(57)【要約】      （修正有）【課題】受光素子や受光素子が実装された受光素子基板から放射される電磁波によって、分光素子を透過する光の波長が不安定になることを防止可能な、光学装置を提供する。【解決手段】光学装置１０は、入射光から所定波長の光を透過させ、かつ印加する電圧を制御することで透過させる光の波長を変更する分光素子５０と、分光素子が設けられる分光素子基板６０と、分光素子を透過した光を受光する受光素子３０と、受光素子が設けられる受光素子基板４０と、分光素子基板と受光素子基板との間に配置され、少なくとも表面が基準電位に維持された中間部材７０と、を備える。【選択図】図１
2020134235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光から所定波長の光を透過させ、かつ印加する電圧を制御することで透過させる光の波長を変更する分光素子と、
前記分光素子が設けられる分光素子基板と、
前記分光素子を透過した光を受光する受光素子と、
前記受光素子が設けられる受光素子基板と、
前記分光素子基板と前記受光素子基板との間に配置され、少なくとも表面が基準電位に維持された中間部材と、
を備えることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
前記中間部材は、前記分光素子基板及び前記受光素子基板のうちのいずれか一方を覆う
ことを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項２に記載の光学装置において、
前記分光素子から前記受光素子に向かう光進行方向に沿って見た平面視で、前記分光素子基板及び前記受光素子基板の一方の外縁は、前記分光素子基板及び前記受光素子基板の他方の外縁よりも内側に位置し、
前記中間部材は、前記分光素子基板及び前記受光素子基板の一方を覆う
ことを特徴とする光学装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学装置において、
前記中間部材は、前記分光素子を透過した光を前記受光素子に向かって通過させる貫通孔を有する
ことを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項４に記載の光学装置において、
前記分光素子を透過する光に対して透光性を有する透光性部材を備え、
前記透光性部材は、前記貫通孔を覆って配置されており、
前記透光性部材の少なくとも表面は、導電性を有し、前記中間部材に導通している
ことを特徴とする光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、分光素子及び受光素子を備え、分光素子により分光された光を受光素子で受光する光学装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の光学装置では、分光素子として、一対の反射膜と、一対の反射膜の間の距離を変更する静電アクチュエーターとを備えた波長可変干渉フィルターが用いられており、波長可変干渉フィルターが筐体内に保持されることで光学フィルターデバイスが構成されている。そして、光学フィルターデバイスと、光学フィルターデバイスを透過した光を受光する受光素子（受光部）とが、回路基板を介して一体的に構成されている。つまり、光学フィルターデバイスと、受光素子との間に回路基板が設けられ、双方が回路基板を介して制御部に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１７８４１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、波長可変干渉フィルターのように、電圧印加によって透過する光の波長を変更する分光素子は、電磁波の影響を受けやすく、電磁波によるノイズ電流によって分光素子を透過する光の波長が不安定になるとの課題があり、光学装置の性能が低下する。
