JP2015158618A - 光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体の開口部に固定されたガラス基板の接合強度を増大させることができる光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供する。
【解決手段】光学フィルターデバイス６００は、互いに対向する一対の反射膜を有す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を内部に収納し、波長可変干渉フィルター５に入射される光が通過する第二開口部６２８を有する筐体６１０と、第二開口部６２８を覆うリッド６３０（ガラス基板）と、筐体６１０とリッド６３０の接合領域Ａ６とを接合する第二接合部材６４２と、を備えている。リッド６３０は、少なくとも接合領域Ａ６に第二凹凸部６３０Ａを有している。
【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、及び電子機器に関する。

従来、一対の反射膜を備え、当該反射膜間の寸法に応じた波長の干渉光を出射する干渉フィルターを、気密封止された筐体内に収納した光学フィルターデバイスが知られている。
この筐体として、干渉フィルターの入射光や出射光を通過させる開口が形成され、当該開口を覆うガラス基板等の光透過部材が固定される構成が知られている。

ここで、筐体にガラス基板を接合する方法として、例えば、低融点ガラスを用いる方法が知られている（例えば、特許文献１）。
すなわち、筐体とガラス基板との間に溶融させた低融点ガラスを配置し、低融点ガラスを硬化させることで、筐体とガラス基板とを接合する。

特開昭６１−４２９３６号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるように、接合部材を用いてガラス基板を筐体に固定した場合、筐体とガラス基板との間での接合強度が不足するおそれがあった。
すなわち、ガラス基板は、光の透過性の低下を抑制するために、表面が平滑面とされている。したがって、通常、接合部材が平滑面に設けられることになり、接合強度が不足するおそれがある。例えば、接合部材に微細なクラックが発生した場合、平滑面に沿って当該クラックが拡大するおそれがある。

本発明は、筐体の開口部に固定されたガラス基板の接合強度を増大させることができる光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供することを目的とする。

本発明の光学フィルターデバイスは、互いに対向する一対の反射膜を有する干渉フィルターと、前記干渉フィルターを内部に収納し、前記干渉フィルターに入射される光又は前記干渉フィルターから出射された光が通過する開口部を有する筐体と、前記開口部を覆うガラス基板と、前記筐体と前記ガラス基板の接合領域とを接合する接合部材と、を備え、前記ガラス基板は、少なくとも前記接合領域に凹凸部を有していることを特徴とする。

本発明の光学フィルターデバイスでは、ガラス基板の接合部材が設けられる接合領域に凹凸部が設けられている。
これにより、ガラス基板の接合面において接合部材との接触面積を拡大することができ、接合強度を増大させることができる。
また、接合部材が凹凸に入り込んだ状態で硬化することにより、接合強度を増大させることができる（アンカー効果）。

本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記凹凸部は、前記反射膜を膜厚方向から見た平面視において、前記一対の反射膜が重なり合う第一領域の外周から前記接合領域に亘る第二領域に設けられていることが好ましい。

本発明の光学フィルターデバイスでは、凹凸部は、第一領域の外周から接合領域に設けられている。第一領域は、反射膜の対向領域に重なる領域であり、例えば、干渉フィルターのギャップ寸法に応じた目的波長の出射光が出射される領域である。
このような構成では、筐体の内部に入り込んだ迷光が、第二領域の凹凸部に入射されると正反射せずに散乱される。したがって、筐体内部に入り込んだ迷光を第二領域において低減できる。これにより、当該迷光による干渉フィルターの分解能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、前記接合部材は、遮光性を有し、前記第二領域に設けられていることが好ましい。

本発明の光学フィルターデバイスでは、遮光性を有する接合部材が第二領域に設けられている。
これにより、接合部材を、干渉フィルターの入射光や、出射光の光路を制限するアパーチャーとして用いることができる。このため、別途、アパーチャーを設ける必要がなく、部品点数の削減や、製造工程の簡略化を図ることができる。

本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記接合部材は、硬化前にペースト状であることが好ましい。

本発明の光学フィルターデバイスでは、接合部材は、硬化によってガラス基板及び筐体を接合する前（硬化前）においてペースト状である。このような接合部材では、凹凸部に入り込み易くなるため、上記アンカー効果により、一層の接合強度の向上を図ることができる。
また、ペースト状の接合部材は、凹凸に沿って濡れ広がり易い。この接合部材を凹凸の形成領域に濡れ広がらせることにより、凹凸の形成領域に応じて接合部材の形成領域を容易に調整することができる。例えば、接合部材をアパーチャーとして用いる場合、凹凸の形成領域に応じて、アパーチャーの開口径を容易に調整することができる。

