JP2015161877A - 光学モジュールおよび電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】干渉フィルターが透過させる光の波長のバラツキを小さく維持できる光学モジュールを提供する。
【解決手段】可動反射膜が設置された可動基板１３と、可動反射膜に対向する固定反射膜が設置された固定基板１４と、可動反射膜と固定反射膜の間隔を制御する静電アクチュエーターと、を備えた干渉フィルター１２と、内部空間１１を有し内部空間１１に干渉フィルター１２を収納する筐体２と、筐体２と接続され内部空間１１を密閉する第２蓋体９と、第２蓋体９に対して干渉フィルター１２を固定する固定部２９と、を備え、可動基板１３、固定基板１４、第２蓋体９及び固定部２９の材質が主にケイ酸ガラスで構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、光学モジュールおよび電子機器に関するものである。

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が広く利用されている。また、このような干渉フィルターを収納用容器内に収納した光学モジュールが特許文献１に開示されている。

特許文献１によると、光学モジュールである赤外線式ガス検出器は板状の台座及び円筒状のキャップを有する筐体を備えている。この筐体は、ベース基板の周縁部分と、キャップの円筒一端部とが溶接または接着されており、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ー（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被設置部材に接着固定されている。

特開２００８−７０１６３号公報

干渉フィルターには対向する２つの鏡が設置され、鏡の間隔が精度良く制御されている。そして、干渉フィルターの材質にはシリコンやケイ酸ガラスが用いられる。そして、特許文献１では干渉フィルターの固定には接着剤にて被設置部材に固定されていた。このとき、温度の変動に伴い、干渉フィルター、接着剤、被設置部材がそれぞれの線膨張率に応じて伸縮する。これにより、干渉フィルターに反り変形が生じる。これにより、対向する鏡の間隔が場所により異なるので間隔にバラツキが生じる。そして、干渉フィルターを透過する光の周波数の幅が広くなる。そこで、温度の変動があるときにも、干渉フィルターが透過させる光の波長のバラツキを小さく維持できる光学モジュールが望まれていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる光学モジュールであって、第１反射膜が設置された第１基板と、前記第１反射膜に対向する第２反射膜が設置された第２基板と、前記第１反射膜と前記第２反射膜の間隔を制御する間隔制御部と、を備えた干渉フィルターと、内部空間を有し前記内部空間に前記干渉フィルターを収納する筐体と、前記筐体と接続され前記内部空間を密閉する蓋部と、前記蓋部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、前記第１基板、前記第２基板、前記蓋部及び前記固定部の材質が主にケイ酸ガラスで構成されていることを特徴とする。

本適用例によれば、光学モジュールは干渉フィルターを備えている。干渉フィルターは第１基板、第２基板及び間隔制御部を備えている。第１基板には第１反射膜が設置され、第２基板には第２反射膜が設置されている。そして、間隔制御部が第１反射膜と第２反射膜の間隔を制御する。第１反射膜及び第２反射膜は入射光の一部を反射し一部を透過する。第１反射膜と第２反射膜との間で多重反射が生じ、位相の合う光は入射光が進行する方向に透過して進行する。間隔制御部が第１反射膜と第２反射膜との間隔を制御することにより干渉フィルターは所定の波長の光を透過させることができる。

干渉フィルターは筐体内の内部空間に設置され、蓋部により密閉されている。干渉フィルターは固定部により蓋部に固定されている。第１基板、第２基板、蓋部及び固定部の材質が主にケイ酸ガラスで構成されている。ケイ酸ガラスには石英ガラスも含まれる。光学モジュールの温度が変化するとき、蓋部は伸縮する。このとき、第１基板、第２基板及び固定部は蓋部と同じケイ酸ガラスであることから蓋部と同期して同程度の比率で伸縮する。従って、蓋部が伸縮しても固定部、第１基板、第２基板に応力が発生し難くなっている。その結果、第１基板及び第２基板の反り変形が抑制される。

第１基板及び第２基板に反り変形が発生するとき、第１反射膜と第２反射膜との間隔のバラツキが大きくなる。これにより、干渉フィルターが透過させる光の波長のバラツキが大きくなる。本適用例の光学モジュールでは第１基板及び第２基板の反り変形が抑制される為第１反射膜と第２反射膜との間隔のバラツキが小さく維持される。その結果、干渉フィルターが透過させる光の波長のバラツキを小さく維持することができる。

