基材を加工することで形成される。具体的には、図３に示すように、固定基板５１には、エッチングにより電極配置溝５１１および反射膜設置部５１２（図３参照）が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、固定電極５６１および可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
また、固定基板５１の頂点Ｃ３（図２、図４参照）には、切欠部５１４が形成されており、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側に、後述する可動電極パッド５６４Ｐが露出する。
【００３２】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１の平面中心点Ｏを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成される。ここで、電極配置溝５１１の溝底面は、固定電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁の各頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００３３】
電極設置面５１１Ａには、固定電極５６１が形成されている。この固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、反射膜設置部５１２側に設けられた固定内側電極５６１Ａと、固定内側電極５６１Ａよりも外周側に、固定内側電極５６１Ａと接触せずに設けられた固定外側電極５６１Ｂとを備えている。
これらの固定内側電極５６１Ａ、及び固定外側電極５６１Ｂは、それぞれ略Ｃ字形状に形成されており、例えば頂点Ｃ１に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。
【００３４】
また、固定基板５１には、固定内側電極５６１Ａ及び固定外側電極５６１ＢのＣ字開口部分の端部から延出する固定内側引出電極５６３Ａ、固定外側引出電極５６３Ｂが設けられている。
固定内側引出電極５６３Ａは、図４に示すように、固定内側電極５６１ＡのＣ字開口部分の端部から径外側に延出し、さらに、その延出端部から電極設置面５１１Ａの外周縁に沿って頂点Ｃ２に対応した電極引出溝５１１Ｂまで延出し、さらに、その延出端部から電極引出溝５１１Ｂに沿って頂点Ｃ２まで延出する。そして、固定内側引出電極５６３Ａの延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される固定内側電極パッド５６３ＡＰを構成する。
固定外側引出電極５６３Ｂは、図４に示すように、固定外側電極５６１ＢのＣ字開口部分の端部から径外側に延出し、さらに、その延出端部から電極設置面５１１Ａの外周縁に沿って頂点Ｃ４に対応した電極引出溝５１１Ｂまで延出し、さらに、その延出端部から電極引出溝５１１Ｂに沿って頂点Ｃ４まで延出する。そして、固定外側引出電極５６３Ｂの延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ４に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される固定外側電極パッド５６３ＢＰを構成する。
これらの固定電極５６１、固定内側引出電極５６３Ａ，固定外側引出電極５６３Ｂとしては、導電性膜であれば、いかなる電極材料を用いてもよく、例えば、ＩＴＯや、Ｃｒ／Ａｕ積層電極などを用いることができる。
なお、この固定電極５６１上には、固定電極５６１および可動電極５６２の間の絶縁耐圧を確保するために、絶縁膜が積層される構成としてもよい。
【００３５】
そして、固定基板５１には、さらに、本発明の第三電極及び接地電極である第一帯電防止電極を構成する固定帯電防止電極５６５が設けられている。この固定帯電防止電極５６５は、固定電極５６１の外周縁に沿って、固定電極５６１と非接触となるように形成されている。
具体的には、固定帯電防止電極５６５は、固定内側電極５６１Ａの内径側（反射膜設置部５１２側）に設けられる環状の固定内側帯電防止電極５６５Ａと、固定外側電極５６１Ｂの外径側に設けられるＣ字形状の固定外側帯電防止電極５６５Ｂと、固定電極５６１のＣ字開口部分を通る固定帯電防止引出電極５６５Ｃとを備えている。
ここで、固定内側帯電防止電極５６５Ａは、環内周部に固定反射膜５４が積層されている。
また、固定帯電防止引出電極５６５Ｃは、固定内側帯電防止電極５６５Ａと固定外側帯電防止電極５６５Ｂとを接続し、さらに平面中心点Ｏから離れる径外方向に延びている。そして、この固定帯電防止引出電極５６５Ｃは、頂点Ｃ１に対応する電極引出溝５１１Ｂから、固定基板５１の頂点Ｃ１まで延出される。固定帯電防止引出電極５６５Ｃの延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される固定帯電防止電極パッド５６５Ｐを構成する。また、電圧制御部３２は、固定帯電防止電極パッド５６５ＰをＧＮＤ回路に接続している。これにより、固定帯電防止電極５６５は、接地され、０電位に維持されている。
【００３６】
反射膜設置部５１２は、上述したように、電極配置溝５１１と同軸上で、電極配置溝５１１よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、当該反射膜設置部５１２の可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａと、反射膜設置部５１２の外周面を構成する側面部５１２Ｂと、を備えている。ここで、電極配置溝５１１、及び反射膜設置部５１２は、固定基板５１をエッチングすることで形成されるものであるため、図３に示すように、側面部５１２Ｂは、サイドエッチングの影響で基板厚み方向に対して傾斜した曲面となる。
この反射膜設置部５１２には、図２〜図４に示すように、固定反射膜５４が設けられている。この固定反射膜５４は、反射膜設置面５１２Ａから電極引出溝５１１Ｂの内周側の一部に亘って形成されており、前述したように、外周部が固定内側帯電防止電極５６５Ａの環内周部に積層される。これにより、固定反射膜５４及び固定帯電防止電極５６５が電気的に接続される。
この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。固定反射膜５４として誘電体多層膜を用いる場合は、固定内側帯電防止電極５６５Ａとの導通をとるために、表層面に別途金属膜や合金膜を積層した構成とすることが好ましい。
また、本実施形態の固定反射膜５４は、固定帯電防止電極５６５に接続するために、図３に示すように、反射膜設置部５１２全体を覆って形成されることになる。ここで、側面部５１２Ｂは、基板厚み方向に対して傾斜しているため、例えば反射膜を蒸着等により成膜した場合、この側面部５１２Ｂ上にも形成されることとなる。このため、この側面部５１２Ｂを通る光路上に配置された固定反射膜５４及び可動反射膜５５により取り出された光は、反射膜設置面５１２Ａを通る光路上に配置された固定反射膜５４及び可動反射膜５５により取り出された光とは波長が異なる。したがって、このような側面部５１２Ｂを通る光が検出部３１により検出されるのを防ぐために、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の光干渉領域を規定する図示略のアパーチャーを設けることが好ましい。このアパーチャーとしては、例えば、固定帯電防止電極５６５が非透光性の導電膜により形成される場合であれば、固定内側帯電防止電極５６５Ａの環内周縁を用いてもよい。この場合、固定内側帯電防止電極５６５Ａの内周縁が反射膜設置面５１２Ａ内となるように、固定帯電防止電極５６５を形成すればよい。また、アパーチャーとしては、その他、可動基板５２に設けられる可動内側帯電防止電極５６６Ａの内周縁を用いてもよく、固定基板５１や可動基板５２の外側面（固定反射膜５４や可動反射膜５５が設けられていない面）に、遮光部を設けることでアパーチャーを形成してもよい。更には、波長可変干渉フィルター５の外部において、例えば測色センサー３内の光路上にアパーチャーを設ける構成としてもよい。
【００３７】
また、固定基板５１の光入射面（固定反射膜５４が設けられない面）には、固定反射膜５４に対応する位置に反射防止膜を形成してもよい。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することができ、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。
【００３８】
（３−１−２．可動基板の構成）
図５は、第一実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図である。
可動基板５２は、厚みが例えば６００μｍ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ている。
具体的には、可動基板５２は、図２、図５に示すようなフィルター平面視において、平面中心点Ｏを中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する保持部５２２と、を備えている。
また、可動基板５２には、図２、図５に示すように、頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ４に対応して、切欠部５２４が形成されており、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に、固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，固定帯電防止電極パッド５６５Ｐが露出する。
【００３９】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも固定外側帯電防止電極５６５Ｂの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２、可動帯電防止電極５６６、及び可動反射膜５５が設けられている。
