(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板、前記第一基板に対向して配置されて前記第一基板と接合された第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、及び前記第二基板に設けられて前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを収納する筐体と、
を具備し、
前記筐体は、前記干渉フィルターを配置可能なベース基板を備え、
前記第二基板と前記ベース基板との間には、前記第二基板を前記ベース基板に固定する固定部材が配置され、
前記第二基板は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記第二反射膜が設けられた領域を除く一箇所のみにおいて前記固定部材によって固定されている
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、
前記第二基板は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記ベース基板に対向する面の外周部において固定されている
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に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記第二基板は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記ベース基板に対向する面の角部において固定されている
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項４】
第一基板、前記第一基板に対向して配置されて前記第一基板と接合された第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、及び前記第二基板に設けられて前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを収納する筐体と、
を具備し、
前記筐体は、前記干渉フィルターを配置可能なベース基板を備え、
前記第二基板は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記第一基板と接合
されない非接合部と、前記第一基板に接合される接合部と、を有し、
前記非接合部と前記ベース基板との間に、前記第二基板を前記ベース基板に固定する固定部材が配置され、前記接合部と前記ベース基板との間に、前記固定部材が配置されず、
前記第二基板は、前記非接合部の一箇所において前記固定部材によって固定されている
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４に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記非接合部は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記第二基板が前記第一基板よりも外側に突出して配置された突出部分である、
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５に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
電圧印加により前記第二基板を撓ませて前記反射膜間ギャップのギャップ量を変更するアクチュエーターを備え、
前記アクチュエーターは、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て前記第一電極に対向する第二電極とを備え、
前記第二電極と接続された第二端子取出部が、前記突出部分に形成されている
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記第二基板の前記ベース基板と対向する面の前記固定部材に対応する位置に基板凹部が形成されている
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項８】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記ベース基板の前記第二基板に対向する面の前記固定部材に対応する位置にベース凹部が形成されている
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記ベース基板に接合され、前記ベース基板との間に前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を形成するリッドを備える
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１０】
第一基板に第一反射膜を成膜する工程と、
第二基板に第二反射膜を成膜する工程と、
前記第一反射膜と前記第二反射膜とが反射膜間ギャップを介して対向して配置されるように前記第一基板と前記第二基板とを接合して干渉フィルターを製造する工程と、
ベース基板に固定部材を配置する工程と、
前記干渉フィルターの前記第二基板側を前記ベース基板に向け、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記第二反射膜が成膜された領域を除く一箇所のみにおいて、前記第二基板を前記固定部材によって前記ベース基板に固定する工程と、
前記ベース基板との間に前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を形成するリッドを前記ベース基板に接合する工程と、を実施する
ことを特徴とする光学フィルターデバイスの製造方法。
【請求項１１】
第一基板に第一反射膜を成膜する工程と、
第二基板に第二反射膜を成膜する工程と、
前記第一反射膜と前記第二反射膜とが反射膜間ギャップを介して対向して配置されるように前記第一基板と前記第二基板とを接合して干渉フィルターを製造する工程と、
ベース基板に固定部材を配置する工程と、
前記干渉フィルターの前記第二基板側を前記ベース基板に向け、前記第二基板を前記固定部材によって前記ベース基板に固定する工程と、
前記ベース基板との間に前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を形成するリッドを前記ベース基板に接合する工程と、を実施し、
前記第一基板と前記第二基板とを接合して干渉フィルターを製造する工程において、前記第一基板と前記第二基板とを接合する際に、前記第一基板と接合されない非接合部と、前記第一基板と接合される接合部と、を前記第二基板に形成し、
前記第二基板を前記ベース基板に固定する工程において、前記接合部にて前記第二基板を固定せず、前記非接合部の一箇所において前記固定部材によって前記第二基板を固定する
ことを特徴とする光学フィルターデバイスの製造方法。
【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、及び光学フィルターデバイスの製造方法に関する。
【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】
この特許文献１に記載の赤外線式ガス検出器（光学フィルターデバイス）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。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また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。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、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。