また、特許文献１に記載の装置は、回路基板に分光素子と受光素子との双方を配置する構成であるが、分光素子が設けられる分光素子基板と、受光素子が設けられる受光素子基板とを別構成とする場合もある。しかし、分光素子基板と受光素子基板との間の距離を遠ざけると、受光素子で光を受光する際に受光量が低下するので、分光素子基板と受光素子基板とは、近接して配置されることが好ましい。このように、分光素子基板と受光素子基板とを近接して配置する構成とする場合、受光素子や受光素子基板から放射される電磁波が、分光素子や分光素子基板に入射し、分光素子が電磁波の影響を受ける。よって、この場合も、分光素子を透過する光の波長が不安定になるとの課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一適用例に係る光学装置は、入射光から所定波長の光を透過させ、かつ印加する電圧を制御することで透過させる光の波長を変更する分光素子と、前記分光素子が設けられる分光素子基板と、前記分光素子を透過した光を受光する受光素子と、前記受光素子が設けられる受光素子基板と、前記分光素子基板と前記受光素子基板との間に配置され、少なくとも表面が基準電位に維持された中間部材と、を備える。
【０００６】
本適用例の光学装置において、前記中間部材は、前記分光素子基板及び前記受光素子基板のうちのいずれか一方を覆うことが好ましい。
【０００７】
本適用例の光学装置において、前記分光素子から前記受光素子に向かう光進行方向に沿って見た平面視で、前記分光素子基板及び前記受光素子基板の一方の外縁は、前記分光素子基板及び前記受光素子基板の他方の外縁よりも内側に位置し、前記中間部材は、前記分光素子基板及び前記受光素子基板の一方を覆うことが好ましい。
【０００８】
本適用例の光学装置において、前記中間部材は、前記分光素子を透過した光を前記受光素子に向かって通過させる貫通孔を有することが好ましい。
【０００９】
本適用例の光学装置において、前記分光素子を透過する光に対して透光性を有する透光性部材を備え、前記透光性部材は、前記貫通孔を覆って配置されており、前記透光性部材の少なくとも表面は、導電性を有し、前記中間部材に導通していることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る分光カメラの概略構成を示す断面図。
【図２】本実施形態の分光素子を示す概略断面図。
【図３】本実施形態の分光カメラを＋Ｚ側から見た際の撮像素子基板、分光素子基板、及び中間部材の配置関係を示す平面図。
【図４】本実施形態の波長可変干渉フィルターの第一ミラー及び第二ミラーと、貫通孔との位置関係を示す図。
【図５】変形例１に係る分光カメラの概略構成を示す断面図。
【図６】変形例３に係る分光カメラの概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、実施形態について説明する。
［分光カメラ１０の全体構成］
図１は、本実施形態の光学装置である分光カメラ１０の概略構成を示す断面図である。
分光カメラ１０は、撮影対象の分光画像を撮像する撮像装置であり、図１に示すように、カメラ筐体２０と、撮像素子３０と、撮像素子基板４０と、分光素子５０と、分光素子基板６０と、中間部材７０と、を備えている。
本実施形態において、撮像素子３０の光軸をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する２軸をＸ軸及びＹ軸とする。また、Ｚ軸において、分光素子５０から撮像素子３０に向かう方向、つまり、入射光の光進行方向を＋Ｚ方向とする。
【００１２】
［カメラ筐体２０の構成］
カメラ筐体２０は、第一ケース２１と、第二ケース２２とを備えている。なお、第一ケース２１及び第二ケース２２は、共通の基準電位（グラウンド電位）に維持されている。
第一ケース２１は、第二ケース２２に対向する台座面２１１を有する。この台座面２１１は、例えばＸＹ平面に平行な平面である。台座面２１１の中央部には、撮像素子基板４０を配置する配置凹部２１２が設けられている。
【００１３】
