(57)【要約】【課題】性能低下の抑制と、筐体からの脱落抑制とを両立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、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を収納する筐体６１０と、可動基板５２を筐体６１０に対して固定する接合部材７と、を備える。筐体６１０は、接合部材７が接する固定部６２６を有し、当該固定部６２６は、可動基板５２の基板表面５２Ａの一部に対向する台座固定面６２７（第一面）と、台座固定面６２７の周囲の一部に連続し、可動基板５２の側面５２７に対向する側壁固定面６２９（第二面）と、台座固定面６２７の周囲の残部から可動基板５２と離れる方向に連続する交差面６２８Ａ（第三面）と、を有し、接合部材７は、基板表面５２Ａと台座固定面６２７との間、及び側面５２７と側壁固定面６２９との間に設けられた。【選択図】図１
2015068887.tif 000002
【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、
前記基板の厚み方向に沿う基板側面及び前記基板側面に交わる基板表面を前記筐体に対して固定する接合部材と、を備え、
前記筐体は、前記基板表面に対向する第一面と、前記第一面の周囲の一部に連続し、前記基板側面に対向する第二面と、前記第一面の周囲の残部から前記基板と離れる方向に連続する第三面と、を有し、
前記接合部材は、前記基板表面と前記第一面との間、及び前記基板側面と前記第二面との間に跨って設けられている
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、
前記筐体は、前記第一面の周囲の残部を囲う溝部を備え、
前記第三面は、前記溝部における前記第一面側の側面である
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、
前記基板表面と前記溝部の底面との間の距離寸法は、前記基板側面と前記第二面との間の距離寸法よりも大きい
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から請求項３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状の第二側面と、を含み、
前記接合部材は、前記第一側面及び前記第二側面に跨って設けられている
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、
前記接合部材は、前記第一基板及び前記第二基板のいずれかを前記筐体に固定している
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、
前記第一基板及び前記第二基板のいずれか一方の基板は、基板厚み方向に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、
前記第一面は、前記平面視において前記突出部の少なくとも一部に重なり、
前記接合部材は、前記突出部における前記基板表面と前記第一面との間、及び、前記突出部における基板側面と前記第二面との間に跨って設けられている
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項７】
請求項６に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
前記突出部は、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８】
請求項５から請求項７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、
前記接合部材は、前記第一基板を前記筐体に固定している
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項９】
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、
前記基板を前記筐体に対して固定する接合部材と、
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、
前記筐体は、前記接合部材が接する固定部を有し、当該固定部は、前記基板の厚み方向に対して交わる基板表面の一部に対向する第一面と、前記第一面の周囲の一部に連続し、前記基板の厚み方向に沿った基板側面に対向する第二面と、前記第一面の周囲の残部から前記基板と離れる方向に連続する第三面と、を有し、
前記接合部材は、前記基板表面と前記第一面との間、及び前記基板側面と前記第二面との間に跨って設けられている
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１０】
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、
前記基板を前記筐体に対して固定する接合部材と、
前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、
前記筐体は、前記接合部材が接する固定部を有し、当該固定部は、前記基板の厚み方向に対して交わる基板表面の一部に対向する第一面と、前記第一面の周囲の一部に連続し、前記基板の厚み方向に沿った基板側面に対向する第二面と、前記第一面の周囲の残部から前記基板と離れる方向に連続する第三面と、を有し、
前記接合部材は、前記基板表面と前記第一面との間、及び前記基板側面と前記第二面との間に跨って設けられている
ことを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
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、
前記基板を前記筐体に対して固定する接合部材と、を備え、
前記筐体は、前記接合部材が接する固定部を有し、当該固定部は、前記基板の厚み方向に対して交わる基板表面の一部に対向する第一面と、前記第一面の周囲の一部に連続し、前記基板の厚み方向に沿った基板側面に対向する第二面と、前記第一面の周囲の残部から前記基板と離れる方向に連続する第三面と、を有し、
前記接合部材は、前記基板表面と前記第一面との間、及び前記基板側面と前記第二面との間に跨って設けられている
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、基板の厚み方向と交わる面方向で接着剤と密着している。接着剤は、通常、硬化時に付与される熱で粘度が低くなり、基板の下面側の広い領域に濡れ広がる。その後、接着剤が硬化して収縮するため、接着剤の収縮に係る応力が基板の広い領域に加わることになる。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。
一方で、接着剤による固定面積を小さくすると、振動や衝撃が加わった際に、干渉フィルターが筐体から外れてしまうおそれもある。
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。一方で、固定面積を小さくすることで、ＭＥＭＳ素子が筐体から脱落するという同様の課題がある。
【０００６】
本発明の目的は、性能低下の抑制と、筐体からの脱落抑制とを両立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】