例えば、干渉フィルターと、固定対象となるベース基板との熱膨張係数の差による影響によって反射膜が反ったり、接着剤で固定する場合には、接着剤が硬化する際の収縮による影響で反射膜が反ったりするおそれがある。干渉フィルターの反射膜が反ると、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、干渉フィルターの反射膜の反りを抑制可能な光学フィルターデバイス、及び光学フィルターデバイスの製造方法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、第一基板、前記第一基板に対向して配置されて前記第一基板と接合された第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、及び前記第二基板に設けられて前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを収納する筐体と、を具備し、前記筐体は、前記干渉フィルターを配置可能なベース基板を備え、前記第二基板と前記ベース基板との間には、前記第二基板を前記ベース基板に固定する固定部材が配置され、前記第二基板は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記第二反射膜が設けられた領域を除く一箇所のみにおいて前記固定部材によって固定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、干渉フィルターと、当該干渉フィルターを収納する筐体とを備える。この筐体は、前記干渉フィルターを配置可能なベース基板を備える。干渉フィルターの第二基板は、第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、第二反射膜が設けられた領域を除く一箇所において、固定部材によってベース基板に固定されている。本発明において、固定部材による固定箇所が一箇所という場合は、固定部材を第二基板とベース基板との間の全面にわたって配置して固定する場合や、互いに離散した複数箇所で固定する場合を除くものとする。例えば、上記平面視で、第二反射膜を挟んで対向する位置に配置された場合には、互いに離散した複数箇所での固定となる。また、本発明において、固定部材による固定箇所が一箇所という場合は、複数点の固定部材が、一箇所に集中的に配置されて、固定する場合を含む。
固定部材を第二基板とベース基板との間の全面にわたって配置したり、離散した複数箇所に配置したりした光学フィルターデバイスでは、第二基板とベース基板との熱膨張係数の差による応力が第二基板全体にわたって作用し易い。また、固定部材の一例として接着剤を用いた場合、硬化させた際の収縮による応力が、第二基板に作用し易い。さらに、第二基板は、第一基板に対して接合されているため、第一基板へも応力が作用し易い。このように応力が作用すると、第二基板の第二反射膜や第一基板の第一反射膜が反ってしまい、干渉フィルターの光学特性が影響を受ける。
一方、本発明の光学フィルターデバイスによれば、上述のとおり、第二基板とベース基板とが、固定部材によって一箇所で固定されている。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が、第二基板や第一基板に作用し難くなる。その結果、光学フィルターデバイスは、第二反射膜や第一反射膜の反りを抑制できる。
【００１０】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記第二基板は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記ベース基板に対向する面の外周部において固定されていることが好ましい。
【００１１】
本発明では、第二基板は、第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、ベース基板に対向する面の外周部において固定されている。
そのため、固定部材による固定箇所が第二反射膜や第一反射膜から離れた位置とすることができる。したがって、上述のような部材間（第二基板とベース基板）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が、第二反射膜や第一反射膜の反りをさらに抑制できる。
【００１２】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記第二基板は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記ベース基板に対向する面の角部において固定されていることが好ましい。
【００１３】
本発明では、第二基板は、第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、ベース基板に対向する面の角部において固定されている。
そのため、固定部材による固定箇所が第二反射膜や第一反射膜から、さらに離れた位置とすることができる。したがって、上述のような部材間（第二基板とベース基板）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が、第二反射膜や第一反射膜の反りをさらに抑制できる。
【００１４】
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して配置されて前記第一基板と接合された第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、及び前記第二基板に設けられて前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを収納する筐体と、を具備し、前記筐体は、前記干渉フィルターを配置可能なベース基板を備え、前記第二基板は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記第一基板と接合されない非接合部と、前記第一基板に接合される接合部と、を有し、前記非接合部と前記ベース基板との間に、前記第二基板を前記ベース基板に固定する固定部材が配置され、前記接合部と前記ベース基板との間に、前記固定部材が配置されず、前記第二基板は、前記非接合部の一箇所において前記固定部材によって固定されていることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、第二基板の非接合部が、固定部材によってベース基板に固定されている。つまり、固定部材は、第一基板と第二基板とが接合される領域（基板接合領域）から離れた位置で、第二基板の非接合部とベース基板とを固定する。
この基板接合領域と対応する位置において、固定部材で固定すると、上述のような部材間の熱膨張係数差による応力や、固定部材として用いられる接着剤硬化時の収縮応力が、第一基板に対しても作用し易くなる。この基板接合領域と対応する位置とは、例えば、第二基板を厚み方向から見る平面視で、第一基板と第二基板とが接合される領域と重なる位置をいう。
本発明によれば、非接合部とベース基板との固定箇所が、第一基板と第二基板とが接合される領域から離れている。そのため、上述と同様に部材間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が、特に、第一基板に作用し難くなる。また、本発明によれば、非接合部とベース基板との固定箇所が、第一反射膜、及び第二反射膜が設けられた位置から離れている。その結果、本発明の光学フィルターデバイスによれば、第一反射膜や第二反射膜の反りを抑制できる。なお、本発明においては、第二基板の非接合部とベース基板とを固定する箇所は、複数箇所でも良い。固定部材による固定箇所を基板接合領域から離れた位置とすることができ、基板接合領域において複数箇所で固定する場合に比べて応力の影響を低減できるからである。ただし、後述するように、非接合部とベース基板とを固定する場合であっても、固定箇所は、一箇所とすることが好ましい。
【００１６】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記第二基板は、前記非接合部の一箇所において前記固定部材によって固定されていることが好ましい。
【００１７】
本発明では、第二基板が、非接合部の一箇所においてベース基板に固定されている。つまり、固定箇所が最小の一箇所であり、かつ固定箇所が基板接合領域から離れている。
そのため、上述と同様に熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力が、第二基板や第一基板に対してさらに作用し難くなる。ゆえに、本発明の光学フィルターデバイスによれば、第一反射膜や第二反射膜の反りをより確実に抑制できる。
【００１８】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記非接合部は、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記第二基板が前記第一基板よりも外側に突出して配置された突出部分であることが好ましい。
