(57)【要約】【課題】光学特性の低下を抑制可能な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】各電極パッド（各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐ，５５１Ｐ，５４１Ｐ）が設けられた可動基板を備える波長可変干渉フィルターと、可動基板に対向し、この波長可変干渉フィルターが配置されるベース基板と、可動基板とベース基板との間に配置され、これらを固定する固定部材７と、を備える光学フィルターデバイスであって、固定部材７は、フィルター平面視において、上記各電極パッドと重なる位置に配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続端子が設けられた基板を備えた干渉フィルターと、
前記基板に対向し、前記干渉フィルターが載置されるベース基板と、
前記基板と前記ベース基板との間に配置され、前記基板を前記ベース基板に固定する固定部材と、を備え、
前記固定部材は、前記基板及び前記ベース基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記接続端子と重なる位置に配置された
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記ベース基板を備え、前記ベース基板に固定された前記干渉フィルターを収納する筐体を備え、
前記筐体は、前記接続端子とワイヤーボンディングによって電気的に接続された筐体側端子を備えた
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記接続端子は、複数設けられ、これらの前記接続端子は、一方向に沿って配置されており、
前記固定部材は、前記平面視において、前記複数の前記接続端子に跨って配置された
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記接続端子は、複数設けられ、
前記固定部材は、前記平面視において、前記複数の前記接続端子のそれぞれに重なる位置に個別に配置された
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記基板は、略矩形状の外形を有し、前記矩形の一辺側に前記接続端子が設置された端子設置領域を有する端子設置部を備え、
前記矩形の一辺と平行な第一方向における、前記端子設置領域の長さは、前記端子設置部の長さの３０％以下である
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記固定部材は、Ａｇペーストである
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項７】
接続端子が設けられた基板を備えた干渉フィルターと、
前記基板に対向し、前記干渉フィルターが載置されるベース基板と、
前記基板と前記ベース基板との間に配置され、前記基板を前記ベース基板に固定する固定部材と、
前記干渉フィルターにより取り出された光を検出する検出部と、を備え、
前記固定部材は、前記基板及び前記ベース基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記接続端子と重なる位置に配置された
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項８】
接続端子が設けられた基板を備えた干渉フィルターと、
前記基板に対向し、前記干渉フィルターが載置されるベース基板と、
前記基板と前記ベース基板との間に配置され、前記基板を前記ベース基板に固定する固定部材と、
前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、
前記固定部材は、前記基板及び前記ベース基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記接続端子と重なる位置に配置された
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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干渉フィルターが知られている。また、このような干渉フィルターを筐体内に収納した光学フィルターデバイスが知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１には、板状の台座（ベース基板）及び円筒状のキャップを有するパッケージ（筐体）を備えている赤外線式ガス検出器（光学フィルターデバイス）が記載されている。この筐体は、ベース基板の周縁部分と、キャップの円筒一端部とが溶接又は接着されて接続されており、ベース基板とキャップとの間に、ファブリペローフィルタ（干渉フィルター）を収納する空間が設けられる。また、干渉フィルターは、検出部に接着固定され、この検出部が缶パッケージの台座上に接着固定されている。
【０００４】
特許文献２には、チューナブル光学フィルタ（干渉フィルター）がパッケージ（筐体）内部に、固定、及び収容された光学フィルターデバイス（光電子デバイス）が記載されている。この光学フィルターデバイスにおいて、干渉フィルターは、筐体のヘッダ（ベース基板）上面に装着された垂直スタック内に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７０１６３号公報
【特許文献２】特表２００５−５１０７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、特許文献１及び特許文献２には、干渉フィルターを筐体内部に収容、及び固定する旨が記載されているが、具体的な方法が記載されていない。
ここで、干渉フィルターに、例えば反射膜間のギャップ寸法を変更するための駆動電極や、反射膜の帯電を除去するための帯電除去電極が設けられる場合がある。このような電極が設けられる場合、電極に対して配線を施す際の押圧力により、干渉フィルターが傾斜したり、基板に撓みが生じたりする場合があり、干渉フィルターの光学特性に影響が及ぶという課題がある。
【０００７】
本発明の目的は、光学特性の低下を抑制可能な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である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の光学フィルターデバイスは、接続端子が設けられた基板を備えた干渉フィルターと、前記基板に対向し、前記干渉フィルターが載置されるベース基板と、前記基板と前記ベース基板との間に配置され、前記基板を前記ベース基板に固定する固定部材と、を備え、前記固定部材は、前記基板及び前記ベース基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記接続端子と重なる位置に配置されたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、本発明において、干渉フィルターとしては、上記基板と、この基板に設けられ、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、この第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、を少なくとも備える構成が例示できる。
また、上記基板には電極が設けられており、上記接続端子は、当該電極と電気的に接続されている構成が例示できる。
【００１０】
本発明では、ベース基板に干渉フィルターの基板を固定する際に、基板及びベース基板を基板厚み方向から見た平面視において、基板に設けられた接続端子と重なる位置に基板とベース基板とを固定する固定部材が配置されている。
このような構成では、当該接続端子と重なる位置に固定部材が設けられているので、接続端子に対して配線を接続する際に、接続端子に押圧力が加わった場合でも、当該押圧力による干渉フィルターの傾きを抑制できる。
【００１１】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記ベース基板を備え、前記ベース基板に固定された前記干渉フィルターを収納する筐体を備え、前記筐体は、前記接続端子とワイヤーボンディングによって電気的に接続された筐体側端子を備えたことが好ましい。
本発明によれば、ワイヤーボンディングによって、接続端子と筐体側端子とが電気的に接続される。このようなワイヤーボンディングでは、例えば先端にボールが形成されたワイヤーをワイヤークランプで保持し、ターゲットとなる接続端子にワイヤークランプを押圧してボールを接触させてボンドする。このようなワイヤーボンディングでは、接続端子が微小サイズに形成されている場合でも精度よくワイヤーを所望の位置に接続することができる。一方、ワイヤークランプを接続端子に押圧する際に、干渉フィルターに押圧力が加わるが、上述したように、平面視において接続端子と重なる位置に固定部材が設けられているため、当該押圧力による干渉フィルターの傾斜や基板の反り及び撓みを抑制できる。
【００１２】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記接続端子は、複数設けられ、これらの前記接続端子は、一方向に沿って配置されており、前記固定部材は、前記平面視において、前記複数の前記接続端子に跨って配置されたことが好ましい。
本発明では、固定部材は、平面視において、複数の接続端子に跨って配置されている。
これにより、複数の接続端子に対して１つの固定部材を配置することで基板とベース基板とを固定できるので、製造工程の簡略化が可能となる。
【００１３】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記接続端子は、複数設けられ、前記固定部材は、前記平面視において、前記複数の前記接続端子のそれぞれに重なる位置に個別に配置されたことが好ましい。
本発明では、固定部材は、平面視において、複数の接続端子のそれぞれに重なる位置に個別に配置されている。
これにより、上述の傾き抑制効果を担保しつつも、固定部材による固定面積を小さくできるので、上述の熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力をより小さくでき、基板への応力の影響をより抑制でき基板の反りをより抑制できる。
【００１４】
本発明の光学フィルターデバイスは、前記基板は、略矩形状の外形を有し、前記矩形の一辺側に前記接続端子が設置された端子設置領域を有する端子設置部を備え、前記矩形の一辺と平行な第一方向における、前記端子設置領域の長さは、前記端子設置部の長さの３０％以下であることが好ましい。
