(57)【要約】【課題】性能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、電子機器、及びＭＥＭＳデバイスを提供する。【解決手段】光学フィルターデバイス６００は、固定反射膜が設けられた固定基板５１及び可動反射膜が設けられた可動基板５２を備える波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５を収納可能な内部空間６１１を有する筐体６１０と、筐体６１０に対して波長可変干渉フィルター５を固定する固定部７と、を備えている。また、固定部７は、固定基板５１の厚み方向に沿う側面５１７と、筐体６１０（内面６２７Ｂ）との間に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一反射膜、前記第一反射膜に対向する第二反射膜、及び、前記第一反射膜及び前記第二反射膜のいずれかが設けられた基板を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を有する筐体と、
前記筐体に対して前記干渉フィルターを固定する固定部と、を備え、
前記固定部は、前記基板の厚み方向に沿う前記基板の側面と、前記筐体との間に設けられた
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、
前記干渉フィルターは、前記基板として、前記第一反射膜が設けられた第一基板と、前記第一基板に対向し、前記第二反射膜が設けられた第二基板と、を備え、
前記固定部は、前記第一基板及び前記第二基板のいずれかの前記側面に設けられた
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２に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記第一基板及び前記第二基板のいずれか一方の基板は、前記基板を厚み方向から見た平面視において、他方の基板に対して突出する突出部を有し、
前記固定部は、前記突出部に設けられた
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２又は請求項３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、前記第二反射膜が設けられた可動部と、前記可動部を前記厚み方向に変位可能に保持する保持部と、を備え、
前記固定部は、前記第一基板の前記側面に設けられた
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、
前記側面の一部は、平面状の第一側面を構成し、
前記固定部は、前記第一側面に設けられた
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、
前記基板は、当該基板を基板厚み方向から見た平面視において、当該基板の外周縁に沿った一部に、前記筐体に設けられた筐体側端子に対して電気的に接続された接続端子を有する電装部を備え、
前記第一側面は、前記電装部の側面である
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項７】
請求項５又は請求項６に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記固定部は、前記第一側面の一カ所に設けられた
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５又は請求項６に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記固定部は、前記第一側面の複数個所に設けられた
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、
前記側面は、平面状の第一側面、及び前記第一側面に平行な第二側面を含み、
前記固定部は、前記第一側面及び第二側面にそれぞれ設けられた
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記第一側面に設けられた前記固定部、及び前記第二側面に設けられた前記固定部は、前記基板の中心を通り、前記第一側面及び前記第二側面と平行な仮想平面に対して対称となる位置に設けられている
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１１】
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、
前記側面は、平面状の第一側面と、前記第一側面に連続し、前記第一側面に交差する平面に沿った第三側面と、を含み、
前記固定部は、前記第一側面及び第三側面に跨って設けられた
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記筐体は、前記干渉フィルターを前記筐体に対して支持する支持部を備え、
前記固定部は、前記側面と、前記支持部との間に設けられた
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１３】
第一反射膜、前記第一反射膜に対向する第二反射膜、及び、前記第一反射膜及び前記第二反射膜のいずれかが設けられた基板を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を有する筐体と、
前記筐体に対して前記干渉フィルターを固定する固定部と、
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、
前記固定部は、前記基板の厚み方向に沿う前記基板の側面と、前記筐体との間に設けられた
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１４】
第一反射膜、前記第一反射膜に対向する第二反射膜、及び、前記第一反射膜及び前記第二反射膜のいずれかが設けられた基板を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を有する筐体と、
前記筐体に対して前記干渉フィルターを接着固定する固定部と、
前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、
前記固定部は、前記基板の厚み方向に沿う前記基板の側面と、前記筐体との間に設けられた
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１５】
基板を備えたＭＥＭＳ素子と、
前記ＭＥＭＳ素子を収納可能な内部空間を有する筐体と、
前記筐体に対して前記ＭＥＭＳ素子を固定する固定部と、を備え、
前記固定部は、前記基板の厚み方向に沿う前記基板の側面と、前記筐体との間に設けられた
ことを特徴とするＭＥＭＳデバイス。
【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、電子機器、及びＭＥＭＳデバイスに関する。
【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や、基板上に反射膜を配置したミラー素子や、基板上に水晶振動片等の圧電体を配置した圧電振動素子等の各種ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子が知られている。また、このようなＭＥＭＳ素子を収納用容器内に収納したＭＥＭＳデバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１には、板状の台座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。この干渉フィルターは、当該干渉フィルターを構成する基板の下面側で接着固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７０１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、特許文献１に記載の干渉フィルターは、基板の下面側で接着固定されており、基板の厚み方向と直交する面方向で接着剤と密着している。接着剤は、通常、硬化時に収縮するため、基板には収縮に係る応力が加えられることになる。このため、基板の下面は、面方向に沿って接着位置を中心に応力を受け、基板が撓むおそれがある。基板が撓むと、基板上に設けられた反射膜が歪んだり、反射膜間のギャップの寸法が変化して、干渉フィルターの分光精度が低下するという課題がある。
上述の各種ＭＥＭＳデバイスにおいても、ＭＥＭＳ素子を構成する基板に撓みが生じると、当該撓みの影響によりＭＥＭＳ素子の性能が低下するという課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、性能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、電子機器、及びＭＥＭＳデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学フィルターデバイスは、第一反射膜、前記第一反射膜に対向する第二反射膜、及び、前記第一反射膜及び前記第二反射膜のいずれかが設けられた基板を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を有する筐体と、前記筐体に対して前記干渉フィルターを固定する固定部と、を備え、前記固定部は、前記基板の厚み方向に沿う前記基板の側面と、前記筐体との間に設けられたことを特徴とする。
