專利名稱：波長可變干涉濾波器、濾光器模塊以及光分析裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種波長可變干涉濾波器、濾光器模塊以及光分析裝置。
背景技術(shù)：
已知一種從具有多個波長的光中取出指定波長的光的波長可變干涉濾波器。例如，在專利文獻I中公開有一種波長可變干涉濾波器(以下也稱為標準具)，具有固定鏡以及在該固定鏡上具有可變間隙地配置的可動鏡，并選擇性地使與間隙對應(yīng)的指定波長的光透過。在先技術(shù)文獻
專利文獻日本專利文獻I :特開2003-14641號公報

發(fā)明內(nèi)容
在專利文獻I那樣結(jié)構(gòu)的波長可變干涉濾波器中，在使固定鏡與可動鏡之間的間隙尺寸變化時，可動鏡彎曲并以按壓存在于形成間隙的空間內(nèi)的空氣的方式移動，保持與固定鏡的間隙。此時，在空氣被擠出的流路長的情況或者流路狹窄的情況下，空氣阻力(由空氣產(chǎn)生的抵抗力)作用于可動鏡的移動方向，存在可動鏡的移動時間變長的問題。因此，對于可動鏡的移動，要達到獲取所希望的波長的透過光，就要花費時間，從而使波長可變干涉濾波器的響應(yīng)性下降。本發(fā)明就是為了解決上述課題的至少一部分而完成的，能夠作為下述的方式或者應(yīng)用例來實現(xiàn)。應(yīng)用例I本應(yīng)用例涉及的波長可變干涉濾波器的特征在于，具備第一基板；第二基板，與所述第一基板相對；第一反射膜，形成于所述第一基板的與所述第二基板相對的面；第二反射膜，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一反射膜有間隙地相對；第一電極，設(shè)置于所述第一基板的與所述第二基板相對的面；第二電極，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一電極相對；接合部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板彼此相對的面，并接合所述第一基板與所述第二基板；以及槽部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板彼此相對的面中的至少一個面，其中，形成所述第一反射膜與所述第二反射膜之間的所述間隙的空間經(jīng)由所述槽部與外部連通。根據(jù)該構(gòu)成，在第一基板和第二基板彼此相對的面中至少一個面設(shè)有槽部，從而形成第一反射膜與第二反射膜之間的間隙的空間經(jīng)由槽部與外部連通。因此，在以使第一反射膜與第二反射膜靠近的方式動作時，存在于形成間隙的空間的空氣通過槽部流動到波長可變干涉濾波器的外部。所以，第一反射膜與第二反射膜靠近時空氣阻力難以作用。因此，第一反射膜與第二反射膜靠近時間變短，在短時間內(nèi)可以實現(xiàn)獲取所希望的波長的透過光，濾波器的響應(yīng)性提聞。應(yīng)用例2在上述應(yīng)用例涉及的波長可變干涉濾波器中，優(yōu)選所述槽部被形成多個。根據(jù)該構(gòu)成，由于連通形成間隙的空間與外部的槽部形成有多個，因而在第一反射膜與第二反射膜靠近時，易于從形成間隙的空間經(jīng)由槽部向波長可變干涉濾波器的外部擠出空氣。應(yīng)用例3在上述應(yīng)用例涉及的波長可變干涉濾波器中，優(yōu)選所述槽部從所述第一反射膜或第二反射膜的中心以等角度、放射狀地形成。根據(jù)該構(gòu)成，由于槽部被從第一反射膜或者第二反射膜的中心以等角度、放射狀地形成，因而被擠出的空氣均等地經(jīng)由各槽部向波長可變干涉濾波器的外部流走。因此，在 第一反射膜與第二反射膜靠近時，第一基板或第二基板能夠沿與厚度正交的方向平衡地移動，進而能夠平衡地保持第一反射膜與第二反射膜。應(yīng)用例4在上述應(yīng)用例涉及的波長可變干涉濾波器中，優(yōu)選地，在所述第二基板，形成有可動部，設(shè)有所述第二反射膜，并且使所述第一反射膜與所述第二反射膜的間隙尺寸可變；以及連結(jié)保持部，與所述可動部連結(jié)，其厚度形成為比所述可動部的厚度薄，在與所述第二基板相對的所述第一基板，形成有所述槽部。根據(jù)該構(gòu)成，將第二基板作為可動側(cè)的基板，具備可動部和與可動部連接的連結(jié)保持部，在固定側(cè)的基板即第一基板形成有槽部。雖然由于在可動側(cè)的第二基板具有厚度被形成為比可動部的厚度薄的連結(jié)保持部，因而如果形成槽部，則恐怕不能夠維持連結(jié)保持部的精度和功能，但是對于第一基板而言，由于是固定側(cè)的基板，因而即使形成槽部也沒有問題，并且，具有設(shè)計自由度。這樣，通過在固定側(cè)的第一基板形成槽部，能夠不受設(shè)計上的制約而形成用于使空氣流動到外部的槽部。應(yīng)用例5在上述應(yīng)用例涉及的波長可變干涉濾波器中，優(yōu)選，在所述槽部形成有多個具有接合所述第一基板與所述第二基板的接合面的柱狀部。根據(jù)該構(gòu)成，由于槽部具有多個柱狀部，因而在接合第一基板與第二基板時，柱狀部的接合面與第一基板或第二基板接觸，能夠防止基板在槽部中彎曲。另外，由于柱狀部與基板的接觸面積增加，因而能夠使接合強度提高。應(yīng)用例6本應(yīng)用例涉及的濾光器模塊，其特征在于，包括第一基板；第二基板，與所述第一基板相對；第一反射膜，形成于所述第一基板的與所述第二基板相對的面；第二反射膜，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一反射膜有間隙地相對；第一電極，設(shè)置于所述第一基板的與所述第二基板相對的面；第二電極，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一電極相對；接合部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板彼此相對的面，接合所述第一基板與所述第二基板；槽部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板彼此相對的面中的至少一個面；以及受光部，接收透過了所述第一反射膜或所述第二反射膜的光。