本発明では、略矩形状の基板の矩形の一辺側に端子設置部が設けられ、この端子設置部には、上記矩形の一辺に沿う第一方向に沿って上記複数の接続端子が設けられている。そして、これらの接続端子と重なる領域である端子設置領域の第一方向に沿う長さは、端子設置部の第一方向に沿う長さの３０％以下となっている。
これにより、上述の傾き抑制効果を担保しつつも、固定部材による固定面積を小さくできるので、上述の熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力をより確実に小さくでき、基板への応力の影響をより抑制できる。
【００１５】
本発明の光学フィルターデバイスは、前記固定部材は、Ａｇペーストであることが好ましい。
干渉フィルターが筐体内部に収納されている場合、この筐体内部を例えば大気圧以下に減圧することで、大気に含まれるガス等による反射膜の劣化や、異物の付着をより効果的に抑制できる。このような場合に、固定部材にＡｇペーストを用いることにより、固定部材によるアウトガスの発生（デガス）を抑制でき、筐体内部をより確実に減圧状態に維持できる。
【００１６】
本発明の光学モジュールは、接続端子が設けられた基板を備えた干渉フィルターと、前記基板に対向し、前記干渉フィルターが載置されるベース基板と、前記基板と前記ベース基板との間に配置され、前記基板を前記ベース基板に固定する固定部材と、前記干渉フィルターにより取り出された光を検出する検出部と、を備え、前記固定部材は、前記基板及び前記ベース基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記接続端子と重なる位置に配置されたことを特徴とする。
【００１７】
本発明では、上記発明と同様に、接続端子と重なる位置に固定部材が設けられているので、接続端子に対して配線を接続する際に、接続端子に押圧力が加わった場合でも、当該押圧力による干渉フィルターの傾きを抑制でき、所望の性能を有する光学モジュールをより確実に提供できる。
【００１８】
本発明の電子機器は、接続端子が設けられた基板を備えた干渉フィルターと、前記基板に対向し、前記干渉フィルターが載置されるベース基板と、前記基板と前記ベース基板との間に配置され、前記基板を前記ベース基板に固定する固定部材と、前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、前記固定部材は、前記基板及び前記ベース基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記接続端子と重なる位置に配置されたことを特徴とする。
【００１９】
本発明では、上記発明と同様に、接続端子と重なる位置に固定部材が設けられているので、接続端子に対して配線を接続する際に、接続端子に押圧力が加わった場合でも、当該押圧力による干渉フィルターの傾きを抑制でき、所望の性能を有する電子機器をより確実に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第一実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す斜視図。
【図２】前記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３】前記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４】前記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５】前記実施形態における固定部材の位置を説明する図。
【図６】前記実施形態の光学フィルターデバイスの製造工程を示す工程図。
【図７】第二実施形態における固定部材の位置を説明する図。
【図８】第三実施形態における測色装置の概略構成を示すブロック図。
【図９】本発明に係る光学フィルターデバイスの一変形例において、ベース基板に配置された波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。
【図１０】本発明の電子機器の一例であるガス検出装置を示す概略図。
【図１１】図１０のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の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。
【図１３】本発明の電子機器の一例であ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】
【００２１】
［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。
［光学フィルターデバイスの構成］
図１は、本発明に係る第一実施形態の光学フィルターデバイス６００の概略構成を示す斜視図である。図２は、光学フィルターデバイス６００の断面図である。
光学フィルターデバイス６００は、入射した検査対象光から、所定の目的波長の光を取り出して射出させる装置であり、筐体６０１と、筐体６０１の内部に収納される波長可変干渉フィルター５（図２、及び３参照）を備えている。このような光学フィルターデバイス６００は、例えば測色センサー等の光学モジュールや、測色装置やガス分析装置等の電子機器に組み込むことができる。なお、光学フィルターデバイス６００を備えた光学モジュールや電子機器の構成については、後述の第三実施形態において説明する。
【００２２】
［波長可変干渉フィルターの構成］
波長可変干渉フィルター５は、本発明の干渉フィルターを構成する。図３は、光学フィルターデバイス６００に設けられた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４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線で断面にした際の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３に示すように、例えば矩形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、固定基板５１及び本発明の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、固定基板５１の第一接合部５１３、及び可動基板の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）により接合されることで、一体的に構成されている。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１又は可動基板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。
【００２３】
固定基板５１には、図４に示すように、固定反射膜５４（上述の第二反射膜に相当する）が設けられている。また、可動基板５２には、可動反射膜５５（上述の第一反射膜に相当する）が設けられている。これらの固定反射膜５４及び可動反射膜５５は、反射膜間ギャップＧ１を介して対向配置されている。
そして、波長可変干渉フィルター５には、反射膜間ギャップＧ１の距離（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に設けられた固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた可動電極５６２とを備え、各電極５６１，５６２が対向することにより構成されている（図３の斜線で示す領域）。これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、電極間ギャップを介して対向する。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。
なお、本実施形態では、反射膜間ギャップＧ１が電極間ギャップよりも小さく形成される構成を例示するが、例えば波長可変干渉フィルター５により透過させる波長域によっては、反射膜間ギャップＧ１を電極間ギャップよりも大きく形成してもよい。
【００２４】
フィルター平面視において、可動基板５２の辺の一辺側（例えば、図３における辺Ｃ３−Ｃ４）は、固定基板５１よりも外側に突出する。この可動基板５２の突出部分は、固定基板５１と接合されない非接合部５２６である。この可動基板５２の非接合部５２６のうち、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１側から見た際に露出する面は、本発明の端子設置部に相当する電装面５２４を構成する。
【００２５】
（固定基板の構成）
固定基板５１は、厚みが例えば５００μｍに形成されたガラス基材を加工することで形成される。具体的には、図４に示すように、固定基板５１には、エッチングにより電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２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及び可動電極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。
【００２６】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、波長可変干渉フィルター５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、前記平面視における電極配置溝５１１の中心部から、図４に示すように可動基板５２側に突出して形成されている。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、電装面５２４に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００２７】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、反射膜設置部５１２の周囲に固定電極５６１が設けられている。この固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられ、図３に示す辺Ｃ１−Ｃ２側に開口を有する略Ｃ字状に形成されている。また、固定電極５６１上に、固定電極５６１及び可動電極５６２の間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１のＣ字開口部付近の外周縁から、図３に示す頂点Ｃ３−頂点Ｃ４間の辺に向かって延出する固定引出電極５６３Ａが設けられている。この固定引出電極５６３Ａの延出先端部（固定基板５１の辺Ｃ３−Ｃ４に位置する部分）は、可動基板５２側に設けられた固定接続電極５６３Ｂに、バンプ電極５６３Ｃを介して電気的に接続される。この固定接続電極５６３Ｂは、電極引出溝５１１Ｂを通り電装面５２４まで延出し、電装面５２４において本発明の接続端子に相当する固定電極パッド５６３Ｐを構成する。固定電極パッド５６３Ｐは、後述する、ベース基板６１０に設けられた内側端子６１５に接続される。