なお、固定基板５１と同様に、可動部５２１の固定基板５１とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。このような反射防止膜は、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することができ、可動基板５２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ことができる。
【００４０】
可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２（Ｇ２＞Ｇ１）を介して固定電極５６１に対向する。この可動電極５６２は、固定内側電極５６１Ａと同一形状で、固定内側電極５６１Ａに対向する可動内側電極５６２Ａ、及び、固定外側電極５６１Ｂと同一形状で、固定外側電極５６１Ｂに対向する可動外側電極５６２Ｂを備えている。ここで、固定内側電極５６１Ａ及び可動内側電極５６２Ａが対向する状態（固定外側電極５６１Ｂ及び可動外側電極５６２Ｂが対向する状態）とは、フィルター平面視において、これらの固定内側電極５６１Ａ及び可動内側電極５６２Ａ（固定外側電極５６１Ｂ及び可動外側電極５６２Ｂ）が重なっていることを意味する。
また、可動基板５２には、可動内側電極５６２Ａ内において、固定内側電極５６１Ａ及び可動内側電極５６２Ａを接続し、かつ平面中心点Ｏから離れる径外方向に延出する可動引出電極５６４を備えている。この可動引出電極５６４は、可動基板５２の頂点Ｃ３に向かって延出する。そして、可動引出電極５６４の延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ３に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
【００４１】
また、可動基板５２には、本発明の第四電極及び接地電極である第二帯電防止電極を構成する可動帯電防止電極５６６が設けられる。この可動帯電防止電極５６６は、可動面５２１Ａ内において、固定内側帯電防止電極５６５Ａに対向する可動内側帯電防止電極５６６Ａと、固定外側帯電防止電極５６５Ｂに対向する可動外側帯電防止電極５６６Ｂと、固定帯電防止引出電極５６５Ｃに対向する可動帯電防止引出電極５６６Ｃとを備えている。
可動内側帯電防止電極５６６Ａは、固定内側帯電防止電極５６５Ａと同様に、環内周部に可動反射膜５５が積層されて重なっており、可動反射膜５５及び可動内側帯電防止電極５６６Ａが電気的に接続される。
また、可動帯電防止引出電極５６６Ｃは、固定内側帯電防止電極５６５Ａ及び固定外側帯電防止電極５６５Ｂを接続するとともに、可動面５２１Ａから頂点Ｃ１に向かう径外方向に延出する。そして、この可動帯電防止引出電極５６６Ｃの延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ２近傍）は、可動帯電防止電極パッド５６６Ｐを構成し、この可動帯電防止電極パッド５６６Ｐは、例えばＡｇペースト等の導電性部材５８（図２参照）により、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに電気的に接続されている。これにより、固定帯電防止電極５６５は、電圧制御部３２のＧＮＤ回路により接地され、０電位に維持されている。
【００４２】
可動反射膜５５は、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。また、可動反射膜５５は、前述したように、外周部が可動内側帯電防止電極５６６Ａの環内周部に積層される。これにより、可動反射膜５５及び可動帯電防止電極５６６が電気的に接続される。
なお、この可動反射膜５５として、誘電体多層膜を用いる場合は、可動内側帯電防止電極５６６Ａとの導通をとるために、表層面に別途金属膜や合金膜を積層した構成とすることが好ましい。
【００４３】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、例えば厚み寸法が３０μｍに形成され、可動部５２１よりも厚み方向に対する剛性が小さく形成されている。
このため、保持部５２２は可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により固定基板５１側に撓ませることが可能となる。この際、可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、静電引力により可動基板５２を撓ませる力が作用した場合でも、可動部５２１の撓みはほぼなく、可動部５２１に形成された可動反射膜５５の撓みも防止できる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点Ｏを中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
【００４４】
（３−２．電圧制御手段の構成）
電圧制御部３２は、固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，可動電極パッド５６４Ｐ，固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに接続される。そして、電圧制御部３２は、制御装置４からの入力される制御信号に基づいて、固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，可動電極パッド５６４Ｐを所定の電位に設定することで、静電アクチュエーター５６に電圧を印加して駆動させる。ここで、本実施形態では、固定内側電極５６１Ａ及び可動内側電極５６２Ａ間、固定外側電極５６１Ｂ及び可動外側電極５６２Ｂ間のそれぞれに対して、異なる電圧を印加することにより、これらにそれぞれ異なる静電引力を作用させることが可能となり、より精度の高い反射膜間ギャップＧ１の調整が可能となる。
また、上述したように、電圧制御部３２は、ＧＮＤ回路を有し、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐを接地している。これにより、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに接続された固定帯電防止電極５６５，可動帯電防止電極５６６は０電位に維持される。
【００４５】
なお、本実施形態では、電圧制御部３２に設けられたＧＮＤ回路により、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに接続された固定帯電防止電極５６５，可動帯電防止電極５６６を接地し、０電位に保持する例を示したが、例えば一定の基準電位に維持する構成としてもよい。
この場合であっても、固定電極５６１や可動電極５６２から移動した電荷を固定帯電防止電極５６５，可動帯電防止電極５６６から逃がすことができる。また、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６が同電位（基準電位）になるため、これらの間に作用するクーロン力がなく、静電アクチュエーター５６による反射膜間ギャップＧ１の調整を精度よく実施することができる。
【００４６】
〔４．制御装置の構成〕
制御装置４は、測色装置１の全体動作を制御する。
この制御装置４としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。
そして、制御装置４は、図１に示すように、光源制御部４１、測色センサー制御部４２、および本発明の分析処理部を構成する測色処理部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の電圧制御部３２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５６への印加電圧を設定する。
測色処理部４３は、検出部３１により検出された受光量から、検査対象Ａの色度を分析する。
【００４７】
〔５．波長可変干渉フィルターの製造方法〕
次に、上記波長可変干渉フィルター５の製造方法について、図６及び図７に基づいて説明する。
波長可変干渉フィルター５を製造するためには、固定基板５１及び可動基板５２をそれぞれ製造し、製造された固定基板５１と可動基板５２とを貼り合わせる。
【００４８】
（５−１．固定基板製造工程）
まず、図６（Ａ）に示すように、固定基板５１の製造素材である厚み寸法が１０００μｍの石英ガラス基板を用意し、この石英ガラス基板の表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで両面を精密研磨する。
【００４９】
この後、固定基板５１の可動基板５２に対向する面にレジストを塗布して、塗布されたレジストをフォトリソグラフィ法により露光及び現像し、電極配置溝５１１を形成する箇所をパターニングする。
次に、図６（Ｂ）に示すように、電極配置溝５１１を所望の深さにエッチングする。ここでのエッチングとしては、フッ酸系を用いたウェットエッチングを行う。
【００５０】
この後、電極配置溝５１１形成用のレジストを除去した後、反射膜設置部５１２を形成するためのレジストを塗布し、反射膜設置面５１２Ａが形成される箇所をパターニングする。
そして、図６（Ｃ）に示すように、反射膜設置面５１２Ａが所望高さとなるようにエッチングし、レジストを除去する。これにより、電極配置溝５１１、及び反射膜設置部５１２が形成された固定基板５１の基板形状が決定される。
【００５１】
次に、固定基板５１に固定電極５６１を形成する電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることで、図６（Ｄ）に示すように、固定電極５６１及び、固定帯電防止電極５６５を形成する。
また、固定電極５６１上に絶縁層を成膜する場合、固定電極５６１の形成後、例えばプラズマＣＶＤ等により固定基板５１の可動基板５２に対向する面全体に、例えば１００ｎｍ程度の厚みのＳｉＯ２を成膜する。そして、電極パッド５６３ＡＰ，５６３ＢＰ，５６５Ｐ上のＳｉＯ２を、例えばドライエッチング等により除去する。