第二ケース２２は、第一ケース２１の−Ｚ側に配置されている。第二ケース２２は、図１に示すように、Ｚ軸に平行な内周面を有するケース壁２２１と、ケース壁２２１の−Ｚ側の端部から、第一ケース２１の台座面２１１を覆うように配置される天面部２２２とを備える。これにより、カメラ筐体２０は、第一ケース２１の台座面２１１及び配置凹部２１２と、第二ケース２２のケース壁２２１及び天面部２２２と、に囲われる内部空間を有し、当該内部空間に撮像素子３０、撮像素子基板４０、分光素子５０、分光素子基板６０及び中間部材７０が配置される。
【００１４】
また、第二ケース２２の天面部２２２には、カメラ筐体２０の内外に光を透過させる入射窓２２３が設けられている。また、入射窓２２３には、レンズホルダー２３が装着されている。このレンズホルダー２３は、画像光を分光素子５０及び撮像素子３０に導く、少なくとも１つ以上のレンズを保持している。なお、図１において、レンズの図示は省略している。
【００１５】
［撮像素子３０及び撮像素子基板４０の構成］
撮像素子３０は、分光カメラ１０に入射した画像光を受光して受光量に応じた信号を出力する受光素子である。本実施形態の撮像素子３０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）や、ＣＣＤ（Charged-coupled devices）であり、ＸＹ方向にマトリクス状に配置された複数の画素を有し、各画素でそれぞれ光を受光することで画像を撮像する。
【００１６】
撮像素子基板４０は、撮像素子３０が実装された受光素子基板であり、撮像素子３０の駆動を制御するための撮像ドライバー回路等も組み込まれている。図示は省略するが、撮像素子基板４０は、例えば、分光カメラ１０の外部に設けられたコントローラーに通信可能に接続され、コントローラーから入力される制御信号に基づいて、撮像素子３０を駆動させ、撮像処理を実施させる。
【００１７】
そして、撮像素子３０が実装された撮像素子基板４０は、図１に示すように、第一ケース２１の配置凹部２１２内に配置され、第一ケース２１に対して撮像素子基板４０が固定される。この際、本実施形態では、図１に示すように、撮像素子基板４０の−Ｚ側の面（放射面４１）が、台座面２１１と略同一平面上に配置され、撮像素子３０が台座面２１１よりも−Ｚ側に突出して配置される。よって、撮像素子基板４０の放射面４１に交差する放射側面４２は、配置凹部２１２の内壁に対向する。
【００１８】
［分光素子５０及び分光素子基板６０の構成］
分光素子５０は、分光素子基板６０に実装されている。分光素子５０及び分光素子基板６０は、図１に示すように、撮像素子３０の−Ｚ側で、中間部材７０を介して配置されている。中間部材７０の詳細な説明は後述する。
【００１９】
図２は、本実施形態の分光素子５０を示す概略断面図である。
本実施形態では、分光素子５０は、図２に示すように、パッケージ筐体５１と、パッケージ筐体５１の内部に収納される波長可変干渉フィルター５２と、を備えている。ここで、本実施形態では、波長可変干渉フィルター５２がパッケージ筐体５１内に収納されて構成される例を示すが、パッケージ筐体５１が設けられず、波長可変干渉フィルター５２が分光素子基板６０に直接実装される構成などとしてもよい。
パッケージ筐体５１は、図２に示すように、ベース５１１と、リッド５１２と、を備えている。これらのベース５１１及びリッド５１２が接合されることで、内部に収容空間が形成され、この収容空間内に波長可変干渉フィルター５２が収納される。
【００２０】
（波長可変干渉フィルター５２の概略構成）
波長可変干渉フィルター５２は、いわゆる、ファブリーペローエタロン素子である。具体的には、波長可変干渉フィルター５２は、第一基板５２１と、第一基板５２１に対向する第二基板５２２とを有する。第一基板５２１の第二基板５２２に対向する面には、第一ミラー５２３が設けられ、第二基板５２２の第一基板５２１に対向する面には、第一ミラー５２３に対向する第二ミラー５２４が設けられている。つまり、第一ミラー５２３及び第二ミラー５２４が、ミラーギャップＧを介して対向配置されている。第一ミラー５２３及び第二ミラー５２４は、例えば金属膜や誘電体多層膜により構成されている。