【０００８】
なお、固定部としては、各種接着剤が例示できる。ここで、通常、基板の厚み方向の寸法は、厚み方向と直交する平面方向の寸法よりも十分に小さい寸法となる。したがって、基板の厚み方向に対する剛性（撓みに対する耐性）は、平面方向に対する剛性よりも低い。このため、上述のように、基板の下面等、側面に対して直交する基板表面に固定部が設けられると、固定部から加えられる応力により基板が撓むおそれがある。
これに対して、本発明によれば、干渉フィルターの基板は、側面に設けられた固定部によって、筐体に対して固定されている。このため、基板表面よりも、撓みに対する剛性が高い側面に固定部が設けられることになり、応力の影響を受けにくい。したがって、固定部の収縮応力や、基板と固定部との間の線膨張係数差による基板の撓みを抑制できる。これにより、基板に設けられた反射膜の歪みや、反射膜間のギャップ寸法の変化を抑制でき、干渉フィルターの分光精度の低下を抑制できる。
【０００９】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記干渉フィルターは、前記基板として、前記第一反射膜が設けられた第一基板と、前記第一基板に対向し、前記第二反射膜が設けられた第二基板と、を備え、前記固定部は、前記第一基板及び前記第二基板のいずれかの前記側面に設けられたことが好ましい。
本発明では、干渉フィルターは、第一基板及び第二基板を有する。これら第一基板及び第二基板は、互いに対向するように配置されている。このような構成において、第一基板及び第二基板の両方の側面に亘って固定部を設けると、第一基板及び第二基板を接離させる方向に固定部からの応力が加わり、第一基板及び第二基板を平行に維持できなかったり、反射膜間のギャップ寸法が変動するおそれがある。
これに対して、本発明では、第一基板及び第二基板のいずれかの側面に固定部を設けることにより、基板間の平行を維持でき、反射膜間のギャップ寸法の変動も抑制でき、干渉フィルターの分光精度を維持できる。
【００１０】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記第一基板及び前記第二基板のいずれか一方の基板は、前記基板を厚み方向から見た平面視において、他方の基板に対して突出する突出部を有し、前記固定部は、前記突出部に設けられたことが好ましい。
本発明では、一方の基板は、他方の基板に対して突出する突出部を有する。そして、固定部は、この突出部に設けられる。これにより、第一基板及び第二基板の両方に固定部が設けられることを抑制でき、より確実に一方の基板の側面にのみ固定部を設けることができる。したがって、上述のように、基板間の平行をより確実に維持できる。
【００１１】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられた可動部と、前記可動部を前記厚み方向に変位可能に保持する保持部と、を備え、前記固定部は、前記第一基板の前記側面に設けられたことが好ましい。
本発明では、第二基板は可動部を厚み方向に変位可能に保持する保持部を有する。このような干渉フィルターは、保持部によって可動部を厚み方向に変位させることで、第一反射膜及び第二反射膜間に形成されたギャップの寸法（以下、ギャップ寸法とも称する）を変更可能となる。一方、このような干渉フィルターにおいて、第二基板には、保持部が設けているため、第一基板の基板厚み方向に対する剛性に比べて、第二基板の基板厚み方向に対する剛性が小さくなる。従って、第二基板に固定部を設けると、固定部の応力により第二基板が撓むおそれがある。これに対して、本発明では、第二基板よりも剛性が大きい第一基板に固定部を設けることにより、基板に撓みが発生することを抑制でき、干渉フィルターの分光精度の低下を抑制できる。
【００１２】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記側面の一部は、平面状の第一側面を構成し、前記固定部は、前記第一側面に設けられたことが好ましい。
本発明では、基板は、側面の少なくとも一部に、平面状の第一側面を有し、この第一側面に固定部が設けられている。このような構成では、上記第一側面に固定部を形成する接着剤等の部材を配置した後、筐体の内壁等に基板の第一側面を押し当てた状態で、固定部を形成する。この際、平面状の第一側面が、筐体の内面に２以上の点又は全面で当接されることで、筐体に対する基板の固定位置が決まる。ここで、側面の全面が曲面で構成される場合、位置合わせを行うための突出部等を設ける際に、側面の曲面形状を考慮して、突出部の形状を決定する必要がある。これに対して、平面状の第一側面では、上記突出部を設けるような場合でも、突出部の寸法等の設定が容易である。また、筐体内面を平面に形成した場合でも位置合わせが容易である。以上から、第一側面を有することで、基板の位置合わせが容易となり、基板を筐体に対して、容易に位置合わせしつつ固定できる。したがって、光学フィルターデバイスの設計の容易性や、組み立て効率性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記基板は、当該基板を基板厚み方向から見た平面視において、当該基板の外周縁に沿った一部に、前記筐体に設けられた筐体側端子に対して電気的に接続された接続端子を有する電装部を備え、前記第一側面は、前記電装部の側面であることが好ましい。
本発明では、電装部の側面が、固定部が設けられる第一側面となる。したがって、電装部の側面が固定部によって筐体に固定されているので、光学フィルターデバイスに衝撃が加わったり、光学フィルターデバイスの駆動によって、光学フィルターデバイスが振動した場合でも、接続端子が設けられた電装部の振動を抑制できる。したがって、接続端子と筐体側端子との配線が断線する等の不都合を抑制できる。
【００１４】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記固定部は、前記第一側面の一カ所に設けられたことが好ましい。
本発明では、第一側面において、固定部は一カ所で設けられている。これにより、固定部からの基板へ加わる応力を低減でき、基板の撓みをより効果的に抑制できる。
【００１５】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記固定部は、前記第一側面の複数個所に設けられたことが好ましい。
本発明では、複数の固定部が設けられている。このように固定部を複数設けることにより、筐体に対する基板の固定力を増大させることができ、筐体に対して基板をより確実に固定できる。
【００１６】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記側面は、平面状の第一側面、及び前記第一側面に平行な第二側面を含み、前記固定部は、前記第一側面及び第二側面にそれぞれ設けられたことが好ましい。
本発明では、固定部は、平面状で、かつ平行な関係にある第一側面及び第二側面のそれぞれに設けられている。これによれば、一対の側面のそれぞれで基板を筐体に対して固定するので、筐体に対する基板の固定力を増大させることができ、より確実に基板を固定できる。
【００１７】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記第一側面に設けられた前記固定部、及び前記第二側面に設けられた前記固定部は、前記基板の中心を通り、前記第一側面及び前記第二側面と平行な仮想平面に対して対称となる位置に設けられていることが好ましい。
本発明では、固定部は、基板中心を通る仮想平面に対して、対象となる位置（第一側面及び第二側面の互いに対向する位置）に設けられている。したがって、各固定部から基板に加えられる応力がつり合って、応力が相殺される。これにより、基板の撓みをより効果的に低減できる。
【００１８】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記側面は、平面状の第一側面と、前記第一側面に連続し、前記第一側面に交差する平面に沿った第三側面とを含み、前記固定部は、前記第一側面及び第三側面に跨って設けられたことが好ましい。
本発明では、固定部は、連続する第一側面及び第三側面に跨って設けられている。
これによれば、固定部を形成する接着剤等の部材を、第一側面から、第一側面と第三側面とが交差する角部とを介し、第三側面に亘るまで配置した状態で、筐体の内壁等に基板を押し当てることにより、基板を筐体に対して固定できる。したがって、簡単な作業で、筐体に対して基板を固定できる。
また、交差する二つの側面のそれぞれで基板を筐体に対して固定するので、筐体に対する基板の固定力を増大させることができ、より確実に基板を固定できる。