根據(jù)該構(gòu)成，在第一反射膜與第二反射膜靠近時，存在于形成間隙的空間內(nèi)的空氣經(jīng)由槽部流動到外部。因此，第一反射膜與第二反射膜靠近時的空氣阻力作用小，第一反射膜與第二反射膜靠近時間變?yōu)槎虝r間。所以，能夠提供響應(yīng)性優(yōu)異的濾光器模塊。應(yīng)用例7本應(yīng)用例涉及的光分析裝置的特征在于，包括第一基板；第二基板，與所述第一基板相對；第一反射膜，形成于所述第一基板的與所述第二基板相對的面；第二反射膜，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一反射膜有間隙地相對；第一電極，設(shè)置于所述第一基板的與所述第二基板相對的面；第二電極，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一電極相對；接合部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板彼此相對的面，并接合所述第一基板與所述第二基板；槽部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板彼此相對的面中的至少一個面；受光部，接收透過了所述第一反射膜或所述第二反射膜的光；以及分析處理部，根據(jù)由所述受光部得到的信號來分析所述光的光特性。 根據(jù)該構(gòu)成，在第一反射膜與第二反射膜接近時，存在于形成間隙的空間內(nèi)的空氣經(jīng)由槽部流動到外部。因此，第一反射膜與第二反射膜接近時的空氣阻力作用小，第一反射膜與第二反射膜接近時間變短。所以，能夠提供響應(yīng)性優(yōu)異的光分析裝置。


圖I是示出第一實施方式的測色裝置的構(gòu)成的框圖。圖2是第一實施方式涉及的標準具的俯視圖。圖3是第一實施方式涉及的標準具的截面圖。圖4是第一實施方式涉及的標準具的截面圖。圖5是示出第一實施方式涉及的標準具的固定基板的構(gòu)成的俯視圖。圖6是示出第一實施方式涉及的標準具的可動基板的構(gòu)成的俯視圖。圖7是示出第一實施方式涉及的標準具的變形例的構(gòu)成的俯視圖。圖8是示出第一實施方式涉及的標準具的變形例的構(gòu)成的截面圖。圖9是示出作為第二實施方式的光分析裝置的氣體檢測裝置的構(gòu)成的截面圖。圖10是第二實施方式的氣體檢測裝置的電路框圖。圖11是示出作為第三實施方式的光分析裝置的食品分析裝置的構(gòu)成的框圖。圖12是示出作為第四實施方式的光分析裝置的光譜照相機的構(gòu)成的立體圖。
具體實施例方式下面，將根據(jù)附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行說明。此外，在下述說明中使用的各附圖中，為將各部件形成為可辨別的大小，適當改變了各部件的尺寸的比例，并示出其大致的構(gòu)成。第一實施方式下面，將根據(jù)附圖來說明本發(fā)明涉及的第一實施方式。測色裝置的概略構(gòu)成
圖I是示出作為光分析裝置的測色裝置的構(gòu)成的框圖。測色裝置I具備將光照射到檢查對象A的光源裝置2、測色傳感器3 (濾光器模塊)以及控制測色裝置I的全體動作的控制裝置4。該測色裝置I是這樣的裝置，即、從光源裝置2向檢查對象A照射光，由測色傳感器3接收被檢查對象A反射后的檢查對象光，根據(jù)從測色傳感器3輸出的檢測信號來分析并測定檢查對象光的色度。光源裝置的構(gòu)成光源裝置2具備光源21和多個透鏡22 (在圖I中僅顯示I個)，對檢查對象A射出白色光。另外，在多個透鏡22中，可以含有準直透鏡，在這種情況下，光源裝置2通過準直透鏡將從光源21射出的光變?yōu)槠叫泄?，并從未圖示的投影透鏡向檢查對象A射出。
此外，在本實施方式中，雖然例示具備光源裝置2的測色裝置1，但是，例如在檢查對象A為發(fā)光部件時，可以不設(shè)置光源裝置2而構(gòu)成測色裝置。測色傳感器的構(gòu)成作為濾光器模塊的測色傳感器3具備標準具(波長可變干涉濾波器)5 ；電壓控制部32，控制施加于靜電致動器56 (參照圖3)的電壓，從而改變透過標準具5的光的波長；以及受光部31，接收透過了標準具5的光。另外，測色傳感器3具備光學透鏡(未圖示)，其將在檢查對象A反射的反射光(檢查對象光)引導至標準具5。然后，該測色傳感器3利用標準具5將射入光學透鏡后的檢查對象光分光成指定波長帶域的光，且分光后的光由受光部31接收。受光兀件31由光電二極管等光電轉(zhuǎn)換兀件構(gòu)成,其生成對應(yīng)于受光量的電信號。而且，受光部31與控制裝置4連接，將生成的電信號作為受光信號，輸出至控制裝置4。標準具的構(gòu)成圖2是標準具的俯視圖，圖3是沿圖2的A-A線的截面圖。圖4是沿圖2的B-B線的截面圖。此外，在圖2中虛線表示了形成于固定基板的槽部等的表面的凹凸形狀，圖中省略了形成于后述各基板的電極、反射膜等。如圖2所示，標準具5是俯視時為正方形的板狀的光學部件，每條邊被形成為例如10mm。如圖3、圖4所不，該標準具5具備固定基板(第一基板)51和可動基板(第_■基板)52。