【００２１】
また、第二基板５２２には、第二ミラー５２４が設けられる可動部５２５と、可動部５２５の外周に設けられ、可動部５２５よりも厚み寸法が小さいダイアフラム部５２６とが設けられている。さらに、第一基板５２１は、第二基板５２２に対向する面に第一電極５２７Ａを備え、第二基板５２２は、第一電極５２７Ａに対向する第二電極５２７Ｂを備えている。
このような構成では、これらの第一電極５２７Ａ及び第二電極５２７Ｂによって静電アクチュエーター５２７が構成され、第一電極５２７Ａ及び第二電極５２７Ｂの間に電圧を印加することで、第二基板５２２のダイアフラム部５２６が撓み、可動部５２５が第一基板５２１側に変位する。これにより、ミラーギャップＧの寸法が変動し、当該ミラーギャップ寸法に応じた波長の光を波長可変干渉フィルター５２から透過させることが可能となる。
【００２２】
また、本実施形態の波長可変干渉フィルター５２において、第一基板５２１の一端部は、第二基板５２２の一端部よりも外側に突出するフィルター固定端５２８を構成する。このフィルター固定端５２８は、パッケージ筐体５１に対して、固定部材５０１を介して固定されている。
第二基板５２２の一部には、第一電極５２７Ａ及び第二電極５２７Ｂのそれぞれに対応した端子部５２９が設けられている。これらの端子部５２９は、パッケージ筐体５１に設けられた端子（内側端子５１４）に接続される。
【００２３】
（パッケージ筐体５１の構成）
パッケージ筐体５１は、上述したように、ベース５１１及びリッド５１２により構成される。
ベース５１１は、例えば図２に示すように、略容器状に構成されている。ベース５１１は、撮像素子３０の光軸（Ｚ軸）に沿って厚み方向に貫通する開口部５１１Ａを備え、この開口部５１１Ａには、透光板５１３が接合されている。
また、ベース５１１のリッド５１２に対向する内面には、波長可変干渉フィルター５２の端子部５２９に接続される内側端子５１４が設けられている。さらに、ベース５１１は、内側端子５１４が設けられる位置に、パッケージ筐体５１の内外を貫通する貫通部５１５が形成されており、内側端子５１４は、貫通部５１５を介して、ベース５１１のリッド５１２とは反対側の面に設けられた外側端子５１６に接続されている。波長可変干渉フィルター５２の第一電極５２７Ａ、及び第二電極５２７Ｂは、端子部５２９から、内側端子５１４、及び外側端子５１６を介して、分光素子基板６０に接続される。
【００２４】
リッド５１２は、透光性の基板により構成され、ベース５１１の容器開口端を閉塞するように、ベース５１１に接続されている。
ベース５１１、リッド５１２、及び、透光板５１３により密閉されるパッケージ筐体５１の内部空間の気圧は大気圧未満に減圧されていることが好ましく、これにより、ミラーギャップＧを変化させる際の感度を向上させることが可能となる。
【００２５】
分光素子基板６０は、分光素子５０が実装された回路基板であり、分光素子５０の駆動を制御するための分光ドライバー回路等も組み込まれている。また、図示は省略するが、分光素子基板６０は、例えば、分光カメラ１０の外部に設けられたコントローラーに通信可能に接続され、コントローラーから入力される制御信号に基づいて、分光素子５０を駆動させ、分光処理を実施させる。具体的には、分光カメラ１０において、複数の分光波長に対する分光画像を撮像する場合、分光素子５０を透過させる光の波長を複数の分光波長に順次切り替えて、撮像素子３０での撮像処理を実施させる。この場合、コントローラーから分光素子基板６０に分光波長の指令値が入力され、分光ドライバー回路は、指令値に基づいた電圧を静電アクチュエーター５２７に印加する。
【００２６】
［中間部材７０の構成］
中間部材７０は、上述したように、撮像素子３０が実装された撮像素子基板４０と、分光素子５０が実装された分光素子基板６０との間に配置された、遮光性部材である。中間部材７０は、撮像素子３０が実装された撮像素子基板４０及び第一ケース２１に対向する第一面７１と、第一面７１とは反対側の面の第二面７２とを有する。