【００１９】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記筐体は、前記干渉フィルターを前記筐体に対して支持する支持部を備え、前記固定部は、前記側面と、前記支持部との間に設けられたことが好ましい。
本発明では、筐体が、光学フィルターデバイスを支持する支持部を備えており、固定部は、側面と支持部との間に設けられている。これにより、筐体の形状に関わらず、任意の筐体に対して、干渉フィルターを基板の側面で固定できる。
【００２０】
本発明の光学モジュールは、第一反射膜、前記第一反射膜に対向する第二反射膜、及び、前記第一反射膜及び前記第二反射膜のいずれかが設けられた基板を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を有する筐体と、前記筐体に対して前記干渉フィルターを固定する固定部と、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、前記固定部は、前記基板の厚み方向に沿う前記基板の側面と、前記筐体との間に設けられたことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に、基板の側面に固定部が設けられているので、上述のように、固定部からの応力による基板の撓みの発生を抑制でき、干渉フィルターの性能の低下を抑制できる。これにより、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。
【００２１】
本発明の電子機器は、第一反射膜、前記第一反射膜に対向する第二反射膜、及び、前記第一反射膜及び前記第二反射膜のいずれかが設けられた基板を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターを収納可能な内部空間を有する筐体と、前記筐体に対して前記干渉フィルターを接着固定する固定部と、前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、前記固定部は、前記基板の厚み方向に沿う前記基板の側面と、前記筐体との間に設けられたことを特徴とする。
本発明では、上記発明と同様に、基板の側面に固定部が設けられているので、上述のように、固定部からの応力による基板の撓みの発生を抑制でき、干渉フィルターの性能の低下を抑制できる。これにより、所望の性能を有する電子機器をより確実に提供できる。
【００２２】
本発明のＭＥＭＳデバイスは、基板を備えたＭＥＭＳ素子と、前記ＭＥＭＳ素子を収納可能な内部空間を有する筐体と、前記筐体に対して前記ＭＥＭＳ素子を固定する固定部と、を備え、前記固定部は、前記基板の厚み方向に沿う前記基板の側面と、前記筐体との間に設けられたことを特徴とする。
本発明によれば、上記発明と同様に、ＭＥＭＳ素子の基板は、側面に設けられた固定部によって、筐体に対して固定されている。このため、上述のように、基板の撓みを抑制でき、ＭＥＭＳ素子に歪みが生じることによる性能の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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断面図。
【図２】上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平面図。
【図３】上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４】比較例における基板の固定状態を模式的に示す断面図。
【図５】上記実施形態の固定基板の固定状態を模式的に示す断面図。
【図６】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平面図。
【図７】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平面図。
【図８】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平面図。
【図９】第五実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す平面図。
【図１０】第六実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す平面図。
【図１１】第七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１２】上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１３】第八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１４】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１５】図１４のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１６】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１７】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】
【００２４】
［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、本発明の光学フィルターデバイスの一実施形態である、光学フィルターデバイス６００の概略構成を示す断面図である。
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６１０と、筐体６１０の内部に収納される波長可変干渉フィルター５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、後に詳述する。
【００２５】
［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に相当する。図２は、筐体６１０内部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、図３は、図２のIII−III線で切断した、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、図２に示すように、例えば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、本発明の基板に相当する固定基板５１及び可動基板５２を備えている。また、各基板５１，５２のうち、固定基板５１は本発明の第一基板に相当し、可動基板５２は本発明の第二基板に相当する。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、無アルカリガラス等の各種ガラスや、水晶等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、図３に示すように、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。具体的には、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等により構成された接合膜５３により接合されている。
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。
【００２６】
固定基板５１には、図３に示すように、本発明の第一反射膜に相当する固定反射膜５４が設けられている。また、可動基板５２には、本発明の第二反射膜に相当する可動反射膜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、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２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。
【００２７】
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２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と接合されない電装部５２６である。なお、電装部５２６は、可動基板５２における本発明の突出部に相当する。この可動基板５２の電装部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、電装面５２４であり、後述する電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐ（本発明の接続端子に相当）が設けられる。
【００２８】
（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３に示すように、固定基板５１には、エッチングにより電極配置溝５１１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。
【００２９】