［適用例２］
上記適用例にかかる光学モジュールにおいて、前記蓋部は板状であり第１場所と厚みが前記第１場所より薄い第２場所とを備え、前記固定部は前記第１場所に位置し、前記蓋部は前記第２場所にて前記筐体と接続することを特徴とする。

本適用例によれば、蓋部は板状であり第１場所及び第２場所を備えている。第２場所は第１場所より厚みが薄い場所であるので、第２場所は第１場所より変形し易い場所である。蓋部と筐体とは蓋部の第２場所にて接続されている。筐体の変形により蓋部に応力が加わるとき応力は第２場所に加わる。そして、蓋部が第２場所で変形することにより第１場所に伝わる応力は減少する。そして、蓋部の第１場所は厚い為、変形し難い。従って、第１場所に固定部を介して設置された干渉フィルターに応力が加わることを抑制することができる。

［適用例３］
上記適用例にかかる光学モジュールにおいて、前記蓋部は前記固定部と接続する溝部を備えることを特徴とする。

本適用例によれば、蓋部には溝部が設置され、溝部は固定部と接続する。固定部が液状体から固体に変わる過程で蓋部と干渉フィルターとが固定される。固定部が広い程固定する強度が強くなり、蓋部から干渉フィルターへ応力が伝わり易くなる。固定部と接続して溝部が設置され、液状の固定部の量が多いときには液状の固定部は溝部に流動する。これにより、固定部が広くなりすぎることを溝部が防止する。従って、溝部は固定部の広さを所定の広さに制限する為、蓋部から干渉フィルターへ応力が伝わり易くなることを抑制することができる。

［適用例４］
上記適用例にかかる光学モジュールにおいて、前記固定部は前記第１反射膜及び前記第２反射膜から離れていることを特徴とする。

本適用例によれば、蓋部と干渉フィルターとは固定部により接続されている。蓋部から伝わる応力は固定部から干渉フィルターに伝わって広がる。従って、干渉フィルターでは固定部から離す程、蓋部から伝わる応力の影響を小さくすることができる。固定部は第１反射膜及び第２反射膜から離れている。従って、第１反射膜及び第２反射膜は蓋部から伝わる応力の影響を小さくすることができる。

［適用例５］
上記適用例にかかる光学モジュールにおいて、前記固定部は１か所であることを特徴とする。

本適用例によれば、固定部は１か所である。固定部が複数あって蓋部と干渉フィルターとの伸縮に差があるとき固定部間の距離は蓋部と干渉フィルターとで異なる。従って、蓋部及び干渉フィルターには反り変形が生じる。本適用例では固定部は１か所である為、蓋部及び干渉フィルターには反り変形が生じ難くなっている。その結果、第１反射膜及び第２反射膜は蓋部から伝わる応力の影響を小さくすることができる。

［適用例６］
上記適用例にかかる光学モジュールにおいて、前記第１基板、前記第２基板、前記蓋部及び前記固定部の線膨張率のうち最も大きい線膨張率を最も小さい線膨張率で除算した商は１０以下であることを特徴とする。

本適用例によれば、第１基板、第２基板、蓋部及び固定部の線膨張率の比は１：１０より小さくなっている。従って、蓋部が伸縮しても、固定部、第１基板、第２基板に応力が発生し難くなっている。その結果、第１基板及び第２基板の反り変形を抑制することができる。

［適用例７］
上記適用例にかかる光学モジュールにおいて、前記間隔制御部は前記第１反射膜を移動させ、前記固定部は前記第２基板に設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、間隔制御部は第１反射膜を移動させるので第１基板は第１反射膜を移動させやすい構造となっている。このため、第１基板は応力の影響を受け易くなっている。固定部は第２基板に設置されている為、固定部から応力が伝わるときにも第１基板に設置されているときに比べて応力の影響を受け難い。従って、光学モジュールは蓋部から伝わる応力の影響を小さくすることができる。