本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記凹凸部が、すりガラス状であることが好ましい。

本発明の光学フィルターデバイスでは、凹凸が設けられた領域がすりガラス状の領域である。
例えば、第二領域がすりガラス状に設けられ、接合面よりも内側の領域の少なくとも一部に接合部材が設けられていない場合、筐体の内部に入り込んだ迷光を、すりガラス状の領域でより効果的に散乱させることができる。したがって、迷光による分解能の低下をより確実に抑制できる。

本発明の光学フィルターデバイスにおいて、前記ガラス基板及び前記筐体の熱膨張係数が略同じであることが好ましい。

本発明の光学フィルターデバイスでは、ガラス基板及び筐体の熱膨張係数が略同じである。
このよう構成では、環境温度の変化により、ガラス基板及び筐体に熱膨張又は収縮が生じた場合でも、接合面において、ガラス基板及び筐体の間の膨張量又は収縮量に差異が発生することによる、接合部材への応力の発生を抑制できる。したがって、接合面におけるクラックの発生や、接合面からの接合部材の剥離等を抑制でき、接合品質を維持することができる。

本発明の光学モジュールは、互いに対向する一対の反射膜を有する干渉フィルター、前記干渉フィルターを内部に収納し、前記干渉フィルターに入射される光又は前記干渉フィルターから出射された光が通過する開口部を有する筐体、前記開口部を覆うガラス基板、及び、前記筐体と前記ガラス基板の接合領域とを接合する接合部材、を備えた光学フィルターデバイスと、前記光学フィルターデバイスから出射された光を検出する検出部と、を具備し、前記ガラス基板は、少なくとも前記接合領域に凹凸部を有していることを特徴とする。

本発明の光学モジュールでは、上述した発明のように、光学フィルターデバイスにおいて、ガラス基板の接合領域に設けられた凹凸部により、ガラス基板の接合面における接合部材との接触面積の拡大や、上記アンカー効果により、接合強度を増大させることができる。このため、接合面における接合品質を維持することができ、光学フィルターデバイスの性能低下を抑制できる。したがって、光学モジュールにおいても、所望波長の光を受光部にて受光する受光精度を維持できる。

本発明の電子機器は、互いに対向する一対の反射膜を有する干渉フィルター、前記干渉フィルターを内部に収納し、前記干渉フィルターに入射される光又は前記干渉フィルターから出射された光が通過する開口部を有する筐体、前記開口部を覆うガラス基板、及び、前記筐体と前記ガラス基板の接合領域とを接合する接合部材、を備えた光学フィルターデバイスと、前記光学フィルターデバイスを制御する制御部と、を備え、前記ガラス基板は、少なくとも前記接合領域に凹凸部を有していることを特徴とする。

本発明の電子機器では、上述した発明のように、光学フィルターデバイスにおいて、ガラス基板の接合領域に設けられた凹凸部により、ガラス基板の接合面における接合部材との接触面積の拡大や、上記アンカー効果により、接合強度を増大させることができる。このため、接合面における接合品質を維持することができ、光学フィルターデバイスの性能低下を抑制できる。したがって、電子機器においても、光学フィルターデバイスの出射光に基づいて、例えば分光測定処理等の各種処理の精度を維持できる。

第一実施形態の光学フィルターデバイスの断面図。 第一実施形態の波長可変干渉フィルターの平面図。 第一実施形態の波長可変干渉フィルターの断面図。 第二実施形態の光学フィルターデバイスの断面図。 第三実施形態の測色装置の概略構成を示すブロック図。 電子機器の一例であるガス検出装置の概略構成を示す図。 図６のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。 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。 電子機器の一例である分光カメラの概略構成を示す図。

［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の概略構成を示す断面図である。
図１に示す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、本発明の光学素子の一例である。
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、固定基板５１及び可動基板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５２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、本発明の一対の反射膜の一方を構成する固定反射膜５４が設けられている。また、可動基板５２には、本発明の一対の反射膜の他方を構成する可動反射膜５５が設けられている。これらの固定反射膜５４及び可動反射膜５５は、反射膜間ギャップＧ１を介して対向配置（以下、各反射膜５４，５５が対向する領域を対向領域Ｆ１とも称する）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（ギャップ寸法）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。これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２を介して対向する。ここで、これらの電極５６１，５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。
なお、本実施形態では、反射膜間ギャップＧ１が電極間ギャップＧ２よりも小さく形成される構成を例示するが、例えば波長可変干渉フィルター５により透過させる波長域によっては、反射膜間ギャップＧ１を電極間ギャップＧ２よりも大きく形成してもよい。
また、フィルター平面視において、固定基板５１の辺Ｃ１−Ｃ２は、可動基板５２の辺Ｃ１´−Ｃ２´よりも外側に突出し、固定側電装部５１４を構成する。また、可動基板５２の辺Ｃ３´−Ｃ４´は、固定基板５１の辺Ｃ３−Ｃ４よりも外側に突出し、可動側電装部５２４を構成する。