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３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。
【００３０】
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２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２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、筐体６１０の内部に設けられた内側端子部６２４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）等としてもよい。
【００３１】
反射膜設置部５１２は、上述のように、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３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等を用いてもよい。
【００３２】
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、台座部６２１に設けられた内側端子部６２４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。
【００３３】
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３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３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２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。
【００３４】
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。接合された固定基板５１は、図３に示すように、フィルター平面視において、固定基板５１の辺の一辺側（例えば、図２における辺Ｃ１−Ｃ２）は、可動基板５２よりも外側に突出する突出部５１４を有する。この突出部５１４は、フィルター平面視において可動基板５２に重ならない部分である。
【００３５】
（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２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。
【００３６】
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。
【００３７】
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２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、台座部６２１に設けられた内側端子部６２４に接続される。
【００３８】
可動反射膜５５は、図３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、台座部６２１に設けられた内側端子部６２４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。
【００３９】
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等としてもよい。
【００４０】
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。
【００４１】
［筐体の構成］
筐体６１０は、図１に示すように、ベース６２０と、リッド６３０と、を備え、内部に波長可変干渉フィルター５を収納する。
ベース６２０は、台座部６２１と、側壁部６２７と、を備える。
台座部６２１は、フィルター平面視において矩形状の外形を有する板状の部分である。台座部６２１のリッド６３０と対向するベース内側面６２１Ａには、波長可変干渉フィルター５が載置される。台座部６２１は、その中央部に、厚み方向に貫通する光射出孔６２２が開口形成されている。この光射出孔６２２には射出側ガラス窓６２３が接合されている。
また、ベース内側面６２１Ａには、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐに接続される内側端子部６２４（本発明の筐体側端子に相当）が設けられている。内側端子部６２４と、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐ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６１２を用いて接続される。なお、本実施形態では、ワイヤーボンディングを例示するが、例えば、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等を用いてもよい。
また、台座部６２１は、内側端子部６２４が設けられる位置に、貫通孔６２５が形成されている。内側端子部６２４は、貫通孔６２５を介して、台座部６２１のベース外側面６２１Ｂ（ベース内側面６２１Ａとは反対側の面）に設けられた外側端子部６２６に接続されている。
側壁部６２７は、矩形状の台座部６２１の縁部から立ち上がり、ベース内側面６２１Ａに載置された波長可変干渉フィルター５の周囲を覆っている。側壁部６２７のリッド６３０に対向する面（以下、端面６２７Ａとも称する）は、ベース内側面６２１Ａに平行な平坦面に形成されている。
【００４２】
リッド６３０は、フィルター平面視において、台座部６２１と同様の矩形状の外形を有し、光を透過可能なガラスによって形成されている。このリッド６３０は、ベース内側面６２１Ａに波長可変干渉フィルター５が配置された状態で、端面６２７Ａに接合される。側壁部６２７の内面６２７Ｂと、ベース内側面６２１Ａと、リッド６３０と、に囲まれた空間が筐体６１０の内部空間６１１であり、リッド６３０が接合され封止される。
このように構成された、光学フィルターデバイス６００では、リッド６３０側から入射した光が、波長可変干渉フィルター５に入射する。そして、波長可変干渉フィルター５で分光された光が、光射出孔６２２から射出される。
【００４３】
［固定部の構成］
波長可変干渉フィルター５は、図１及び図２に示すように、固定部７によって筐体６１０に対して固定されている。具体的には、固定部７は、例えば、エポキシ系やシリコーン系の接着剤で形成されている。この固定部７は、波長可変干渉フィルター５の、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが形成された側とは反対側である、辺Ｃ１−Ｃ２に連続する固定基板５１の側面５１７（本発明の第一側面に相当）に設けられている。特に、図示例では、固定部７は、辺Ｃ１−Ｃ２に沿った方向における、側面５１７の中央部分の一カ所に設けられている。また、固定部７は、固定基板５１の突出部５１４に設けられている。このように構成された固定部７は、側面５１７と、当該側面５１７に対向する筐体６１０の側壁部６２７の内面６２７Ｂとを接合している。
【００４４】
［光学フィルターデバイスの製造］
先ず、予め作成された波長可変干渉フィルター５の側面５１７に、固定部７を形成する接着剤を塗布する。そして、可動基板５２をベース内側面６２１Ａに接触させつつ、側面５１７を側壁部６２７の内面６２７Ｂに押し当てる。そして、接着剤が硬化して形成された固定部７によって、側面５１７と内面６２７Ｂとが接合される。このようにして、波長可変干渉フィルター５が、固定部７によってベース６２０に対して固定される。
【００４５】
この後、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐと、ベース６２０の内側端子部６２４と、をワイヤーボンディングによりワイヤー６１２で接続する。具体的には、キャピラリーにワイヤーを挿通し、ワイヤー６１２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、ボンドを形成する。そして、キャピラリーを移動させて内側端子部６２４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。また、ワイヤーボンディングによる接続に限らず、例えば、ＦＰＣを用いることができ、Ａｇペースト、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等により接合してもよい。
【００４６】
この後、ベース６２０及びリッド６３０を接合する。ベース６２０及びリッド６３０の接合は、例えば、真空チャンバー装置等によって真空雰囲気に設定された環境下で、低融点ガラスを用いて行われる。
以上により、光学フィルターデバイス６００が製造される。