本発明の干渉フィルターは、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、前記基板の厚み方向に沿う基板側面及び前記基板側面に交わる基板表面を前記筐体に対して固定する接合部材と、を備え、前記筐体は、前記基板表面に対向する第一面と、前記第一面の周囲の一部に連続し、前記基板側面に対向する第二面と、前記第一面の周囲の残部から前記基板と離れる方向に連続する第三面と、を有し、前記接合部材は、前記基板表面と前記第一面との間、及び前記基板側面と前記第二面との間に跨って設けられていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、接合部材としては、各種接着剤、より具体的には、熱硬化性樹脂やＵＶ硬化樹脂等が例示できる。
本発明では、筐体は、基板の基板表面に対向する第一面と、基板側面に対向するように第一面の一部に連続した第二面と、第一面の周囲における第二面に連続していない残りの部分から基板から離れる方向に連続する第三面と、を有している。なお、これら第一面、第二面及び第三面が、接合部材に接する固定部を構成するとして説明する。そして、接合部材は、基板表面と固定部の第一面との間、及び、基板側面と固定部の第二面との間に跨って設けられ、筐体の固定部と基板とを接合している。
このような構成では、接合部材が硬化前に流動性を有していても、固定部の第一面と第三面とのエッジ部分で接合部材の流動が止まり、第二面側に接合部材が濡れ広がる。したがって、基板表面における固定部の第一面に対向する位置と、基板側面における固定部の第二面に対向する位置に接合部材が接することになる。すなわち、接合部材の濡れ広がりを固定部の第一面と第三面との境界の段差によって規制できる。これにより、接合部材と基板表面とが接する面積が広がることによる、接合部材の収縮応力の増大を抑制できる。その結果、当該収縮応力が増大して基板が撓むことによる干渉フィルターの分光性能の低下を抑制できる。
また、基板側面と固定部の第二面との間に接合部材が濡れ広がることになるが、基板側面は、基板表面よりも、撓みに対する剛性が高いため、収縮応力の影響を受けにくい。
さらに、基板側面及び固定部の第二面の間のみに接合部材を設ける場合や、基板表面と固定部の第一面との間のみに接合部材を設ける場合に比べて、接合面積を大きくできるため、その分接合強度を大きくでき、振動等による基板の脱落等を抑制可能な固定力が得られる。
【０００９】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記筐体は、前記第一面の周囲の残部を囲う溝部を備え、前記第三面は、前記溝部における前記第一面側の側面であることが好ましい。
本発明では、固定部の第一面を囲うように溝部が構成され、溝部の一側面により第三面が構成されている。このような構成では、例えば固定部の第一面を囲うように貫通孔を設ける構成に比べて、干渉フィルターを収納する収納空間の密閉性に優れており、気密空間を容易に構成することができる。
【００１０】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記基板表面と前記溝部の底面との間の距離寸法は、前記基板側面と前記第二面との間の距離寸法よりも大きいことが好ましい。
本発明では、接合部材が濡れ広がる際に、毛細管現象により、基板表面及び溝部の底面間よりも距離寸法が小さい基板側面及び固定部の第二面間に濡れ広がりやすくなる。したがって、接合部材の基板表面への濡れ広がりをより確実に抑制でき、基板の撓みをより確実に抑制できる。
【００１１】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記基板側面は、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状の第二側面と、を含み、前記接合部材は、前記第一側面及び前記第二側面に跨って設けられていることが好ましい。
ここで、固定部の第二面は、基板側面の第一側面と第二側面とのそれぞれに対向する面を有し、接合部材は、この第一側面及び第二側面と、上記第一側面及び第二側面のそれぞれに対向する固定部の第一面及び第二面との間に設けられている。
本発明では、接合部材は、互いに連続し、かつ同一平面上にない基板側面の第一側面及び第二側面に跨って設けられている。これによれば、接合部材を、基板側面の第一側面から、第一側面と第二側面とが交差する角部とを介し、第二側面に亘るまで配置した状態で、固定部の第二面及び第三面に基板を押し当てることにより、簡単な作業で、筐体に対して基板を固定できる。
また、固定部が交差する二つの側面である第一面及び第二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る。
【００１２】
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、前記接合部材は、前記第一基板及び前記第二基板のいずれかを前記筐体に固定していることが好ましい。
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接合部材を設けると、第一基板と第二基板とを近づける又は遠ざける方向に接合部材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を筐体に固定するように接合部材を設けることにより、基板間の平行を維持でき、かつ、反射膜間のギャップ寸法の変動も抑制できる。このため、基板間の平行が維持できなかったり、上記ギャップ寸法精度の変動による、干渉フィルターの分光精度の低下を抑制し、分光精度を維持できる。
【００１３】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記第一基板及び前記第二基板のいずれか一方の基板は、基板厚み方向に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、前記第一面は、前記平面視において前記突出部の少なくとも一部に重なり、前記接合部材は、前記突出部における前記基板表面と前記第一面との間、及び、前記突出部における基板側面と前記第二面との間に跨って設けられていることが好ましい。
本発明では、一対の基板のうちの少なくとも一方が、平面視において他方に対して突出する突出部を備え、平面視において、固定部の第一面が突出部と重なる位置にある。そして、突出部と固定部の対向部及び第一面とが、接合部材で固定されている。このように、突出部と固定部の第一面とが平面視において重なるように構成されることにより、一対の基板が互いに対向しない位置に接合部材を設けることにより、より確実に、一対の基板のいずれか一方のみを接合部材で固定できる。
【００１４】
本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記突出部は、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であることが好ましい。
本発明では、上記突出部が電装部である。このような構成では、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。
【００１５】
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、前記接合部材は、前記第一基板を前記筐体に固定していることが好ましい。
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）が変更可能となる。一方、このような干渉フィルターにおいて、第二基板には、保持部が設けられているため、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、第二基板に接合部材を設けると、接合部材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接合部材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。