中間部材７０は、例えば金属や導電性樹脂等の導電性部材によって形成されており、第一ケース２１及び第二ケース２２の少なくともいずれか一方に接することで、基準電位に維持されている。本実施形態では、中間部材７０の第一ケース２１に対向する第一面７１には、第一ケース２１に向かって突出する導通突出部７１１が設けられ、この導通突出部７１１は第一ケース２１に接している。また、中間部材７０のカメラ筐体２０への固定方法は特に限定されないが、例えば、金属ねじを用いたねじ止めにより、中間部材７０をカメラ筐体２０に固定することが好ましい。本実施形態では、中間部材７０は、第一ケース２１に対して金属ねじによるねじ止めによって固定されており、これにより、中間部材７０と第一ケース２１とを確実に導通させることができる。
【００２７】
図３は、＋Ｚ側から分光カメラ１０を見た際の、撮像素子基板４０、分光素子基板６０、及び中間部材７０の配置関係を示す平面図である。
図３に示すような平面視において、分光素子基板６０の面積は、撮像素子基板４０の面積よりも大きく、中間部材７０の面積は、撮像素子基板４０及び分光素子基板６０の面積よりも大きい。つまり、図３に示すように、分光素子基板６０の外縁は、中間部材７０の外縁よりも内側に位置し、撮像素子基板４０の外縁は、中間部材７０の外縁及び分光素子基板６０の外縁よりも内側に位置する。
よって、撮像素子基板４０の放射面４１の全面が中間部材７０に覆われ、分光素子基板６０の＋Ｚ側の面（基板対向面６１）の全面が中間部材７０に覆われている。
【００２８】
また、中間部材７０は、Ｚ軸に沿って、第一面７１から第二面７２までを貫通する貫通孔７３を備える。
図４は、Ｚ軸に沿って分光カメラ１０を見た際の、波長可変干渉フィルター５２の第一ミラー５２３及び第二ミラー５２４と、貫通孔７３との位置関係を示す図である。
貫通孔７３は、図４に示すように、第一ミラー５２３及び第二ミラー５２４が重なり合う領域の径寸法よりも小さい開口径を有し、かつ、第一ミラー５２３及び第二ミラー５２４が重なり合う領域内に含まれるように配置されている。これにより、遮光性を有する中間部材７０のＺ軸に沿って設けられた貫通孔７３は、分光素子５０から撮像素子３０に光を導く際のアパーチャーとして機能する。つまり、分光素子５０の第一ミラー５２３及び第二ミラー５２４により分光された光が貫通孔７３を通って撮像素子３０に導かれ、その他の光成分は、遮光性の中間部材７０により遮光される。そのため、撮像素子３０に迷光成分が入射する不都合が抑制される。
【００２９】
また、中間部材７０には、貫通孔７３を閉塞する透光性部材８０が接合されている。本実施形態では、図１に示すように、透光性部材８０は、中間部材７０の第二面７２に接合されているが、第一面７１に接合されていてもよい。
透光性部材８０は、分光素子５０により分光する分光波長に対して透光性を有する部材である。例えば、分光素子５０を透過する光の波長を可視光域内で順次切り替える場合、透光性部材８０は、可視光域に対して所定値以上の光透過率を有する部材により構成すればよい。
【００３０】
この透光性部材８０は、少なくとも表面に導電性を有する。つまり、透光性部材８０は、ＩＴＯや導電性ポリマー等により形成された導電性及び透光性を有する部材であってもよく、ガラス等の透明絶縁体の表面に、ＩＴＯ膜等の透光性の導電膜を成膜した部材であってもよい。
また、透光性部材８０は、中間部材７０に対して、導電性を有する接合材によって接合されている。導電性を有する接合材としては、例えば、導電性粒子がドープされた導電性の接着剤や導電性テープを用いることができる。
これにより、透光性部材８０と中間部材７０とが導通し、透光性部材８０は、中間部材７０やカメラ筐体２０と同じ基準電位に維持されることになる。
【００３１】
［シールド効果の説明］
分光カメラ１０では、撮像素子３０として、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーが用いられるが、これらのイメージセンサーは、駆動時に強い電磁波を放射する。