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。
【００２８】
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を備えている。
この反射膜設置部５１２には、図４に示すように、固定反射膜５４が設置されている。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。さらに、誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
【００２９】
そして、固定基板５１は、固定反射膜５４に接続され、固定電極５６１のＣ字開口部を通り辺Ｃ１−Ｃ２に向かって延出した後、辺Ｃ３−Ｃ４に向かって延出する固定ミラー電極５４１Ａを備えている。この固定ミラー電極５４１Ａは、例えば、固定反射膜５４がＡｇ合金等の金属膜により構成されている場合、固定反射膜５４と同時に形成することができる。
この固定ミラー電極５４１Ａの延出先端部（固定基板５１の辺Ｃ３−Ｃ４に位置する部分）は、可動基板５２側に設けられた固定ミラー接続電極５４１Ｂに、バンプ電極５４１Ｃを介して電気的に接続される。この固定ミラー接続電極５４１Ｂは、電極引出溝５１１Ｂを通り電装面５２４まで延出し、電装面５２４において本発明の接続端子に相当する固定ミラー電極パッド５４１Ｐを構成する。なお、固定ミラー電極パッド５４１Ｐは、後述する、ベース基板６１０に設けられた内側端子６１５に接続され、さらに、不図示のグランド回路に接続される。これにより固定反射膜５４がグランド電位（０Ｖ）に設定されている。
【００３０】
また、固定基板５１の固定反射膜５４が設けられない方の面は、図４に示すように、光入射面５１６である。光入射面５１６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、低屈折率膜及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。
更に、固定基板５１の光入射面５１６には、図４に示すように、例えばＣｒ等により形成される非透光性部材５１５が設けられる（なお、図３においては、非透光性部材５１５の図示が省略されている。）。この非透光性部材５１５は、環状に形成され、好ましくは円環状に形成される。そして、非透光性部材５１５の環内周径は、固定反射膜５４及び可動反射膜５５により光干渉させるための有効径に設定されている。これにより、非透光性部材５１５は、光学フィルターデバイス６００に入射した入射光を絞るアパーチャーとして機能する。
【００３１】
そして、固定基板５１の可動基板５２に対向する面のうち、エッチングにより、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２及び電極引出溝５１１Ｂが形成されない面は、第一接合部５１３を構成する。この第一接合部５１３には、第一接合膜５３１が設けられ、この第一接合膜５３１が、可動基板５２に設けられた第二接合膜５３２に接合されることで、上述したように、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
【００３２】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、厚みが例えば２００μｍに形成されるガラス基材を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３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の外側に設けられ、可動部５２１を保持する保持部５２２と、保持部５２２の外側に設けられた基板外周部５２５と、を備えている。
【００３３】
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、少なくとも反射膜設置面５１２Ａ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、低屈折率膜及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。また、本実施形態では、可動部５２１の固定基板５１と対向する面が、可動面５２１Ａである。
【００３４】
可動電極５６２は、電極間ギャップを介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と対向する位置に、図３に示す辺Ｃ３−Ｃ４側に開口を有する略Ｃ字状に形成されている。また、可動基板５２には、可動電極５６２のＣ字開口部付近の外周縁から電装面５２４に向かって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の延出先端部は、電装面５２４において本発明の接続端子に相当する可動電極パッド５６４Ｐを構成する。可動電極パッド５６４Ｐは、後述する、ベース基板６１０に設けられた内側端子６１５に接続される。
【００３５】
可動反射膜５５は、図４に示すように、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４と反射膜間ギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、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。
可動基板５２は、固定ミラー電極５４１Ａと同様に、可動反射膜５５に接続され、可動電極５６２のＣ字開口部を通り電装面５２４に向かって延出する可動ミラー電極５５１を備えている。この可動ミラー電極５５１の延出先端部は、電装面５２４において本発明の接続端子に相当する可動ミラー電極パッド５５１Ｐを構成する。なお、可動ミラー電極パッド５５１Ｐは、後述する、ベース基板６１０に設けられた内側端子６１５に接続され、さらに、固定ミラー電極パッド５４１Ｐ同様に、不図示のグランド回路に接続される。これにより可動反射膜５５がグランド電位（０Ｖ）に設定されている。
【００３６】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。
このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。この際、可動部５２１の厚み寸法は、保持部５２２の厚み寸法よりも大きく、剛性が大きくなる。そのため、保持部５２２が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化が起こらない。したがって、可動部５２１に設けられた可動反射膜５５の撓みも生じず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を常に平行状態に維持することが可能となる。
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。
【００３７】
基板外周部５２５は、上述したように、フィルター平面視において保持部５２２の外側に設けられている。この基板外周部５２５の固定基板５１に対向する面は、第一接合部５１３に対向する第二接合部５２３を備えている。そして、この第二接合部５２３には、第二接合膜５３２が設けられ、上述したように、第二接合膜５３２が第一接合膜５３１に接合されることで、固定基板５１及び可動基板５２が接合されている。
【００３８】
［筐体の構成］
図１及び図２に戻り、筐体６０１は、ベース基板６１０と、リッド６２０と、ベース側ガラス基板６３０（透光基板）と、リッド側ガラス基板６４０（透光基板）と、を備える。
ベース基板６１０は、例えば単層セラミック基板により構成される。このベース基板６１０には、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２が設置される。
可動基板５２は、ベース基板６１０との間に配置された固定部材７によってベース基板６１０に対して固定されている。
【００３９】
図５は、可動基板５２の電装面５２４の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが設けられた領域（端子設置領域）を固定基板５１側から見た際の、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと固定部材７との位置関係を示す図である。
固定部材７は、図５に示すように、フィルター平面視で、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐに跨って、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが配置された領域と重なる領域に配置されている。なお、固定部材７は、図５では、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと重なる領域よりもわずかに大きい領域に配置されている。
【００４０】
固定部材７としては、内部空間６５０を真空状態に維持するためにデガス（ガスの放出）の少ないＡｇペーストを用いている。なお、固定部材７としては、可動基板５２とベース基板６１０とを固定できる部材であればＡｇペーストに限定されず、例えば、エポキシ系やシリコーン系の接着剤を用いてもよい。
なお、固定部材７としては、その他、例えば、可動基板５２とベース基板６１０とを物理的に係合や嵌合する部材であってもよい。
【００４１】
なお、電装面５２４の長手方向Ｌ（すなわち、可動基板５２の辺Ｃ３−Ｃ４に平行な方向）における、端子設置領域の寸法Ｌ１は、電装面の寸法Ｌ２（図３参照）の３０％以下であることが好ましい。
例えば、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐの寸法が０．２ｍｍであり、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐ間の間隔が０．４ｍｍである場合、端子設置領域の寸法Ｌ１が約２．０ｍｍである。一方、電装面５２４の寸法Ｌ２（すなわち、可動基板５２の一辺の寸法）は、例えば約１０ｍｍである。この場合、端子設置領域の寸法Ｌ１は、電装面の寸法Ｌ２の２０％である。
【００４２】