【００１９】
本発明では、第二基板の突出部分が非接合部とされる。
そのため、非接合部の位置を、第一基板と第二基板とが接合される領域から、より確実に離れた位置とすることができる。それゆえ、上述と同様に熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力が、第二基板や第一基板に対してさらに作用し難くなる。したがって、本発明の光学フィルターデバイスによれば、第一反射膜や第二反射膜の反りをより確実に抑制できる。
【００２０】
本発明の光学フィルターデバイスでは、電圧印加により前記第二基板を撓ませて前記反射膜間ギャップのギャップ量を変更するアクチュエーターを備え、前記アクチュエーターは、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て前記第一電極に対向する第二電極とを備え、前記第二電極と接続された第二端子取出部が、前記突出部分に形成されていることが好ましい。
【００２１】
本発明では、上述の光学フィルターデバイスがさらにアクチュエーターを備えるため、光学フィルターデバイスは、波長可変干渉フィルターを具備した構成となる。このような波長可変干渉フィルターを具備した光学フィルターデバイスにおいても、上述と同様に、第一反射膜や第二反射膜の反りを抑制できる。
また、アクチュエーターを構成する第二電極は、第二端子取出部と接続され、この第二端子取出部は、非接合部である突出部分に形成されている。
そのため、第二端子取出部を形成するための部位を、第二基板に別途形成する必要が無く、第二基板（非接合部）とベース基板との固定箇所と、第二端子取出部の形成箇所とが兼用可能である。よって、第二基板のサイズ増加を抑制し、波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。したがって、このような波長可変干渉フィルターを収納した光学フィルターデバイスにおいても、第一反射膜や第二反射膜の反りを抑制しつつ、小型化を図ることができる。
【００２２】
本発明の光学フィルターデバイスでは、前記第二基板の前記ベース基板と対向する面の前記固定部材に対応する位置に基板凹部が形成されていることが好ましい。
【００２３】
本発明では、第二基板のベース基板と対向する面であって、固定部材が配置される箇所に対応する位置に基板凹部が形成されている。そのため、固定部材の位置が基板凹部によって規制され、第二基板とベース基板とを所望の箇所でより確実に固定できる。例えば、固定部材として、流動性のある素材（例えば、接着剤）を用いる場合、基板凹部によって固定部材が塗布位置からはみ出すことを抑制できる。
ゆえに、本発明の光学フィルターデバイスによれば、固定部材を所望の箇所に確実に配置できるので、品質、及び歩留まりを向上させることができる。
【００２４】
本発明の光学フィルターデバイスでは、前記ベース基板の前記第二基板に対向する面の前記固定部材に対応する位置にベース凹部が形成されていることが好ましい。
【００２５】
本発明では、ベース基板の第二基板に対向する面であって、固定部材が配置される箇所に対応する位置にベース凹部が形成されている。そのため、固定部材の位置がベース凹部によって規制され、第二基板とベース基板とを所望の箇所でより確実に固定できる。例えば、第二基板をベース基板に固定する際に、固定部材をまずベース基板側に配置する際は、ベース凹部を目安に固定部材を配置すればよいので、固定部材の位置決めが容易になる。また、例えば、固定部材として流動性のある部材（例えば、接着剤）を用いる場合、ベース凹部によって固定部材が塗布位置からはみ出すことを抑制できる。
ゆえに、本発明の光学フィルターデバイスによれば、固定部材を所望の箇所に確実に配置できるので、品質、及び歩留まりを向上させることができる。
【００２６】
本発明の光学フィルターデバイスでは、前記ベース基板に接合され、前記ベース基板との間に前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を形成するリッドを備えることが好ましい。
【００２７】
本発明では、干渉フィルターは、ベース基板とリッドとで形成された筐体の内部空間に収納される。そのため、光学フィルターデバイスの筐体内部を真空にし、反射膜の変位に対する空気抵抗を低減したり、空気中に舞う帯電粒子の反射膜への付着を抑制したりすることができる。
【００２８】
本発明の光学フィルターデバイスの製造方法は、第一基板に第一反射膜を成膜する工程と、第二基板に第二反射膜を成膜する工程と、前記第一反射膜と前記第二反射膜とが反射膜間ギャップを介して対向して配置されるように前記第一基板と前記第二基板とを接合して干渉フィルターを製造する工程と、ベース基板に固定部材を配置する工程と、前記干渉フィルターの前記第二基板側を前記ベース基板に向け、前記第二基板を基板厚み方向から見る平面視で、前記第二反射膜が成膜された領域を除く一箇所のみにおいて、前記第二基板を前記固定部材によって前記ベース基板に固定する工程と、前記ベース基板との間に前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を形成するリッドを前記ベース基板に接合する工程と、を実施することを特徴とする。
【００２９】
本発明によって製造される光学フィルターデバイスによれば、ベース基板と第二基板とが、固定部材が配置された一箇所で固定されている。そして、このような光学フィルターデバイスによれば、上述のような部材間の熱膨張係数の差による応力や、固定部材として用いられる接着剤硬化時の収縮応力が、第二基板や第一基板に作用し難くなる。したがって、本発明の製造方法によって製造された光学フィルターデバイスは、第二反射膜や第一反射膜の反りを抑制できる。
【００３０】
本発明の光学フィルターデバイスの製造方法は、第一基板に第一反射膜を成膜する工程と、第二基板に第二反射膜を成膜する工程と、前記第一反射膜と前記第二反射膜とが反射膜間ギャップを介して対向して配置されるように前記第一基板と前記第二基板とを接合して干渉フィルターを製造する工程と、ベース基板に固定部材を配置する工程と、前記干渉フィルターの前記第二基板側を前記ベース基板に向け、前記第二基板を前記固定部材によって前記ベース基板に固定する工程と、前記ベース基板との間に前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を形成するリッドを前記ベース基板に接合する工程と、を実施し、前記第一基板と前記第二基板とを接合して干渉フィルターを製造する工程において、前記第一基板と前記第二基板とを接合する際に、前記第一基板と接合されない非接合部と、前記第一基板と接合される接合部と、を前記第二基板に形成し、前記第二基板を前記ベース基板に固定する工程において、前記接合部にて前記第二基板を固定せず、前記非接合部の一箇所において前記固定部材によって前記第二基板を固定することを特徴とする。
【００３１】
本発明によって製造される光学フィルターデバイスによれば、第二基板の非接合部が固定部材によってベース基板に固定されている。すなわち、固定部材は、第一基板と第二基板とが接合される領域（基板接合領域）から離れた位置で、第二基板の非接合部とベース基板とを固定する。
そのため、上述と同様に部材間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が、特に、第一基板に作用し難くなる。また、非接合部とベース基板との固定箇所が、第一反射膜、及び第二反射膜が設けられた位置から離れている。したがって、本発明の製造方法によって製造された光学フィルターデバイスは、第二反射膜や第一反射膜の反りを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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】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断面図。
【図３】第一実施形態の光学フィルターデバイスに収納された干渉フィルターの概略構成を示す平面図であり、さらに干渉フィルターと固定部材との位置関係を説明する図。
【図４】第一実施形態の干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図５】第一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６】第二実施形態の光学フィルターデバイスに収納された干渉フィルターの概略構成を示す平面図であり、さらに干渉フィルターと固定部材との位置関係を説明する図。