【００１６】
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、前記基板を前記筐体に対して固定する接合部材と、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、前記筐体は、前記接合部材が接する固定部を有し、当該固定部は、前記基板の厚み方向に対して交わる基板表面の一部に対向する第一面と、前記第一面の周囲の一部に連続し、前記基板の厚み方向に沿った基板側面に対向する第二面と、前記第一面の周囲の残部から前記基板と離れる方向に連続する第三面と、を有し、前記接合部材は、前記基板表面と前記第一面との間、及び前記基板側面と前記第二面との間に跨って設けられていることを特徴とする。
本発明では、筐体は、上記発明と同様に構成された固定部を有しており、接合部材が
基板と、第一面及び第二面との間に跨って設けられている。これにより、上記発明と同様に、接合部材からの応力による基板の撓みを抑制しつつ、所望の固定力を得ることができる。したがって、性能低下を抑制し、かつ、衝撃や振動に対する信頼性が高い光学モジュールを提供できる。
【００１７】
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、前記基板を前記筐体に対して固定する接合部材と、前記干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、前記筐体は、前記接合部材が接する固定部を有し、当該固定部は、前記基板の厚み方向に対して交わる基板表面の一部に対向する第一面と、前記第一面の周囲の一部に連続し、前記基板の厚み方向に沿った基板側面に対向する第二面と、前記第一面の周囲の残部から前記基板と離れる方向に連続する第三面と、を有し、前記接合部材は、前記基板表面と前記第一面との間、及び前記基板側面と前記第二面との間に跨って設けられていることを特徴とする。
本発明では、筐体は、上記発明と同様に構成された固定部を有しており、接合部材が
基板と、第一面及び第二面との間に跨って設けられている。これにより、上記発明と同様に、接合部材からの応力による基板の撓みを抑制しつつ、所望の固定力を得ることができる。したがって、性能低下を抑制し、かつ、衝撃や振動に対する信頼性が高い電子機器を提供できる。
【００１８】
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、前記基板を前記筐体に対して固定する接合部材と、を備え、前記筐体は、前記接合部材が接する固定部を有し、当該固定部は、前記基板の厚み方向に対して交わる基板表面の一部に対向する第一面と、前記第一面の周囲の一部に連続し、前記基板の厚み方向に沿った基板側面に対向する第二面と、前記第一面の周囲の残部から前記基板と離れる方向に連続する第三面と、を有し、前記接合部材は、前記基板表面と前記第一面との間、及び前記基板側面と前記第二面との間に跨って設けられていることを特徴とする。
本発明では、筐体は、上記発明と同様に構成された固定部を有しており、接合部材が
基板と、固定部の第一面及び第二面との間に跨って設けられている。これにより、上記発明と同様に、接合部材からの応力による基板の撓みを抑制でき、ＭＥＭＳ素子が撓むことによるＭＥＭＳ素子の性能の低下を抑制できる。さらに、基板表面での濡れ広がりを規制しつつも、接合面積を大きくできるため、接合強度を大きくでき、振動等による基板の脱落等を抑制可能な固定力を得ることができる。したがって、性能低下を抑制し、かつ、衝撃や振動に対する信頼性が高いＭＥＭＳ素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】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５】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６】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７】本発明に係る光学フィルターデバイスの一変形例の概略構成を示す平面図。
【図８】本発明に係る光学フィルターデバイスの一変形例の概略構成を示す断面図。
【図９】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１０】図９のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１１】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１２】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】
【００２０】
［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。
【００２１】
［波長可変干渉フィルターの構成］
図２は、波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図である。図３は、図２のIII−III線で破断した際の波長可変干渉フィルターの矢視断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、波長可変型のファブリーペローエタロンである。この波長可変干渉フィルター５は、例えば矩形板状の光学部材であり、厚み寸法が例えば５００μｍ程度に形成される固定基板５１と、厚み寸法が例えば２００μｍ程度に形成される可動基板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。
【００２２】
固定基板５１には、固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２には、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、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、このギャップＧ１の寸法を調整（変更）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。
また、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１（可動基板５２）の基板厚み方向から見た図２に示すような平面視（以降、フィルター平面視と称する）において、固定基板５１及び可動基板５２の平面中心点Ｏは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の中心点と一致し、かつ後述する可動部５２１の中心点と一致するものとする。
【００２３】
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Ｃ１−Ｃ２）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。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５６３Ｐ，５６４Ｐ（本発明の接続端子に相当）が設けられる。
【００２４】
（固定基板の構成）
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。