這些固定基板51和可動基板52分別通過蝕刻由例如鈉玻璃、結(jié)晶性玻璃、石英玻璃、鉛玻璃、鉀玻璃、硼硅酸鹽玻璃、無堿玻璃等各種玻璃、水晶等基材構(gòu)成的板狀基材而形成。而且，標準具5通過利用接合部53接合固定基板51和可動基板52而構(gòu)成為一體。在該接合部53中，等離子體聚合膜被形成在固定基板51和可動基板52上，通過兩者的等離子體聚合膜結(jié)合而被固定。此外，等離子體聚合膜采用使用了聚有機硅氧烷的等離子體聚合膜。在固定基板51與可動基板52相向的面上，設(shè)置有具有光的反射特性與透過特性的第一反射膜54和第二反射膜55。在這里，第一反射膜54被形成于固定基板51的與可動基板52相對的面，第二反射膜55被形成于可動基板52的與固定基板51相對的面。另外，這些第一反射膜54和第二反射膜55隔著間隙而相對配置,在第一反射膜54與第二反射膜55之間設(shè)置有空間。并且，在固定基板51與可動基板52之間，設(shè)置靜電致動器56，以進行第一反射膜54與第二反射膜55之間的間隙尺寸的調(diào)整。靜電致動器56由設(shè)置在固定基板51上的第一電極561和設(shè)置在可動基板52上的第二電極562構(gòu)成。在第一反射膜54與固定基板51之間、第二反射膜55與可動基板52之間、第一電極561與固定基板51之間、第二電極562與可動基板52之間等，根據(jù)需要，可以插入中間層，例如，用于提高貼合性的膜等。此外，在標準具5中，第一電極561與第二電極562的距離形成為比第一反射膜54與第二反射膜55的距離大。例如，在第一電極561與第二電極562之間不施加電壓的初始狀態(tài)下，第一電極561與第二電極562之間的距離設(shè)定為2 μ m,第一反射膜54與第二反射·膜55的距離(間隙尺寸)設(shè)定為0.5 μ m。因此，成為能夠抑制在第一電極561與第二電極562之間的間隙尺寸變?yōu)槲⑿r張力(牽引力)急劇地增加的牽引現(xiàn)象的構(gòu)成。另外，在標準具5中設(shè)置有多個槽部58。槽部58從形成第一反射膜54與第二反射膜55之間的間隙的空間向標準具5的外周延伸而形成。因此，形成第一反射膜54與第二反射膜55之間的間隙的空間經(jīng)由槽部58而與標準具5的外部連通。接下來，為了理解標準具5的構(gòu)成，將詳細地說明固定基板51以及可動基板52的構(gòu)成。固定基板的構(gòu)成圖5是示出固定基板51的構(gòu)成的俯視圖，示出了與可動基板52相對的面。下面，也一面參照圖3、圖4，一面對固定基板進行說明。固定基板51通過對厚度為例如500 μ m的石英玻璃基材進行蝕刻加工而形成。在該固定基板51上，通過蝕刻而設(shè)置以固定基板51的中央為中心的圓形的凹部，并形成電極形成部511和反射膜形成部512 (參照圖3、圖4)。反射膜形成部512形成在固定基板51的中央部,在其周圍以同心圓的方式形成電極形成部511。電極形成部511被蝕刻得比反射膜形成部512深，從而圓柱狀的反射膜形成部512成為突出的形狀。在反射膜形成部512上，形成圓形狀的第一反射膜54，該第一反射膜54由Ag、Ag合金等金屬膜以大約IOOnm的厚度形成。此外,第一反射膜54也可以是AgC合金、將AgC合金、Ag合金等層積在TiO2等電介體膜上的構(gòu)成。而且，在電極形成部511上形成有圓環(huán)狀的第一電極561。第一電極561由2個電極56la、56Ib構(gòu)成,被形成在同心圓上。第一電極561是導電膜，可以使用例如IT0(Indium Tin Oxide :氧化銦錫)膜。另夕卜，第一電極561可以使用以Cr作為底層、并在其上層積了 Au膜的Cr/Au膜等。第一電極561的厚度形成為大約50nm。引出形成部513、514從電極形成部511的外周邊緣向位于固定基板51的對角位置的頂點C1、C3延伸。該引出形成部513、514以成為與電極形成部511同面的方式被蝕刻而形成。在朝向頂點Cl的引出形成部513，形成有與電極561a連接的引出電極565。而且，與引出電極565連接地，在固定基板51具有頂點Cl的角部，形成有實現(xiàn)與外部的連接的電極焊盤(電極墊)565P。在朝向頂點C3的引出形成部514，形成有與電極561b連接的引出電極566。而且，與引出電極566連接地，在固定基板51具有頂點C3的角部，形成有實現(xiàn)與外部的連接的電極焊盤566P。而且,引出形成部515、516從電極形成部511的外周邊緣向位于固定基板51的對角位置的頂點C2、C4延伸。該引出形成部515、516以成 為與電極形成部511同面的方式被蝕刻而形成。在朝向頂點C2的引出形成部515，形成有與第一電極561不連接的連接電極567。而且，連接電極567與實現(xiàn)與外部的連接的電極焊盤571P連接。同樣，在朝向頂點C4的引出形成部516，形成有與第一電極561不連接的連接電極568。而且，連接電極568與實現(xiàn)與外部的連接的電極焊盤572P連接。引出電極565、566、連接電極567、568、電極焊盤565P、566P、571P、572P例如由導電材料ITO膜形成。另外，這些電極既可以由金屬膜形成，也可以使用例如Cr/Au膜、Ag膜、Ag合金膜、Al膜等。并且，形成有從電極形成部511的外周邊緣朝向固定基板51的外周的槽部58。槽部58被從第一反射膜54的中心以等角度、放射狀的方式形成，在本實施方式中，形成有中心角為90度的4個槽部58。該槽部58形成為與電極形成部511相同的深度。通過這種構(gòu)成,能夠通過同一蝕刻工序形成槽部58與電極形成部511。另外，在本實施方式中，槽部58形成為寬度比引出形成部513、514、515、516寬且形成在到外周的距離短的部分，進而成為易于空氣流動的構(gòu)成。在固定基板51中，除了電極形成部511、反射膜形成部512、引出形成部513、514、