（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。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、固定基板５１のフィルター中心点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から固定側電装部５１４までの領域、及び電極配置溝５１１から辺Ｃ３−Ｃ４までの領域に接続電極溝５１１Ｂが設けられている。なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａ、接続電極溝５１１Ｂの底部、及び固定側電装部５１４の表面は同一平面となる。

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の外周縁に接続された固定接続電極５６３が設けられている。この固定接続電極５６３は、電極配置溝５１１から固定側電装部５１４に向かう接続電極溝５１１Ｂ、固定側電装部５１４に亘って設けられている。この固定接続電極５６３は、固定側電装部５１４において、後述する内側端子部に電気的に接続される固定電極パッド５６３Ｐを構成する。
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、フィルター中心点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。その他、固定反射膜５４上に透明電極を設ける構成や、導電性の固定反射膜５４を用い、当該固定反射膜５４から固定側電装部５１４に接続電極を形成してもよく、この場合、固定電極５６１として、接続電極の位置に応じて、一部が切り欠かれた構成などとしてもよい。

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ＴｉＯ_２、低屈折層をＳｉＯ_２とした誘電体多層膜を用いてもよい。更に、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（ＴｉＯ_２やＳｉＯ_２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。

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。

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、及び接続電極溝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。

（可動基板の構成）
可動基板５２は、フィルター中心点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、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。

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の外周縁に接続された可動接続電極５６４が設けられている。この可動接続電極５６４は、可動部５２１から、固定基板５１の辺Ｃ３−Ｃ４側に設けられた接続電極溝５１１Ｂに対向する位置、可動側電装部５２４に亘って設けられ、可動側電装部５２４において、内側端子部に電気的に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。

可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４とギャップ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。

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、フィルター中心点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。

可動基板５２において、第一接合部５１３に対向する領域は、第二接合部５２３となる。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が接合さる。

このように構成された波長可変干渉フィルター５では、固定基板５１側から光が入射され、目的波長に応じて設定されたギャップＧ１の寸法に対応する波長の光が可動基板５２側から出射される。
波長可変干渉フィルター５に対して、フィルター平面視においてフィルター中心点Ｏを中心とした所定の径の有効領域Ｆ２が設定されている。この有効領域Ｆ２は、目的波長に対して所定の許容量以下の誤差の波長の光を出射可能な領域である。
なお、波長可変干渉フィルター５に対して、フィルター平面視において有効領域Ｆ２に重なる位置に開口を有するアパーチャーを固定基板５１の光入射側に設けてもよい。これにより、有効領域Ｆ２に光を入射させることができる。

［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、を備えている。これらのベース６２０及びリッド６３０が接合されることで、内部に収容空間が形成され、この収容空間内に波長可変干渉フィルター５が収納される。

（ベースの構成）
ベース６２０は、例えばセラミック等により構成されている。このベース６２０は、台座部６２１と、側壁部６２２と、を備える。
台座部６２１は、フィルター平面視において例えば矩形状の外形を有する平板状に構成されており、この台座部６２１の外周部から筒状の側壁部６２２がリッド６３０に向かって立ち上がる。なお、本実施形態では、台座部６２１が矩形平板状であるため、これに対応して側壁部６２２が四角筒状に構成される例を示すが、例えば、円筒形状等に形成されていてもよい。

台座部６２１は、厚み方向に貫通する第一開口部６２３を備えている。この第一開口部６２３は、台座部６２１に波長可変干渉フィルター５を収容した状態で、台座部６２１を厚み方向から見た平面視において、反射膜５４，５５と重なる領域を含むように設けられている。
また、台座部６２１のリッド６３０とは反対側の面（ベース外側面６２１Ｂ）には、第一開口部６２３を覆うガラス部材６２７（本発明のガラス基板に相当）が、第一接合部材６４１により接合されている。

ガラス部材６２７は、台座部６２１側の面に複数の凹凸が形成された第一凹凸部６２７Ａが形成されている。第一凹凸部６２７Ａは、波長可変干渉フィルター５の有効領域Ｆ２と重なる領域Ａ２（すなわち、波長可変干渉フィルター５からの出射光が通過する光通過領域Ａ１であり、本発明の第一領域に相当する）の外側の領域Ａ２（本発明の第二領域に相当し、以下、外側領域Ａ２とも称する）に形成されている。この第一凹凸部６２７Ａは、例えば、サンドブラストによりガラス部材６２７の表面に複数の微細な凹凸を形成することで、すりガラス状に形成されている。また、サンドブラストに限らず、研磨剤を付けた回転板や、金属ブラシ等で、ガラス部材６２７の表面を削り、第一凹凸部６２７Ａを形成してもよい。