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１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、フィルター平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成されている。この電極配置溝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、固定基板５１の外周縁の点Ｃ１側の頂点に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００２５】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、静電アクチュエーター５６を構成する固定電極５６１が設けられている。より具体的には、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、点Ｃ１方向に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）などとしてもよい。
【００２６】
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などを用いてもよい。
【００２７】
また、固定基板５１の光入射面（固定反射膜５４が設けられない面）には、固定反射膜５４に対応する位置に反射防止膜５１５が設けられている。この反射防止膜５１５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。
【００２８】
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、可動基板５２の電装部５２６とは反対側の一辺側には、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。
【００２９】
（可動基板の構成）
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と同軸であり可動部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。
また、可動基板５２には、上述のように、図２に示すように、辺Ｃ１−Ｃ２側で固定基板５１よりも突出した、本発明の突出部に相当する電装部５２６を有する。
【００３０】
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。
【００３１】
可動電極５６２は、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。この可動電極５６２は、固定電極５６１とともに静電アクチュエーター５６を構成する。また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から電装面５２４に向かって延出し、電装面５２４に到達する可動引出電極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。
【００３２】
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。
なお、本実施形態では、上述したように、ギャップＧ２がギャップＧ１の寸法よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、測定対象光として赤外線や遠赤外線を用いる場合等、測定対象光の波長域によっては、ギャップＧ１の寸法が、ギャップＧ２の寸法よりも大きくなる構成としてもよい。
【００３３】
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が保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、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。
【００３４】
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。
【００３５】
［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６２５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の１つの角部には、図２に示すように、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド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、図示しない貫通孔が形成されている。内側端子部６２４は、この貫通孔を介して、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、図示しない外側端子部に接続されている。
側壁部６２５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６２５のリッド６３０に対向する面（以下、端面６２５Ａ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。
【００３６】
ベース６２０は、波長可変干渉フィルター５の１つの頂点（例えば、本実施形態では、可動基板５２の電装部５２６における頂点Ｃ２）に対応する位置に固定部６２６を有する。この固定部６２６は、可動基板５２に対向する台座固定面６２７（本発明の第一面に相当）、側壁部６２５とともに台座固定面６２７を囲う溝部６２８、及び側壁部６２５の一部である側壁固定面６２９（本発明の第二面に相当）を備える。
台座固定面６２７は、台座部６２１において、可動基板５２の固定基板５１とは反対側の面５２Ａ（以下、基板表面５２Ａとも称する）のうち、頂点Ｃ２近傍の一部（角部）に対向する。
【００３７】
溝部６２８は、台座固定面６２７の外周を囲って設けられ、その台座固定面６２７側の溝側面が台座固定面６２７に連続し、かつ、台座固定面６２７に対して交わる交差面６２８Ａ（本発明の第三面に相当）となる。フィルター平面視における溝部６２８の幅寸法は、後述する接合部材７により波長可変干渉フィルター５及びベース６２０を固定する際に、表面張力により接合部材７が溝部６２８を乗り越えて台座部６２１の表面に濡れ広がらない程度の寸法である。具体的には、接合部材７の粘度や量、固定部６２６と可動基板５２との間の寸法等により適宜設定される。また、図１には、一例として、交差面６２８Ａが、台座固定面６２７に直交している場合を図示しているが、交差面６２８Ａと台座固定面６２７とが直交する場合に限定されない。すなわち、交差面６２８Ａから台座固定面６２７までの角度は、接合部材７の粘度や量、固定部６２６と可動基板５２との間の寸法等に応じて、接合部材７が台座固定面６２７から交差面６２８Ａに濡れ広がらないような角度であればよく、上述の直交する場合の２７０度よりも大きい角度であることが好ましい。当該角度を２７０度以上とすることにより、接合部材７が、台座固定面６２７から交差面６２８Ａに濡れ広がることをより確実に抑制できる。
側壁固定面６２９は、側壁部６２５の一部であり、台座固定面６２７に連続する。本実施形態では、固定部６２６は、台座部６２１の角部に設けられる構成であり、側壁固定面６２９は、波長可変干渉フィルター５の各側面５２７，５２８のそれぞれに対向する面を有する。
【００３８】
このような固定部６２６では、台座固定面６２７の外周の一部が側壁固定面６２９に連続し、かつ、残部が溝部６２８の交差面６２８Ａに連続する。
ここで、側壁固定面６２９と可動基板５２（電装部５２６における可動基板５２の側面）との寸法をＬ１、溝部６２８の溝底面６２８Ｂと、可動基板５２の基板表面５２Ａとの寸法をＬ２、台座固定面６２７と、可動基板５２の固定基板５１とは反対側の面との寸法をＬ３とする。本実施形態では、各寸法Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、Ｌ３＜Ｌ１＜Ｌ２の関係が成り立っている。