【００４７】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、波長可変干渉フィルター５は、固定基板５１の側面５１７に設けられた固定部７によって、筐体６１０に対して固定されている。このような構成では、基板（例えば、可動基板５２）の下面に固定部７を設けて、波長可変干渉フィルター５を固定する場合と比べて、固定基板５１に撓みが発生することを抑制でき、波長可変干渉フィルター５の分光精度の低下を抑制できる。
【００４８】
以下、本実施形態の光学フィルターデバイス６００によって、固定基板５１の撓みの発生が抑制される原理について説明する。
図４は、比較例として、基板の下面を固定部で固定した状態を模式的に示す断面図である。また、図５は、本実施形態の構成を模式的に示す断面図である。なお、図５では、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１のみを示し、可動基板５２等の他の部材は省略している。
図４に示す比較例のように、基板８の下面８Ａに固定部７を設けた場合、基板８は、固定部７が設けられた位置Ｃ５を中心として、位置Ｃ５に向かう応力ｆ１を受ける。その結果、基板８は、位置Ｃ５を中心として、基板厚み方向に撓む。
これに対して、図５に示すように、固定基板５１の側面５１７に固定部７を設けた場合、固定基板５１は、側面５１７に沿った方向に、固定部７が設けられた位置Ｃ６に向かう応力ｆ２を固定部７から受けることとなる。この応力は、位置Ｃ６を中心として当該側面５１７と直交する方向に、固定基板５１に撓みを発生させようとする力である。ここで、固定基板５１は、板状の部材であり、平面方向の寸法が、厚み寸法よりも十分に大きく、厚み方向の剛性と比較して、平面方向の剛性が大きくなる。したがって、側面５１７に固定部７を設けることで、固定基板５１の撓みを抑制できる。
このように、固定基板５１の撓みが抑制されることで、固定基板５１に接合された可動基板５２の撓みも抑制でき、波長可変干渉フィルター５の光学特性、すなわち分光精度の低下を抑制できる。
なお、図４及び図５は、固定部７を形成する接着剤が硬化したことにより、固定基板５１が圧縮される応力を受けた場合を例示したが、例えば、固定基板５１と固定部７との線膨張係数の差により応力を受ける場合も同様である。なお、線膨張係数の差による応力は、固定基板５１を圧縮させる応力とは反対方向の、伸長させる応力が発生する場合もある。例えば、固定基板５１よりも固定部７の膨張率が大きい場合である。この伸長させる応力は、圧縮させる応力とは反対方向に、基板を撓ませようとする応力である。
【００４９】
また、本実施形態では、波長可変干渉フィルター５は固定基板５１及び可動基板５２を有する。これら固定基板５１及び可動基板５２は、対向配置され、接合膜５３によって接合されている。このような構成において、固定基板５１及び可動基板５２の両方の側面に亘って固定部７を設けると、固定部７の応力により、固定基板５１及び可動基板５２の平行性や、反射膜５４，５５間のギャップ寸法が変化するおそれがある。
これに対して、本実施形態では、固定基板５１の側面５１７に固定部７を設けることにより、上述のように、固定基板５１及び可動基板５２を接離方向に変位させる応力が、固定部７から加わらない。したがって、上述のような問題がなく、波長可変干渉フィルター５の分光精度の低下が生じない。
【００５０】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５は、固定部７は、フィルター平面視において、可動基板５２と重ならない固定基板５１の突出部５１４に設けられている。このような構成では、固定部７が設けられる固定基板５１の側面５１７と、可動基板５２とを遠ざけることができる。このため、接着剤が、固定基板５１の側面５１７から可動基板５２の側面に広がることを抑制でき、固定基板５１と可動基板５２が固定部７で同時に固定されることを抑制できる。したがって、上述のように、基板５１，５２間の平行をより確実に維持できる。
【００５１】
本実施形態の波長可変干渉フィルター５は、可動基板５２に可動部５２１及び保持部５２２が設けられ、反射膜間のギャップの寸法を変更可能に構成されている。このような波長可変干渉フィルター５では、固定基板５１の剛性は、可動基板５２の剛性よりも大きく、応力に対する耐性が高い。したがって、固定基板５１に固定部７を設けることにより、撓みが発生することをより確実に抑制でき、分光精度の低下を抑制できる。
【００５２】
本実施形態では、各基板５１，５２は、フィルター平面視において、矩形状の外形を有し、辺Ｃ１−Ｃ２に対応する側面５１７に固定部７が設けられている。これによれば、側面５１７に接着剤を塗布した状態で、筐体６１０の内面に固定基板５１を近接させたり押し当てることにより、固定基板５１を筐体６１０に対して固定できる。したがって、簡単な作業で、筐体６１０に対する波長可変干渉フィルター５の固定を行うことができる。
また、固定基板５１を一個所で固定するため、例えば複数個所に固定部７を設ける場合に比べて、固定基板５１に加わる応力が小さく、固定基板５１の撓みをより抑制できる。
【００５３】
また、側面５１７は、平面状であるので、側面５１７に接着剤を塗布した後、筐体６１０の平面状の内面に固定基板５１を押し当てることで、固定基板５１を筐体６１０に対して容易に位置合わせすることができる。また、位置合わせ用に、筐体６１０の内面に突出部等を設けるような場合でも、固定基板５１の側面５１７が平面状なので、突出部等の寸法を容易に決定することができる。以上から、固定基板５１の位置合わせが容易となり、固定基板５１を筐体６１０に対して、容易に位置合わせしつつ固定できる。したがって、光学フィルターデバイス６００の設計の容易性や、組み立て効率性を向上させることができる。
【００５４】
［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７は、波長可変干渉フィルター５の、電装部５２６が形成された側（辺Ｃ３−Ｃ４）の可動基板５２の側面に設けられている。
図６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６００Ａの概略構成を示す平面図である。なお、図６では、リッド６３０の図示を省略する。また、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。
【００５５】
本実施形態では、図６に示すように、筐体６１０Ａのベース６２０Ａは、波長可変干渉フィルター５を固定するための筐体側突出部６２８を備える。この筐体側突出部６２８は、内側端子部６２４が設けられた側の側壁部６２７（図６では、波長可変干渉フィルター５の頂点Ｃ４側の角部）と一体的に設けられている。そして、この筐体側突出部６２８は、波長可変干渉フィルター５の電装部５２６の辺Ｃ３−Ｃ４に対向する平坦面を備え、当該平坦面は、内側端子部６２４の配列方向と平行となる。
【００５６】
固定部７は、図６に示すように、電装部５２６の辺Ｃ３−Ｃ４に連続する可動基板５２の側面５２８と、筐体側突出部６２８と、の間に設けられ、波長可変干渉フィルター５を筐体側突出部６２８に固定する。すなわち、本実施形態では、可動基板５２の辺Ｃ３−Ｃ４に対応した側面５２８が本発明の第一側面に相当する。
【００５７】
［第二実施形態の作用効果］
本実施形態では、固定部７は、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐが設けられた電装部５２６の辺Ｃ３−Ｃ４に対応した側面５２８を、筐体６１０Ａに固定する。
このため、波長可変干渉フィルター５に衝撃が加わった際や、静電アクチュエーター５６を駆動させた際の、電装部５２６の振動を抑制できる。したがって、電装部５２６上の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐに接続されたワイヤー６１２が、振動により断線してしまう不都合を抑制できる。
【００５８】
［第三実施形態］
次に、本発明に係る第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第二実施形態では、筐体側突出部６２８が波長可変干渉フィルターのＣ４に対応した角のみに設けられる例を示した。これに対して、本実施形態は、筐体６１０Ｂのベース６２０Ｂに二つの筐体側突出部が設けられ、固定部７が、各筐体側突出部に対向する位置にそれぞれ設けられる点で相違する。
図７は、本発明に係る第三実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｂの概略構成を示す平面図である。なお、図７では、リッド６３０の図示を省略する。
【００５９】
本実施形態では、図７に示すように、ベース６２０Ｂは、２つの筐体側突出部６２８，６２９を備える。
筐体側突出部６２９は、筐体側突出部６２８と同様に構成され、ベース６２０Ｂの波長可変干渉フィルター５の頂点Ｃ３に対応した角に設けられ、側壁部６２７から離れる方向に、内部空間６１１に向かって突出している。そして、筐体側突出部６２９には、波長可変干渉フィルター５の辺Ｃ３−Ｃ４に対向する平坦面が設けられ、当該平坦面が内側端子部６２４の配列方向と平行となる。
固定部７は、辺Ｃ３−Ｃ４に連続する可動基板５２の側面５２８と、各筐体側突出部６２８，６２９と、の間にそれぞれ設けられ、これらの２つの固定部７により、波長可変干渉フィルター５がベース６２０Ｂに固定されている。