ガラス部材６２７の外周部の台座部６２１と対向する面は、第一接合部材６４１により台座部６２１に接合される（以下、接合面６２７Ｂとも称する）。接合面６２７Ｂは、外側領域Ａ２の一部である接合領域Ａ３に形成されている。
台座部６２１とガラス部材６２７の接合面６２７Ｂとは、例えば、ペースト状の接合部材を接合面に塗布して、硬化させることで接合される。より具体的には、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（低融点ガラス）を用いた低融点ガラス接合、エポキシ樹脂等による接着などを利用できる。

ガラス部材６２７と台座部６２１とを接合する際、まず、硬化前に流動性を有するベースト状の第一接合部材６４１が、第一凹凸部６２７Ａの表面に配置される。ペースト状の第一接合部材６４１は、第一凹凸部６２７Ａが有する凹凸による毛細管力によって第一凹凸部６２７Ａの表面に沿って濡れ広がる。この第一接合部材６４１は、第一凹凸部６２７Ａの光通過領域Ａ１の外周縁に到達するまで濡れ広がる。
その後、第一接合部材６４１が硬化する。この際、第一接合部材６４１は、第一凹凸部６２７Ａが有する凹凸に入り込んだ状態で硬化する。

ここで、光通過領域Ａ１の内側は、ガラス部材６２７の表面が研磨された平滑面であり、第一接合部材６４１に対する上記毛細管力が生じない。このため、光通過領域Ａ１の内周縁よりも外周縁の方が、第一接合部材６４１が濡れ広がりやすくなっている。これにより、第一接合部材６４１の量を適量に設定することで、外側領域Ａ２に第一接合部材６４１が形成されるように、第一接合部材６４１の形成領域を調整することができる。

なお、本実施形態では、収容空間内が減圧下に維持された状態で気密に維持する。したがって、台座部６２１及びガラス部材６２７は、低融点ガラス接合を用いて接合されることが好ましい。これにより、接合部材からガスが放出されることを抑制でき、収容空間内の減圧状態の維持をより効果的に図ることができる。
また、本実施形態では、第一接合部材６４１は、遮光性を有する。遮光性を有する第一接合部材６４１としては、例えば、低融点ガラスに顔料等の遮光性を有する材料を混合したものを用いることができる。

また、台座部６２１のリッド６３０に対向する内面（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５６３Ｐ，５６４Ｐに接続される内側端子部６２４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に設けられた外側端子部６２６に接続されている。

側壁部６２２は、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６２２のリッド６３０側の端部は開口し、第二開口部６２８を形成している。側壁部６２２のリッド６３０に対向する面（端面６２２Ａ）は、例えばベース内側面６２１Ａに平行な平坦面となる。この端面６２２Ａとリッド６３０とが、第二接合部材６４２により接合されている。

そして、ベース６２０には、例えば接着剤等の固定材を用いて、波長可変干渉フィルター５が固定される。この際、波長可変干渉フィルター５は、台座部６２１に対して固定されていてもよく、側壁部６２２に対して固定されていてもよい。固定材を設ける位置としては、複数個所であってもよいが、固定材の応力が波長可変干渉フィルター５に伝達するのを抑制するべく、１か所で波長可変干渉フィルター５を固定することが好ましい。

（リッドの構成）
リッド６３０は、本発明のガラス基板に相当し、平面視において矩形状の外形を有するガラスにより構成される。
リッド６３０は、図１に示すように、ベース６２０の側壁部６２２の第二開口部６２８を覆い、第二接合部材６４２により側壁部６２２に接合されている。

リッド６３０は、ベース６２０側の面に複数の凹凸が形成された第二凹凸部６３０Ａが形成されている。第二凹凸部６３０Ａは、フィルター平面視において、波長可変干渉フィルター５の有効領域Ｆ２と重なる領域Ａ４（すなわち、波長可変干渉フィルター５への光を通過させる光通過領域Ａ４であり、本発明の第一領域に相当する）の外側の領域Ａ５（本発明の第二領域に相当し、以下、外側領域Ａ５とも称する）に形成されている。なお、本実施形態では、光入射側の光通過領域Ａ１と、光出射側の光通過領域Ａ４とは、フィルター平面視において一致している。
第二凹凸部６３０Ａは、第一凹凸部６２７Ａと同様、例えば、サンドブラストや研磨等の方法により、リッド６３０の表面に複数の微細な凹凸を形成することで、すりガラス状に形成されている。

リッド６３０の外周部の側壁部６２２の端面６２２Ａに対向する面は、第二接合部材６４２により、当該端面６２２Ａに接合される（以下、接合面６３０Ｂとも称する）。接合面６３０Ｂは、外側領域Ａ５の一部である接合領域Ａ６に形成されている。
端面６２２Ａと接合面６３０Ｂとの接合は、上述の台座部６２１と接合面６２７Ｂとの接合と同様の方法により行う。すなわち、流動性を有する接合部材を接合面６３０Ｂに配置し、硬化させる。接合部材としては、上述と同様に、例えば、低融点ガラスやエポキシ樹脂等を利用できる。