【００３９】
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６２５Ａに接合される。側壁部６２５の内面６２５Ｂ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。
【００４０】
［接合部材の構成］
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、接合部材７によって筐体６１０に対して固定されている。
具体的には、接合部材７は、例えば、エポキシ系やシリコン系の接着剤で形成されている。この接合部材７は、固定部６２６において、台座固定面６２７及び側壁固定面６２９に亘って設けられ、可動基板５２の基板表面５２Ａの一部（頂点Ｃ２側の角部）、台座固定面６２７に対向する一部と、可動基板５２の連続する二つの側面５２７，５２８とに接する。
【００４１】
［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５２７，５２８の点Ｃ２付近に、接合部材７を塗布する。そして、可動基板５２をベース内側面６２１Ａに接触させながら、側面５２７，５２８をベース６２０における側壁部６２５の内面６２５Ｂに近接させ、その状態で接合部材７を硬化させる。なお、接合部材７としては、例えば熱硬化性樹脂を用いる。熱硬化性樹脂は、加熱することで流動性が増大し、時間の経過とともに硬化する。
【００４２】
具体的には、図１及び図２に示すように、波長可変干渉フィルター５の側面５２７，５２８とベース６２０の側壁固定面６２９との距離である寸法Ｌ１が、ベース６２０の溝底面６２８Ｂと可動基板５２の基板表面５２Ａとの距離である寸法Ｌ２よりも小さくなるように、波長可変干渉フィルター５の側面５２７，５２８を、ベース６２０の内面６２５Ｂに近接させる。このように、波長可変干渉フィルター５をベース６２０に配置すると、流動性を有する接合部材７は、側面５２７，５２８と側壁固定面６２９との間、及び可動基板５２の基板表面５２Ａと台座固定面６２７との間に濡れ広がる。
この際、寸法Ｌ３が寸法Ｌ２よりも小さいので、毛細管現象により、接着剤は、隙間寸法が小さい可動基板５２の基板表面５２Ａと台座固定面６２７との間に濡れ広がる。この後、寸法Ｌ１が寸法Ｌ２よりも小さいので、毛細管現象により、接合部材７は、隙間寸法が小さい側面５２７，５２８と側壁固定面６２９との間に濡れ広がり、隙間寸法が大きい溝部６２８側には濡れ広がらない。
そして、接着剤が硬化して形成された接合部材７によって、側面５２７，５２８と側壁固定面６２９とが接合され、可動基板５２の基板表面５２Ａと台座固定面６２７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、接合部材７によってベース６２０に対して固定される。
【００４３】
この後、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド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。
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。
【００４４】
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。
【００４５】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、筐体６１０は、可動基板５２の側面５２７，５２８に対向する側壁固定面６２９、可動基板５２の基板表面５２Ａに対向する台座固定面６２７、及び台座部６２１において台座固定面６２７を囲う溝部６２８を有する固定部６２６を備える。そして、溝部６２８の溝底面６２８Ｂは、基板厚み方向において台座固定面６２７よりも可動基板５２から離れており、フィルター平面視において、側壁固定面６２９とともに台座固定面６２７の周囲を囲んでいる。そして、接合部材７は、可動基板５２の側面５２７，５２８と側壁固定面６２９との間、及び可動基板５２の基板表面５２Ａと台座固定面６２７との間に設けられている。
このような構成では、接合部材７として、硬化前に流動性を有する接着剤を用いた場合でも、可動基板５２の基板表面５２Ａにおける、当該接着剤の濡れ広がりを台座固定面６２７内に規制できる。これにより、接合部材７の収縮応力や熱膨張係数の差等による可動基板５２の撓みを抑制できる。
一方、可動基板５２の側面５２７，５２８と側壁固定面６２９との間の接合部材７は、硬化収縮した場合や、熱膨張係数の差による応力を受けた場合でも、可動基板５２に対する応力の影響が小さくなる。つまり、可動基板５２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、可動基板５２の側面５２７，５２８に接合部材７が接したとしても、可動基板５２の撓みを抑制できる。
そして、本実施形態では、上記のように、台座固定面６２７及び基板表面５２Ａの間、側壁固定面６２９及び可動基板５２の側面５２７，５２８に跨って接合部材７が設けられることで、例えば、台座固定面６２７及び基板表面５２Ａの間のみに接合部材７が設けられる場合や、側壁固定面６２９及び可動基板５２の側面５２７，５２８の間のみに接合部材７が設けられる場合に比べて、接合強度の強化を図ることができ、振動等による波長可変干渉フィルター５の脱落等を抑制可能な固定力が得られる。
【００４６】
本実施形態では、台座部６２１の台座固定面６２７の周囲に溝部６２８が設けられている。このような構成では、例えば台座固定面６２７の周囲に貫通孔を形成して台座固定面６２７に連続する交差面６２８Ａを構成する場合に比べて、筐体６１０内の内部空間６１１の気密性を高くできる。また、筐体６１０を封止する際に、上記貫通孔を封止する部材を別途設ける必要がなく、部品点数を削減できる。
【００４７】
また、可動基板５２及び溝部６２８の溝底面６２８Ｂ間（寸法Ｌ１）よりも、可動基板５２の側面５２７，５２８及び側壁固定面６２９の距離寸法（Ｌ２）が小さいので、毛細管現象により、接合部材７が、可動基板５２の側面５２７，５２８及び側壁固定面６２９間に濡れ広がりやすくなる。したがって、接合部材７が、可動基板５２の基板表面５２Ａにおいて、台座固定面６２７に対向する領域以外に、溝部６２８を超えて濡れ広がる不都合をより確実に抑制できる。
【００４８】
また、接合部材７は、互いに連続し、かつ同一平面上にない二つの側面５２７，５２８に跨って設けられている。これによれば、二つの側面５２７，５２８のそれぞれで可動基板５２を筐体６１０に対して固定するので、筐体６１０に対する可動基板５２の固定力を増大させることができ、より確実に波長可変干渉フィルター５を筐体６１０に対して固定できる。
【００４９】
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、接合部材７は、側面５２７，５２８との交差する角部に設けられている。この角部は、フィルター平面視において、可動基板５２の中心位置（平面中心点Ｏ）から離れているため、平面中心点Ｏの周囲に設けられた上記主要な部材への接合部材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。
【００５０】
ここで、一対の基板５１，５２の両方が、筐体６１０の内面６２５Ｂに接合部材７によって固定されている場合、一対の基板５１，５２を近づける又は遠ざける方向に接合部材７からの応力が加わり、一対の基板５１，５２を平行に維持できなかったり、反射膜間のギャップＧ１の寸法が変動するおそれがある。