一方、分光素子５０は、分光波長を例えば１０ｎｍ間隔で切り替える処理を行うこともあり、高精度に波長制御を行うためには、外部からの電磁波を高い遮断率で遮断することが求められる。特に、本実施形態では、分光素子５０として波長可変干渉フィルター５２が用いられる。このような波長可変干渉フィルター５２は、簡素な構成で小型化及び薄型化が可能であるが、静電アクチュエーター５２７によりミラーギャップＧを制御するため、電磁波の影響によって動作が不安定になりやすい。
【００３２】
これに対して、本実施形態の分光カメラ１０では、撮像素子３０及び撮像素子基板４０の放射面４１は、基準電位に維持された中間部材７０によって覆われている。中間部材７０には、分光素子５０からの光を通過させる貫通孔７３が設けられているが、当該貫通孔７３は、中間部材７０に導通し、少なくとも表面が基準電位となる透光性部材８０によって覆われている。
また、撮像素子３０が実装された撮像素子基板４０は、基準電位に維持された第一ケース２１の配置凹部２１２内に配置されている。一方、撮像素子３０は、撮像素子基板４０に実装されることで、図１に示すように、第一ケース２１の台座面２１１から第二ケース２２側に突出する。これに対し、中間部材７０の導通突出部７１１が、撮像素子３０の＋Ｘ側及び−Ｘ側に配置され、第一ケース２１に接している。
よって、本実施形態では、撮像素子３０の−Ｚ側の面（受光面３１）、撮像素子基板４０の放射面４１、撮像素子３０の受光面３１に交差する受光側面３２、及び撮像素子基板４０の放射面４１に交差する放射側面４２が、基準電位に維持された中間部材７０と透光性部材８０と第一ケース２１とによって囲われる構成となる。これにより、撮像素子３０及び撮像素子基板４０から電磁波が放射されたとしても、当該電磁波が、分光素子５０や分光素子基板６０に入射される量を大きく減らすことができる。
【００３３】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の分光カメラ１０は、入射光から所定波長の光を透過させ、かつ印加する電圧を制御することで透過させる光の波長を変更する分光素子５０と、分光素子５０が実装される分光素子基板６０と、分光素子５０を透過した光を受光する撮像素子３０と、撮像素子３０が実装される撮像素子基板４０と、分光素子基板６０と撮像素子基板４０との間に配置され、少なくとも表面が基準電位に維持された中間部材７０と、を備える。
このような構成では、撮像素子３０による撮像処理によって、撮像素子３０や撮像素子基板４０から強い電磁波が放出されたとしても、当該電磁波が中間部材７０にシールドされる。よって、分光素子５０や分光素子基板６０への電磁波の入射を抑制でき、電磁波に起因するノイズ電流の発生が抑制され、ノイズ電流によって分光素子５０の波長制御が不安定になる不都合も抑制できる。
【００３４】
本実施形態に分光カメラ１０において、中間部材７０は、撮像素子基板４０を覆って設けられている。より具体的には、分光カメラ１０をＺ軸に沿って見た際に、撮像素子基板４０の外縁は、分光素子基板６０の外縁よりも内側に位置し、中間部材７０は、撮像素子基板４０を覆って設けられている。
本実施形態では、分光素子基板６０は、撮像素子基板４０よりもサイズが大きいので、中間部材７０が分光素子基板６０を覆う構成とすると、その分、中間部材７０のサイズも大きくする必要があり、分光カメラ１０自体も大型化する。これに対して、中間部材７０が撮像素子基板４０を覆う構成とすることで、中間部材７０が分光素子基板６０を覆う構成とする場合に比べて、中間部材７０の小型化を図れ、分光カメラ１０も小型化できる。
【００３５】
本実施形態の分光カメラ１０において、中間部材７０は、分光素子５０を透過した光を撮像素子３０に向かって通過させる貫通孔７３を有する。このため、中間部材７０として遮光性部材を用いることが可能となる。遮光性の中間部材７０を用いることで、中間部材７０で反射された光成分が撮像素子３０や分光素子５０に入射する不都合が抑制され、精度の高い分光画像を撮像することが可能となる。