リッド６３０の第二凹凸部６３０Ａの表面に配置されたペースト状の第二接合部材６４２は、第二凹凸部６３０Ａの凹凸による毛細管力によって第二凹凸部６３０Ａの表面に沿って、光通過領域Ａ４の外周縁に到達するまで濡れ広がる。そして、第二接合部材６４２は、第二凹凸部６３０Ａの凹凸に入り込んだ状態で硬化する。

ガラス部材６２７と同様に、リッド６３０の光通過領域Ａ４も表面が研磨された平滑面であり、上記毛細管力が生じないため、光通過領域Ａ４よりも外側領域Ａ５の方が、第二接合部材６４２が濡れ広がりやすくなっている。これにより、第二接合部材６４２の量を適量に設定することで、外側領域Ａ５に第二接合部材６４２が形成されるように、第二接合部材６４２の形成領域を調整することができる。

なお、本実施形態では、台座部６２１及びガラス部材６２７と同様に、ベース６２０及びリッド６３０も、低融点ガラス接合を用いて接合されることが好ましい。これにより、接合部材からガスが放出されることを抑制でき、収容空間内の減圧状態をより確実に維持することができる。
また、本実施形態では、第二接合部材６４２は、第一接合部材６４１と同様に、遮光性を有する。
また、本実施形態では、ガラス部材６２７とベース６２０とは、熱膨張係数が略同じ部材で形成されている。また、同様に、リッド６３０とベース６２０とは、熱膨張係数が略同じ部材で形成されている。

［光学フィルターデバイスの製造］
上述したような光学フィルターデバイス６００の製造方法について説明する。
光学フィルターデバイス６００は、ベース形成工程、フィルター固定工程、リッド形成工程、接合工程により製造される。

ベース形成工程では、第一開口部６２３及び貫通孔６２５が開口形成されたセラミックシートを積層し、更に、側壁部６２２に対応したセラミックシートを積層し、これらを焼成する。これにより、台座部６２１及び側壁部６２２を有するベース６２０の基本形状が形成される。
一方、ガラス部材６２７の外側領域Ａ２に対してサンドブラスト処理を実施し、第一凹凸部６２７Ａを形成する。

この後、貫通孔６２５を導電性部材（例えば、金属ペースト等）により埋め、台座部６２１のベース内側面６２１Ａに内側端子部６２４を形成し、ベース外側面６２１Ｂに外側端子部６２６を形成する。これにより、貫通孔６２５における気密性が維持される。
そして、第一接合部材６４１として低融点ガラスを用いて、台座部６２１とガラス部材６２７の接合面６２７Ｂとを接合する。

フィルター固定工程では、ベース６２０のベース内側面６２１Ａ、又は側壁部６２２に接着剤等の固定材を塗布する。そして、波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５が第一開口部６２３の開口領域内に配置されるようにアライメントを行うとともに、波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５を固定材により固定する。
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接続する。

リッド形成工程では、所望のサイズのガラス基板を用意し、リッド６３０の外側領域Ａ５に対応する位置にサンドブラスト処理を実施して第二凹凸部６３０Ａを形成することで、リッド６３０を形成する。
接合工程では、第二接合部材６４２として低融点ガラスを用いて、ベース６２０とリッド６３０の接合面６３０Ｂとを接合する。

［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、第二接合部材６４２が設けられる、リッド６３０の接合面６３０Ｂに凹凸が設けられている。これにより、接合面６３０Ｂにおいて第二接合部材６４２との接触面積を拡大することができ、接合強度を増大させることができる。また、第二接合部材６４２が接合面６３０Ｂに形成された凹凸に入り込んだ状態で硬化することにより、接合強度を増大させることができる（アンカー効果）。

本実施形態では、リッド６３０において、波長可変干渉フィルター５の有効領域Ｆ２に重なる光通過領域Ａ４の外周から、接合面６３０Ｂに亘る外側領域Ａ５に、第二凹凸部６３０Ａが設けられている。そして、第二接合部材６４２は、遮光性を有する材料を用いて、外側領域Ａ５に設けられている。
このような構成では、第二接合部材６４２を、波長可変干渉フィルター５の入射光の光路を制限するアパーチャーとして用いることができる。これにより、第二接合部材６４２を設けることで、別途、アパーチャーを設ける必要がなく、部品点数の削減や、製造工程の簡略化を図ることができる。