【００６０】
［第三実施形態の作用効果］
本実施形態では、側面５２８に複数の固定部７が設けられている。これにより、筐体６１０Ｂに対する固定力を増大させることができ、より確実に、筐体６１０Ｂに対する基板の固定を行うことができる。
ここで、複数の固定部７を設ける場合、これらの固定部７からそれぞれ応力を受けることになるが、上述したように、固定部７を側面５２８に設けることで、その応力の影響を十分に抑えることができる。これにより、本実施形態では、基板の撓みを抑えつつ、固定力の向上を図ることができる。
また、本実施形態では、一つの側面５２８に対して、複数の固定部７を設けている。このため、筐体６１０Ｂの筐体側突出部６２８，６２９、又は側面５２８の少なくともいずれか一方に接着剤等の固定部７を設けたのち、波長可変干渉フィルター５を筐体側突出部６２８，６２９側に押し当てることで、容易に波長可変干渉フィルター５を固定することができる。
【００６１】
本実施形態では、フィルター平面視において、可動基板５２は、側面５２８における、各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐを挟む２カ所で、筐体６１０Ｂに固定されている。これにより、上述の可動基板５２の電装部５２６側の振動をより効果的に抑制でき、ワイヤー６１２の断線等の不都合をより効果的に抑制できる。
【００６２】
［第四実施形態］
次に、本発明に係る第四実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第二及び第三実施形態では、電装部５２６の辺Ｃ３−Ｃ４に対応した側面５２８に固定部７を設ける例を示した。これに対して、本実施形態では、辺Ｃ１−Ｃ４の電装部５２６に相当する部分に、固定部７を設ける点で、上記実施形態と相違する。
図８は、本発明に係る第四実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｃの概略構成を示す平面図である。
【００６３】
固定部７は、図８に示すように、電装部５２６の辺Ｃ３−Ｃ４に対応した側面５２８と交差する側面５２９（辺Ｃ１−Ｃ４に連続する側面）に設けられている。そして、固定部７は、側面５２９と、当該側面５２９に対向する側壁部６２７の内面６２７Ｂとを接合している。すなわち、本実施形態では、可動基板５２の辺Ｃ１−Ｃ４に対応した側面５２９が本発明に第一側面に相当する。
【００６４】
［第四実施形態の作用効果］
本実施形態では、可動基板５２の側面５２９の一カ所に固定部７が設けられている。これにより、第一実施形態と同様に、筐体６１０に対する固定を簡単な作業で行うことができ、各基板５１，５２の撓みも抑制できる。
本実施形態では、固定部７は、側面５２９における、電装部５２６の辺Ｃ３−Ｃ４の一方の頂点Ｃ４近傍に設けられている。これにより、第二実施形態と同様に、上述の可動基板５２の側面５２８側の振動を抑制でき、ワイヤー６１２が外れることを抑制できる。
【００６５】
［第五実施形態］
次に、本発明に係る第五実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、一対の固定部７が、対向する位置に設けられている点で上記第四実施形態と相違する。
図９は、本発明に係る第五実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｄの概略構成を示す平面図である。
【００６６】
一対の固定部７は、図９に示すように、電装部５２６において、辺Ｃ３−Ｃ４に対応した側面５２８と交差する一対の側面５２９Ａ，５２９Ｂの、互いに対向する位置に設けられている。つまり、本実施形態では、側面５２９Ａ，５２９Ｂが平行となり、側面５２９Ａが本発明の第一側面に相当し、側面５２９Ｂが第二側面に相当する。そして、固定部７は、波長可変干渉フィルター５の平面中心点Ｏを通る仮想平面Ｐに対して、対称となる位置に、電装部５２６を挟み込むように設けられている。
【００６７】
［第五実施形態の作用効果］
本実施形態では、可動基板５２の一対の側面５２９Ａ，５２９Ｂのそれぞれに、互いに対向するように固定部７が設けられている。このような構成では、固定部７が複数設けられており、複数位置で基板が筐体６１０に固定されているので、筐体６１０に対する固定力を増大させることができ、より確実に、筐体６１０に対する基板の固定を行うことができる。
また、固定部７は、互いに対向する位置に設けられているので、一方の固定部７から可動基板５２に加わる応力を、他方の固定部７からの応力によって相殺することができ、可動基板５２の撓みをより効果的に抑制できる。
【００６８】
［第六実施形態］
次に、本発明に係る第六実施形態について、図面に基づいて説明する。
本実施形態では、固定部が、波長可変干渉フィルターの角部（頂点）と、ベースの側壁部の角部との間に設けられる点で、上記実施形態と相違する。
図１０は、本発明に係る第六実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｅの概略構成を示す平面図である。
本実施形態では、固定部７は、図１０に示すように、固定基板５１の頂点（例えば頂点Ｃ２）が位置する角部５１９を含み、当該角部５１９に隣接する側面５１７，５１８に亘って設けられている。そして、固定部７は、角部５１９において、側面５１７，５１８と、側壁部６２７の内面６２７Ｂとを接合している。つまり、本実施形態では、側面５１７が本発明の第一側面に相当する。また、側面５１８は、本発明の第三側面に相当し、側面５１７に交差する平面に沿って、側面５１７に交差して角部５１９を形成する。固定部７は、これらの側面５１７（第一側面）及び側面５１８（第三側面）に跨って設けられている。
【００６９】
［第六実施形態の作用効果］
本実施形態では、固定部７は、隣接する２つの側面５１７，５１８に亘って、固定基板５１の角部５１９を跨って設けられている。このような構成では、基板の一つの側面のみ固定部を設けた上記第一、第二、及び第四実施形態と同様に、接着剤を塗布した固定基板５１を内面６２７Ｂに押し当てるという簡単な作業で、波長可変干渉フィルター５を固定できる。
また、２つの側面５１７，５１８の複数位置で固定基板５１が筐体６１０に固定されているので、筐体６１０に対する固定力を増大させることができ、より確実に、筐体６１０に対する波長可変干渉フィルター５の固定を行うことができる。
【００７０】
また、波長可変干渉フィルター５では、平面中心点Ｏを中心に、各反射膜５４，５５や、静電アクチュエーターを構成する可動部５２１及び保持部５２２等の、波長可変干渉フィルター５の分光精度に影響を与える、主要な部材が設けられている。
そして、固定部７は、フィルター平面視において、固定基板５１の中心位置（平面中心点Ｏ）から離れた角部５１９に配置されているため、平面中心点Ｏの周囲に設けられた上記主要な部材への固定部７の応力の伝達を抑制でき、分光精度の低下をより効果的に抑制できる。
【００７１】
［第七実施形態］
次に、本発明に係る第七実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記各実施形態では、筐体が、波長可変干渉フィルター５を固定可能な側壁部６２７を備え、この側壁部６２７の内面６２７Ｂに波長可変干渉フィルター５を固定部７で固定していた。本実施形態の光学フィルターデバイスでは、筐体が、波長可変干渉フィルター５を固定可能な側壁部を備えておらず、それに代わり、波長可変干渉フィルター５を支持する支持部を備える。
図１１は、本発明に係る第七実施形態の光学フィルターデバイス６００Ｆの概略構成を示す断面図である。
【００７２】
図１１に示すように、光学フィルターデバイス６００Ｆ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６４０と、を備えている。
筐体６４０は、ベース基板６５０と、リッド６６０と、ベース側ガラス基板６７０と、リッド側ガラス基板６８０と、を備える。
ベース基板６５０は、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２が設置されるものであり、例えば単層セラミック基板により構成される。また、ベース基板６５０には、有効領域Ａｒ０に対向する領域に、光通過孔６５１が開口形成される。そして、この光通過孔６５１を覆うように、ベース側ガラス基板６７０が接合される。ベース側ガラス基板６７０の接合方法としては、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、エポキシ樹脂等による接着等を利用できる。
【００７３】
図１２は、ベース基板６５０と、当該ベース基板６５０に配置された波長可変干渉フィルター５を示す平面図である。
図１２に示すように、このベース基板６５０のリッド６６０に対向するベース内側面６２１Ａには、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５４１Ｐ，５５１Ｐ，５６３Ｐ，５６４Ｐのそれぞれに対応して、内側端子部６５４が設けられている。なお、各引出電極５６３，５６４と内側端子部６５４との接続は、ワイヤーボンディングにより実施する。また、ワイヤーボンディングによる接続に限らず、例えば、ＦＰＣ等を用いることができる。