［適用例８］
本適用例にかかる光学モジュールであって、第１反射膜が設置された第１基板と、前記第１反射膜に対向する第２反射膜が設置された第２基板と、前記第１反射膜と前記第２反射膜の間隔を制御する間隔制御部と、を備えた干渉フィルターと、内部空間を有し前記内部空間に前記干渉フィルターを収納する筐体と、前記筐体と接続され前記内部空間を密閉する蓋部と、前記蓋部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、前記第１基板、前記第２基板、前記蓋部及び前記固定部の線膨張率のうち最も大きい線膨張率を最も小さい線膨張率で除算した商は１０以下であることを特徴とする。

本適用例によれば、第１基板、第２基板、蓋部及び固定部の線膨張率の比は１：１０より小さくなっている。従って、温度変化により蓋部が伸縮しても、固定部、第１基板、第２基板に応力が発生し難くなっている。その結果、第１基板及び第２基板の反り変形を抑制することができる。

第１基板及び第２基板に反り変形が発生するとき、第１反射膜と第２反射膜との間隔のバラツキが大きくなる。これにより、干渉フィルターが透過させる光の波長のバラツキが大きくなる。本適用例の光学モジュールでは第１基板及び第２基板の反り変形が抑制される為第１反射膜と第２反射膜との間隔のバラツキが小さく維持される。その結果、温度変化が生じても干渉フィルターが透過させる光の波長のバラツキを小さく維持することができる。

［適用例９］
本適用例にかかる電子機器であって、第１反射膜が設置された第１基板と、前記第１反射膜に対向する第２反射膜が設置された第２基板と、前記第１反射膜と前記第２反射膜の間隔を制御する間隔制御部と、を備えた干渉フィルターと、内部空間を有し前記内部空間に前記干渉フィルターを収納する筐体と、前記筐体と接続され前記内部空間を密閉する蓋部と、前記蓋部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、前記第１基板、前記第２基板、前記蓋部及び前記固定部の材質が主にケイ酸ガラスで構成されている光学モジュールと、前記光学モジュールを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。

本適用例によれば、電子機器は光学モジュールを備え、光学モジュールは干渉フィルターを備えている。干渉フィルターは第１基板、第２基板及び間隔制御部を備えている。間隔制御部が第１反射膜と第２反射膜との間隔を制御することにより干渉フィルターは所定の波長の光を透過させることができる。

光学モジュールが備える第１基板、第２基板、蓋部及び固定部の材質が主にケイ酸ガラスで構成されている。これにより、温度の変動により蓋部が伸縮しても固定部、第１基板、第２基板に応力が発生し難くなっている。そして、第１基板及び第２基板の反り変形が抑制され、第１反射膜と第２反射膜との間隔のバラツキが小さく維持される。従って、干渉フィルターが透過させる光の波長のバラツキを小さく維持することができる。その結果、電子機器は品質良く所定の波長で光を分離する光学モジュールを備えた電子機器とすることができる。

第１の実施形態にかかわり、（ａ）及び（ｂ）は光学モジュールの構造を示す概略斜視図。 （ａ）は光学モジュールの構造を示す模式平面図、（ｂ）及び（ｃ）は光学モジュールの構造を示す模式側断面図。 （ａ）は干渉フィルターの構造を示す模式側断面図、（ｂ）は可動基板の構造を示す模式平面図、（ｃ）は固定基板の構造を示す模式平面図。 光学モジュールの製造方法を説明するための模式図。 第２の実施形態にかかわり、（ａ）は光学モジュールの構造を示す模式平面図、（ｂ）は光学モジュールの構造を示す模式側断面図。 第３の実施形態にかかわり、（ａ）は光学モジュールの構造を示す模式平面図、（ｂ）は光学モジュールの構造を示す模式側断面図、（ｃ）は固定部の構造を示す要部模式拡大図。 第４の実施形態にかかわる測色装置の構成を示すブロック図。 第５の実施形態にかかわるガス検出装置の構成を示す模式正面図。 ガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。 第６の実施形態にかかわる食物分析装置の構成を示すブロック図。 第７の実施形態にかかわる分光カメラの構成を示す概略斜視図。

以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。

（第１の実施形態）
本実施形態では、特徴的な構造を有する光学モジュールと、この光学モジュールの製造方法について図面に従って説明する。光学モジュールについて図１〜図４に従って説明する。図１（ａ）及び図１（ｂ）は光学モジュールの構造を示す概略斜視図である。図１（ａ）は光学モジュールの第１蓋体側から見た図であり、図１（ｂ）は光学モジュールの第２蓋体側から見た図である。図１（ａ）に示すように、光学モジュール１は略直方体の形状となっている。光学モジュール１の図中下方向をＺ方向とし、Ｚ方向と直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向はそれぞれ光学モジュール１の辺に沿う方向であり、直交する方向となっている。