515、516、槽部58以外的平面部分是與可動基板52接合而成為接合部53的接合面53a。在該接合面53a，設(shè)置有使用了聚有機硅氧烷作為主材料的接合膜。作為接合膜，可以采用通過CVD (Chemical Vapor Deposition,化學氣相沉積)等成膜的等離子體聚合膜?？蓜踊宓臉?gòu)成圖6是示出可動基板的構(gòu)成的俯視圖，示出了與固定基板相對的面?？蓜踊?2是通過利用蝕刻法加工厚度為例如200 μ m的石英玻璃基材的一個面而形成。在該可動基板52，形成有以基板中央為中心的圓柱狀的可動部522和在其周圍同心圓狀地保持可動部522的連接保持部523。連接保持部523以在與固定基板51相對的面的相反面上形成有圓環(huán)狀的槽、且比可動部522的厚度薄的方式形成(參照圖3、圖4)。這樣，可動基板52具有隔膜結(jié)構(gòu)，并構(gòu)成為可動部522容易在可動基板52的厚度方向移動。而且，可動基板52的與固定基板51相對的面使用基材的平面，且不具有被蝕刻加工過的面。
在可動部522的與固定基板51相對的面，設(shè)置有與第一反射膜54相對的第二反射膜55和與第一電極561相對的第二電極562。在可動部522的中央部形成有第二反射膜55，并以包圍該第二反射膜55的方式形成有第二電極562。第二電極562包括與固定基板51的第一電極561相對的同心圓狀的2個電極562a、562b，但被構(gòu)成為電極562a與電極562b被連接以成為等電位。雖然作為第二反射膜55的材料使用了 Ag或者Ag合金，但也可以是AgC合金、將AgC合金、Ag合金等層積在TiO2等電介體膜上的構(gòu)成。此外，第二反射膜55被形成為大約IOOnm的厚度。第二電極562是導電膜,與第一電極561同樣地使用例如ITO膜。另外，也可以使用Cr/Au膜、Ag膜、Ag合金膜、Al膜等金屬膜。 此外，該第二電極562也可以被設(shè)置于連結(jié)保持部523。引出電極581、582從第二電極562向位于可動基板52的對角位置的頂點C5、C6延伸。此外，頂點C5、C6具有與固定基板51的頂點C2、C4相對的位置關(guān)系。而且，與引出電極581連接地，在可動基板52的具有頂點C5的角部形成有實現(xiàn)與固定基板51的電極焊盤57IP的連接的電極焊盤581P。同樣，與引出電極582連接地，在可動基板52的具有頂點C6的角部形成有實現(xiàn)與固定基板51的電極焊盤572P的連接的電極焊盤582P。這樣，通過在電極焊盤57IP與電極焊盤58IP之間以及電極焊盤572P與電極焊盤582P之間配置Ag漿等導電性部件，能夠?qū)潭ɑ?1與可動基板52進行電連接。而且,與固定基板51的接合面53a相對的部分成為可動基板52的接合面53b。在該接合面，設(shè)置有使用聚有機硅氧烷作為主材料的接合膜。接合膜采用通過CVD等成膜后的等離子體聚合膜。固定基板與可動基板的接合上述說明的固定基板51與可動基板52的接合通過如下方式進行對形成在接合面53a、53b上的接合膜進行氧氣等離子體處理或UV處理、氮氣等離子體處理等，然后，對準固定基板51與可動基板52，使其重合，并施加負荷。這樣，通過接合固定基板51與可動基板52，槽部58成為空氣流動的通路，第一反射膜54與第二反射膜55之間的空間與標準具5的外部經(jīng)由槽部58而連通。標準具的動作在上述的標準具5中，當為改變相對的第一反射膜54與第二反射膜55的間隙尺寸而使靜電致動器56動作時,第一電極561與第二電極562互相吸引(拉扯)，連結(jié)保持部523彎曲，進而使可動部522以向固定基板51靠近的方式移動。此時，存在于形成間隙的空間中的空氣被可動部522擠壓，通過槽部58而向標準具5的外部流動。由于槽部58被從第一反射膜54的中心等角度、放射狀地形成，因而空氣幾乎均等地經(jīng)過各槽部58而向標準具5的外部流動。此外，在本實施方式中，雖然將槽部58設(shè)置在固定基板51側(cè)，但也可以將槽部58設(shè)置在可動基板52側(cè)或者兩側(cè)來實施?？刂蒲b置的構(gòu)成
返回至圖1，控制裝置4控制測色裝置I的全體動作。作為該控制裝置4，能夠使用例如通用個人計算機、便攜式信息終端以及其它測色專用計算機等。而且，控制裝置4被構(gòu)成為具備光源控制部41、測色傳感器控制部42以及測色處理部43 (分析處理部)等。光源控制部41與光源裝置2連接。于是，光源控制部41根據(jù)例如使用者的設(shè)定輸入，向光源裝置2輸出指定的控制信號，進而使指定亮度的白色光從光源裝置2射出。
測色傳感器控制部42與測色傳感器3連接。于是，測色傳感器42根據(jù)例如使用者的設(shè)定輸入，設(shè)定使測色傳感器3接收的光的波長，并向測色傳感器輸出內(nèi)容為檢測該波長光的接收光量的控制信號。基于此，測色傳感器3的電壓控制部32根據(jù)控制信號設(shè)定向靜電致動器56施加的電壓，以使使用者所希望的光的波長透過。測色處理部43控制測色傳感器控制部42，使標準具5的反射膜間的間隙尺寸變化，改變透過標準具5的光的波長。另外，測色處理部43根據(jù)從受光部31輸入的受光信號，取得透過了標準具5的光的光量。然后，測色處理部43根據(jù)如上地得到的各波長的光的受光量，算出被檢查對象A反射的光的色度。第一實施方式的作用效果綜上所述，根據(jù)本實施方式，具有以下的效果。