【００５２】
次に、図６（Ｅ）に示すように、反射膜設置面５１２Ａ上に固定反射膜５４を形成する。ここで、本実施形態では、固定反射膜５４として、Ａｇ合金を用いる。固定反射膜５４として、Ａｇ合金等の金属膜やＡｇ合金等の合金膜を用いる場合、固定基板５１の電極配置溝５１１や反射膜設置部５１２が形成された面に、固定反射膜５４の膜層を形成した後、フォトリソグラフィ法などによりパターニングする。
なお、固定反射膜５４として誘電体多層膜を形成する場合では、例えばリフトオフプロセスにより成膜することができる。この場合、フォトリソグラフィ法などにより、固定基板５１上のミラー形成部分以外にレジスト（リフトオフパターン）を形成する。この後、固定反射膜５４を形成するための材料（例えば、高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜）をスパッタリング法または蒸着法等により成膜する。そして、固定反射膜５４を成膜した後、リフトオフにより、不要部分の膜を除去する。
この後、図６（Ｆ）に示すように、固定基板５１の第一接合部５１３に、接合膜５３を構成するポリオルガノシロキサンを主成分としたプラズマ重合膜５３１を、例えばプラズマＣＶＤ法等により成膜する。このプラズマ重合膜５３１の成膜工程では、例えば、第一接合部５１３に対応する位置が開口したマスクを用いて、固定基板５１の第一接合部５１３にプラズマ重合膜５３１を成膜する。ここで、プラズマ重合膜５３１の厚みとしては、例えば１０ｎｍから１０００ｎｍとすればよい。
以上により、固定基板５１が製造される。
【００５３】
（５−２．可動基板製造工程）
まず、図７（Ａ）に示すように、可動基板５２の形成素材である厚み寸法が６００μｍの石英ガラス基板を用意し、このガラス基板の表面粗さＲａが１ｎｍ以下となるまで両面を精密研磨する。そして、可動基板５２の全面にレジストを塗布し、塗布されたレジストをフォトリソグラフィ法により露光及び現像して、保持部５２２が形成される箇所をパターニングする。
次に、石英ガラス基板をウェットエッチングすることで、図７（Ｂ）に示すように、例えば厚さ３０μｍの保持部５２２と、可動部５２１とを形成する。これにより、可動部５２１及び保持部５２２を有する可動基板５２の基板形状が決定される。
【００５４】
次に、図７（Ｃ）に示すように、可動面５２１Ａに沿って可動電極５６２及び可動帯電防止電極５６６を形成する。
具体的に、上記固定基板５１における固定電極５６１、可動引出電極５６４の形成と同様に、可動基板５２上に電極材料を成膜し、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることで、可動電極５６２及び可動引出電極５６４を形成する。
この後、図７（Ｄ）に示すように、可動面５２１Ａに可動反射膜５５を形成する。この可動反射膜５５の形成は、固定反射膜５４と同様の方法により形成することができる。つまり、可動反射膜５５として、Ａｇ等の金属膜やＡｇ合金等の合金膜を用いる場合、可動基板５２に、可動反射膜５５の膜層を形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする。ここで、上述したように、可動反射膜５５の外周部を可動内側帯電防止電極５６６Ａの環内周部に積層させることで、可動反射膜５５及び可動内側帯電防止電極５６６Ａの導通がとられる。また、可動反射膜５５として誘電体多層膜を形成する場合、例えばリフトオフプロセスにより成膜することができる。この場合、例えば可動反射膜５５を金属膜により覆い、当該金属膜の外周部を可動内側帯電防止電極５６６Ａの環内周部に積層させることで、可動反射膜５５及び可動内側帯電防止電極５６６Ａの導通がとられる。
この後、図７（Ｅ）に示すように、可動基板５２の第二接合部５２３に、ポリオルガノシロキサンを主成分としたプラズマ重合膜５３２を、例えばプラズマＣＶＤ法等により成膜する。ここで、プラズマ重合膜５３２の厚みとしては、例えば１０ｎｍから１０００ｎｍとすればよい。
以上により、可動基板５２が製造される。
【００５５】
（５−３．接合工程）
次に、前述の固定基板製造工程及び可動基板製造工程で形成された各基板を接合する。
この接合工程では、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板５２の第二接合部５２３に形成されたプラズマ重合膜５３１，５３２に活性化エネルギーを付与するために、Ｏ２プラズマ処理またはＵＶ処理を行う。Ｏ２プラズマ処理の場合は、Ｏ２流量３０ｃｃ／分、圧力２７Ｐａ、ＲＦパワー２００Ｗの条件で３０秒間実施する。また、ＵＶ処理の場合は、ＵＶ光源としてエキシマＵＶ（波長１７２ｎｍ）を用いて測色センサー３分間処理する。
プラズマ重合膜５３１，５３２に活性化エネルギーを付与した後、固定基板５１，可動基板５２のアライメントを行い、プラズマ重合膜５３１，５３２を介して第一接合部５１３及び第二接合部５２３を重ね合わせる。この時、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐ及び可動帯電防止電極パッド５６６Ｐの間に導電性部材５８を形成し、接合時に接続されるようにする。なお、導電性部材５８は、波長可変干渉フィルター５の形成後に、Ａｇペースト等を基板側面から注入するなどしてもよい。
そして、接合部分に例えば１０ｋｇｆの荷重を１０分間かける。これにより、基板５１，５２同士が接合される。
【００５６】
また、本実施形態の波長可変干渉フィルター５の製造方法では、１つのウエハー内に複数の波長可変干渉フィルター５を配置して、上記のような製造方法を用いることで、これらの複数の波長可変干渉フィルター５を同時に製造する。そして、上記の接合工程の後、ウエハーから各波長可変干渉フィルター５をチップ状態に分割する。この後、固定基板５１の可動電極パッド５６４Ｐに対向する部分、及び可動基板５２の固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに対向する部分を、例えば折るなどして、切欠部５１４，切欠部５２４を形成し、実装端子部を露出させる。これにより、チップ単位の波長可変干渉フィルター５が製造される。
【００５７】
〔６．実施形態の作用効果〕
本実施形態の波長可変干渉フィルター５では、固定基板５１の固定電極５６１の外周縁に沿って固定帯電防止電極５６５が設けられ、可動基板５２の可動電極５６２の外周縁に沿って可動帯電防止電極５６６が設けられる。
このため、固定電極５６１や、可動電極５６２に保持された電荷が固定基板５１や可動基板５２上に移動した場合でも、固定帯電防止電極５６５や可動帯電防止電極５６６により逃がすことができ、固定基板５１や可動基板５２の帯電、固定反射膜５４や可動反射膜５５の帯電を防止することができる。これにより、基板や反射膜の帯電によるクーロン力を考慮することなく、静電アクチュエーター５６による反射膜間ギャップＧ１の調整を精度よく、かつ容易に実施することができる。
【００５８】
また、可動基板５２は、可動部５２１及び保持部５２２を備えており、可動反射膜５５，可動電極５６２が可動部５２１の可動面５２１Ａに設けられている。このため、外力により撓み易い保持部５２２に、固定反射膜５４や可動反射膜５５の膜応力が作用せず、初期状態（静電アクチュエーター５６に電圧を印加していない状態）における可動基板５２の撓みや、可動反射膜５５の傾斜を防止することができる。
更に、本実施形態では、可動内側帯電防止電極５６６Ａ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂも可動部５２１の可動面５２１Ａに設けられている。このため、可動内側帯電防止電極５６６Ａや可動外側帯電防止電極５６６Ｂの膜応力による保持部５２２の撓みをも防止することができる。
【００５９】
そして、本実施形態では、可動内側帯電防止電極５６６Ａの環内周部に可動反射膜５５の外周部が積層されることで、可動内側帯電防止電極５６６Ａ及び可動反射膜５５が電気的に接続される。また、固定内側帯電防止電極５６５Ａの環内周部に固定反射膜５４の外周部が積層されることで、固定内側帯電防止電極５６５Ａ及び固定反射膜５４が電気的に接続される。
このため、固定反射膜５４や可動反射膜５５への帯電をより確実に防止することができ、更に、固定反射膜５４や可動反射膜５５への浮遊電荷、帯電物質の付着をも抑制することができる。また、固定帯電防止電極５６５や可動帯電防止電極５６６は接地されているため、固定反射膜５４や可動反射膜５５が同電位（０電位）となる。これにより、固定反射膜５４及び可動反射膜５５における静電引力等のクーロン力の発生をより確実に防止できる。
【００６０】
［第二実施形態］
次に、本発明に第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、可動内側帯電防止電極５６６Ａ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、可動部５２１の可動面５２１Ａに設けられる構成とした。これに対して、第二実施形態では、可動外側帯電防止電極が保持部の固定基板に対向する面全体に形成される点で上記第一実施形態と相違する。
【００６１】
図８は、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａの概略構成を示す断面図である。図９は、第二実施形態の固定基板５１を可動基板５２側から見た概略構成を示す平面図である。図１０は、第二実施形態の可動基板５２を固定基板５１側から見た概略構成を示す平面図である。なお、以降の説明にあたり、既に説明した構成については、同符号を付し、その説明を省略または簡略する。
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、図８及び図９に示すように、固定帯電防止電極５６５の固定外側帯電防止電極５６５Ｂは、固定外側電極５６１Ｂの外周縁に沿う位置から、保持部５２２に対向する面に亘って設けられている。