また、ベース基板６５０は、各内側端子部６５４が設けられる位置に対応して、図示しない貫通孔が形成されている。各内側端子部６５４は、貫通孔に充填された導電性部材を介して、ベース基板６５０のベース内側面６５２とは反対側のベース外側面６５３に設けられた外側端子部６５５（図１１参照）に接続されている。
そして、ベース基板６５０の外周部には、リッド６６０に接合されるベース接合部６５６が設けられている。
【００７４】
ベース基板６５０には、図１２に示すように、波長可変干渉フィルター５を支持し、筐体６４０に対して固定する支持部６９０が設けられている。支持部６９０は、例えば直方体状の外形を有し、フィルター平面視において、内側端子部６５４と隣り合う位置に設けられている。支持部６９０は、波長可変干渉フィルター５と対向する側面６９１が平坦面であり、当該平坦面が複数の内側端子部６５４の配列方向と平行となるように設けられている。波長可変干渉フィルター５の可動基板５２の側面５２８は、固定部７によって側面６９１に固定され、支持部６９０を介して、筐体６４０に固定されている。なお、支持部６９０は、例えばセラミックで形成され、ベース基板６５０と別体で設けられてもよいし、ベース基板６５０の一部を突出させて支持部６９０としてもよい。
【００７５】
リッド６６０は、図１１に示すように、ベース接合部６５６に接合されるリッド接合部６６２と、リッド接合部６６２から立ち上がる側壁部６６３と、側壁部６６３と連続し、波長可変干渉フィルター５を覆う天面部６６４と、を備えている。このリッド６６０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６６０は、リッド接合部６６２と、ベース基板６５０のベース接合部６５６とが、接合されることで、ベース基板６５０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６５０及びリッド６６０の素材や、接合環境等により、適宜選択することができる。
【００７６】
リッド６６０の天面部６６４は、ベース基板６５０に対して平行となる。この天面部６６４には、波長可変干渉フィルター５の有効領域Ａｒ０に対向する領域に、光通過孔６６１が開口形成されている。そして、この光通過孔６６１を覆うように、リッド側ガラス基板６８０が接合される。リッド側ガラス基板６８０の接合方法としては、ベース側ガラス基板６７０の接合と同様に、例えばガラスフリット接合や、エポキシ樹脂等による接着等を用いることができる。
【００７７】
［第七実施形態の作用効果］
本実施形態では、筐体６４０が、波長可変干渉フィルター５を支持する支持部６９０を備えており、固定部７により、波長可変干渉フィルター５が当該支持部６９０に固定されている。これにより、波長可変干渉フィルター５が配置されるベース基板６５０が、側壁部を備えていない筐体６４０のような構成であっても、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２の側面を固定部７で固定できる。
【００７８】
［第八実施形態］
次に、本発明に係る第八実施形態について、図面に基づいて説明する。
第八実施形態では、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。
【００７９】
［測色装置の概略構成］
図１３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１３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から射出され検査対象Ｘにて反射された検査対象光を測色センサー３にて受光する。そして、測色装置１は、受光した測色センサー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。
【００８０】
［光源装置の構成］
光源装置２は、光源２１、複数のレンズ２２（図１３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が液晶パネル等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。
【００８１】
［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１３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の透過光の波長を変更する電圧制御部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。
【００８２】
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、筐体６１０のベース外側面６２１Ｂに形成された外側端子部６２６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。
【００８３】
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６２６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。
【００８４】
［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等を用いることができる。
そして、制御装置４は、図１３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等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。
【００８５】
［第八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、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１の側面５１７に固定部７を設け、波長可変干渉フィルター５を筐体６１０に固定するため、固定基板５１及び可動基板５２の撓みを抑制できる。そのため、波長可変干渉フィルター５の分光精度の低下を抑制できる。また、光学フィルターデバイス６００は、内部空間の気密性が高く、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。
【００８６】
［実施形態の変形］
なお、本発明は上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、固定基板５１及び可動基板５２のいずれかを固定部７で固定する構成としたが、これに限定されず、固定基板５１及び可動基板５２の両方を固定部７で固定する構成としてもよい。ただし、この場合、固定部７として線膨張係数差が固定基板５１や可動基板５２と大きく異なる素材を用いたり、接合膜５３の剛性よりも厚み方向の圧縮力が大きくなるような接着剤を用いたりすると、固定基板５１及び可動基板５２の傾斜や、ギャップ寸法の変動の原因となる。したがって、上述した各実施形態のように、固定部７は、固定基板５１や可動基板５２のいずれか一方に設けられる構成とすることが好ましい。
【００８７】
上記第六実施形態を除く各実施形態では、固定基板５１の側面５１７，５１８及び可動基板５２の側面５２８，５２９のいずれかの側面に、一又は二つの固定部７を設ける構成としたが、これに限定されない。例えば、各基板５１，５２のいずれかの側面に、３つ以上の固定部７を設ける構成としてもよい。また、一つの固定部７で、一つの側面の全体を覆うようにしてもよく、一つの固定部７の面積も任意に設定してもよい。固定部７の数を増大させたり、一つの固定部７の面積を大きくすることで、固定力を向上させることができる。ただし、基板５１，５２に対する固定部７からの応力の抑制という観点では、固定部７の数を少なくし、一つの固定部７の面積を小さくすることで、固定部７による接合面積を低減させることが好ましい。なお、上記第七実施形態の構成では、固定位置に応じて複数の支持部６９０を設ける構成としてもよい。
【００８８】
上記第五実施形態では、矩形状の可動基板５２の隣り合う頂点Ｃ３，Ｃ４のそれぞれの近傍に固定部７を設けたが、これに限定されず、互いに対向する一対の固定部からなる組が複数組となるように、複数の固定部を設けてもよい。
例えば、固定基板５１の隣り合う頂点Ｃ１，Ｃ２のそれぞれの近傍に固定部７を設ける構成等としてもよい。
【００８９】
上記第六実施形態では、一つの角部に固定部７を設ける構成としたが、これに限定されず、複数の角部に固定部７を設けてもよい。また、角部のみならず、側面にも同時に固定部７を設けてもよい。
例えば、固定基板５１の頂点Ｃ２，Ｃ３の位置に固定部７を設ける構成としてもよい。また、第二実施形態に示すように、筐体側突出部６２８を設け、可動基板５２の頂点Ｃ３の位置に固定部７を設ける構成、筐体側突出部６２８，６２９を設け、可動基板５２の頂点Ｃ３，Ｃ４に固定部７を設ける構成等としてもよい。
【００９０】