本実施形態では、硬化前にペースト状である材料を第二接合部材６４２として用いる。
これにより、第二接合部材６４２が接合面６３０Ｂに形成された凹凸に入り込み易くなるため、上記アンカー効果により、一層の接合強度の向上を図ることができる。
また、ペースト状の第二接合部材６４２は、凹凸に沿って濡れ広がり易い。この第二接合部材６４２を凹凸を有する第二凹凸部６３０Ａの形成領域に濡れ広がらせることにより、第二凹凸部６３０Ａの形成領域に応じて第二接合部材６４２の形成領域を容易に調整することができる。すなわち、アパーチャーとして用いる第二接合部材６４２の開口径を容易に調整することができる。

本実施形態では、サンドブラストにより、リッド６３０の表面に微細な凹凸を形成し、第二凹凸部６３０Ａを形成することができる。そして、第二凹凸部６３０Ａに形成された微細な凹凸によって生じる毛細管力により、第二接合部材６４２が凹凸に入り込みやすくすることができる。これにより、接合面６３０Ｂにおける接合強度を一層向上させることができる。
また、毛細管力により、より一層、第二接合部材６４２が凹凸に沿って濡れ広がりやすくすることができる。第二凹凸部６３０Ａの形成領域に応じて、第二接合部材６４２の形成領域を、より確実に調整することができる。

本実施形態では、第二接合部材６４２及びベース６２０の熱膨張係数が略同じである。
このよう構成では、環境温度の変化により、第二接合部材６４２及びベース６２０に熱膨張又は収縮が生じた場合でも、接合面６３０Ｂにおいて、第二接合部材６４２及びベース６２０の間の膨張量又は収縮量に差異が発生することによる、第二接合部材６４２への応力の発生を抑制できる。したがって、接合面６３０Ｂにおけるクラックの発生や、接合面６３０Ｂからの第二接合部材６４２の剥離等を抑制でき、接合品質を維持することができる。

なお、第一接合部材６４１と、当該第一接合部材６４１が設けられるガラス部材６２７の接合面６２７Ｂと、についても、第二接合部材６４２及びリッド６３０の接合面６３０Ｂと同様である。
したがって、本実施形態では、接合面６２７Ｂにおいて、第一接合部材６４１を用いて接合する際に、接合強度を増大させることができ、接合品質を維持することができる。
また、第一凹凸部６２７Ａの形成領域に応じたサイズに、第一接合部材６４１を形成することが容易である。
また、波長可変干渉フィルター５の出射光の光路を規制するアパーチャーとして用いることができる。

［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。
上記第一実施形態では、リッド６３０の外側領域Ａ５の全体に第二接合部材６４２が形成されている。これに対して、第二実施形態では、第二接合部材６４２が、接合領域Ａ６すなわち接合面６３０Ｂのみに形成されている点で上記第一実施形態と相違する。

図４は、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である。なお、以降の説明に当たり、既に説明した構成については同一符号を付し、その説明を省略、又は簡略化する。
本実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａは、図４に示すように、波長可変干渉フィルター５と、当該は５を収納する筐体６１０Ａと、を備えている。
筐体６１０Ａは、ベース６２０と、リッド６３０と、を備え、これらが第二接合部材６４２Ａで接合されている。
本実施形態では、第二接合部材６４２Ａは、接合領域Ａ６に対応する接合面６３０Ｂに設けられている。このため、すりガラス状の第二凹凸部６３０Ａは、筐体６１０の内部で露出している。
なお、本実施形態では、第一接合部材６４１Ａも同様に、ガラス部材６２７の接合領域Ａ３に対応する接合面６２７Ｂに設けられている。このため、すりガラス状の第一凹凸部６２７Ａも、筐体６１０の内部で露出している。

［第二実施形態の作用効果］
本実施形態では、リッド６３０において、波長可変干渉フィルター５の有効領域Ｆ２に重なる光通過領域Ａ４の外周から、接合面６３０Ｂに亘る外側領域Ａ５に、第二凹凸部６３０Ａが設けられている。
ここで、例えば、外側領域Ａ５の接合面６３０Ｂよりも内側の領域に第二接合部材６４２Ａが設けられていない場合、筐体６１０Ａの内部に入り込んだ迷光が、外側領域Ａ５に形成された第二凹凸部６３０Ａに入射されると正反射せずに散乱される。したがって、筐体６１０Ａの内部に入り込んだ迷光を第二凹凸部６３０Ａが形成された外側領域Ａ５で低減できる。これにより、当該迷光による波長可変干渉フィルター５の分解能の低下を抑制できる。

本実施形態では、第二凹凸部６３０Ａは、リッド６３０の表面にサンドブラスト等により微細な凹凸を形成することで設けられた、すりガラス状の領域である。したがって、筐体６１０Ａの内部において発生した迷光を、第二凹凸部６３０Ａでより効果的に散乱させることができ、迷光による分解能の低下をより確実に抑制できる。