また、可動帯電防止電極５６６の可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、可動外側電極５６２Ｂの外周縁に沿う位置から、保持部５２２の固定基板５１に対向する面全体に亘って設けられている。
なお、本実施形態では、図８〜図１０に示すように、フィルター平面視において、電極配置溝５１１の外周縁と保持部５２２の外周縁とがほぼ一致する構成とし、電極設置面５１１Ａの保持部５２２に対向する領域内に、固定内側引出電極５６３Ａや固定外側引出電極５６３Ｂが配置される構成となっている。これに対して、例えば、フィルター平面視において、電極配置溝５１１の外周縁が保持部５２２の外周縁よりも径外側（平面中心点Ｏから離れる側）に位置するように、電極配置溝５１１を形成してもよい。この場合、電極設置面５１１Ａのうち、保持部５２２に対向する領域全面に固定外側帯電防止電極５６５Ｂを設け、その外周に固定内側引出電極５６３Ａや固定外側引出電極５６３Ｂを配置することができる。このような構成であれば、保持部５２２へのクーロン力の影響をより確実に防止することができる。
【００６２】
［第二実施形態の作用効果］
上記のような第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、保持部５２２の固定基板５１に対向する面全体に亘って可動外側帯電防止電極５６６Ｂが設けられている。可動基板５２において、可動部５２１を固定基板５１に対して進退させる際、保持部５２２は、静電アクチュエーター５６の静電引力の作用により撓む部分であり、クーロン力の影響を受けやすい部分である。本実施形態では、このような保持部５２２に可動外側帯電防止電極５６６Ｂが設けられることで、保持部５２２の帯電を防止することができ、クーロン力による保持部５２２の撓みを効果的に防止することができる。
【００６３】
また、可動外側帯電防止電極５６６Ｂに対向する位置に固定外側帯電防止電極５６５Ｂが設けられており、これらの固定外側帯電防止電極５６５Ｂ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、接地されているため、０電位に維持されている。このため、固定外側帯電防止電極５６５Ｂ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂ間での静電引力等の発生を防止することができ、より効果的に保持部５２２の撓みを防止することができる。
【００６４】
［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第二実施形態では、保持部５２２の固定基板５１に対向する面全体を覆う可動外側帯電防止電極５６６Ｂが形成される構成とした。これに対して、第三実施形態では、可動外側帯電防止電極５６６Ｂが複数の開口部を有する点で相違する。
すなわち、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａでは、保持部５２２の帯電を効果的に防止することができるが、可動外側帯電防止電極５６６Ｂの膜応力により保持部５２２が撓むことが考えられる。これに対して、第三実施形態では、上記のような複数の開口を設けることで、可動外側帯電防止電極の膜応力による保持部の撓みを抑制する。
【００６５】
図１１は、第三実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂの概略構成を示す断面図である。図１２は、第三実施形態の可動基板５２を固定基板５１側から見た概略構成を示す平面図である。なお、本実施形態では、固定基板５１は、第二実施形態と同様の構成であるため、図示及びその説明を省略する。
本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂでは、図１１及び図１２に示すように、可動帯電防止電極５６６の可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、可動外側電極５６２Ｂの外周縁に沿う位置から、保持部５２２に対向する面全体に亘って設けられている。
ここで、この可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、複数のＣ字形状の部分帯電防止電極５６６Ｂ１を有し、これらが平面中心点Ｏを中心とした同心円上で、均等間隔で配置されることで構成されている。すなわち、部分帯電防止電極５６６Ｂ１間には、保持部５２２が露出する開口部５６６Ｂ２が形成され、これらの開口部５６６Ｂ２が保持部５２２の固定基板５１に対向する面において、均等に配置される構成となる。
【００６６】
［第三実施形態の作用効果］
第三実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂでは、可動外側帯電防止電極５６６Ｂは、保持部５２２の固定基板５１に対向する面に、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる複数の部分帯電防止電極５６６Ｂ１を備え、これらの部分帯電防止電極５６６Ｂ１間に開口部５６６Ｂ２が配置される。このような構成では、保持部５２２全体を覆う可動外側帯電防止電極５６６Ｂが設けられる構成に比べて、可動外側帯電防止電極５６６Ｂの膜応力を小さくすることができ、膜応力による保持部５２２の撓みを抑制することができる。
また、開口部５６６Ｂ２が均等に配置されることで、保持部５２２の撓みバランスが均一となり、静電アクチュエーター５６により静電引力を作用させた際に、保持部５２２をバランスよく撓ませることができ、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行状態を維持することができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、複数の開口部５６６Ｂ２が平面中心点Ｏを中心とした同心円上に均等に配置されて、開口部５６６Ｂ２が保持部５２２の固定基板５１に対向する面で均等に配置される構成としたが、これに限定されない。例えば、可動外側帯電防止電極５６６Ｂが網目形状（メッシュ形状）に形成される構成としてもよい。この場合、網目開口部が保持部５２２の固定基板５１に対向する面に均等に配置される構成となる。この場合でも、保持部５２２の応力バランスを崩すことなく、かつ、可動外側帯電防止電極５６６Ｂの膜応力を小さくすることで、保持部５２２の撓みを防止することができる。
さらに、可動外側帯電防止電極５６６Ｂとして、例えば、平面中心点Ｏを中心として放射状に延びる複数の部分帯電電極を備え、これらの部分帯電電極が平面中心点Ｏに対して等角度間隔で配置される構成などとしてもよい。
【００６８】
［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、固定内側帯電防止電極５６５Ａと固定反射膜５４とが接続され、可動内側帯電防止電極５６６Ａと可動反射膜５５とが接続されることで、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を０電位に維持し、静電引力の発生を防止する構成とした。これに対して、第四実施形態では、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６は、それぞれ固定反射膜５４及び可動反射膜５５に接続されず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５に反射膜間ギャップＧ１を測定するための固定容量検出電極５６７及び可動容量検出電極５６８が接続される点で相違する。
【００６９】
図１３は、第四実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｃの概略構成を示す断面図である。図１４は、第四実施形態の固定基板５１を可動基板５２側から見た平面図である。図１５は、第四実施形態の可動基板５２を固定基板５１側から見た平面図である。なお、図１３は、図１４及び図１５に示す頂点Ｃ１−平面中心点Ｏ−頂点Ｃ４の位置で、波長可変干渉フィルター５Ｃを断面した断面図である。
本実施形態の固定基板５１には、図１４に示すように、電極配置溝５１１の外周縁から頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂに加え、頂点Ｃ１及び頂点Ｃ３を結ぶ辺の中点Ｃ５方向に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが形成されている。
【００７０】
また、上記第一実施形態では、固定内側電極５６１Ａ及び固定外側電極５６１Ｂを有する二重電極の固定電極５６１を例示したが、本実施形態では、電極配置溝５１１には、単一の固定電極５６１Ｃが設けられている。この固定電極５６１Ｃは、平面中心点Ｏを中心としたＣ字形状に形成され、例えば頂点Ｃ２に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１ＣのＣ字開口部分の端部から延出する固定引出電極５６３Ｃが設けられている。
固定引出電極５６３Ｃは、図１４に示すように、固定電極５６１ＣのＣ字開口部分の端部から径外側に延出し、さらに、その延出端部から電極設置面５１１Ａの外周縁に沿って頂点Ｃ４に対応した電極引出溝５１１Ｂまで延出し、さらに、その延出端部から電極引出溝５１１Ｂに沿って頂点Ｃ４まで延出する。そして、固定引出電極５６３Ｃの延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ４に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される固定電極パッド５６３ＣＰを構成する。
【００７１】
また、固定基板５１には、反射膜設置面５１２Ａに設けられた固定反射膜５４に接続される固定容量検出電極５６７（第一検出電極）が設けられている。