【図７】第二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８】第三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９】第三実施形態の光学フィルターデバイスに収納された干渉フィルターの概略構成を示す平面図であり、さらに干渉フィルターと固定部材との位置関係を説明する図。
【図１０】第四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１１】第五実施形態の光学フィルターデバイスに収納された干渉フィルターの概略構成を示す平面図であり、さらに干渉フィルターと固定部材との位置関係を説明する図。
【図１２】第六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１３】本発明の光学フィルターデバイスを備えたガス検出装置を示す概略図。
【図１４】図１３のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１５】本発明の光学フィルターデバイスを備えた食物分析装置の概略構成を示す図。
【図１６】本発明の光学フィルターデバイスを備えた分光カメラの概略構成を示す模式図。
【図１７】光学フィルターデバイスに収納される干渉フィルターの概略構成を示す平面図であり、さらに干渉フィルターと固定部材との位置関係を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
［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．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、後述の第六実施形態において説明する。
【００３４】
［２．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、本発明の第一基板である固定基板５１、及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、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。
【００３５】
固定基板５１には、図４に示すように、本発明の第一反射膜を構成する固定反射膜５４が設けられている。可動基板５２には、図４に示すように、本発明の第二反射膜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、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、本発明のアクチュエーターであ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、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。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とにより構成されている。これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２（Ｇ２＞Ｇ１）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Ｇ２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Ｇ２よりも大きく形成してもよい。
【００３６】
フィルター平面視において、固定基板５１の一辺側（例えば、図３における頂点Ｃ１−頂点Ｃ２間の辺）は、可動基板５２よりも外側に突出する。この固定基板５１の突出部分は、可動基板５２と接合されない非接合部５１６である。この固定基板５１の非接合部５１６のうち、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に露出する面は、第一電装面５１４を構成する。
また、フィルター平面視において、可動基板５２の辺のうち、第一電装面５１４に対向する一辺側（頂点Ｃ３−頂点Ｃ４間の辺）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、第二電装面５２４を構成する。
【００３７】
（２−１．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。
【００３８】
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、第一電装面５１４、及び第二電装面５２４に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００３９】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、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の外周縁から、電極引出溝５１１Ｂを通り、第一電装面５１４まで延出する固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３の延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ１に位置する部分）は、第一電装面５１４において固定電極パッド５６３Ｐを構成する。固定電極パッド５６３Ｐが、第一端子取出部とされる。
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。
【００４０】
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。
【００４１】
また、固定基板５１の固定反射膜５４が設けられない面は、図４に示すように、光入射面５１Ａである。光入射面５１Ａ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５１Ａ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。
【００４２】
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。
【００４３】
（２−２．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。
【００４４】
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。
【００４５】
可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２を介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から第二電装面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（可動基板５２の頂点Ｃ３に位置する部分）は、第二電装面５２４において可動電極パッド５６４Ｐを構成する。この可動電極パッド５６４Ｐが、本発明の第二端子取出部とされる。
可動反射膜５５は、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
［３．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。
【００４９】
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。
本実施形態において、固定部材７は、可動基板５２とベース基板６１０との間に配置される。そして、可動基板５２は、可動基板５２を基板厚み方向から見る平面視で、可動反射膜５５が設けられた領域を除く一箇所において固定部材７によってベース基板６１０に固定される。
図２に示すように、固定部材７は、可動基板５２の突出部分（非接合部５２６）よりも内側（平面中心点Ｏ寄り）であって、第一接合部５１３、及び第二接合部５２３に対応した位置に配置される。さらに、固定部材７の可動基板５２に対する相対的な位置が、図３のフィルター平面視において二点鎖線で示されている。図３に示すとおり、固定部材７は、第一接合部５１３、及び第二接合部５２３と重なる位置であって、頂点Ｃ１と頂点Ｃ４とを結ぶ辺側（可動基板５２の外周部）に配置されている。このように、固定部材７は、ベース基板６１０と可動基板５２との間の全面にわたって配置されているのではなく、上述の所定の一箇所に配置されている。