なお、第一接合部材６４１Ａ及び第一凹凸部６２７Ａについても、第二接合部材６４２及び第二凹凸部６３０Ａと同様である。
すなわち、第一凹凸部６２７Ａにおいても、迷光を散乱させることができ、迷光による分解能の低下を抑制できる。

［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。
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。なお、光学フィルターデバイス６００の代わりに、第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａが組み込まれてもよい。

［測色装置の概略構成］
図５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５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（光学モジュール）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５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。なお、本実施形態では、光学フィルターデバイス６００を例示するが、第二実施形態の光学フィルターデバイス６００Ａを用いてもよい。この測色センサー３は、図５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５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は、凹凸が形成された接合面６３０Ｂ（接合面６２７Ｂ）における第二接合部材６４２（第一接合部材６４１）との接触面積の拡大や、上記アンカー効果により、接合強度を増大させることができる。これにより、接合面６３０Ｂ（接合面６２７Ｂ）における接合品質を維持することができる。したがって、光学フィルターデバイス６００内の収容空間の気密性を維持でき、内部圧力の変化を抑制することができる。
このため、波長可変干渉フィルター５の設置環境を減圧下に長期間維持することができ、波長可変干渉フィルター５を駆動した際の高応答性を維持することができる。また、反射膜５４，５５の劣化も抑制でき、分解能の低下も抑制できる。
したがって、上記のような光学フィルターデバイス６００を備えた測色センサー３及び測色装置１においても、性能低下を抑制でき、長期に亘って、高分解能で取り出された目的波長の光を検出することができ、正確な色分析処理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。
上記各実施形態では、ガラス基板の所定領域にサンドブラスト等により不規則に凹凸を形成する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、所定のパターンで複数の凹凸を形成してもよい。
例えば、ガラス基板の一例であるリッド６３０の外側領域Ａ５において、外側領域Ａ５の内周縁（光通過領域Ａ４の外周縁）に沿った領域では、周方向に沿った複数の溝を形成する。また、外側領域Ａ５の接合面６３０Ｂにもリッド６３０の外縁に沿った方向に複数の溝を形成する。更に、外側領域Ａ５の内周縁に沿った領域と、接合面６３０Ｂとの間では、内側から外側に向かう方向に沿った複数の溝を形成する。なお、上記溝の形成は、例えば、金属ブラシで研磨する等の方法で行う。

このような構成では、外側領域Ａ５において内外方向に形成された溝の形成方向に沿って、ペースト状の第二接合部材６４２を濡れ広がらせることにより、外側領域Ａ５の全域にペースト状の第二接合部材６４２をより確実に形成することができる。
また、リッド６３０の外側領域Ａ５の内周縁の周方向に沿った溝により、外側領域Ａ５の内周縁に沿った領域に第二接合部材６４２をより確実に配置することができ、アパーチャーとしての第二接合部材６４２をより確実に形成することができる。
また、リッド６３０の外縁に沿った溝により、接合面６３０Ｂに第二接合部材６４２をより確実に配置することができ、第二接合部材６４２の配置位置のむらを抑制し、接合強度の低下を抑制できる。

また、上記変形例では、外側領域Ａ５の内周縁の周方向に沿った溝と、リッド６３０の外縁に沿った溝と、を同時に設ける構成を例示したが、いずれか一方のみを設ける構成としてもよいし、いずれも設けずに内外方向に沿う溝のみを形成してもよい。
また、外側領域Ａ５の全域に、周方向に沿った溝と、内外方向に沿った溝との両方を設ける構成としてもよい。
なお、ガラス部材６２７についても同様である。

上記各実施形態では、波長可変干渉フィルター５の光入射側のガラス基板であるリッド６３０と、光出射側のガラス基板であるガラス部材６２７との両方に、凹凸を形成し、接合部材を配置したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、光入射側及び光出射側のいずれかにのみ、上述の本発明に係る構成を採用してもよい。
上記各実施形態では、ガラス基板側に凹凸を形成する構成を例示したが、ベース側にも凹凸を形成してもよい。

上記各実施形態では、第一凹凸部６２７Ａが形成される外側領域Ａ２と、第二凹凸部６３０Ａが形成される外側領域Ａ５は、波長可変干渉フィルター５の対向領域Ｆ１に重なり、有効領域Ｆ２を囲む領域としたが、本発明はこれに限定されない。例えば、外側領域Ａ２，Ａ５が互いにフィルター平面視において一致しない領域であってもよく、接合面の内周縁よりも内側の所定の領域に設定されていればよい。

上記第一実施形態では、第一接合部材６４１及び第二接合部材６４２が、ともに、外側領域Ａ２，Ａ５に設けられ、いずれもアパーチャーとして機能を有する構成について例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第一接合部材６４１が外側領域Ａ２に設けられアパーチャーとして機能し、第二接合部材６４２が接合領域Ａ６に設けられアパーチャーとして機能しない構成としてよい。また、第一接合部材６４１が接合領域Ａ３に設けられアパーチャーとして機能せず、第二接合部材６４２が外側領域Ａ５に設けられアパーチャーとして機能する構成としてもよい。