この固定容量検出電極５６７は、図１４に示すように、固定反射膜５４の外周縁から固定電極５６１ＣのＣ字開口部分を通り、固定基板５１の頂点Ｃ２まで延出する。そして、固定容量検出電極５６７の延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、容量検出手段（図示略）に接続される固定容量検出電極パッド５６７Ｐを構成する。
【００７２】
そして、固定基板５１には、固定電極５６１Ｃの外周縁、及び固定容量検出電極５６７の外周縁に沿って、これら固定電極５６１Ｃ及び固定容量検出電極５６７と非接触となる固定帯電防止電極５６５が設けられている。
この固定帯電防止電極５６５は、固定電極５６１Ｃの径内側（平面中心点Ｏ側）の外周縁に沿う固定内側帯電防止電極５６５Ａと、固定電極５６１Ｃの径外側の外周縁に沿う固定外側帯電防止電極５６５Ｂと、固定電極５６１ＣのＣ字開口部分に設けられ、固定容量検出電極５６７の外周縁に沿う固定接続帯電防止電極５６５Ｄとを備えている。この固定接続帯電防止電極５６５Ｄは、固定内側帯電防止電極５６５Ａ及び固定外側帯電防止電極５６５Ｂを接続している。
また、固定基板５１には、固定外側帯電防止電極５６５Ｂの外周縁からは、中点Ｃ５に向かって延出する固定帯電防止引出電極５６５Ｃが設けられ、この固定帯電防止引出電極５６５Ｃは、延出先端部において、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐを構成する。
【００７３】
なお、本実施形態では、固定接続帯電防止電極５６５Ｄが、電極設置面５１１Ａのうち、可動部５２１に対向する部分のみに形成される構成を例示したが、例えば、電極設置面５１１Ａのうち、保持部５２２に対向する部分まで延出して形成される構成としてもよい。また、固定外側帯電防止電極５６５Ｂが第二及び第三実施形態のように、保持部５２２に対向する領域全体に亘って形成される構成としてもよい。
【００７４】
可動基板５２においても、固定基板５１と同様に、可動部５２１には、単一の可動電極５６２Ｃが設けられている。この可動電極５６２Ｃは、平面中心点Ｏを中心としたＣ字形状に形成され、例えば頂点Ｃ１に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。
そして、可動基板５２には、可動電極５６２Ｃの外周縁から、頂点Ｃ３の方向に延出する可動引出電極５６４Ｃが設けられている。この可動引出電極５６４Ｃは、延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ３に位置する部分）は、電圧制御部３２に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
【００７５】
また、可動基板５２には、可動反射膜５５に接続される可動容量検出電極５６８（第二検出電極）が設けられている。
この可動容量検出電極５６８は、図１５に示すように、可動反射膜５５の外周縁から可動電極５６２ＣのＣ字開口部分を通り、可動基板５２の頂点Ｃ１まで延出する。そして、可動容量検出電極５６８の延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ１に位置する部分）は、容量検出手段（図示略）に接続される可動容量検出電極パッド５６８Ｐを構成する。
【００７６】
そして、可動基板５２には、可動電極５６２Ｃの外周縁、及び可動容量検出電極５６８の外周縁に沿って、これら可動電極５６２Ｃ及び可動容量検出電極５６８と非接触となる可動帯電防止電極５６６が設けられている。
この可動帯電防止電極５６６は、可動電極５６２Ｃの径内側（平面中心点Ｏ側）の外周縁に沿う可動内側帯電防止電極５６６Ａと、可動電極５６２Ｃの径外側の外周縁に沿う可動外側帯電防止電極５６６Ｂと、可動電極５６２ＣのＣ字開口部分に設けられ、可動容量検出電極５６８の外周縁に沿う可動接続帯電防止電極５６６Ｄとを備えている。この可動接続帯電防止電極５６６Ｄは、可動内側帯電防止電極５６６Ａ及び可動外側帯電防止電極５６６Ｂを接続している。
また、可動基板５２には、可動外側帯電防止電極５６６Ｂの外周縁からは、中点Ｃ５に向かって延出する可動帯電防止引出電極５６６Ｃが設けられ、この可動帯電防止引出電極５６６Ｃは、延出先端部において、可動帯電防止電極パッド５６６Ｐを構成する。なお、可動帯電防止電極パッド５６６Ｐは、例えばＡｇペースト等の導電性部材により、固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに接続される構成としてもよい。
【００７７】
なお、本実施形態では、可動接続帯電防止電極５６６Ｄが、可動面５２１Ａに形成される例を示したが、固定基板５１と同様、保持部５２２まで延出して形成される構成としてもよい。また、可動外側帯電防止電極５６６Ｂが第二及び第三実施形態のように、保持部５２２に対向する領域全体に亘って形成される構成としてもよい。
【００７８】
上述のような本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｃでは、固定容量検出電極５６７及び可動容量検出電極５６８により、反射膜間ギャップＧ１の寸法を測定することが可能となる。この場合、固定容量検出電極５６７及び可動容量検出電極５６８間に微弱な一定電圧を印加して、固定反射膜５４及び可動反射膜５５に電荷を保持させる。そして、静電アクチュエーター５６（固定電極５６１及び可動電極５６２）により、反射膜間ギャップＧ１を変動させた際の固定反射膜５４及び可動反射膜５５の電荷保持量を計測することで、反射膜間ギャップＧ１の寸法を算出することが可能となる。
【００７９】
［第四実施形態の作用効果］
上述したような第四実施形態では、固定反射膜５４に接続された固定容量検出電極５６７と、可動反射膜５５に接続された可動容量検出電極５６８とにより、反射膜間ギャップＧ１の寸法を測定することが可能となり、より精度よく反射膜間ギャップＧ１を所望寸法に調整することができる。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１Ｃ及び固定容量検出電極５６７の外周縁に沿って形成される固定帯電防止電極５６５が設けられ、可動基板５２には、可動電極５６２Ｃ及び可動容量検出電極５６８の外周縁に沿って形成される可動帯電防止電極５６６が設けられる。これにより、固定電極５６１Ｃや固定容量検出電極５６７から固定基板５１に電荷が移動した場合でも、固定帯電防止電極５６５によりその電荷を逃がすことができる。同様に、可動電極５６２Ｃや可動容量検出電極５６８から可動基板５２に電荷が移動した場合でも、可動帯電防止電極５６６によりその電荷を逃がすことができる。このため、上述した第一から第三実施形態と同様、固定基板５１や可動基板５２の帯電を防止することができ、静電アクチュエーター５６による反射膜間ギャップＧ１の調整の精度を向上させることができる。
【００８０】
［第五実施形態］
次に、本発明の第五実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態の測色装置１では、光学モジュールである測色センサー３に対して、波長可変干渉フィルター５が直接設けられる構成とした。この場合、測色センサー３に設けられた所定の配置位置に波長可変干渉フィルター５を設け、固定内側電極パッド５６３ＡＰ，固定外側電極パッド５６３ＢＰ，可動電極パッド５６４Ｐ，固定帯電防止電極パッド５６５Ｐに対して配線を実施する。しかしながら、光学モジュールとしては、複雑な構成を有するものもあり、特に小型化の光学モジュールに対して、波長可変干渉フィルター５を直接設けることが困難な場合がある。本実施形態では、そのような光学モジュールに対しても、波長可変干渉フィルター５を容易に設置可能にする光学フィルターデバイスについて、以下に説明する。
図１６は、本発明の第五実施形態に係る光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図である。
【００８１】
図１６に示すように、光学フィルターデバイス６００は、波長可変干渉フィルター５を収納する筐体６１０を備えている。
この筐体６１０は、底部６１１と、リッド６１２と、入射側ガラス窓６１３（導光部）と、射出側ガラス窓６１４（導光部）と、を有する。
【００８２】
底部６１１は、例えば単層セラミック基板により構成される。この底部６１１には、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１が固定される。また、底部６１１には、波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５に対向する領域に、光入射孔６１１Ａが開口形成されている。この光入射孔６１１Ａは、波長可変干渉フィルター５により分光したい入射光（検査対象光）が入射される窓であり、入射側ガラス窓６１３が接合されている。なお、底部６１１及び入射側ガラス窓６１３の接合としては、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットを用いたガラスフリット接合を用いることができる。
【００８３】
また、底部６１１の上面（筐体６１０の内部側）には、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５６３ＡＰ，５６３ＢＰ，５６４Ｐ，５６５Ｐに対応した数の端子部６１６が設けられている。また、底部６１１は、各端子部６１６が設けられる位置に、貫通孔６１５が形成されており、各端子部６１６は、貫通孔６１５を介して、底部６１１の下面（筐体６１０の外部側）に設けられた接続端子６１７に接続されている。
また、底部６１１の外周縁には、リッド６１２に接合される封止部６１９が設けられている。
【００８４】
リッド６１２は、図１６に示すように、底部６１１の封止部６１９に接合される封止部６２０と、封止部６２０から連続し、底部６１１から離れる方向に立ち上がる側壁部６２１と、側壁部６２１から連続し、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２側を覆う天面部６２２とを備えている。このリッド６１２は、例えばコバール等の合金または金属により形成することができる。