本實施方式涉及的標準具(波長可變干涉濾波器)5在固定基板51的與可動基板52相對的面設(shè)置有槽部58，形成第一反射膜54與第二反射膜55之間的間隙的空間與外部經(jīng)由槽部58連通。因此，在通過靜電致動器56的驅(qū)動，可動部522以向第一反射膜54靠近的方式動作時，存在于形成間隙的空間中的空氣通過槽部58向標準具5的外部流動。所以，在可動部522移動時空氣阻力難以作用。因此，第一反射膜54與第二反射膜55靠近的時間變短，在短時間內(nèi)可以達到獲取所希望的波長的透過光，濾波器的響應(yīng)性提聞。另外，槽部58被從第一反射膜54或者第二反射膜55的中心等角度、放射狀地形成，空氣均等地經(jīng)由各槽部58而向標準具5的外部流走。因此，在第一反射膜54與第二反射膜55靠近時，空氣能夠在與可動基板52的厚度正交的方向平衡地移動，進而能夠平行地保持第一反射膜54與第二反射膜55。作為使空氣沿可動部522的移動方向流動的方法，雖然可以考慮在第二反射膜55開孔，但開了孔的面積部分成為噪聲，測定精度下降。另外，在連結(jié)保持部523開孔的情況下，難以保持其厚度精度，其結(jié)果，存在驅(qū)動精度下降的缺點。與其相對，對于本實施方式的標準具5,在與固定基板51以及可動基板52的厚度交叉的方向、換而言之與可動部522的移動方向交叉的方向上設(shè)置有空氣流動的槽部58。這樣，由于在可動基板52側(cè)不具有使空氣流動的結(jié)構(gòu)，因而能夠維持靜電致動器56的驅(qū)動精度，能夠維持分光后的光的測定精度。另外，對于本實施方式的標準具5，在減壓氣氛的包裝內(nèi)容納標準具5的情況下，具有能夠經(jīng)由槽部58立即吸引形成間隙的空間內(nèi)的空氣的優(yōu)點。作為本實施方式涉及的濾光器模塊的測色傳感器3以及作為光分析裝置的測色裝置I具備在第一反射膜54與第二反射膜55靠近時存在于形成間隙的空間中的空氣經(jīng)由槽部58被排出到外部的標準具5。因此，在第一反射膜54與第二反射膜55靠近時，空氣阻力難以對可動部522發(fā)揮作用，第一反射膜54與第二反射膜55靠近的時間變?yōu)槎虝r間。所以，能夠提供響應(yīng)性優(yōu)異的測色傳感器3和測色裝置I。第一實施方式涉及的標準具的變形例接下來，對第一實施方式中已說明的標準具的變形例進行說明。圖7是示出第一實施方式的標準具的變形例的俯視圖。圖8是沿圖7的C-C線的截面圖。在本變形例中，在槽部形成有柱狀突起這一點上與第一實施方式不同。因此，對于與第一實施方式相同的構(gòu)成，標以相同的符號并省略說明。以固定基板51與可動基板52接合的方式構(gòu)成標準具6。 在固定基板51，形成有槽部58，在該槽部58內(nèi)形成有多個柱狀部60。柱狀部60從槽部58的底面豎起，其前端的面具有平坦的接合面62。柱狀部60的接合面62與固定基板51的接合面53a形成在同一平面內(nèi)，在接合面62上形成有接合膜(未圖示)。而且，接合面62被構(gòu)成為在與可動基板52的接合中，形成于接合面62的接合膜與形成于可動基板52的對應(yīng)的部分的接合膜接觸，從而能夠接合。此外，柱狀部60的配置既可以有規(guī)律地配列，也可以任意地配置。如上所述，在本變形例中，由于在槽部58具有多個柱狀部60，因而在接合固定基板51與可動基板52時，柱狀部60的接合面62與可動基板52接觸，能夠防止可動基板52在槽部58中彎曲。另外，通過柱狀部60，固定基板51與基板52的接觸面積增加，因而能夠使接合強
度提高。以上，在第一實施方式中，雖然作為光分析裝置例示了測色裝置1，此外，還能夠在各種領(lǐng)域使用波長可變干涉濾波器、濾光器模塊、光分析裝置。例如，能夠用作用于檢測特定物質(zhì)的存在的光基座(base)的系統(tǒng)。作為這樣的系統(tǒng)，例如，能夠例示采用使用了標準具(波長可變干涉濾波器)的分光測量方式而高靈敏度檢測特定氣體的車載用漏氣檢測器或者呼吸檢查用的光聲微量氣體檢測器等氣體檢測裝置。第二實施方式下面，將根據(jù)附圖來說明氣體檢測裝置的一個例子。圖9是示出具備了標準具的氣體檢測裝置的一個例子的截面圖。圖10是示出氣體檢測裝置的控制系統(tǒng)的構(gòu)成的框圖。如圖9所示，該氣體檢測裝置100構(gòu)成為具備傳感器芯片110、流路120和主體部130，其中，該流路120具備了 吸引口 120A、吸引流路120B、排出流路120C以及排出口120D。主體部130由如下部分構(gòu)成具有可裝卸流路120的開口的傳感器部蓋131、排出單元133、殼體134、光學部135、濾波器136、包括標準具(波長可變干涉濾波器)5和受光元件137 (受光部)等的檢測部(濾光器模塊)、處理被檢測的信號并控制檢測部的控制部138、供給電力的電力供給部139等。另外，光學部135由如下部分構(gòu)成射出光的光源135A ;將從光源135A射入的光向傳感器芯片110側(cè)反射,再將從傳感器芯片一側(cè)射入的光向受光元件137側(cè)透過的光分束器135B ;以及透鏡135C、135D、135E。另外，如圖10所示，在氣體檢測裝置100上，設(shè)置有操作面板140、顯示部141、用于與外部接口的連接部142、電能供給部139。在電能供給部139為二次電池時，也可以具備用于充電的連接部143。并且，氣體檢測裝置100的控制部138具備信號處理部144，由CPU等構(gòu)成；光源驅(qū)動器電路145，用于控制光源135A ;電壓控制部146，用于控制標準具5 ;受光電路147，接收來自受光元件137的信號；傳感器芯片檢測電路149，接收來自讀取傳感器芯片110的代碼并檢測有無傳感器芯片110的傳感器芯片檢測器148的信號；以及排出驅(qū)動器電路150，控制排出單元133等。