固定部材７による固定箇所は、一箇所であり、その形状（設置面積や高さ等）は、可動基板５２とベース基板６１０との固定強度や、部材間の熱膨張係数差による応力伝達の程度を考慮して適宜設定することが好ましい。
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限定されない。例えば、エポキシ系やシリコーン系の接着剤が挙げられる。固定部材７として接着剤を用いる場合、硬化時の収縮が小さい接着剤を用いることが好ましい。また、この場合、ベース基板６１０に対して、ディスペンサー等の塗布装置で接着剤を一点だけ塗布し、可動基板５２を当該一点で固定することが好ましい。
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。
【００５０】
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の第一電装面５１４、第二電装面５２４上の各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと接続される内側端子部６１５が設けられている。なお、各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと内側端子部６１５との接続は、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）６１５Ａを用いることができ、例えばＡｇペースト、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等により接合する。なお、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）が少ないＡｇペーストを用いることが好ましい。なお、ＦＰＣ６１５Ａによる接続に限られず、例えばワイヤーボンディング等による配線接続を実施してもよい。
【００５１】
また、ベース基板６１０は、各内側端子部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。各内側端子部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に設けられた外側端子部６１６に接続されている。ここで、貫通孔６１４には、内側端子部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。
【００５２】
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また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。
【００５３】
リッド６２０の天面部６２６は、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からか射出される。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５１Ａ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。
【００５４】
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。
【００５５】
リッド側ガラス基板６４０は、リッド６２０のベース基板６１０に対向する光通過孔６２１とは反対側のリッド内側面６２２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。
【００５６】
ベース基板６１０、及びベース側ガラス基板６３０の接合、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。
【００５７】
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、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。
【００５８】
［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５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。
【００５９】
（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を製造するフィルター形成工程を実施する（Ｓ１１）。
このＳ１１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５６３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。本実施形態では、このフィルター形成工程（Ｓ１１）において、非接合部５１６、及び非接合部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。
【００６０】
この後、Ｓ１１により得られた波長可変干渉フィルター５の固定電極パッド５６３Ｐ，可動電極パッド５６４Ｐに対して、ＦＰＣ６１５Ａを接続するＦＰＣ接続工程を実施する（Ｓ１２）。ＦＰＣ６１５Ａと各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐとの接続では、デガスが少ないＡｇペーストを用いる。
【００６１】
（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。
【００６２】
この後、ベース基板６１０に内側端子部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、内側端子部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。
【００６３】
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。
【００６４】
（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。
【００６５】
（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、接着剤を用いる。まず、このＳ４１では、ベース基板６１０の所定位置に一点で接着剤を塗布する。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、接着剤を硬化させる。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。
この後、配線接続工程を実施する（Ｓ４２）。このＳ４２では、Ｓ１２により波長可変干渉フィルター５に接続されたＦＰＣ６１５Ａの他端部を、ベース基板６１０の内側端子部６１５に貼り付ける。このようにすることで、内側端子部６１５と、固定電極パッド５６３Ｐ、及び可動電極パッド５６４Ｐとを接続する。この接続においても、デガスの少ないＡｇペーストを用いることが好ましい。
【００６６】
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。したがって、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。
【００６７】
〔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は、波長可変干渉フィルター５と、当該波長可変干渉フィルター５を収納する筐体６０１とを備える。この筐体６０１は、ベース基板６１０と、ベース基板６１０に接合されるリッド６２０とを備える。波長可変干渉フィルター５の可動基板５２とベース基板６１０とが、固定部材７によって一箇所で固定されている。
可動基板５２とベース基板６１０との間の全面にわたって固定部材７を配置したり、２点以上で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が反ってしまい、波長可変干渉フィルター５の光学特性が影響を受ける。
一方、光学フィルターデバイス６００によれば、上述のとおり、可動基板５２とベース基板６１０とが、固定部材７によって一箇所で固定されている。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が、可動基板５２や固定基板５１に作用し難くなる。その結果、光学フィルターデバイス６００は、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。