このリッド６１２は、封止部６２０と、底部６１１の封止部６１９とが、例えばレーザー封止等により接合されることで、底部６１１に接合されている。また、リッド６１２の天面部６２２には、波長可変干渉フィルター５の各反射膜５４，５５に対向する領域に、光射出孔６１２Ａが開口形成されている。この光射出孔６１２Ａは、波長可変干渉フィルター５により分光されて取り出された光が通過する窓であり、例えばガラスフリット接合等により射出側ガラス窓６１４が接合されている。
【００８５】
このような光学フィルターデバイス６００では、筐体６１０により波長可変干渉フィルター５が保護されているため、外的要因による波長可変干渉フィルター５の破損を防止できる。したがって、測色センサー等の光学モジュールや電子機器に対して、波長可変干渉フィルター５を設置する際や、メンテナンス時において、他の部材との衝突等による破損を防止できる。
また、例えば工場で製造された波長可変干渉フィルター５を、光学モジュールや電子機器を組み立てる組み立てライン等まで運搬する場合に、光学フィルターデバイス６００により保護された波長可変干渉フィルター５では、安全に運搬することが可能となる。
また、光学フィルターデバイス６００は、筐体６１０の外周面に露出する接続端子６１７が設けられているため、光学モジュールや電子機器に対して組み込む際にも容易に配線を実施することが可能となる。
【００８６】
［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。
【００８７】
例えば、上記実施形態では、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６は、それぞれ電圧制御部３２において接地されることで、０電位に維持される例を示したが、これに限定されない。
つまり、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６は、固定電極５６１や可動電極５６２、固定容量検出電極５６７や可動容量検出電極５６８等の電荷を逃がして固定基板５１や可動基板５２の帯電を防止できればよく、例えば、上述したように、一定に維持された基準電位に設定されていればよい。ここで、固定帯電防止電極５６５及び可動帯電防止電極５６６が互いに対向して設けられているため。それぞれ同じ基準電位に設定されていれば、これらの間で静電引力等のクーロン力が作用することがなく、可動基板５２の撓みを防止することができる。
【００８８】
また、第一から第三実施形態において、より帯電防止効果を向上させるために、固定内側電極５６１Ａ及び固定外側電極５６１Ｂの間、可動内側電極５６２Ａ及び可動外側電極５６２Ｂの間にも、固定帯電防止電極５６５や可動帯電防止電極５６６を配置する構成としてもよい。このような構成では、より効果的に各基板５１，５２の帯電を防止することができる。また、このような構成とすることで、固定内側電極５６１Ａ及び固定外側電極５６１Ｂの間でのクロストーク、可動内側電極５６２Ａ及び可動外側電極５６２Ｂの間でのクロストークを防止できる。
同様に、第四実施形態では、固定容量検出電極５６７や可動容量検出電極５６８の一方の側縁に沿って固定接続帯電防止電極５６５Ｄや可動接続帯電防止電極５６６Ｄが配置される構成を例示したが、例えば、固定容量検出電極５６７や可動容量検出電極５６８の両側縁に沿って、固定接続帯電防止電極５６５Ｄや可動接続帯電防止電極５６６Ｄが設けられる構成としてもよい。
【００８９】
また、上記第一から第四実施形態において、静電アクチュエーターとして機能させる固定電極５６１、可動電極５６２や、容量電極として機能させる固定容量検出電極５６７，可動容量検出電極５６８の外周縁に沿って固定帯電防止電極５６５や可動帯電防止電極５６６を配置する構成を例示したが、これに限らない。例えば波長可変干渉フィルター５の温度変化に応じた撓みを抑制するために、波長可変干渉フィルター５に温度センサーを設ける場合などでは、温度センサーへの配線電極の外周に沿って固定帯電防止電極５６５や固定容量検出電極５６７を設ける構成としてもよい。
【００９０】
また、上記実施形態では、固定基板５１側から入射した光に対して、固定反射膜５４，可動反射膜５５間で光干渉させ、取り出された光を可動基板５２側から射出させる波長可変干渉フィルター５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃを例示したが、これに限定されない。
例えば、固定反射膜５４，可動反射膜５５間での光干渉により取り出された光を、再び固定基板５１側に射出させる構成としてもよい。この場合、可動基板５２として非透光性部材を用いてもよい。
【００９１】
さらに、上記実施形態では、電極間ギャップＧ２の寸法が、反射膜間ギャップＧ１の寸法よりも大きくなる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、波長可変干渉フィルター５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃにより取り出す光の選択波長域（レンジ）などによっては、反射膜間ギャップＧ１の寸法が、電極間ギャップＧ２の寸法より大きい構成としてもよい。例えば、波長可変干渉フィルターにより、波長が長い近赤外以上の光を対象とする場合、反射膜間ギャップＧ１を電極間ギャップＧ２よりも大きくすることが考えられる。
【００９２】
本発明の電子機器として、測色装置１を例示したが、その他、様々な分野により本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、電子機器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、本発明の波長可変干渉フィルターを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器などのガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
【００９３】
図１７は、波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図１８は、図１７のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。
このガス検出装置１００は、図１７に示すように、センサーチップ１１０と、吸引口１２０Ａ、吸引流路１２０Ｂ、排出流路１２０Ｃ、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、波長可変干渉フィルター５、および受光素子１３７（検出部）等を含む検出装置（光学モジュール）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。なお、波長可変干渉フィルター５を用いる構成を例示するが、上述した波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂ，５Ｃを用いる構成としてもよい。
また、図１８に示すように、ガス検出装置１００の表面には、操作パネル１４０、表示部１４１、外部とのインターフェイスのための接続部１４２、電力供給部１３９が設けられている。電力供給部１３９が二次電池の場合には、充電のための接続部１４３を備えてもよい。
さらに、ガス検出装置１００の制御部１３８は、図１８に示すように、ＣＰＵ等により構成された信号処理部１４４、光源１３５Ａを制御するための光源ドライバー回路１４５、波長可変干渉フィルター５を制御するための電圧制御部１４６、受光素子１３７からの信号を受信する受光回路１４７、センサーチップ１１０のコードを読み取り、センサーチップ１１０の有無を検出するセンサーチップ検出器１４８からの信号を受信するセンサーチップ検出回路１４９、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。
【００９４】
次に、上記のようなガス検出装置１００の動作について、以下に説明する。
本体部１３０の上部のセンサー部カバー１３１の内部には、センサーチップ検出器１４８が設けられており、このセンサーチップ検出器１４８でセンサーチップ１１０の有無が検出される。信号処理部１４４は、センサーチップ検出器１４８からの検出信号を検出すると、センサーチップ１１０が装着された状態であると判断し、表示部１４１へ検出動作を実施可能な旨を表示させる表示信号を出す。
【００９５】
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を射出される。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。
【００９６】
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、ラマン散乱光が波長可変干渉フィルター５に入射する。そして、信号処理部１４４は、電圧制御部１４６を制御し、波長可変干渉フィルター５に印加する電圧を調整し、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５で分光させる。この後、分光した光が受光素子１３７で受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路１４７を介して信号処理部１４４に出力される。
信号処理部１４４は、上記のようにして得られた検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光のスペクトルデータと、ＲＯＭに格納されているデータとを比較し、目的のガス分子か否かを判定し、物質の特定をする。また、信号処理部１４４は、表示部１４１にその結果情報を表示させたり、接続部１４２から外部へ出力したりする。
【００９７】