接下來，以下將針對氣體檢測裝置100的動作進行說明。在主體部130的上部的傳感器部蓋131的內(nèi)部，設(shè)有傳感器芯片檢測器148，由該傳感器芯片檢測器148檢測有無傳感器芯片110。信號處理部144如果檢測出來自傳感器芯片檢測器148的檢測信號，則判斷為是安裝有傳感器芯片110的狀態(tài)，并向顯示部141發(fā)出使內(nèi)容為可實施檢測動作的信息顯示的顯示信號。然后，當由例如使用者操作操作面板140，內(nèi)容為開始檢測處理的指示信號被從操作面板140向信號處理部144輸出時，首先，信號處理部144將光源工作的信號輸出至光源驅(qū)動器電路145,使光源135A工作。如果光源135A被驅(qū)動,貝U可以從光源135A以單一波長射出直線偏光的穩(wěn)定激光。另外，在光源135A中，內(nèi)置有溫度傳感器或者光量傳感器，其信息被向信號處理部144輸出。然后,信號處理部144如果根據(jù)從光源135A輸入的溫度、光量，判斷為光源135A正在穩(wěn)定地動作，則控制排出驅(qū)動器電路150，使排出單元133工作。由此，含有應(yīng)檢測目標物質(zhì)(氣體分子)的氣體樣品被從吸引口 120A向吸引流路120B、傳感器芯片110內(nèi)、排出流路120C、排出口 120D引導。另外，傳感器芯片110是一種組裝有多個金屬納米結(jié)構(gòu)體并利用了局部表面等離子體共振的傳感器。在這種傳感器芯片110中，通過激光，在金屬納米結(jié)構(gòu)體間形成增強電場，如果氣體分子進入該增強電場內(nèi)，則會產(chǎn)生包含了分子振動信息的拉曼散射光和瑞利散射光。這些瑞利散射光或者拉曼散射光通過光學部135而射入至濾波器136，瑞利散射光通過濾波器136被分離，拉曼散射光射入至標準具5中。然后，信號處理部144控制電壓控制部146，調(diào)整施加在標準具5上的電壓，進而通過標準具5使與成為檢測對象的氣體分子對應(yīng)的拉曼散射光分光。然后，如果分光后的光由受光兀件137接收,則與受光量對應(yīng)的受光信號經(jīng)由受光電路147被輸出至信號處理部144。信號處理部144比較通過上述那樣得到的與成為檢測對象的氣體分子對應(yīng)的拉曼散射光的光譜數(shù)據(jù)與ROM中存儲的數(shù)據(jù)，判定是否為目標氣體分子，進行物質(zhì)的確定。另夕卜，信號處理部144使其結(jié)果信息顯示在顯示部141上，或者從連接部142向外部輸出。此外，在圖9、圖10中，例示了通過標準具5分光拉曼散射光，并根據(jù)分光后的拉曼散射光進行氣體檢測的氣體檢測裝置100，但作為氣體檢測裝置，也可以用作通過檢測氣體特有的吸光度來確定氣體類別的氣體檢測裝置。在該情況下，將使氣體流入傳感器內(nèi)部以檢測入射光中由氣體吸收的光的氣體傳感器用作本發(fā)明的濾光器模塊。然后，將通過這種氣體傳感器來分析、辨別流入至傳感器內(nèi)的氣體的氣體檢測裝置100作為本發(fā)明的光分析裝置。在這種構(gòu)成中，也能夠使用本發(fā)明的波長可變干涉濾波器來檢測氣體的成分。另外，作為用于檢測特定物質(zhì)的存在的系統(tǒng)，不限于上述氣體檢測，能夠例示出基于近紅外分光的糖類的非侵入性測定裝置或者食品、活體、礦物等的信息的非侵入性測定裝置等物質(zhì)成分分析裝置。第三實施方式接下來，作為上述物質(zhì)成分分析裝置的一個示例，說明食品分析裝置。圖11是顯示作為利用了標準具5的光分析裝置的一個示例的食品分析裝置的構(gòu)成的框圖。該食品分析裝置200具備檢測器(濾光器模塊)210、控制部220以及顯示部230。檢測器210具備射出光的光源211、導入來自測定對象物的光的攝像透鏡212、對從攝像透鏡212導入的光進行分光的標準具(波長可變干涉濾波器)5以及檢測分光后的光的攝像 部(受光部)213。另外，控制部220具備光源控制部221，實施光源211的亮燈/滅燈控制、亮燈時的亮度的控制；電壓控制部222，控制標準具5 ;檢測控制部223，控制攝像部213，并取得由攝像部213攝像后的分光圖像；信號處理部224 ;以及存儲部225。在該食品分析裝置200中，如果使裝置驅(qū)動，則光源211被光源控制部221控制，進而使光從光源211照射至測定對象物。然后，測定對象物反射的光通過攝像透鏡212射入至標準具5。標準具5通過電壓控制部222的控制被施加可分光所希望的波長的電壓，分光后的光被由例如CCD照相機等構(gòu)成的攝像部213攝像。另外，攝像后的光作為分光圖像被蓄積于存儲部225。另外，信號處理部224通過控制電壓控制部222而使施加在標準具5上的電壓值變化，取得對應(yīng)于各波長的分光圖像。然后，信號處理部224對蓄積在存儲部225中的各圖像的各像素的數(shù)據(jù)進行運算處理，求出各像素的光譜。另外，在存儲部225中，存儲有例如與光譜對應(yīng)的食品成分的相關(guān)信息，信號處理部224以存儲部225中所存儲的有關(guān)食品的信息為依據(jù)，分析所求出的光譜數(shù)據(jù)，進而求出檢測對象中所含有的食品成分及其含量。另外，根據(jù)所得到的食品成分和含量，也能夠算出食品卡路里和鮮度等。并且，通過分析圖像內(nèi)的光譜分布，也能夠?qū)嵤┰跈z查對象的食物中鮮度正在下降的部分的抽取等，另外，還能夠?qū)嵤┦称穬?nèi)所含有的異物等的檢測。然后，信號處理部224進行使所得到的檢查對象的食品成分或者含量、卡路里和鮮度等信息顯示于顯示部230的處理。另外，在圖11中，雖然示出食品分析裝置200的例子，但通過大致同樣的構(gòu)成，也能夠用作上述那樣的其他信息的非侵入性測定裝置。