JP2015025942A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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    • G02B26/001Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity

Abstract

【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

Description

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。
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)。
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。
特開2008−70163号公報
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。 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。 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。 比較例における基板の固定状態を模式的に示す断面図。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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14のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。 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。 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。
[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。
[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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
[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。
[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。
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
[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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
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。
[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。
[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。
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。
[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。
[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。
[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。
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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
[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。
[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。
[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。
[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。
[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。
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。
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。
[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。
[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。
[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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。

Claims (15)

  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
  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。
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