なお、本発明者は、端子設置領域の長手方向Ｌの寸法を電装面５２４の寸法Ｌ２の３５％とした光学フィルターデバイスを作成し、各電極パッドと内側端子とを接続する前と、接続した後とで実験を行った。その結果、接続前に対して接続後において、分光特性の指標である半値幅が２倍となる結果を得た。この実験結果に基づき、端子設置領域の長手方向Ｌの寸法を電装面５２４の寸法Ｌ２の３０％以下とすることが好ましいことが明らかとなった。
【００４３】
ベース基板６１０には、波長可変干渉フィルター５の反射膜（固定反射膜５４，可動反射膜５５）に対向する領域に、光通過孔６１１が開口形成されている。
このベース基板６１０のリッド６２０に対向するベース内側面６１２（リッド対向面）には、波長可変干渉フィルター５の電装面５２４上の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐにそれぞれ個別に接続される４つの内側端子６１５が設けられている。
各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと各内側端子６１５とは、例えばワイヤーボンディングにより、Ａｕ等のワイヤー６１５Ａを用いて接続される。
【００４４】
また、ベース基板６１０は、各内側端子６１５が設けられる位置に対応して、貫通孔６１４が形成されている。各内側端子６１５は、貫通孔６１４を介して、ベース基板６１０のベース内側面６１２とは反対側のベース外側面６１３に設けられた各外側端子部６１６にそれぞれ接続されている。ここで、貫通孔６１４には、内側端子６１５及び外側端子部６１６を接続する金属部材（例えばＡｇペースト等）が充填され、筐体６０１の内部空間６５０の気密性が維持される。
そして、ベース基板６１０の外周部には、リッド６２０に接合されるベース接合部６１７が設けられている。
【００４５】
リッド６２０は、図１及び図２に示すように、ベース基板６１０のベース接合部６１７に接合されるリッド接合部６２４と、リッド接合部６２４から連続し、ベース基板６１０から離れる方向に立ち上がる側壁部６２５と、側壁部６２５から連続し、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側を覆う天面部６２６とを備えている。このリッド６２０は、例えばコバール等の合金又は金属により形成することができる。
このリッド６２０は、リッド接合部６２４と、ベース基板６１０のベース接合部６１７とが、接合されることで、ベース基板６１０に密着接合されている。
この接合方法としては、例えば、レーザー溶着の他、銀ロウ等を用いた半田付け、共晶合金層を用いた封着、低融点ガラスを用いた溶着、ガラス付着、ガラスフリット接合、エポキシ樹脂による接着等が挙げられる。これらの接合方法は、ベース基板６１０及びリッド６２０の素材や、接合環境等により、適宜選択することができる。
本実施形態では、ベース基板６１０のベース接合部６１７上に、例えば、ＮｉやＡｕ等により構成された接合用パターン６１７Ａを形成する。そして、この形成した接合用パターン６１７Ａ及びリッド接合部６２４に対して、高出力レーザー（例えばＹＡＧレーザー等）を照射してレーザー接合する。
【００４６】
リッド６２０の天面部６２６は、リッド６２０の内側（ベース基板６１０側）の側面であるリッド内側面６２２と、外側の側面であるリッド外側面６２３とを有し、ベース基板６１０に対して平行となる。この天面部６２６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、光通過孔６２１が開口形成されている。
ここで、本実施形態では、リッド６２０の光通過孔６２１から光が入射し、波長可変干渉フィルター５により取り出された光はベース基板６１０の光通過孔６１１から射出される。このような構成では、光通過孔６２１から入射された光のうち、波長可変干渉フィルター５の光入射面５１６に設けられた非透光性部材５１５の有効径の光のみが固定反射膜５４、可動反射膜５５に入射する。特に、波長可変干渉フィルター５の各基板５１，５２は、エッチングによる形状形成が行われ、エッチング部分はサイドエッチングの影響により曲面部が形成される。このような曲面部に光が入射すると、当該光が迷光となって光通過孔６１１から射出される場合がある。これに対して、本実施形態では、非透光性部材５１５によりこのような迷光の発生を防止することができ、所望の目的波長の光を取り出すことが可能となる。
【００４７】
ベース側ガラス基板６３０は、ベース基板６１０のベース外側面６１３側に、光通過孔６１１を覆って接合されるガラス基板である。ベース側ガラス基板６３０は、光通過孔６１１よりも大きいサイズに形成されている。当該ベース側ガラス基板６３０の平面中心点Ｏが光通過孔６１１の平面中心点Ｏと一致するように配置される。なお、この平面中心点Ｏは、波長可変干渉フィルター５の平面中心点Ｏと一致し、固定反射膜５４及び可動反射膜５５、非透光性部材５１５の環内周縁の平面中心点Ｏと一致する。そして、ベース側ガラス基板６３０は、光学フィルターデバイス６００をベース基板６１０（ベース側ガラス基板６３０）の厚み方向から見た平面視において、光通過孔６１１の外周縁６１１Ａより外側の領域（外周縁６１１Ａからベース側ガラス基板６３０の基板端縁６３１までの領域）がベース基板６１０に接合される。
【００４８】
リッド側ガラス基板６４０は、リッド６２０のリッド外側面６２３側に、光通過孔６２１を覆って接合されるガラス基板である。リッド側ガラス基板６４０は、光通過孔６２１よりも大きいサイズに形成されている。当該リッド側ガラス基板６４０の平面中心点Ｏが光通過孔６２１の平面中心点Ｏと一致するように配置される。そして、リッド側ガラス基板６４０は、光学フィルターデバイス６００をベース基板６１０（リッド側ガラス基板６４０）の厚み方向から見た平面視において、光通過孔６２１の外周縁６２１Ａより外側の領域（外周縁６２１Ａからリッド側ガラス基板６４０の基板端縁６４１までの領域）がリッド６２０に接合される。
【００４９】
ベース基板６１０及びベース側ガラス基板６３０の接合、並びに、リッド６２０及びリッド側ガラス基板６４０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。このようなガラスフリット接合では、接合部分に隙間が生じることがなく、また、デガス（ガス放出）の少ないガラスフリットを用いることで、内部空間６５０を真空状態に維持することができる。なお、ガラスフリット接合に限られず、低融点ガラスを用いた溶着、ガラス封着などによる接合を行ってもよい。また、内部空間６５０の真空状態の維持には適さないが、例えば内部空間６５０への異物の侵入を抑制する目的のみであれば、エポキシ樹脂等による接着を行ってもよい。
【００５０】
以上のように、本実施形態の光学フィルターデバイス６００では、筐体６０１は、ベース基板６１０及びリッド６２０の接合、ベース基板６１０及びベース側ガラス基板６３０の接合、並びに、リッド６２０及びリッド側ガラス基板６４０の接合により、筐体６０１の内部空間６５０が気密に維持されている。そして、本実施形態では、内部空間６５０は、真空状態に維持されている。
このように、内部空間６５０を真空状態に維持することで、波長可変干渉フィルター５の可動部５２１を移動させる際に、空気抵抗が発生せず、応答性を良好にすることができる。
【００５１】
［光学フィルターデバイスの製造方法］
次に、上述したような光学フィルターデバイス６００の製造方法について図面に基づいて説明する。
図６は、光学フィルターデバイス６００を製造する製造工程を示す工程図である。
光学フィルターデバイス６００の製造では、まず、光学フィルターデバイス６００を構成する波長可変干渉フィルター５を製造するフィルター準備工程（Ｓ１）、ベース基板準備工程（Ｓ２）、リッド準備工程（Ｓ３）をそれぞれ実施する。
【００５２】
（フィルター準備工程）
Ｓ１のフィルター準備工程では、まず、波長可変干渉フィルター５を製造する。
このフィルター準備工程Ｓ１では、固定基板５１及び可動基板５２を適宜エッチング処理等により形成する。そして、固定基板５１に対しては、固定電極５６１及び固定引出電極５６３Ａを成膜した後、非透光性部材５１５を成膜し、その後、固定反射膜５４を成膜する。また、可動基板５２に対しては、可動電極５６２を成膜した後、可動反射膜５５を成膜する。
この後、固定基板５１及び可動基板５２を、接合膜５３を介して接合することで波長可変干渉フィルター５が得られる。そして、非接合部５２６が形成されるように固定基板５１及び可動基板５２を接合する。
【００５３】
（ベース基板準備工程）
Ｓ２のベース基板準備工程では、まず、ベース外形形成工程を実施する（Ｓ２１）。このＳ２１では、セラミック基板の形成素材であるシートを積層した焼成前基板を適宜切削等し、光通過孔６１１を有するベース基板６１０の形状を成形する。そして、焼成前基板を焼成することで、ベース基板６１０を形成する。
なお、焼成形成されたベース基板６１０に対して、例えばＹＡＧレーザー等の高出力レーザーを利用した加工により、光通過孔６１１を形成してもよい。
次に、ベース基板６１０に貫通孔６１４を形成する貫通孔形成工程を実施する（Ｓ２２）。このＳ２２では、微細な貫通孔６１４を形成するために、例えばＹＡＧレーザー等を用いたレーザー加工を実施する。また、形成した貫通孔６１４には、ベース基板６１０に対する密着性が高い導電性部材を充填する。
【００５４】
この後、ベース基板６１０に内側端子６１５，外側端子部６１６を形成する配線形成工程を実施する（Ｓ２３）。
このＳ２３では、例えば、Ｎｉ／Ａｕ等の金属を用いためっき加工を実施して、内側端子６１５及び外側端子部６１６を形成する。また、ベース接合部６１７及びリッド接合部６２４を、レーザー溶接により接合する場合では、ベース接合部６１７にＮｉ等のめっきを施し、接合用パターン６１７Ａを形成する。
【００５５】
この後、ベース基板６１０に、光通過孔６１１を覆うベース側ガラス基板６３０を接合する光学窓接合工程を実施する（Ｓ２４）。
Ｓ２４では、ベース側ガラス基板６３０の平面中心と、光通過孔６１１の平面中心とが一致するようにアライメント調整を実施し、フリットガラスを用いたフリットガラス接合によりベース側ガラス基板６３０をベース基板６１０に接合する。
【００５６】
（リッド準備工程）
Ｓ３のリッド準備工程では、まず、リッド６２０を形成するリッド形成工程を実施する（Ｓ３１）。このＳ３１では、コバール等により構成された金属基板をプレス加工して、光通過孔６２１を有するリッド６２０を形成する。
この後、リッド６２０に、光通過孔６２１を覆うリッド側ガラス基板６４０を接合する光学窓接合工程を実施する（Ｓ３２）。
Ｓ３２では、リッド側ガラス基板６４０の平面中心と、光通過孔６２１の平面中心とが一致するようにアライメント調整を実施し、フリットガラスを用いたフリットガラス接合によりリッド側ガラス基板６４０をリッド６２０に接合する。
【００５７】
（デバイス組み立て工程）
次に、上記Ｓ１〜Ｓ３により得られた波長可変干渉フィルター５，ベース基板６１０，リッド６２０を接合して光学フィルターデバイス６００を形成するデバイス組み立て工程を実施する（Ｓ４）。