なお、上記図１７及び図１８において、ラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５により分光して分光されたラマン散乱光からガス検出を行うガス検出装置１００を例示したが、ガス検出装置として、ガス固有の吸光度を検出することでガス種別を特定するガス検出装置として用いてもよい。この場合、センサー内部にガスを流入させ、入射光のうちガスにて吸収された光を検出するガスセンサーを本発明の光学モジュールとして用いる。そして、このようなガスセンサーによりセンサー内に流入されたガスを分析、判別するガス検出装置を本発明の電子機器とする。このような構成でも、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。
【００９８】
また、特定物質の存在を検出するためのシステムとして、上記のようなガスの検出に限られず、近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や、食物や生体、鉱物等の情報の非侵襲的測定装置等の、物質成分分析装置を例示できる。
以下に、上記物質成分分析装置の一例として、食物分析装置を説明する。
【００９９】
図１９は、波長可変干渉フィルター５を利用した電子機器の一例である食物分析装置の概略構成を示す図である。なお、ここでは波長可変干渉フィルター５を用いているが、波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂ，５Ｃを用いる構成としてもよい。
この食物分析装置２００は、図１９に示すように、検出器２１０（光学モジュール）と、制御部２２０と、表示部２３０と、を備えている。検出器２１０は、光を射出する光源２１１と、測定対象物からの光が導入される撮像レンズ２１２と、撮像レンズ２１２から導入された光を分光する波長可変干渉フィルター５と、分光された光を検出する撮像部２１３（検出部）と、を備えている。
また、制御部２２０は、光源２１１の点灯及び消灯制御、点灯時の明るさ制御を実施する光源制御部２２１と、波長可変干渉フィルター５を制御する電圧制御部２２２と、撮像部２１３を制御し、撮像部２１３で撮像された分光画像を取得する検出制御部２２３と、信号処理部２２４と、記憶部２２５と、を備えている。
【０１００】
この食物分析装置２００は、システムを駆動させると、光源制御部２２１により光源２１１が制御されて、光源２１１から測定対象物に光が照射される。そして、測定対象物で反射された光は、撮像レンズ２１２を通って波長可変干渉フィルター５に入射する。波長可変干渉フィルター５は電圧制御部２２２の制御により所望の波長を分光可能な電圧が印加されており、分光された光が、例えばＣＣＤカメラ等により構成される撮像部２１３で撮像される。また、撮像された光は分光画像として、記憶部２２５に蓄積される。また、信号処理部２２４は、電圧制御部２２２を制御して波長可変干渉フィルター５に印加する電圧値を変化させ、各波長に対する分光画像を取得する。
【０１０１】
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、上述のようにした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。
【０１０２】
また、図１９において、食物分析装置２００の例を示すが、略同様の構成により、上述したようなその他の情報の非侵襲的測定装置としても利用することができる。例えば、血液等の体液成分の測定、分析等、生体成分を分析する生体分析装置として用いることができる。このような生体分析装置としては、例えば血液等の体液成分を測定する装置として、エチルアルコールを検知する装置とすれば、運転者の飲酒状態を検出する酒気帯び運転防止装置として用いることができる。また、このような生体分析装置を備えた電子内視鏡システムとしても用いることができる。
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。
【０１０３】
さらには、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、電子機器としては、以下のような装置に適用することができる。
例えば、各波長の光の強度を経時的に変化させることで、各波長の光でデータを伝送させることも可能であり、この場合、光学モジュールに設けられた波長可変干渉フィルターにより特定波長の光を分光し、受光部で受光させることで、特定波長の光により伝送されるデータを抽出することができ、このようなデータ抽出用光学モジュールを備えた電子機器により、各波長の光のデータを処理することで、光通信を実施することもできる。
【０１０４】
また、電子機器としては、本発明の波長可変干渉フィルターにより光を分光することで、分光画像を撮像する分光カメラ、分光分析機などにも適用できる。このような分光カメラの一例として、波長可変干渉フィルターを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図２０は、分光カメラの概略構成を示す模式図である。分光カメラ３００は、図２０に示すように、カメラ本体３１０と、撮像レンズユニット３２０と、撮像部３３０（検出部）とを備えている。
カメラ本体３１０は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット３２０は、カメラ本体３１０に設けられ、入射した画像光を撮像部３３０に導光する。また、この撮像レンズユニット３２０は、図２０に示すように、対物レンズ３２１、結像レンズ３２２、及びこれらのレンズ間に設けられた波長可変干渉フィルター５を備えて構成されている。
撮像部３３０は、受光素子により構成され、撮像レンズユニット３２０により導光された画像光を撮像する。
このような分光カメラ３００では、波長可変干渉フィルター５により撮像対象となる波長の光を透過させることで、所望波長の光の分光画像を撮像することができる。
【０１０５】
さらには、本発明の波長可変干渉フィルターをバンドパスフィルターとして用いてもよく、例えば、発光素子が射出する所定波長域の光のうち、所定の波長を中心とした狭帯域の光のみを波長可変干渉フィルターで分光して透過させる光学式レーザー装置としても用いることができる。
また、本発明の波長可変干渉フィルターを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
【０１０６】
さらには、光学モジュールおよび電子機器を、濃度検出装置として用いることができる。この場合、波長可変干渉フィルターにより、物質から射出された赤外エネルギー（赤外光）を分光して分析し、サンプル中の被検体濃度を測定する。
【０１０７】
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、および電子機器は、入射光から所定の光を分光するいかなる装置にも適用することができる。そして、本発明の波長可変干渉フィルターは、上述のように、１デバイスで複数の波長を分光させることができるため、複数の波長のスペクトルの測定、複数の成分に対する検出を精度よく実施することができる。したがって、複数デバイスにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、光学モジュールや電子機器の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。
【０１０８】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
【符号の説明】
【０１０９】
１…測色装置（電子機器）、３…測色センサー（光学モジュール）、５，５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…波長可変干渉フィルター、３１…検出部、５１…固定基板（第一基板）、５２…可動基板（第二基板）、５４…固定反射膜（第一反射膜）、５５…可動反射膜（第二反射膜）、１００…ガス検出装置（電子機器）、２００…食物分析装置（電子機器）、３００…分光カメラ（電子機器）、５２１…可動部、５２２…保持部、５６１…固定電極（第一電極）、５６２…可動電極（第二電極）、５６５…固定帯電防止電極（第三電極）、５６６…可動帯電防止電極（第四電極）、５６６Ｂ２…開口部、５６７…固定容量検出電極（第一検出電極）、５６８…可動容量検出電極（第二検出電極）、６００…光学フィルターデバイス、６１０…筐体、Ｇ１…反射膜間ギャップ、Ｇ２…電極間ギャップ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、
前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、
前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、
を具備し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、
前記第二基板は、可動部、及び前記可動部よりも厚み寸法が小さく、前記可動部を前記第一基板に対して進退可能に保持する保持部を備え、
前記第二反射膜及び前記第二電極は、前記可動部に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項３】
請求項２に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第四電極は、前記可動部に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項４】
請求項２に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第四電極は、前記保持部の前記第一基板に対向する面全体に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項５】
請求項４に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第四電極は、前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記保持部が露出する開口部を複数有し、これらの開口部が前記保持部の前記第一基板に対向する面全体において均等に配置されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第三電極は、前記第一反射膜に接続され、