【００６８】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上述した第一実施形態の光学フィルターデバイス６００では、可動基板５２が、ベース基板６１０に対して固定部材７によって一箇所で固定されている。
これに対して、第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａ（図７参照）では、波長可変干渉フィルター５がベース基板６１０に対して２箇所（図６参照）で固定部材７によって固定されている。以下、このような光学フィルターデバイス６００Ａの構成について詳述する。
【００６９】
図６は、第二実施形態の光学フィルターデバイスに収納さ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、さらに波長可変干渉フィルター５と固定部材７との位置関係を説明する図である。
図７は、第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａの概略構成を示す断面図である。
なお、上記第一実施形態と同一の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化する。
【００７０】
光学フィルターデバイス６００Ａにおいて、固定部材７は、図７に示されているように、非接合部５２６とベース基板６１０との間に配置されている。また、固定部材７は、可動基板５２を基板厚み方向から見る平面視で、可動基板５２の角部で可動基板５２をベース基板６１０に固定する。
図６に示されているように、固定部材７は、波長可変干渉フィルター５の頂点Ｃ３近傍、及び頂点Ｃ４近傍の計２箇所に配置されている。このように、本実施形態では、固定部材７は、可動基板５２の非接合部５２６とベース基板６１０とを２箇所で固定する。なお、可動基板５２が矩形状である場合、２箇所の固定部材７は、可動基板５２の外周部の短辺に沿って配置されることが好ましい。固定箇所同士の間隔を短くすることができるためである。
【００７１】
本実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａについても、固定部材７の配置箇所が上述のとおり異なる以外は、第一実施形態の製造方法と同様にして製造することができる。
例えば、上記第一実施形態のＳ４１において、固定部材７としての接着剤をベース基板６１０表面の２箇所に塗布する。具体的には、接着剤の塗布箇所は、アライメント調整後、可動基板５２をベース基板６１０に固定する際に、接着剤が非接合部５２６に接触する箇所とする。
【００７２】
〔実施形態の作用効果〕
【００７３】
光学フィルターデバイス６００Ａによれば、可動基板５２とベース基板６１０とが、２箇所に配置された固定部材７によって固定されている。そのため、可動基板５２とベース基板６１０との間の全面にわたって固定部材７を配置した場合と比べて、第一実施形態の場合と同様、部材間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が、可動基板５２や固定基板５１に作用し難くなる。その結果、光学フィルターデバイス６００Ａによれば、固定反射膜５４や可動反射膜５５の反りを抑制できる。
【００７４】
光学フィルターデバイス６００Ａでは、可動基板５２の非接合部５２６とベース基板とが固定部材７によって２箇所で固定される。このように、光学フィルターデバイス６００Ａでは、固定箇所が第一実施形態と比べて増えるものの、当該固定箇所は、非接合部５２６である。つまり、当該固定箇所が第一接合部５１３、及び第二接合部５２３から離れた位置である。そのため、上述と同様に熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力が、可動基板５２だけでなく、特に固定基板５１に対して作用し難くなる。また、光学フィルターデバイス６００Ａでは、当該固定箇所が、固定反射膜５４、及び可動反射膜５５が設けられた位置から離れている。
したがって、光学フィルターデバイス６００Ａによれば、固定反射膜５４や可動反射膜５５の反りを抑制できる。
【００７５】
光学フィルターデバイス６００Ａでは、可動基板５２とベース基板６１０とが固定部材７によって２箇所で固定されている。そのため、２箇所での固定によるモーメントの影響が可動基板５２、及び固定基板５１へ及ぶおそれがある。例えば、固定部材７の配置箇所が、頂点Ｃ１、及び頂点Ｃ３の近傍の２箇所であると、当該２箇所間の距離が長くなり、上述のモーメントの影響が大きく、反射膜５４，５５の反りが発生し易くなる。また、当該２箇所間には、保持部５２２が形成されているため、上述のモーメントの影響によって保持部５２２が撓み、反射膜間ギャップＧ１を精度良く制御できなくおそれがある。
しかしながら、光学フィルターデバイス６００Ａでは、固定部材７が、波長可変干渉フィルター５の固定部材の頂点Ｃ３、及び頂点Ｃ４近傍に配置されている。波長可変干渉フィルター５は、図６に示すように、例えば矩形板状の光学部材であるから、固定部材７は、頂点Ｃ３と頂点Ｃ４とで結ばれる一辺の両端側に配置されていることになる。そのため、上述のモーメントの影響を小さくすることができる。
【００７６】
［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。
上述した第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａでは、波長可変干渉フィルター５が、ベース基板６１０に対して２箇所で固定部材７によって固定されている。
第三実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｂ（図８参照）も、第二実施形態と同様に波長可変干渉フィルター５が、ベース基板６１０に対して２箇所で固定部材７によって固定されている。ただし、光学フィルターデバイス６００Ｂにおいては、図８に示されているように、可動基板５２のベース基板６１０に対向する面に基板凹部５２７が形成されている点で、光学フィルターデバイス６００Ａと異なる。
以下、このような光学フィルターデバイス６００Ｂの構成について詳述する。
【００７７】
図８は、第三実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｂの概略構成を示す断面図である。
図９は、第三実施形態の光学フィルターデバイスに収納さ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、さらに波長可変干渉フィルター５と固定部材７との位置関係を説明する図である。
なお、上記第一実施形態や第二実施形態と同一の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化する。
【００７８】
本実施形態において、基板凹部５２７は、図８に示されているように、非接合部５２６のベース基板６１０に対向する面に形成されている。基板凹部５２７は、可動基板５２の厚さ方向に所定寸法分、窪んでいる。基板凹部５２７は、保持部５２２の形成と同様にエッチング等によって形成することができる。
また、この基板凹部５２７は、非接合部５２６に形成されている。具体的には、図９に示されているように、波長可変干渉フィルター５の頂点Ｃ３近傍、及び頂点Ｃ４近傍の計２箇所に形成されている。
本実施形態において、固定部材７は、上述の基板凹部５２７が形成された２箇所に対応して配置される。そのため、固定部材７は、第二実施形態と略同様の位置で、可動基板５２とベース基板６１０とを固定する。
【００７９】
本実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｂについても、基板凹部５２７の形成が必要な点、及び固定部材７の配置箇所が上述のとおり異なる点以外は、第一実施形態の製造方法と同様にして製造することができる。
基板凹部５２７は、例えば、上記第一実施形態のＳ１１のフィルター形成工程で形成することができる。可動基板５２のエッチング処理の際に、合わせて基板凹部５２７を形成してもよい。
【００８０】
〔実施形態の作用効果〕
光学フィルターデバイス６００Ｂによれば、第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａと同様の作用効果を奏する他に、次のような作用効果を奏する。