上記各実施形態では、可動基板５２がベース６２０の台座部６２１に接触するように、波長可変干渉フィルター５を筐体に設置す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が台座部６２１に接触するように、波長可変干渉フィルター５を筐体に設置してもよい。
なお、上記実施形態のように、可動基板５２を台座部６２１に配置することで、可動基板５２の保持部５２２と対向する位置に光射出孔６２２の開口縁を配置することができる。この場合、例えばベース６２０の形成時において、開口縁に沿ってバリ等の突起が生じた場合でも、保持部５２２のエッチング空間に当該突起を逃がすことができ、可動基板５２の傾斜等を抑制できる。
【００９１】
上記各実施形態では、波長可変干渉フィルター５として、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の大きさを変更する構成を例示したが、これに限定されない。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。
【００９２】
上記各実施形態では、反射膜間ギャップＧ１を変更可能に構成された波長可変干渉フィルター５を例示したが、これに限定されず、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。
また、上記各実施形態では、矩形状の基板５１，５２を備える波長可変干渉フィルター５を例示したが、これに限定されない。例えば、基板５１，５２は、フィルター平面視における形状が、矩形以外の各種多角形状であってもよく、円形又は楕円形であってもよい。また、基板５１，５２は、側面が曲面を含む構成でもよい。
また、上記各実施形態では、波長可変干渉フィルター５として、一対の基板５１，５２と、各基板５１，５２のそれぞれに設けられた一対の反射膜５４，５５を備える構成を例示したが、これに限定されない。例えば、可動基板５２が設けられない構成とし、固定基板５１を筐体６１０に固定する構成としてもよい。この場合、例えば、基板（固定基板）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。
【００９３】
また、上記各実施形態では、波長可変干渉フィルターや干渉フィルターを筐体に収納した光学フィルターデバイスを例示したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、ＭＥＭＳ素子を筐体に収納したＭＥＭＳデバイスについても、本発明を好適に適用できる。
ＭＥＭＳ素子としては、例えば、光の反射方向を精密に変化させることができるミラーデバイス等の光学素子を例示できる。このような構成でも、光学素子が備える基板の撓みを抑制でき、光学素子が備える光学部材に応力が加わることを抑制できる。したがって、光学素子の光学特性の低下を抑制できる。
【００９４】
その他、ＭＥＭＳ素子として、圧電振動素子（例えば、水晶振動子、セラミック振動子、シリコン振動子）や圧力センサー素子、加速度センサー素子、ジャイロセンサー素子等、性能向上や劣化防止等の目的で筐体に収納される各種のＭＥＭＳ素子が例示できる。
圧電振動素子では、基板が撓みを抑制することで、振動子に応力が加わることを抑制でき、振動特性の変化を抑制できる。圧力センサー素子では、ダイアフラムに応力がわることを抑制でき、これによりダイアフラムが変形による検出精度の低下を抑制できる。加速度センサー素子やジャイロセンサー素子においても、同様に、加速度や角速度を検出するために基板上に設けられた検出部に応力が加わることを抑制でき、検出精度の低下を抑制できる。
【００９５】
また、本発明の電子機器として、第八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。
以下、本発明の光学フィルターデバイスを利用した電子機器の変形例について説明する。なお、以下に例示する電子機器は、上記光学フィルターデバイス６００を備え、波長可変干渉フィルター５が固定部７によって筐体６１０に固定されている。
【００９６】
本発明の電子機器は、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。
【００９７】
図１４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１５は、図１４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１４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１５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等を備えている。
【００９８】
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。
【００９９】
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等が除去される。
【０１００】
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。
【０１０１】
なお、図１４及び図１５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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
図１６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１６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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
また、図１６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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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、分光分析機等にも適用できる。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１７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１７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１７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。
【０１０９】
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、虹彩等の認証装置にも適用できる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
上記に示すように、本発明のＭＥＭＳデバイスの一例である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、上記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、携帯用や車載用の電子機器に好適に利用できる。
【０１１２】
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も同様に測色装置１等に適用できる。
【０１１３】
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、また他の構造等に適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１…測色装置、５…波長可変干渉フィルター、７…固定部、４２…測色センサー制御部、５１…固定基板、５２…可動基板、５４…固定反射膜、５５…可動反射膜、１００…ガス検出装置、１３８…制御部、２００…食物分析装置、２２０…制御部、３００…分光カメラ、５１４…突出部、５１７，５１８…（固定基板の）側面、５２６…電装部、５２８，５２９，５２９Ａ，５２９Ｂ…（可動基板の）側面、５４１Ｐ…固定ミラー電極パッド、５５１Ｐ…可動ミラー電極パッド、５６３Ｐ…固定電極パッド、５６４Ｐ…可動電極パッド、６２４…内側端子部、６００，６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃ，６００Ｄ，６００Ｅ，６００Ｆ…光学フィルターデバイス、６１０，６１０Ａ，６１０Ｂ，６４０…筐体、６９０…支持部。
【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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【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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