このＳ４では、まず、ベース基板６１０に対して波長可変干渉フィルター５を固定部材７により固定するフィルター固定工程を実施する（Ｓ４１）。本実施形態では、上述のとおり図２及び図３に示す位置で、可動基板５２の基板外周部５２５を、固定部材７を用いてベース基板６１０に固定する。固定部材７としては、本実施形態では、Ａｇペーストを用いている。固定部材は、フィルター平面視において、ベース基板６１０の端子設置領域と重なる位置に配置される。そして、固定反射膜５４，可動反射膜５５の平面中心点Ｏが、光通過孔６１１の平面中心点Ｏに一致するようにアライメント調整を実施する。このアライメント調整後、可動基板５２をベース基板６１０に貼り合わせ、Ａｇペーストを硬化させる。このようにして、波長可変干渉フィルター５をベース基板６１０に固定される。
【００５８】
この後、配線接続工程を実施する（Ｓ４２）。このＳ４２では、ワイヤーボンディングにより、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと、各内側端子６１５とをそれぞれワイヤー６１５Ａで接続する。すなわち、キャピラリーにワイヤーを挿通し、ワイヤー６１５Ａの先端にボール（ＦＡＢ：Free Air Ball）を形成する。この状態でキャピラリーを移動させてボールを固定電極パッド５６３Ｐに接触させ、ボンド６１５Ｂを形成する。そして、キャピラリーを移動させて内側端子６１５にもワイヤーを接続した後、ワイヤーを切断する。他の電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６４Ｐについても同様の接続工程を実施時する。
なお、ワイヤーボンディングとしてボールボンディングを用いて接続を行う例について説明したが、ウェッジボンディング等を用いてもよい。
【００５９】
この後、ベース基板６１０及びリッド６２０を接合する接合工程を実施する（Ｓ４３）。このＳ４３では、例えば真空チャンバー装置等において、真空雰囲気に設定された環境下でベース基板６１０及びリッド６２０を重ね合わせ、ベース基板６１０及びリッド６２０を例えばＹＡＧレーザー等を用いたレーザー接合により接合する。このようなレーザー接合では、接合部のみを局所的に高温化して接合するため、内部空間６５０の温度上昇を抑制できる。従って、波長可変干渉フィルター５の各反射膜５４，５５が高温により劣化する不都合を防止することができる。
以上により、光学フィルターデバイス６００が製造される。
【００６０】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、光学フィルターデバイス６００では、フィルター平面視において、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが設けられた端子設置領域と重なる位置に固定部材７が配置されている。
上述のように構成された光学フィルターデバイス６００では、ワイヤーボンディングを用いて、可動基板５２に設けられた各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと、ベース基板６１０に設けられた内側端子６１５とを導電性の部材を介して電気的に接続する。このように導電性の部材を接合する際に、キャピラリーによって各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが押圧されることとなる。
ここで、固定部材７が各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが設けれた端子設置領域と、フィルター平面視で重ならない位置に設けられている場合、上述のように各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが押圧された際に、固定部材７が設けられた位置を支点として波長可変干渉フィルター５がベース基板６１０に対して傾くおそれがある。
一方、上述のように構成された光学フィルターデバイス６００によれば、固定部材７が、フィルター平面視において、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが設けられた端子設置領域と重なる位置に配置されている。これにより、フィルター平面視において、固定部材７が、押圧位置と重なるように配置できるので、押圧された際の波長可変干渉フィルター５の傾きを抑制できる。また、波長可変干渉フィルター５の傾きを抑制できるため、所定の配置位置に波長可変干渉フィルター５を配置でき、光学フィルターデバイス６００の分光性能の低下を抑制できる。
【００６１】
また、ワイヤーボンディングを行う際に、波長可変干渉フィルター５が傾くと、キャピラリーによる各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐへの押圧を十分に行えないため、所望の接合強度を有するボンド６１５Ｂを形成できず、接合不良が発生するおそれがある。これに対して、本実施形態の光学フィルターデバイス６００では、波長可変干渉フィルター５の傾きを抑制できるため、所望の接合強度を有するボンド６１５Ｂの形成に必要な押圧力を得ることができ、上記接合不良の発生を抑制できる。
【００６２】
また、接合する際に波長可変干渉フィルター５が傾くと、可動基板５２が固定部材７から外れ、ベース基板６１０に固定された波長可変干渉フィルター５が離脱するおそれがある。これに対して、本実施形態の光学フィルターデバイス６００では、波長可変干渉フィルター５の傾きを抑制できるため、波長可変干渉フィルター５の離脱を抑制できる。
【００６３】
また、固定部材７を、可動基板５２とベース基板６１０との間の全面にわたって配置したり、端子設置領域と重なる位置以外にも配置したりした光学フィルターデバイスでは、可動基板５２と固定部材７との熱膨張係数の差やベース基板６１０と固定部材７との熱膨張係数の差による応力が可動基板５２全体にわたって作用し易い。また、固定部材７として接着剤を用いた場合にも、硬化させた際の収縮による応力が、可動基板５２全体にわたって作用し易い。また、可動基板５２は、固定基板５１に対して接合されているため、固定基板５１へも応力が作用し易い。応力が作用すると、固定基板５１の固定反射膜５４や可動基板５２の可動反射膜５５が傾く、反る、撓む等変形してしまい、波長可変干渉フィルター５の分光性能が低下するおそれがあった。
一方、上述のように構成された光学フィルターデバイス６００によれば、固定部材７が、フィルター平面視において、端子設置領域と重なる位置に配置されており、固定部材７が可動基板５２とベース基板６１０との間の全面に配置された場合と比べて、固定部材７の量及び固定面積が小さくなっている。そのため、熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力を小さくでき、可動基板５２や固定基板５１への応力の影響を抑制できる。従って、可動基板５２や固定基板５１の反りを抑制でき、分光性能の低下を抑制できる。
【００６４】
光学フィルターデバイス６００では、ワイヤーボンディングによって、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと内側端子６１５とを電気的に接続する。
このようなワイヤーボンディングでは、接続端子が微小サイズに形成されている場合でも精度よくワイヤーを所望の位置に接続することができる。一方、キャピラリー（ワイヤークランプ）を各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐに押圧する際に、波長可変干渉フィルター５に押圧力が加わるが、上述したように、フィルター平面視において各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと重なる位置に固定部材７が設けられているため、当該押圧力による波長可変干渉フィルター５の傾斜や可動基板５２の撓みを抑制できる。
【００６５】
光学フィルターデバイス６００では、固定部材７は、フィルター平面視において、端子設置領域に設けられた複数の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐに跨って配置されている。これにより、複数の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐに対して１つの固定部材７を配置することで可動基板５２とベース基板６１０とを固定できるので、製造工程の簡略化が可能となる。
【００６６】
光学フィルターデバイス６００では、可動基板５２は、略矩形状の外形を有し、この矩形の一辺側に、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐを設置可能な端子設置部を備えている。そして、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが設けられた端子設置領域の上記一辺方向（第一方向）に沿った長さは、端子設置部の長さの３０％以下となっている。
これにより、上述の傾き抑制効果を担保しつつも、固定部材７による固定面積を小さくできるので、上述の熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力をより確実に小さくでき、可動基板５２や固定基板５１への応力の影響をより確実に抑制できる。従って、各基板５１，５２の反りをより確実に抑制でき、各反射膜５４，５５の反りをより確実に抑制できる。
【００６７】
光学フィルターデバイス６００では、可動基板５２は、略矩形状の外形を有し、この矩形の一辺側において固定基板５１側から見て露出し、かつ、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐを設置可能な電装面５２４を備えている。そして、電装面５２４の長手方向Ｌにおいて、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが設けられた端子設置領域の寸法Ｌ１は、電装面５２４の寸法Ｌ２の３０％以下となっている。
固定部材７からベース基板６１０と可動基板５２への応力は、固定部材７の量や固定面積（固定部材７と各基板５２，６１０との接触面積）に応じて変化し、これらが増大すれば応力が増大する。可動基板５２とベース基板６１０との基板間隔や、電装面５２４の短手方向の寸法は、基本的に設計時等に予めに決定された値なので、固定部材７の量及び固定面積は、長手方向Ｌの寸法に比例する。従って、端子設置領域の長手方向Ｌの寸法を小さくすることで、上述の熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力を低減できる。