【００３６】
また、中間部材７０の貫通孔７３を覆って、分光素子５０を透過する光に対して透光性を有する透光性部材８０が設けられており、この透光性部材８０は、少なくとも表面が導電性を有し、中間部材７０に導通している。
上記のように、中間部材７０に貫通孔７３のみを設けると、撮像素子３０や撮像素子基板４０から放射された電磁波が、貫通孔７３を介して、分光素子５０や分光素子基板６０に入射する場合がある。これに対して、本実施形態では、貫通孔７３に透光性部材８０が設けられており、この透光性部材８０の少なくとも表面は、中間部材７０と同様に基準電位に維持され、シールドとして機能する。これによって、電磁波が貫通孔７３を通過する不都合を抑制することができる。
【００３７】
［変形例］
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。
［変形例１］
上記実施形態では、撮像素子基板４０が第一ケース２１の配置凹部２１２内に配置されている。これにより、撮像素子基板４０の側面が配置凹部２１２の内壁に対向し、撮像素子基板４０の放射面４１の全体、及び当該放射面４１に交差する放射側面４２が、基準電位に維持される中間部材７０及び第一ケース２１に覆われ、分光素子５０への電磁波の影響を低減している。
これに対して、第一ケース２１に配置凹部２１２が設けられない構成としてもよい。図５は、変形例１に係る分光カメラ１０Ａの概略構成を示す断面図であり、第一ケース２１に配置凹部２１２が設けられておらず、台座面２１１に直接撮像素子基板４０が固定されている。なお、図５では、台座面２１１に撮像素子基板４０が固定される例であるが、台座面２１１から突出した突起部に撮像素子基板４０が固定される構成としてもよい。
中間部材７０Ａは、第一実施形態と同様に、第一ケース２１に向かって突出する導通突出部７１１Ａを備え、導通突出部７１１Ａの突出先端部が第一ケース２１に接し、電気的に導通している。
そして、変形例１に係る中間部材７０Ａでは、Ｚ軸に沿って見た際に、導通突出部７１１Ａが、撮像素子３０及び撮像素子基板４０を囲う枠状に構成されている。これにより、撮像素子３０の受光面３１及び受光側面３２、撮像素子基板４０の放射面４１及び放射側面４２が、それぞれ、中間部材７０Ａに対向して覆われる構成となる。つまり、撮像素子３０及び撮像素子基板４０は、基準電位に維持された第一ケース２１及び中間部材７０Ａに囲われる。このため、上記実施形態と同様の作用効果が得られ、撮像素子３０及び撮像素子基板４０から電磁波が放射されたとしても、当該電磁波が中間部材７０Ａや第一ケース２１に遮断され、分光素子５０や分光素子基板６０に入射する電磁波の量を減らすことができる。
【００３８】
［変形例２］
上記実施形態において、中間部材７０は、Ｚ軸に沿って見た際に、撮像素子基板４０及び分光素子基板６０より大きい例を示した。つまり、上記実施形態では、中間部材７０は、撮像素子基板４０の放射面４１の全体を覆い、分光素子基板６０の基板対向面６１の全体を覆っている。
これに対して、中間部材７０が撮像素子基板４０及び分光素子基板６０のいずれか一方を覆う構成としてもよい。例えば、分光素子基板６０が、中間部材７０よりも大きい構成としてもよい。この場合、中間部材７０は、撮像素子基板４０の放射面４１の全体を覆い、分光素子基板６０の基板対向面６１の一部のみを覆う。このような構成でも、撮像素子基板４０から放射される電磁波を中間部材７０で遮断することができ、分光素子５０の安定動作を図ることができる。
【００３９】
［変形例３］
また、上記実施形態や図５に示す変形例では、撮像素子３０の受光面３１及び受光側面３２、撮像素子基板４０の放射面４１及び放射側面４２が、中間部材７０、又は、中間部材７０及び第一ケース２１によって覆われる構成であるが、分光素子５０や分光素子基板６０が基準電位に維持された中間部材７０や第二ケース２２に覆われる構成としてもよい。