これに対して、波長可変干渉フィルター５では、可動基板５２は、フィルター平面視において、固定基板５１と重ならない電装部５２６を備える。そして、電装部５２６の側面５２７，５２８と側壁固定面６２９とが接合部材７で固定されている。また、電装部５２６の電装面５２４とは反対側の基板表面５２Ａと、台座固定面６２７とが接合部材７で固定されている。
このような構成では、一対の基板５１，５２のうちの可動基板５２のみを筐体６１０に固定するように接合部材７を設けており、一対の基板５１，５２間の平行を維持でき、かつ、反射膜間のギャップＧ１の寸法の変動も抑制できる。このため、基板５１，５２間の平行が維持できなかったり、ギャップＧ１の寸法の変動による、波長可変干渉フィルター５の分光精度の低下を抑制し、分光精度を維持できる。
【００５１】
さらに、波長可変干渉フィルター５では、フィルター平面視において、台座固定面６２７が、固定基板５１と重ならず、電装部５２６と重なる位置にあり、この電装部５２６と、台座固定面６２７及び側壁固定面６２９とが接合部材７により固定されている。
これにより、可動基板５２の、固定基板５１に対向しない位置に接合部材７を設けることができ、より確実に、可動基板５２のみを接合部材７で筐体６１０に固定できる。
つまり、固定基板５１及び可動基板５２の接合膜５３により接合される領域外に対して接合部材７が接しているので、接合部材７の硬化時の収縮応力や熱膨張係数差による応力が固定基板５１側に伝達されにくく、固定基板５１の撓みも抑制できる。
【００５２】
また、接合部材７が設けられた電装部５２６は、電装面５２４に各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐが設けられ、各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと平面視で重なる位置に台座固定面６２７と接合部材が配置されている。これら各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐは、内側端子部６２４に接続されている。
このような構成では、電装部５２６が接合部材７によって筐体６１０に固定されているので、光学フィルターデバイス６００に衝撃が加わったり、光学フィルターデバイス６００の駆動によって、光学フィルターデバイス６００が振動した場合でも、電装部５２６の振動を抑制できる。したがって、各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと内側端子部６２４との配線が断線する等の不都合を抑制できる。
【００５３】
［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、ベース６２０において、段部が、固定基板５１の突出部５１４とフィルター平面視で重なる位置に設けられ、固定基板５１が筐体６１０に対して固定されている。
図４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の概略構成を示す断面図であり、図５は、上記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５では、リッド６３０の図示を省略する。また、以降の説明にあたり、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。
光学フィルターデバイス６００Ａは、筐体６１０Ａと、筐体６１０Ａ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。
【００５４】
［筐体の構成］
筐体６１０Ａは、図４及び図５に示すように、ベース６２０Ａ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６２０Ａは、台座部７００と、側壁部６２５と、を備える。
台座部７００は、フィルター平面視において、固定基板５１の突出部５１４における頂点Ｃ３に対応する位置に固定部７０１が設けられる。この固定部７０１は、台座部７００に設けられた台座固定面７０２、台座固定面７０２の一部を囲う溝部７０３、及び側壁固定面７０４により構成される。本実施形態では、台座固定面７０２に固定基板５１の突出部５１４を固定し、溝部７０３内に可動基板が配置される。
【００５５】
台座固定面７０２は、台座部７００において、固定基板５１の可動基板５２側の面５１Ａ（以下、基板表面５１Ａとも称する）のうち、頂点Ｃ３近傍の一部（角部）に対向する。
溝部７０３は、台座固定面７０２の外周のうち、側壁固定面７０４に連続しない部分を囲って設けられた溝である。溝部７０３の溝側面のうち、台座固定面７０２側の溝側面は、台座固定面７０２に連続し、かつ、台座固定面７０２に対して交わる交差面７０３Ａ（本発明の第三面に相当）となる。また、溝部７０３の溝側面のうち、交差面７０３Ａ以外の溝側面は、側壁部６２５の内面６２５Ｂのうち、台座固定面７０２を基準としてベース内側面７００Ａ側の部分である。また、溝部７０３の溝底面は、ベース内側面７００Ａであり、溝部７０３に波長可変干渉フィルター５が配置されている。
側壁固定面７０４は、側壁部６２５の内面６２５Ｂの一部であり、台座固定面７０２に連続する。なお本実施形態においても、側壁固定面７０４は、波長可変干渉フィルター５の各側面５１７，５１８のそれぞれに対向する面を有する。
【００５６】
このような固定部７０１では、台座固定面７０２の外周の一部が側壁固定面７０４に連続し、かつ、残部が溝部７０３の交差面７０３Ａに連続する構成となる。
ここで、側壁固定面７０４と固定基板５１（突出部５１４）との寸法をＬ４、溝部７０３の溝底面であるベース内側面７００Ａと、固定基板５１の基板表面５１Ａとの寸法をＬ５、台座固定面７０２と固定基板５１の基板表面５１Ａとの寸法をＬ６とする。本実施形態では、各寸法Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６は、Ｌ６＜Ｌ４＜Ｌ５の関係が成り立っている。
【００５７】
［接合部材の構成］
接合部材７は、固定部７０１において、台座固定面７０２及び側壁固定面７０４に亘って設けられ、固定基板５１の基板表面５１Ａの一部（頂点Ｃ３側の角部）、台座固定面７０２に対向する一部と、固定基板５１の連続する二つの側面５１７，５１８とに接する。
【００５８】
［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５１７，５１８の点Ｃ３付近に、接合部材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に接触させながら、側面５１７，５１８を側壁部６２５の内面６２５Ｂに近接させ、その状態で接着剤を硬化させる。
具体的には、側面５１７，５１８と側壁固定面７０４との寸法Ｌ４が、溝底面であるベース内側面７００Ａと基板表面５１Ａとの寸法Ｌ５よりも小さくなるように、波長可変干渉フィルター５の側面５１７，５１８を、内面６２５Ｂに近接させる。このように、波長可変干渉フィルター５をベース６２０Ａの溝部７０３に配置すると、接合部材７が、側面５１７，５１８と側壁固定面７０４との間、及び固定基板５１の基板表面５１Ａと台座固定面７０２との間に濡れ広がる。
この際、寸法Ｌ６が寸法Ｌ５よりも小さいので、毛細管現象により、接合部材７は、固定基板５１の基板表面５１Ａと台座固定面７０２との間に濡れ広がる。この後、寸法Ｌ４が寸法Ｌ５よりも小さいので、毛細管現象により、接合部材７は、側面５１７，５１８と側壁固定面７０４との間に濡れ広がり、隙間寸法が大きい溝部７０３側には濡れ広がらない。
そして、接着剤が硬化して形成された接合部材７によって、側面５１７，５１８と側壁固定面７０４とが接合され、固定基板５１の基板表面５１Ａと台座固定面７０２とが接合される。
【００５９】