例如，能夠用作血液等體液成分的測定、分析等分析活體成分的活體分析裝置。作為這種活體分析裝置，就例如測定血液等體液成分的裝置而言，如果是檢測乙醇的裝置，則能夠用作檢測汽車駕駛員的飲酒狀態(tài)的防止酒后駕駛裝置。另外，也能夠用作具備了這種活體分析裝置的電子內(nèi)視鏡系統(tǒng)。并且，也能夠用作實施礦物的成分分析的礦物分析裝置。并且，作為本發(fā)明的波長可變干涉濾波器、濾光器模塊、光分析裝置，能夠應(yīng)用于如下這樣的裝置。例如，通過使各波長的光的強度隨時間變化，也能夠用各波長的光來傳送數(shù)據(jù)，此時，通過利用設(shè)置在濾光器模塊中的標準具來分光特定波長的光，并使受光部接收光，從而能夠提取出由特定波長的光傳送的數(shù)據(jù)，通過具備了這種數(shù)據(jù)提取用濾光器模塊的光分析裝置，處理各波長的光的數(shù)據(jù)，從而也能夠?qū)嵤┕馔ㄐ拧５谒膶嵤┓绞搅硗?，作為其他光分析裝置，也能夠應(yīng)用于利用本發(fā)明的標準具(波長可變干涉濾波器)對光進行分光并拍攝分光圖像的光譜照相機、光譜分析器等。作為這種光譜照相機的一個例子，可以列舉出內(nèi)置有標準具的紅外線照相機。圖12是示出光譜照相機的構(gòu)成的立體圖。如圖12所示，光譜照相機300具備照相機主體310、攝像透鏡單元320、攝像部330。照相機主體310是被使用者把持、操作的部分。
攝像透鏡單元320設(shè)在照相機主體310上，將射入的圖像光導入至攝像部330。另夕卜，該攝像透鏡單元320被構(gòu)成為具備物鏡321、成像透鏡322以及設(shè)在它們之間的標準具5。攝像部330由受光元件構(gòu)成，對由攝像透鏡單元320導光后的圖像光進行攝像。在這種光譜照相機300中，利用標準具5使成為攝像對象的波長的光透過，從而能夠?qū)λＭㄩL的光的分光圖像進行攝像。并且，也可以將本發(fā)明的標準具用作帶通濾波器，例如，也能夠用作光學式激光裝置，在發(fā)光元件射出的規(guī)定波長區(qū)域的光中、僅分光以規(guī)定的波長為中心的窄帶的光，并使其透過。另外，也可以將本發(fā)明的標準具用作活體認證裝置，例如，也能夠應(yīng)用于使用了近紅外區(qū)域或者可見區(qū)域的光的血管、指紋、視網(wǎng)膜、虹膜等的認證裝置。并且，能夠?qū)V光器模塊和光分析裝置用作濃度檢測裝置。此時，利用標準具對從物質(zhì)射出的紅外能量(紅外光)進行分光，分析，測定樣品中的被檢體的濃度。如上述所顯示的那樣，本發(fā)明的波長可變干涉濾波器、濾光器模塊以及光分析裝置能夠應(yīng)用于從入射光分光指定光的任何的裝置。本發(fā)明并不限于上述說明的實施方式，實施本發(fā)明時的具體結(jié)構(gòu)和順序在能夠達成本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)，能夠適當?shù)刈兏鼮槠渌Y(jié)構(gòu)等。而且，在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)可以由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員進行多種變形。符號說明I測色裝置、2光源裝置、3測色傳感器、4控制裝置、5、6標準具、21光源、22透鏡、31受光部、32電壓控制部、41光源控制部、42測色傳感器控制部、43測色處理部、51固定基板、52可動基板、53接合部、53a，53b接合面、54第一反射膜、55第二反射膜、56靜電致動器、58槽部、60柱狀部、62接合面、100氣體檢測裝置、200食品分析裝置、300光譜照相機、511電極形成部、512反射膜形成部、513引出形成部、514引出形成、515引出形成部、516引出形成部、522可動部、523連結(jié)保持部、561第一電極、561a電極、561b電極、562第二電極、562a電極、562b電極、565引出電極、565P電極焊盤、566引出電極、566P電極焊盤、568、567連接電極、
571P電極焊盤、572P電極焊盤、581引出電極、581P電極焊盤、 582引出電極、582P電極焊盤
權(quán)利要求
1.一種波長可變干涉濾波器，其特征在于，具備 第一基板； 第二基板，與所述第一基板相對； 第一反射膜，形成于所述第一基板的與所述第二基板相對的面； 第二反射膜，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一反射膜有間隙地相對； 第一電極，設(shè)置于所述第一基板的與所述第二基板相對的面； 第二電極，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一電極相對； 接合部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面，用于接合所述第一基板與所述第二基板；以及 槽部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面中的至少一個面， 其中，形成所述第一反射膜與所述第二反射膜之間的所述間隙的空間經(jīng)由所述槽部與外部連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于，所述槽部被形成多個。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于，所述槽部從所述第一反射膜或所述第二反射膜的中心以等角度、放射狀地形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于， 在所述第二基板，形成有可動部，設(shè)有所述第二反射膜，并且使所述第一反射膜與所述第二反射膜的間隙尺寸可變；以及連結(jié)保持部，與所述可動部連結(jié)，其厚度形成為比所述可動部的厚度薄， 在與所述第二基板相對的所述第一基板，形成有所述槽部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于，在所述槽部形成有多個具有接合所述第一基板與所述第二基板的接合面的柱狀部。