光学モジュール１は有底角筒状の筐体２を備え、筐体２の−Ｚ方向側には円形の第１孔２ａが形成されている。そして、第１孔２ａを塞ぐように第１蓋体３が設置されている。筐体２と第１蓋体３とは第１の低融点ガラス４により接合されている。筐体２において−Ｚ方向側の面には第１端子５、第２端子６、第３端子７、第４端子８が設置されている。筐体２のＺ方向側には蓋部としての第２蓋体９が設置され、筐体２と第２蓋体９とは第２の低融点ガラス１０により接合されている。

図１（ｂ）に示すように、筐体２のＺ方向には四角形の第２孔２ｂが形成されている。第２孔２ｂは第１孔２ａより大きな孔となっている。そして、第２孔２ｂを塞ぐように第２蓋体９が設置されている。筐体２、第１蓋体３及び第２蓋体９に囲まれた内部空間１１は密閉された空間であり、内部空間１１には干渉フィルター１２が設置されている。換言すれば、筐体２は内部空間１１を有し内部空間１１に干渉フィルター１２を収納する。第２蓋体９は筐体２と接続され内部空間１１を密閉する。

光学モジュール１の寸法は特に限定されないが、本実施形態では例えば、第１蓋体３から第２蓋体９までの厚みが約３ｍｍである。筐体２をＺ方向から見た大きさは１辺が約１５ｍｍの正方形となっている。第２蓋体９の厚みは約１ｍｍである。干渉フィルター１２をＺ方向から見た大きさは１辺が約１１ｍｍ〜１２ｍｍの正方形となっている。干渉フィルター１２の厚みは約０．７ｍｍ〜約１．２ｍｍとなっている。

図２（ａ）は光学モジュールの構造を示す模式平面図であり、光学モジュール１をＺ方向側から見た図である。図２（ａ）は第２蓋体９を除いた図となっている。図２（ｂ）は光学モジュールの構造を示す模式側断面図であり、図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面から見た図である。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、筐体２の底面２ｃに干渉フィルター１２が設置され、干渉フィルター１２は第１基板としての可動基板１３と第２基板としての固定基板１４とが重なった構造となっている。

可動基板１３はＸ方向側の端に第１端子１５、第２端子１６、第３端子１７、第４端子１８が設置されている。Ｘ方向側の底面２ｃには第１端子２１、第２端子２２、第３端子２３、第４端子２４が設置されている。第１端子１５は第１端子２１と金線２５により接続され、第２端子１６は第２端子２２と金線２５により接続されている。さらに、第３端子１７は第３端子２３と金線２５により接続され、第４端子１８は第４端子２４と金線２５により接続されている。

筐体２には貫通電極２６が設置され、第１端子２１は第１端子５と貫通電極２６により接続されている。同様に、第２端子２２は第２端子６と貫通電極２６により接続され、第３端子２３は第３端子７と貫通電極２６により接続されている。さらに、第４端子２４は第４端子８と貫通電極２６により接続されている。つまり、第１端子１５は第１端子５と接続され、第２端子１６は第２端子６と接続されている。そして、第３端子１７は第３端子７と接続され、第４端子１８は第４端子８と接続されている。

第１端子５〜第４端子８は制御部としての電圧制御部２７と接続されている。電圧制御部２７は第１端子５〜第４端子８、貫通電極２６、第１端子２１〜第４端子２４及び金線２５を介して第１端子１５〜第４端子１８の電圧を制御する。

第１蓋体３及び第２蓋体９は光透過性を有するケイ酸ガラスによって形成されている。可動基板１３及び固定基板１４の材料にもケイ酸ガラスが用いられている。ケイ酸ガラスにはソーダガラス、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、水晶等を用いることができる。従って、第１蓋体３、干渉フィルター１２、第２蓋体９を光２８が通過することが可能になっている。筐体２の材質は第１蓋体３及び第２蓋体９と線膨張率が近い材質であれば良く特に限定されないが、本実施形態では例えば、筐体２の材質にセラミックを用いている。