以下、第一実施形態と同様に、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと、ベース６２０Ａ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。そして、ベース６２０及びリッド６３０を接合する。
以上により、光学フィルターデバイス６００Ａが製造される。
【００６０】
［第二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、可動基板５２は可動部５２１を厚み方向に変位可能に保持する保持部５２２を有する。保持部５２２が設けられて剛性が低下している可動基板５２ではなく、より剛性が大きい固定基板５１に接合部材７を設けることにより、各基板５１，５２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。
【００６１】
［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。
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。
【００６２】
［測色装置の概略構成］
図６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６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。
【００６３】
［光源装置の構成］
光源装置２は、光源２１、複数のレンズ２２（図６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。
【００６４】
［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６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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
［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６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。
【００６８】
［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、可動基板５２とベース６２０との間に接着剤が濡れ広がることによる、固定面積の拡大を抑制でき、固定面積を所望の大きさに調整できる。したがって、接着剤の収縮応力による基板の撓みを抑制しつつ、所望の固定力を得ることができ、所望の性能を有し、かつ、衝撃や振動に対する信頼性が高い測色センサー３及び測色装置１を提供できる。
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。
【００６９】
［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、固定部が、台座固定面の周囲を覆う溝部を有する構成を例示したが、これに限定されない。固定部は、台座固定面の周囲に貫通穴を設けてもよい。この場合でも、フィルター平面視において、台座固定面の外周部を越えて、波長可変干渉フィルター５のベース内側面に対向する基板と、当該ベース内側面との間に接合部材が濡れ広がることを抑制できる。なお、このようにベースに貫通穴を設けた場合、大気圧化でベースに対してリッドを接合した後、当該貫通穴から筐体内部の減圧を行い、その後、当該貫通穴を閉塞することで、光学フィルターデバイスを製造することができる。
【００７０】
上記各実施形態では、各基板５１，５２のいずれかを筐体６１０に固定する際に、互いに交差する２つの側面に跨って接合部材７を設ける構成としたが、これに限定されず、１つの側面に接合部材７を設けてもよい。
図７は、光学フィルターデバイスの一変形例を示す平面図である。図７に示す、光学フィルターデバイス６００Ｂの筐体６１０Ｂは、ベース６２０Ｂ及びリッド６３０（図１参照）を備える。ベース６２０Ｂは、台座部７１０及び側壁部６２５を備え、この台座部７１０には、可動基板５２の辺Ｃ１−Ｃ２に沿って固定部７１１が設けられている。
固定部７１１は、フィルター平面視において、可動基板５２の辺Ｃ１−Ｃ２と重なる位置に設けられた台座固定面７１２と、台座部６２１に設けられ、台座固定面７１２を囲む溝部７１３と、台座固定面７１２に連続し、側壁部６２５の一部である側壁固定面７１４と、を有する。また、溝部７１３は、台座固定面７１２に連続する交差面７１３Ａと、交差面７１３Ａに連続し、可動基板５２の基板表面５２Ａに対向する溝底面７１３Ｂと、を有する。
【００７１】
接合部材７は、可動基板５２の基板表面５２Ａと台座固定面７１２との間、及び、側面５２７と側壁固定面７１４との間に設けられている。
本変形例においても、側面５２７と側壁固定面７１４との寸法が、溝底面７１３Ｂと可動基板５２との寸法よりも小さい。また、台座固定面７１２と可動基板５２の基板表面５２Ａとの寸法は、側面５２７と側壁固定面７１４との寸法よりも小さい。
【００７２】
上記第一実施形態では、固定部６２６は、各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと干渉しない位置に設けた構成としたが、これに限定されない。例えば、フィルター平面視において、各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと重なる位置に、台座固定面（第一面）及び接合部材７が配置されるように固定部を設けてもよい。これにより、各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと内側端子部６２４とをワイヤーボンディング等で接続する際に、基板厚み方向に電装面５２４を押圧する力が電装部５２６に加わったとしても、電装面５２４の反対側に配置された接合部材７及び台座固定面によって、電装面５２４とは反対側から電装部５２６を支持できる。これにより、各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐと内側端子部６２４とを接続する際の押圧力により可動基板５２が傾くことを抑制できる。
【００７３】
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６２５を備えていたが、本発明はこれに限らない。例えば、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ている構成としてもよい。
図８は、光学フィルターデバイスの一変形例を示す断面図である。
【００７４】
図８に示すように、光学フィルターデバイス６００Ｃ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。このベース基板６５０には、光通過孔６５１が開口形成され、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。
ベース基板６５０のリッド６６０に対向するベース内側面６５２には、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐのそれぞれが接続される、図示しない内側端子部が設けられている。各内側端子部は、ベース基板６５０のベース外側面６５３に設けられた外側端子部６５５に接続されている。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。
【００７５】
ベース基板６５０には、波長可変干渉フィルター５を固定する固定部６９０を備える。固定部６９０は、ベース基板６５０に設けられ、本発明の第一面に相当するベース固定面６９１と、ベース基板６５０に設けられ、ベース固定面６９１の一部を囲む溝部６９２と、ベース固定面６９１の残部に接する支持部材６９３と、を有する。