上述のように構成された光学フィルターデバイス６００において、端子設置領域の長手方向Ｌの寸法を電装面５２４の寸法Ｌ２の３０％以下とすることにより、上述の傾き抑制効果を担保しつつも、上述の熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力をより確実に小さくでき、可動基板５２や固定基板５１への応力の影響をより確実に抑制できる。従って、各基板５１，５２の反りをより確実に抑制でき、各反射膜５４，５５の反りをより確実に抑制できる。
【００６８】
光学フィルターデバイス６００では、波長可変干渉フィルター５が筐体６０１内に収納されているため、大気に含まれるガス等による反射膜の劣化や、異物の付着を抑制できる。
また、筐体６０１の内部空間６５０を例えば大気圧以下に減圧することで、大気に含まれるガス等による反射膜の劣化や、異物の付着をより効果的に抑制できる。このような場合、固定部材７にＡｇペーストを用いることにより、固定部材７によるデガスを抑制でき、筐体６０１の内部をより確実に減圧状態に維持できる。
【００６９】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、固定部材が、フィルター平面視において、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐのそれぞれに重なる位置に個別に配置された点で上記第一実施形態と相違している。
図７は、本発明に係る第二実施形態の光学フィルターデバイスにおいて、フィルター平面視において各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと固定部材７との位置関係を示す図である。なお、上記相違点以外は、基本的に第一実施形態と同様の構成を有する。以降の実施形態の説明にあたり、既に説明した構成については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００７０】
固定部材７Ａは、図７に示すように、フィルター平面視で、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐのそれぞれに重なる位置に、固定部材７Ａが、個別に配置されている。固定部材７Ａも、第一実施形態同様に、可動基板５２とベース基板６１０とを物理的に係合や嵌合する部材であってもよい。
本実施形態において、固定部材７Ａが設置された端子設置領域は、長手方向Ｌに配列された全固定部材７Ａを覆う領域である。
本実施形態においても、長手方向Ｌにおける、端子設置領域の寸法Ｌ１は、電装面の寸
法Ｌ２の３０％以下であることが好ましい。
【００７１】
［第二実施形態の作用効果］
本発明では、固定部材７Ａは、フィルター平面視において、端子設置領域に設けられた複数の電極パッドのそれぞれに重なる位置に個別に配置されている。
これにより、上述の傾き抑制効果を担保しつつも、各固定部材７Ａにより固定面積を小さくできるので、上述の熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力をより小さくでき、固定基板５１や可動基板５２への応力の影響をより一層抑制できる。従って、各反射膜５４，５５の反りをより一層抑制できる。
【００７２】
［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。
第三実施形態では、上記第一実施形態の光学フィルターデバイス６００が組み込まれた光学モジュールである測色センサー３、及び光学フィルターデバイス６００が組み込まれた電子機器である測色装置１を説明する。
【００７３】
［測色装置の概略構成］
図８は、測色装置１の概略構成を示すブロック図である。
測色装置１は、本発明の電子機器である。この測色装置１は、図８に示すように、検査対象Ｘに光を射出する光源装置２と、測色センサー３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Ｘ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Ｘの色を分析して測定する装置である。
【００７４】
［光源装置の構成］
光源装置２は、光源２１、複数のレンズ２２（図８には１つのみ記載）を備え、検査対象Ｘ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Ｘ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Ｘ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。
【００７５】
［測色センサーの構成］
測色センサー３は、本発明の光学モジュールを構成し、上記第一実施形態の光学フィルターデバイス６００を備えている。この測色センサー３は、図８に示すように、光学フィルターデバイス６００と、光学フィルターデバイス６００の波長可変干渉フィルター５を透過した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Ｘ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、光学フィルターデバイス６００内の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。
【００７６】
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。ここで、検出部３１は、例えば回路基板３１１を介して、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。
また、この回路基板３１１には、ベース基板６１０のベース外側面６１３に形成された外側端子部６１６が接続されており、回路基板３１１に形成された回路を介して、電圧制御部３２に接続されている。
このような構成では、回路基板３１１を介して、光学フィルターデバイス６００及び検出部３１を一体的に構成でき、測色センサー３の構成を簡略化することができる。
【００７７】
電圧制御部３２は、回路基板３１１を介して光学フィルターデバイス６００の外側端子部６１６に接続される。そして、電圧制御部３２は、制御装置４から入力される制御信号に基づいて、固定電極パッド５６３Ｐ及び可動電極パッド５６４Ｐ間に所定のステップ電圧を印加することで、静電アクチュエーター５６を駆動させる。これにより、電極間ギャップに静電引力が発生し、保持部５２２が撓むことで、可動部５２１が固定基板５１側に変位し、反射膜間ギャップＧ１を所望の寸法に設定することが可能となる。
【００７８】
［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８に示すように、光源制御部４１、測色センサー制御部４２、及び測色処理部４３などを備えて構成されている。
光源制御部４１は、光源装置２に接続されている。そして、光源制御部４１は、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置２に所定の制御信号を出力し、光源装置２から所定の明るさの白色光を射出させる。
測色センサー制御部４２は、測色センサー３に接続されている。そして、測色センサー制御部４２は、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー３にて受光させる光の波長を設定し、この波長の光の受光量を検出する旨の制御信号を測色センサー３に出力する。これにより、測色センサー３の電圧制御部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Ｘの色度を分析する。
【００７９】
［第三実施形態の作用効果〕
本実施形態の測色装置１は、上記第一実施形態のような光学フィルターデバイス６００を備えている。上述したように、光学フィルターデバイス６００によれば、固定部材７を用いた可動基板５２とベース基板６１０とを固定しても、熱膨張係数の差による応力等が、可動基板５２や固定基板５１に作用し難くなる。そのため、固定基板５１の固定反射膜５４や可動基板５２の可動反射膜５５の反りを抑制できる。そのため、これらの反射膜５４，５５の反りによる波長可変干渉フィルター５の光学特性の変化を防止することができる。また、光学フィルターデバイス６００は、内部空間６５０の気密性が高く、水粒子等の異物の侵入がないため、これらの異物による波長可変干渉フィルター５の光学特性の変化も防止することができる。したがって、測色センサー３においても、高分解能で取り出された目的波長の光を検出部３１により検出することができ、所望の目的波長の光に対する正確な光量を検出することができる。これにより、測色装置１は、検査対象Ｘの正確な色分析を実施することができる。
【００８０】
また、検出部３１は、ベース基板６１０に対向して設けられ、当該検出部３１、及びベース基板６１０のベース外側面６１３に設けられた外側端子部６１６は、１つの回路基板３１１に接続されている。すなわち、光学フィルターデバイス６００のベース基板６１０は光射出側に配置されているため、光学フィルターデバイス６００から射出された光を検出する検出部３１と近接して配置することができる。したがって、上述のように、１つの回路基板３１１に配線することで、配線構造を簡略化でき、基板数も削減することができる。
また、電圧制御部３２を回路基板３１１上に配置してもよく、この場合、更なる構成の簡略化を図ることができる。
【００８１】
［実施形態の変形］
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。
例えば、上記各実施形態では、１つの電装面５２４を備える構成としたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、複数の電装面を備え、それぞれに端子設置領域を有する構成としてもよい。
図９は、本発明に係る光学フィルターデバイスの一変形例において、ベース基板６１０上に配置された波長可変干渉フィルターを固定基板側から見た平面図である。なお、上記相違点と電極構造以外は、基本的に第一実施形態と同様の構成を有する。
図９に示す、波長可変干渉フィルター５Ａは、固定基板５１Ａ及び可動基板５２Ａを備えている。
【００８２】
フィルター平面視において、可動基板５２Ａの一対の辺側（例えば、図９における辺Ｃ１−Ｃ２、及び辺Ｃ３−Ｃ４）は、固定基板５１Ａよりも外側に突出する。この可動基板５２Ａの突出部分は、固定基板５１Ａと接合されない非接合部５２６Ａ，Ｂであり、固定基板５１Ａ側から見た際に露出する面がそれぞれ第一電装面５２４Ａ，第二電装面５２４Ｂを構成する。