図２（ｃ）は光学モジュールの構造を示す模式側断面図であり、図２（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面から見た図である。図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、固定基板１４の−Ｘ方向且つＹ方向側の角の付近には固定部２９が設置され、固定部２９により固定基板１４は上面にて第２蓋体９に固定されている。固定部２９はケイ酸ガラスに添加剤を加えた低融点ガラスが用いられている。

第２蓋体９、可動基板１３、固定基板１４及び固定部２９の線膨張率のうち最も大きい線膨張率を最も小さい線膨張率で除算した商は１０以下であることが好ましい。第２蓋体９、可動基板１３、固定基板１４及び固定部２９のうちの２つの部位の線膨張率の比は１：１０より小さいのが好ましい。このとき、熱変動による影響を小さくすることができる。さらには、第２蓋体９、可動基板１３、固定基板１４及び固定部２９の材質は同じ材質にするのが好ましい。さらに、熱変動による影響を小さくすることができる。本実施形態では例えば、第２蓋体９、可動基板１３及び固定基板１４、に石英ガラスが用いられている。そして、固定部２９は石英ガラスに添加剤を加えた低融点ガラスが用いられている。

第２蓋体９と干渉フィルター１２とは固定部２９により１か所で固定されている。これにより、第２蓋体９に応力が作用して、第２蓋体９が変形するときにも干渉フィルター１２に応力が伝わり難くなっている。

底面２ｃと可動基板１３との間には隙間があっても良く、接していても良い。光学モジュール１の製造過程で固定部２９が収縮することにより、底面２ｃと可動基板１３との間には隙間が形成されることがある。可動基板１３が底面２ｃと離れることにより、干渉フィルター１２が底面２ｃから応力を受けることを防止することができる。これにより、干渉フィルター１２に反り変形を生じさせ難くすることができる。

図３（ａ）は干渉フィルターの構造を示す模式側断面図である。図３（ｂ）は可動基板の構造を示す模式平面図であり、図３（ｃ）は固定基板の構造を示す模式平面図である。図３（ａ）に示すように、干渉フィルター１２では可動基板１３と固定基板１４とが接合膜３１により接合されている。接合膜３１には例えば、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膜を用いることができる。固定基板１４のＺ方向側の面にはアパーチャー３２が設置されている。

アパーチャー３２は例えばＣｒ等の非透光性部材の膜である。アパーチャー３２は円環状であり、アパーチャー３２の内周径は干渉フィルター１２が光干渉する光２８の有効径に設定されている。これにより、アパーチャー３２は光学モジュール１に入射する光２８を所定の範囲に限定して絞ることができる。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、Ｚ方向から見た平面視で可動基板１３には中央を囲む円環状の溝１３ａが設置されている。溝１３ａに囲まれた円柱状の部分を可動部１３ｂとする。可動部１３ｂの周囲に位置し溝１３ａにより薄くなっている部分を保持部１３ｃとする。保持部１３ｃは厚みが薄いので変形し易くなっている。これにより、可動部１３ｂは容易にＺ方向に移動することが可能になっている。可動基板１３は厚みが例えば２００μｍ〜８００μｍ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。

可動部１３ｂには＋Ｚ方向側の面に第１反射膜としての可動反射膜３３及び可動電極３４が設置されている。可動反射膜３３は略円形の膜であり配線３３ａにより第３端子１７と接続されている。第３端子１７は筐体２の第３端子７と接続されているので、可動反射膜３３は第３端子７と接続されている。

可動電極３４は可動反射膜３３の周囲に位置し円環状に可動反射膜３３を囲んでいる。可動電極３４は円環状の＋Ｘ方向側が分断され、分断された場所に配線３３ａが設置されている。可動電極３４は配線３４ａにより第２端子１６と接続されている。第２端子１６は筐体２の第２端子６と接続されているので、可動電極３４は第２端子６と接続されている。

図３（ａ）及び図３（ｃ）に示すように、−Ｚ方向から見た平面視で固定基板１４の中央には円柱状に−Ｚ方向に突出する反射膜設置部１４ａが設置されている。反射膜設置部１４ａの周囲には円環状に凹んだ電極設置溝１４ｂが設置されている。さらに、電極設置溝１４ｂは＋Ｘ方向側に延び固定基板１４の外周にまで延在している。従って、干渉フィルター１２は電極設置溝１４ｂが＋Ｘ方向側で開口している。固定基板１４は厚みが例えば５００μｍ〜１０００μｍに形成されたガラス基材を加工することで形成されている。