支持部材６９３は、フィルター平面視でＬ字状の外形を有し、ベース基板６５０から離れる方向に突出する。この支持部材６９３は、波長可変干渉フィルター５の各側面５１７，５１８に対向し、本発明の第二面に相当する側壁固定面６９３Ａを有する。
また、溝部６９２は、ベース固定面６９１に連続する交差面６９２Ａと、交差面６９２Ａに連続し、可動基板５２の基板表面５２Ａに対向する溝底面６９２Ｂと、を有する。
【００７６】
接合部材７は、可動基板５２の基板表面５２Ａとベース固定面６９１との間、及び、側面５２７，５２８と側壁固定面６９３Ａとの間に設けられている。
本変形例においても、側面５２７，５２８と側壁固定面６９３Ａとの寸法が、溝底面６９２Ｂと可動基板５２との寸法よりも小さい。また、ベース固定面６９１と可動基板５２の基板表面５２Ａとの寸法は、側面５２７，５２８とベース固定面６９１との寸法よりも小さい。
このような構成により、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を筐体６４０に対して固定できる。
【００７７】
リッド６６０は、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、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。天面部６６４には、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。
【００７８】
上記各実施形態では、固定基板５１及び可動基板５２のいずれかを接合部材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の両方を接合部材７で固定する構成としてもよい。ただし、この場合、接合部材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、接合部材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。
【００７９】
上記各実施形態では、各基板５１，５２のいずれかの基板の１つの角部において、２つの側面に跨って接合部材７を設ける構成としたが、これに限定されず、複数の角部に対して接合部材７を設けるように構成してもよい。また、上記各実施形態では、基板の１つの側面に対して一箇所のみ接合部材７を設ける構成としたが、これに限定されず、複数箇所で接合部材７を設ける構成としてもよい。
【００８０】
上記各実施形態では、可動基板５２がベースの台座部側となるように、波長可変干渉フィルター５を筐体に設置した構成を例示したが、これに限定されない。例えば、固定基板５１が台座部側となるよう、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。
【００８１】
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。
【００８２】
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、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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
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が接合部材７によって筐体６１０に固定されている。
【００８６】
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。
【００８７】
図９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１０は、図９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９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９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１０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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
なお、図９及び図１０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。
【００９２】
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。
【００９３】
図１１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１１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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
また、図１１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。
【００９７】
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。
【００９８】
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１２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１２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１２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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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、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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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】
【０１０４】
１…測色装置、５…波長可変干渉フィルター、７…接合部材、４２…測色センサー制御部、５１…固定基板、５１Ａ…基板表面、５２…可動基板、５２Ａ…基板表面、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、５２７，５２８…（可動基板の）側面、５６３Ｐ…固定電極パッド、５６４Ｐ…可動電極パッド、６００，６００Ａ，６００Ｂ，６００Ｃ…光学フィルターデバイス、６１０，６１０Ａ，６１０Ｂ，６４０…筐体、６１１…内部空間、６２０，６２０Ａ，６２０Ｂ…ベース、６２１Ａ，６５２，７００Ａ…ベース内側面、６２４…内側端子部、６２６，６９０，７０１，７１１…固定部、６２７，７０２，７１２…台座固定面、６２８，６９２，７０３，７１３…溝部、６２８Ａ，６９２Ａ，７０３Ａ，７１３Ａ…交差面、６２８Ｂ，６９２Ｂ，７１３Ｂ…溝底面、６２９，６９３Ａ，７０４，７１４…側壁固定面、６９１…ベース固定面。
【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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