波長可変干渉フィルター５Ａには、静電アクチュエーター８６が設けられている。この静電アクチュエーター８６は、固定基板５１Ａに設けられた固定電極８６１と、可動基板５２Ａに設けられた可動電極８６２とにより構成されている。
【００８３】
固定基板５１Ａには、固定電極８６１の外周縁から頂点Ｃ１方向に第一電装面５２４Ａの近傍まで延出する固定引出電極８６３Ａが設けられている。また、可動基板５２Ａには、固定引出電極８６３Ａの延出先端部と対向する位置から、第一電装面５２４Ａに向かって延出する固定接続電極８６３Ｂが設けられ、固定引出電極８６３Ａとバンプ電極８６３Ｃで接続されている。この固定接続電極８６３Ｂの延出先端部（固定基板５１Ａの頂点Ｃ１に位置する部分）は、第一電装面５２４Ａにおいて固定電極パッド８６３Ｐを構成する。
可動基板５２Ａには、可動電極８６２の外周縁から第二電装面５２４Ｂに向かって延出する可動引出電極８６４を備えている。この可動引出電極８６４の延出先端部（可動基板５２Ａの頂点Ｃ３に位置する部分）は、第二電装面５２４Ｂにおいて可動電極パッド８６４Ｐを構成する。
【００８４】
各電極パッド８６３Ｐ，８６４Ｐは、ベース基板６１０に設けられた内側端子６１５にそれぞれワイヤー６１５Ａで接続されている。ワイヤー６１５Ａによる接続は、ワイヤーボンディングにより行う。
固定部材７Ｂは、波長可変干渉フィルター５Ａの可動基板５２Ａとベース基板６１０との間の、フィルター平面視において、各電極パッド８６３Ｐ，８６４Ｐが設けられた端子設置領域と重なる位置に配置されている。
【００８５】
本変形例においても、固定部材７Ｂは、フィルター平面視において端子設置領域と重なる位置に配置されているので、上記第一及び第二実施形態と同様の効果をえることができる。
なお、本変形例では、複数の電装面５２４Ａ，５２４Ｂを備え、各電装面に端子設置領域を設け、フィルター平面視において各端子設置領域に重なるように固定部材７Ｂを配置している。このような構成により、複数の電極パッドを各電装面に分けて設けることができ、１つの電装面に対する端子設置領域の寸法を小さくでき、固定部材７Ｂによる固定面積も小さくできる。従って、１つの電装面における固定部材７Ｂから可動基板５２Ａに対する応力を小さくするとともに、固定部材７Ｂからの応力が付与される位置を分散でき、可動基板５２Ａの一か所に大きな応力が集中することを回避できる。
【００８６】
また、本変形例では、複数の設置領域が、フィルター平面視において、矩形状の波長可変干渉フィルター５Ａの中心に対して対称の関係となる位置に設けられている。従って、一方の設置領域で配線接続工程を行う際に、波長可変干渉フィルター５Ａがベース基板６１０に対して傾くことをより好適に抑制できる。
【００８７】
上記第一及び第二実施形態では、フィルター平面視において、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと重なる領域に固定部材７，７Ａが配置されているとしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、少なくとも、配線を設ける際に押圧される領域に重なる領域、より具体的にはボンド６１５Ｂと重なる領域に固定部材が設けられるように構成してもよい。
上記第一及び第二実施形態では、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと、各内側端子６１５との接続は、ワイヤーボンディングにより行うとしたが、例えばＡｇペースト、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）、ＡＣＦ（AnisotropicConductive Film）、及びＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等を用いて接合してもよい。
【００８８】
上記第一及び第二実施形態では、１つの電装面に複数の電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐを設けるようにしたが、図９に示す変形例のように、１つの電極パッドを設ける構成としてもよい。
また、上記第一実施形態では、複数の電極パッドを覆う端子設置領域を、１つの電装面に対して１つ設ける構成としたが、１つの電装面に複数の端子設置領域を設けるように構成してもよい。この場合、固定部材は、フィルター平面視において、各端子設置領域に重なる位置に配置される。
また、上記第一及び第二実施形態では、電極パッドは、可動基板５２に設ける構成としたが、固定基板５１に設ける構成としてもよい。この場合、固定基板５１の可動基板５２側に設けてもよいし、反対側に設けてもよい。
【００８９】
上記第一及び第二実施形態では、固定反射膜５４は、固定ミラー電極５４１Ａ、固定ミラー接続電極５４１Ｂ、及びバンプ電極５４１Ｃによって不図示のグランド回路に接続されグランド電位に設定され、可動反射膜５５も同様に、可動ミラー電極５５１によって不図示のグランド回路に接続されグランド電位に設定されているとした。すなわち、反射膜の帯電を防止するための帯電防止電極が、本発明の接続端子に電気的に接続された構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、静電容量検出用の電極を本発明の接続端子に接続した構成としてもよい。具体的には、固定反射膜５４及び可動反射膜５５をグランド回路に替えて静電容量検出回路に接続し、この静電容量検出回路により、高周波電圧を固定反射膜５４及び可動反射膜５５間に印加する構成が例示できる。これにより、反射膜５４，５５間の静電容量、すなわち反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を検出することが可能となる。
【００９０】
上記第一及び第二実施形態では、波長可変干渉フィルターとして、本発明の基板である可動基板５２上に第一反射膜である可動反射膜５５が設けられ、固定基板５１上に第二反射膜である固定反射膜５４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、固定基板５１が設けられない構成としてもよい。この場合、例えば、基板の一面に第一反射膜、ギャップスペーサ、及び第二反射膜を積層形成し、第一反射膜と第二反射膜とがギャップを介して対向する構成とする。当該構成では、一枚の基板からなる構成となり、分光素子をより薄型化することができる。
【００９１】
上記各実施形態では、真空中でベース基板６１０、及びリッド６２０を接合することで、内部空間６５０が真空状態に維持された光学フィルターデバイス６００を製造したがこれに限定されない。例えば、リッドやベース基板に、内部空間と外部とを連通する孔部を形成しておく。大気圧下でリッドとベース基板とを接合した後に、内部空間から空気を抜いて真空状態にし、当該孔部を封止部材にて封止することができる。封止部材としては、例えば、金属球が挙げられる。金属球による封止では、金属球を孔部内に嵌入させた後、孔部内で高温化させて金属球を孔部の内壁に溶着させることが好ましい。
【００９２】
また、光学フィルターデバイス６００に収納される波長可変干渉フィルター５としては、上記実施形態で示した例に限定されない。上記実施形態において、波長可変干渉フィルター５は、固定電極５６１、及び可動電極５６２に電圧を印加することで、静電引力により反射膜間ギャップＧ１の大きさを変更可能なタイプを示した。このようなタイプの他、例えば、反射膜間ギャップＧ１を変更するアクチュエーターとして、固定電極５６１の代わりに、第一誘電コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘電コイル又は永久磁石を配置した誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
さらに、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、及び上部電極層を積層配置させ、下部電極層及び上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
【００９３】
また、内部空間６５０に収納する干渉フィルターとして波長可変干渉フィルター５を例示したが、例えば、反射膜間ギャップＧ１の大きさが固定された干渉フィルターであってもよい。この場合、可動部５２１を撓ませるための保持部５２２や、固定電極５６１を設けるための電極配置溝５１１等をエッチングにより形成する必要がなく、干渉フィルターの構成を簡略化できる。また、反射膜間ギャップＧ１の大きさが固定であるため、応答性の問題がなく、内部空間６５０を真空に維持する必要がなく、構成の簡略化、製造性の向上を図ることができる。ただし、この場合でも、例えば温度変化が大きい場所で光学フィルターデバイス６００を使用する場合、内部空間６５０内の空気の膨張等により、ベース側ガラス基板６３０やリッド側ガラス基板６４０が応力を受けて撓む恐れがある。したがって、このような干渉フィルターを用いる場合であっても、内部空間６５０を真空、又は減圧状態に維持することが好ましい。
【００９４】
また、リッド６２０は、リッド接合部６２４、側壁部６２５、及び天面部６２６を備え、天面部６２６がベース基板６１０に対して平行となる構成を示したがこれに限定されない。リッド６２０の形状としては、ベース基板６１０との間に波長可変干渉フィルター５を収納可能な内部空間６５０を形成できれば、いかなる形状であってもよく、例えば天面部６２６が曲面形状に形成されていてもよい。ただし、この場合、製造が煩雑になることが考えらえる。例えば、内部空間６５０の気密性を維持するために、リッド６２０に接合するリッド側ガラス基板６４０をリッド６２０に合わせて曲面状に形成し、かつ、光通過孔６２１を閉塞する部分のみ、屈折等が生じないように平面状に形成する必要があるからである。したがって、上記第一実施形態のように天面部６２６がベース基板６１０と平行となるリッド６２０を用いることが好ましい。
【００９５】
上記各実施形態では、ベース側ガラス基板６３０及びリッド側ガラス基板６４０が、筐体６０１の外面、すなわち、ベース基板６１０のベース外側面６１３、及びリッド６２０のリッド外側面６２３に接合される例を示したが、これに限らない。例えば、筐体６０１の内部空間６５０側に接合される構成としてもよい。
【００９６】
また、干渉フィルターとして、第一反射膜及び第二反射膜により多重干渉された光を反射させる反射型フィルターを内部空間６５０に収納する場合では、光通過孔６１１、及びベース側ガラス基板６３０が設けられない構成であってもよい。
この場合、光学フィルターデバイス６００の光通過孔６２１に対向して、例えばビームスプリッター等を設けることで、光学フィルターデバイス６００への入射光と、光学フィルターデバイス６００から射出された射出光とを分離する構成とすることで、分離した射出光を検出部で検出させることができる。