【００８１】
光学フィルターデバイス６００Ｂによれば、可動基板５２に基板凹部５２７が形成されている。そのため、固定部材７の位置が基板凹部５２７によって規制されるので、可動基板５２とベース基板６１０とを所望の箇所でより確実に固定できる。例えば、固定部材７として、流動性のある素材（例えば、接着剤）を用いる場合、基板凹部５２７によって固定部材７が塗布位置からはみ出すことを抑制できる。
ゆえに、光学フィルターデバイス６００Ｂによれば、固定部材７を所望の箇所に確実に配置できるので、品質、及び歩留まりを向上させることができる。
【００８２】
［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。
上述した第三実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｂでは、可動基板５２のベース基板６１０に対向する面に基板凹部５２７が形成されている。
一方、本実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｃ（図１０参照）では、当該基板凹部５２７は形成されていないが、ベース基板６１０のベース内側面６１２に、ベース凹部６１８が形成されている。
以下、このような光学フィルターデバイス６００Ｂの構成について詳述する。
【００８３】
図１０は、第四実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｂの概略構成を示す断面図である。
なお、上記第一実施形態から第三実施形態までと同一の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化する。
【００８４】
光学フィルターデバイス６００Ｃにおける固定部材７の配置箇所は、第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａと同様である。つまり、固定部材７は、非接合部５２６とベース基板６１０との間に配置される。また、固定部材７は、２箇所（波長可変干渉フィルター５の頂点Ｃ３近傍、及び頂点Ｃ４近傍に対応する位置）に配置されている。
光学フィルターデバイス６００Ｃでは、このような固定部材７の配置箇所に対応して、ベース凹部６１８が形成されている。ベース凹部６１８は、ベース基板６１０のベース内側面６１２に、ベース基板６１０の厚さ方向に所定寸法分、窪んでいる。ベース凹部６１８は、固定部材７の配置箇所ごとに形成されている。本実施形態では、ベース凹部６１８は、２箇所の固定部材７の配置箇所それぞれに対応して形成されている。ベース凹部６１８は、本実施形態では、固定部材７を囲むように形成された溝である。
【００８５】
本実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｃについても、ベース凹部６１８の形成が必要な点、及び固定部材７の配置箇所が上述のとおり異なる点以外は、第一実施形態の製造方法と同様にして製造することができる。
ベース凹部６１８は、例えば、上記第一実施形態のＳ２のベース基板準備工程で形成することができる。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を形成する際に、合わせてベース凹部６１８を形成してもよい。また、貫通孔６１４を形成する際に、合わせてベース凹部６１８を形成してもよい。
【００８６】
〔実施形態の作用効果〕
光学フィルターデバイス６００Ｃによれば、第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａと同様の作用効果を奏する他に、次のような作用効果を奏する。
【００８７】
光学フィルターデバイス６００Ｃによれば、溝状のベース凹部６１８が、固定部材７を囲むようにベース基板６１０に形成されている。そのため、固定部材７として、流動性のある素材（例えば、接着剤）を用いる場合、基板凹部５２７によって固定部材７が塗布位置からはみ出すことを抑制できる。
ゆえに、光学フィルターデバイス６００Ｃによれば、固定部材７を所望の箇所に確実に配置できるので、品質、及び歩留まりを向上させることができる。
【００８８】
［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。
上述した第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａでは、可動基板５２の非接合部５２６とベース基板６１０が、固定部材７によって２箇所で固定されている。
一方、本実施形態の光学フィルターデバイスでは、可動基板５２の非接合部５２６とベース基板６１０が、固定部材７によって一箇所で固定されている。
【００８９】
図１１は、第五実施形態の光学フィルターデバイスに収納さ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、さらに波長可変干渉フィルター５と固定部材７との位置関係を説明する図である。
なお、上記第一実施形態から第四実施形態までと同一の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化する。
【００９０】
本実施形態では、図１１に示されているように、固定部材７は、波長可変干渉フィルター５の非接合部５２６に対して、頂点Ｃ４近傍に一箇所配置され、第二端子取出部である可動電極パッド５６４Ｐ部分には配置されない。このように、本実施形態では、可動基板５２は、角部の一箇所でベース基板に固定されている。
【００９１】
〔実施形態の作用効果〕
本実施形態の光学フィルターデバイスによれば、次のような作用効果を奏する。
本実施形態の光学フィルターデバイスでは、可動基板５２の非接合部５２６とベース基板６１０とが固定部材７によって一箇所で固定される。このように、固定箇所が、第一接合部５１３、及び第二接合部５２３から離れた一箇所だけである。そのため、上述のような熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力が、可動基板５２や固定基板５１に対して、さらに作用し難くなる。したがって、本実施形態の光学フィルターデバイスによれば、固定反射膜５４や可動反射膜５５の反りをより確実に抑制できる。
【００９２】
［第六実施形態］
次に、本発明の第六実施形態について、図面に基づいて説明する。
第六実施形態では、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。
【００９３】
〔１．測色装置の概略構成〕
図１２は、第一実施形態の測色装置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１２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。
【００９４】
〔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１２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。
【００９５】
〔３．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１２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。
【００９６】
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。
【００９７】
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Ｇ２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。
【００９８】
〔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１２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。
【００９９】
〔５．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。
【０１００】
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。
【０１０１】
［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。