6.—種濾光器模塊,其特征在于,包括 第一基板； 第二基板，與所述第一基板相對； 第一反射膜，形成于所述第一基板的與所述第二基板相對的面； 第二反射膜，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一反射膜有間隙地相對； 第一電極，設(shè)置于所述第一基板的與所述第二基板相對的面； 第二電極，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一電極相對； 接合部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面，用于接合所述第一基板與所述第二基板； 槽部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面中的至少一個面；以及 受光部，接收透過了所述第一反射膜或所述第二反射膜的光。
7.一種光分析裝置，其特征在于，包括 第一基板； 第二基板，與所述第一基板相對； 第一反射膜，形成于所述第一基板的與所述第二基板相對的面； 第二反射膜，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一反射膜有間隙地相對； 第一電極，設(shè)置于所述第一基板的與所述第二基板相對的面；第二電極，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一電極相對； 接合部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面，用于接合所述第一基板與所述第二基板； 槽部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面中的至少一個面； 受光部，接收透過了所述第一反射膜或所述第二反射膜的光； 以及 分析處理部，根據(jù)由所述受光部得到的信號來分析所述光的光特性。
8.一種波長可變干涉濾波器，其特征在于，具備 第一基板； 第二基板，與所述第一基板相對； 第一反射膜，形成于所述第一基板的與所述第二基板相對的面； 第二反射膜，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一反射膜有間隙地相對； 第一接合部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面，在從所述第一基板和所述第二基板的厚度方向俯視時，被配置在所述第一反射膜和所述第二反射膜的外側(cè)，用于接合所述第一基板與所述第二基板； 第二接合部，設(shè)置于所述第二基板，并與第一接合部接合；以及 槽部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面中的至少一個面， 其中，形成所述第一反射膜與所述第二反射膜之間的所述間隙的空間經(jīng)由所述槽部與外部連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的波長可變干涉濾波器，其特征在于，還包括 第一電極，設(shè)置于所述第一基板的與所述第二基板相對的面； 以及 第二電極，設(shè)置于所述第二基板，并與所述第一電極相對。
10.一種波長可變干涉濾波器，其特征在于，具備 第一基板； 第二基板，與所述第一基板相對； 第一反射膜，形成于所述第一基板的與所述第二基板相對的面上或者上方； 第二反射膜，設(shè)置于所述第二基板上或者上方，并與所述第一反射膜有間隙地相對； 第一電極，設(shè)置于所述第一基板的與所述第二基板相對的面上或者上方； 第二電極，設(shè)置于所述第二基板上或者上方，并與所述第一電極相對； 接合部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面，用于接合所述第一基板與所述第二基板；以及 槽部，設(shè)置于所述第一基板和所述第二基板的彼此相對的面中的至少一個面， 其中，形成所述第一反射膜與所述第二反射膜之間的所述間隙的空間經(jīng)由所述槽部與外部連通。
全文摘要
本發(fā)明提供一種波長可變干涉濾波器、濾光器模塊以及光分析裝置。該波長可變干涉濾波器具備固定基板；可動基板，與固定基板相對；第一反射膜，形成于固定基板的與可動基板相對的面；第二反射膜，設(shè)置于可動基板，并與第一反射膜有間隙地對置；第一電極，設(shè)置于固定基板的與可動基板相對的面；第二電極，設(shè)置于可動基板，并與第一電極相對；接合部，設(shè)置于固定基板和可動基板互相對置的面，接合固定基板與可動基板；以及槽部，設(shè)置于固定基板和可動基板彼此相對的面中的至少一個面，其中，形成第一反射膜與第二反射膜之間的間隙的空間與外部經(jīng)由槽部連通。
文檔編號G02B26/00GK102902059SQ20121025168
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者松下友紀, 松野靖史 申請人:精工愛普生株式會社