前記第四電極は、前記第二反射膜に接続された
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一反射膜に接続された第一検出電極と、
前記第二反射膜に接続された第二検出電極と、を備え、
前記第三電極は、前記第一検出電極の外周縁に沿って、かつ前記第一検出電極と非接触に設けられ、
前記第四電極は、前記第二検出電極の外周縁に沿って、かつ前記第二検出電極と非接触に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記反射膜間ギャップの寸法は、前記第一電極及び前記第二電極の間に電圧を印加することにより変更される
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項９】
基板と、
前記基板に設けられた反射部と、
前記基板に設けられた電極と、
前記電極の外周縁に沿い、かつ前記電極と非接触に設けられ、接地された接地電極と、
を具備したことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１０】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、
前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、基準電位に固定された第三電極と、
前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、前記基準電位に固定された第四電極と、
を具備したことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１１】
第一基板、前記第一基板に対向する第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、前記第一基板に設けられた第一電極、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極、及び、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極を備えた波長可変干渉フィルターと、
前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を備えた
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１２】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、
前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、
前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光を検出する検出部と、
を備えたことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１３】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、
前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、
前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、
前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、
前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、
を具備し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、
前記第二基板は、可動部、及び前記可動部よりも厚み寸法が小さく、前記可動部を前記第一基板に対して進退可能に保持する保持部を備え、
前記第二反射膜及び前記第二電極は、前記可動部に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項３】
請求項２に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第四電極は、前記可動部に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項４】
請求項２に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第四電極は、前記保持部の前記第一基板に対向する面全体に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項５】
請求項４に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第四電極は、前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記保持部が露出する開口部を複数有し、これらの開口部が前記保持部の前記第一基板に対向する面全体において均等に配置されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第三電極は、前記第一反射膜に接続され、
前記第四電極は、前記第二反射膜に接続された
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一反射膜に接続された第一検出電極と、
前記第二反射膜に接続された第二検出電極と、を備え、
前記第三電極は、前記第一検出電極の外周縁に沿って、かつ前記第一検出電極と非接触に設けられ、
前記第四電極は、前記第二検出電極の外周縁に沿って、かつ前記第二検出電極と非接触に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記反射膜間ギャップの寸法は、前記第一電極及び前記第二電極の間に電圧を印加することにより変更される
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項９】
基板と、
前記基板に設けられた反射部と、
前記基板に設けられた電極と、
前記電極の外周縁に沿い、かつ前記電極と非接触に設けられ、接地された接地電極と、
を具備したことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１０】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、
前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、基準電位に固定された第三電極と、
前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、前記基準電位に固定された第四電極と、
を具備したことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１１】
第一基板、前記第一基板に対向する第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、前記第一基板に設けられた第一電極、前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極、前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極、及び、前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極を備えた波長可変干渉フィルターと、
前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を備えた
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１２】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、
前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、
前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光を検出する検出部と、
を備えたことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１３】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜と反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極と電極間ギャップを介して対向する第二電極と、
前記第一電極の外周縁に沿い、かつ前記第一電極と非接触に設けられ、接地された第三電極と、
前記第二電極の外周縁に沿い、かつ前記第二電極と非接触に設けられ、接地された第四電極と、
を備えたことを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−７６７７９（Ｐ２０１３−７６７７９Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５５９８（Ｐ２０１１−２１５５９８）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【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４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【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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