例えば、上記第一実施形態では、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。
【０１０２】
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また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。
【０１０３】
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、または減圧状態に維持することが好ましい。
【０１０４】
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。
【０１０５】
上記実施形態では、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
上記実施形態では、内側端子部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。
【０１０８】
上記実施形態では、波長可変干渉フィルター５に設けられる本発明の電極部として、静電アクチュエーターを構成する固定電極５６１、及び可動電極５６２（、及びこれらの電極５６１，５６２に接続された電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐ）を例示したが、これに限定されない。
本発明の電極の他の例としては、例えば、固定反射膜５４、及び可動反射膜５５の電荷保持量の変化から反射膜間ギャップＧ１の大きさを測定するための静電容量検出電極や、各基板５１，５２や、固定反射膜５４，可動反射膜５５に保持された電荷を逃がし、基板間のクーロン力を除去するための帯電除去電極等が挙げられる。この場合、第一電装面５１４、及び第二電装面５２４に、上記静電容量検出電極や帯電除去電極等から引き出された引出電極を配置する。そして、このような複数の電極が配置された場合でも、例えばＦＰＣ６１５Ａを第一電装面５１４に貼り付けることで、例えば図５のＳ１２において、各電極に対して個別に接続作業を実施することなく、容易に配線接続を実施することができる。
【０１０９】
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。
【０１１０】
また、本発明の電子機器として、第六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。
【０１１１】
図１３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１４は、図１３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１３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１４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１４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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
なお、上記図１３、及び図１４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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
図１５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１５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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
また、図１５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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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１６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１６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１６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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
上記第三実施形態において、基板凹部５２７内に固定部材７が配置される態様を示したが、このような態様に限定されない。例えば、基板凹部５２７を、ベース凹部６１８のように溝状に形成してもよい。一方で、ベース凹部６１８も、基板凹部５２７のように形成、その内部に固定部材７が配置される態様としてもよい。
【０１２８】
また、第一実施形態では、一点に配置された固定部材７によって、可動基板５２とベース基板６１０とが一箇所で固定されている。第一実施形態のように一点で固定部材によって固定する場合は、一箇所での固定に含まれるが、本発明においては、一箇所で固定する場合は、このような態様に限定されない。
例えば、図１７に示すような固定部材７の配置による固定も、一箇所で固定する場合に含まれる。図１７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る。図１７には、複数点に配置された固定部材７が示されている。複数点の固定部材７は、互いに離散的に配置されているのではなく、図１７に示されているように、可動反射膜５５よりも頂点Ｃ４近傍の領域７Ａに集中的に配置されている。この領域７Ａように、複数点の固定部材７が集中的に配置された箇所も、一箇所として含まれる。
このように複数点の固定部材が集中的に配置された一箇所で、第二基板とベース基板とを固定する場合も、熱膨張係数の差による応力や接着剤硬化時の収縮応力が、第二基板や第一基板に作用し難くなる。その結果、光学フィルターデバイスは、第二反射膜や第一反射膜の反りを抑制できる。
【０１２９】
また、上記実施形態では、光学フィルターデバイスが、リッドを備えた形態を例に挙げて説明したが、このような形態に限定されない。リッドを有さず、ベース基板に対し、干渉フィルターを上記所定の箇所で固定した光学フィルターデバイスであってもよい。
【０１３０】
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】
【０１３１】
５…波長可変干渉フィルター（干渉フィルター）、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）、５６…静電アクチュエーター（アクチュエーター）、５２６…非接合部、５２７…基板凹部、５６１…固定電極（第一電極）、５６２…可動電極（第二電極）、５６４Ｐ…可動電極パッド（第二端子取出部）、６００，６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃ…光学フィルターデバイス、６０１…筐体、６１０…ベース基板、６１８…ベース凹部、６５０…内部空間、７…固定部材、Ｇ１…反射膜間ギャップ、Ｇ２…電極間ギャップ。
【図１】
0005966405.tif 000002
【図２】
0005966405.tif 000003
【図３】
0005966405.tif 000004
【図４】
0005966405.tif 000005
【図５】
0005966405.tif 000006
【図６】
0005966405.tif 000007
【図７】
0005966405.tif 000008
【図８】
0005966405.tif 000009
【図９】
0005966405.tif 000010
【図１０】
0005966405.tif 000011
【図１１】
0005966405.tif 000012
【図１２】
0005966405.tif 000013
【図１３】
0005966405.tif 000014
【図１４】
0005966405.tif 000015
【図１５】
0005966405.tif 000016
【図１６】
0005966405.tif 000017
【図１７】
0005966405.tif 000018