図６は、変形例３に係る分光カメラ１０Ｂの概略構成を示す断面図である。
図６に示す分光カメラ１０Ｂでは、中間部材７０Ｂは、第二ケース２２に対向する位置に、凹部７２１を有し、この凹部７２１内に、分光素子５０及び分光素子基板６０が配置されている。したがって、分光素子５０及び分光素子基板６０の＋Ｚ側の面に交差する側面が中間部材７０Ｂの凹部７２１の内壁に対向し、分光素子５０及び分光素子基板６０の＋Ｚ側の面が中間部材７０Ｂの第二面７２に対向して覆われる。このような構成でも、上記実施形態と同様に、分光素子５０及び分光素子基板６０への電磁波の入射を効果的に抑制することが可能となる。
【００４０】
また、上記実施形態において、Ｚ軸に沿った平面視で、撮像素子基板４０の外縁が分光素子基板６０の外縁よりも内側に位置する例としているが、分光素子基板６０の外縁が撮像素子基板４０の外縁よりも内側に位置する構成としてもよい。この場合、図６に示すように、中間部材７０Ｂによって分光素子基板６０を覆う構成とすることが好ましく、これにより、分光カメラ１０Ｂの小型化を図ることができる。つまり、分光素子基板６０及び撮像素子基板４０の一方の外縁が、分光素子基板６０及び撮像素子基板４０の他方の外縁よりも内側に位置する構成である場合に、中間部材７０が、分光素子基板６０及び撮像素子基板４０の一方、つまりサイズが小さい方の基板を覆う構成とすればよい。
【００４１】
［変形例４］
上記実施形態では、中間部材７０に貫通孔７３が設けられる構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、中間部材７０が透光性を有する部材により構成されている場合では、貫通孔７３が設けられていなくてもよい。
なお、中間部材７０が透光性を有する場合、第一ミラー５２３及び第二ミラー５２４を透過した分光波長の光のみならず、例えばカメラ筐体２０で反射された光等の迷光が撮像素子３０に入射する場合がある。よって、中間部材７０が透光性を有する部材により構成されている場合、表面に導電性を有する遮光性膜を形成し、上記実施形態の貫通孔７３の形成箇所に相当する部分のみ、遮光性膜を除去して光通過領域を形成すればよい。この場合、透光性部材８０も不要となる。
【００４２】
［変形例５］
上記実施形態では、分光素子５０として、波長可変干渉フィルター５２を示したが、その他の分光素子が用いられてもよい。例えば、ＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter）やＬＣＴＦ（Liquid crystal tunable filter）など、電圧の印加によって分光波長を変更する分光素子を用いることができる。
【００４３】
［変形例６］
上記実施形態では、光学装置の一例として分光カメラ１０を例示し、撮像素子３０は、画像光を撮像することで分光画像を撮像したが、これに限定されない。例えば、所定の測定点で反射された光を受光することで、測定点の分光スペクトルを測定する分光測定装置等であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…分光カメラ（光学装置）、２０…カメラ筐体、２１…第一ケース、２２…第二ケース、２３…レンズホルダー、３０…撮像素子（受光素子）、３１…受光面、３２…受光側面、４０…撮像素子基板、４１…放射面、４２…放射側面、５０…分光素子、５１…パッケージ筐体、５２…波長可変干渉フィルター、６０…分光素子基板、６１…基板対向面、７０，７０Ａ，７０Ｂ…中間部材、７１…第一面、７２…第二面、７３…貫通孔、８０…透光性部材、２１１…台座面、２１２…配置凹部、２２１…ケース壁、２２２…天面部、２２３…入射窓、５２３…第一ミラー、５２４…第二ミラー、７１１，７１１Ａ…導通突出部、７２１…凹部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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