上記第一実施形態では、第一接合部材６４１及び第二接合部材６４２が、ともに遮光性を有する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、いずれか一方が遮光性を有してもよく、両方とも遮光性が低い、すなわち透光性が高くてもよい。

上記各実施形態では、本発明に係る干渉フィルターとして、波長可変干渉フィルター５を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、静電アクチュエーター５６が設けられず、反射膜５４，５５間のギャップ寸法が固定である干渉フィルターを用いてもよい。

また、本発明の電子機器として、第三実施形態において測色装置１を例示したが、その他、様々な分野により本発明の光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器を用いることができる。
例えば、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムとして用いることができる。このようなシステムとしては、例えば、本発明の光学フィルターデバイスが備える波長可変干渉フィルターを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等のガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。

図６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７は、図６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６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。なお、光学フィルターデバイス６００の代わりに、第二及び第三実施形態における光学フィルターデバイス６００Ａを用いてもよい。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６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。
更に、ガス検出装置１００の制御部１３８は、図７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６及び図７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８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８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。なお、光学フィルターデバイス６００の代わりに、第二及び第三実施形態における光学フィルターデバイス６００Ａを用いてもよい。
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。更に、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、更には、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８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。
更には、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。

更には、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、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９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９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９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。なお、光学フィルターデバイス６００の代わりに、第二及び第三実施形態における光学フィルターデバイス６００Ａを用いてもよい。
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。

更には、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た光学フィルターデバイスとしても利用できる。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に収容された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。

更には、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、本発明の光学フィルターデバイス、光学モジュール及び電子機器は、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。

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（電子機器）、４…制御装置（制御部）、５…波長可変干渉フィルター（干渉フィルター）、３１…検出部、５４…固定反射膜、５５…可動反射膜、１００…ガス検出装置（電子機器）、１３７…受光素子、１３８…制御部、２００…食物分析装置（電子機器）、２１３…撮像部、２２０…制御部、３００…分光カメラ（電子機器）、６００，６００Ａ…光学フィルターデバイス、６１０，６１０Ａ…筐体、６２３…第一開口部、６２７…ガラス部材（ガラス基板）、６２７Ａ…第一凹凸部、６２８…第二開口部、６３０…リッド（ガラス基板）、６３０Ａ…第二凹凸部、６４１…第一接合部材、６４２…第二接合部材。

Claims (8)

1. 互いに対向する一対の反射膜を有する干渉フィルターと、
   前記干渉フィルターを内部に収納し、前記干渉フィルターに入射される光又は前記干渉フィルターから出射された光が通過する開口部を有する筐体と、
   前記開口部を覆うガラス基板と、
   前記筐体と前記ガラス基板の接合領域とを接合する接合部材と、を備え、
   前記ガラス基板は、少なくとも前記接合領域に凹凸部を有している
   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、
   前記凹凸部は、前記反射膜を膜厚方向から見た平面視において、前記一対の反射膜が重なり合う第一領域の外周から前記接合領域に亘る第二領域に設けられている
   ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
3. 請求項２に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
   前記接合部材は、遮光性を有し、前記第二領域に設けられている
   ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
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、
   前記接合部材は、硬化前にペースト状である
   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、
   前記凹凸部が、すりガラス状である
   ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学フィルターデバイスにおいて、
   前記ガラス基板及び前記筐体の熱膨張係数が略同じである
   ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
7. 互いに対向する一対の反射膜を有する干渉フィルター、前記干渉フィルターを内部に収納し、前記干渉フィルターに入射される光又は前記干渉フィルターから出射された光が通過する開口部を有する筐体、前記開口部を覆うガラス基板、及び、前記筐体と前記ガラス基板の接合領域とを接合する接合部材、を備えた光学フィルターデバイスと、
   前記光学フィルターデバイスから出射された光を検出する検出部と、を具備し、
   前記ガラス基板は、少なくとも前記接合領域に凹凸部を有している
   ことを特徴とする光学モジュール。
8. 互いに対向する一対の反射膜を有する干渉フィルター、前記干渉フィルターを内部に収納し、前記干渉フィルターに入射される光又は前記干渉フィルターから出射された光が通過する開口部を有する筐体、前記開口部を覆うガラス基板、及び、前記筐体と前記ガラス基板の接合領域とを接合する接合部材、を備えた光学フィルターデバイスと、
   前記光学フィルターデバイスを制御する制御部と、を備え、
   前記ガラス基板は、少なくとも前記接合領域に凹凸部を有している
   ことを特徴とする電子機器。

Images