【００９７】
上記実施形態では、内側端子６１５及び外側端子部６１６を、ベース基板６１０に設けられた貫通孔６１４内に導電性部材を介して接続する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、ベース基板６１０の貫通孔６１４に棒状の端子を圧入し、端子の先端部と、固定電極パッド５６３Ｐや可動電極パッド５６４Ｐ等と、を接続する構成としてもよい。
【００９８】
上記実施形態において、固定基板５１の光入射面に非透光性部材５１５を設ける構成としたが、例えば、入射側の透光基板であるリッド側ガラス基板６４０に非透光性部材５１５を設ける構成などとしてもよい。
また、上記実施形態では、リッド６２０側から入射された光を波長可変干渉フィルター５に多重干渉させ、波長可変干渉フィルター５を透過した光をベース側ガラス基板６３０から射出する光学フィルターデバイス６００を例示したが、例えばベース基板６１０側から光を入射させる構成としてもよい。この場合、可動基板５２にアパーチャーとして機能させる非透光性部材を設けてもよく、あるいは、非透光性部材が設けられた固定基板５１をベース基板６１０に固定する構成等としてもよい。
【００９９】
また、本発明の電子機器として、第三実施形態において測色装置１を例示したが、その他、様々な分野により本発明の光学フィルターデバイス、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、本発明の光学フィルターデバイスが備える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等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。
【０１００】
図１０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１１は、図１０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１０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、及び排出口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、光学フィルターデバイス６００、及び受光素子１３７（検出部）等を含む検出装置と、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，レンズ１３５Ｄ，レンズ１３５Ｅと、により構成されている。
また、図１１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１１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、光学フィルターデバイス６００の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及び排出手段１３３を制御する排出ドライバー回路１５０などを備えている。
【０１０１】
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。
【０１０２】
そして、例えば利用者により操作パネル１４０が操作され、操作パネル１４０から検出処理を開始する旨の指示信号が信号処理部１４４へ出力されると、まず、信号処理部１４４は、光源ドライバー回路１４５に光源作動の信号を出力して光源１３５Ａを作動させる。光源１３５Ａが駆動されると、光源１３５Ａから単一波長で直線偏光の安定したレーザー光が射出される。また、光源１３５Ａには、温度センサーや光量センサーが内蔵されており、その情報が信号処理部１４４へ出力される。そして、信号処理部１４４は、光源１３５Ａから入力された温度や光量に基づいて、光源１３５Ａが安定動作していると判断すると、排出ドライバー回路１５０を制御して排出手段１３３を作動させる。これにより、検出すべき標的物質（ガス分子）を含んだ気体試料が、吸引口１２０Ａから、吸引流路１２０Ｂ、センサーチップ１１０内、排出流路１２０Ｃ、排出口１２０Ｄへと誘導される。なお、吸引口１２０Ａには、除塵フィルター１２０Ａ１が設けられ、比較的大きい粉塵や一部の水蒸気などが除去される。
【０１０３】
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及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、ラマン散乱光が光学フィルターデバイス６００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、光学フィルターデバイス６００の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光学フィルターデバイス６００の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。
【０１０４】
なお、上記図１０及び図１１において、ラマン散乱光を光学フィルターデバイス６００の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。この他、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、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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
図１２は、光学フィルターデバイス６００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。
この食物分析装置２００は、図１２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光学フィルターデバイス６００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・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、光学フィルターデバイス６００の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。
【０１０７】
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を通って光学フィルターデバイス６００に入射する。光学フィルターデバイス６００の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。
【０１０８】
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、及びその含有量を求める。また、得られた食物成分及び含有量から、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、上述のようにして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。
【０１０９】
また、図１２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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
また、電子機器としては、本発明の光学フィルターデバイスが備える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１３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１３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１３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光学フィルターデバイス６００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、光学フィルターデバイス６００の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。
【０１１２】
さらには、本発明の光学フィルターデバイスが備える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、本発明の光学フィルターデバイスが備える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。
【０１１３】
さらには、光学モジュール及び電子機器を、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。
【０１１４】
上記に示すように、本発明の光学フィルターデバイス及び電子機器は、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、本発明の光学フィルターデバイスは、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。
【０１１５】
上述の測色装置１、ガス検出装置１００、食物分析装置２００、及び分光カメラ３００の説明では、第一実施形態の光学フィルターデバイス６００を適用した例を示したが、これに限定されない。もちろん、他の実施形態の光学フィルターデバイス、その他の本発明の光学フィルターデバイスも同様に測色装置１等に適用できる。
【０１１６】
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上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１１７】
１…測色装置、５，５Ａ…波長可変干渉フィルター（干渉フィルター）、７，７Ａ，７Ｂ…固定部材、４２…測色センサー制御部、５２…可動基板（基板）、１００…ガス検出装置、１３７…受光素子、１３８…制御部、２００…食物分析装置、２１３…撮像部、２２０…制御部、３００…分光カメラ、３３０…撮像部、５４１Ｐ…固定ミラー電極パッド（接続端子）、５５１Ｐ…可動ミラー電極パッド（接続端子）、５６３Ｐ，８６３Ｐ…固定電極パッド（接続端子）、５６４Ｐ，８６４Ｐ…可動電極パッド（接続端子）、６００…光学フィルターデバイス、６０１…筐体、６１０…ベース基板。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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