反射膜設置部１４ａには−Ｚ方向側の面に第２反射膜としての固定反射膜３５が設置されている。固定反射膜３５は略円形の膜であり固定反射膜３５のＸ方向側に位置する反射膜端子３６と配線３５ａにより接続されている。固定反射膜３５の周囲では電極設置溝１４ｂに固定電極３７が設置されている。固定電極３７は固定反射膜３５の周囲に位置し円環状に固定反射膜３５を囲んでいる。固定電極３７は円環状の−Ｘ方向側が分断され、分断された場所に固定反射膜３５に接続する配線３５ａが設置されている。固定電極３７は配線３７ａにより固定電極端子３８と接続されている。

反射膜端子３６と第４端子１８との間にはバンプ電極３９が設置され、バンプ電極３９により反射膜端子３６は第４端子１８と接続されている。第４端子１８は筐体２の第４端子８と接続されているので、固定反射膜３５は第４端子８と接続されている。同様に、固定電極端子３８と第１端子１５との間にはバンプ電極３９が設置され、バンプ電極３９により固定電極端子３８は第１端子１５と接続されている。第１端子１５は筐体２の第１端子５と接続されているので、固定電極３７は第１端子５と接続されている。

可動反射膜３３及び固定反射膜３５の材質には、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、可動反射膜３３及び固定反射膜３５の材質には、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（または合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（または合金膜）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（または合金膜）とを積層した反射膜等を用いてもよい。

可動電極３４と固定電極３７とは円環状の部分が対向して設置されている。そして、電圧制御部２７が、第２端子６と第１端子５との間に所定のステップ電圧を印加する。これにより、可動電極３４と固定電極３７との間に静電引力が発生する。静電引力により保持部１３ｃが撓むことで、可動部１３ｂが固定基板１４側に変位し、反射膜間ギャップ４２を所望の寸法に設定することが可能となる。可動電極３４、固定電極３７及び保持部１３ｃ等により間隔制御部としての静電アクチュエーター４３が構成されている。

可動反射膜３３及び固定反射膜３５は干渉フィルター１２に入射する光２８の一部を反射し一部を透過する。可動反射膜３３と固定反射膜３５との間で多重反射が生じ、位相の合う光２８は光２８が進行する方向に透過して進行する。静電アクチュエーター４３が反射膜間ギャップ４２を制御することにより干渉フィルター１２は所定の波長の光２８を透過させることができる。

干渉フィルター１２が撓むとき保持部１３ｃが変形する。これにより、可動反射膜３３と固定反射膜３５とは平行でなくなる。そして、反射膜間ギャップ４２は一様でなくなり短い場所と長い場所との差が大きくなる。反射膜間ギャップ４２のバラツキが大きくなると干渉フィルター１２を透過する光２８の波長のバラツキが大きくなる。本実施形態では、第２蓋体９、固定部２９、可動基板１３及び固定基板１４の材質が石英ガラスとなっている。従って、これらの部位は線膨張率の差が小さいので、光学モジュール１に加わる温度が変化しても干渉フィルター１２に応力が加わり難くなっている。そして、干渉フィルター１２が反り変形を生じさせ難いので、干渉フィルター１２を透過する光２８の波長のバラツキを小さく維持することができる。

光学モジュール１が実装された回路基板に各種の部品を実装するとき、回路基板はハンダ槽を用いたリフロー工程が行われる。このとき、光学モジュール１は３００℃に加熱される。このリフロー工程が行われた後でも光学モジュール１は干渉フィルター１２を透過する光２８の波長のバラツキを小さく維持することができる。

可動反射膜３３及び固定反射膜３５は電圧制御部２７に接続されている。電圧制御部２７は可動反射膜３３の電位を固定反射膜３５の電位と同じ電位にする。これにより、電圧制御部２７は可動反射膜３３と固定反射膜３５との間に静電引力が作用しないようにしている。従って、電圧制御部２７は反射膜間ギャップ４２を精度良く制御することができる。

さらに、電圧制御部２７は可動反射膜３３と固定反射膜３５との間の静電容量を測定することにより反射膜間ギャップ４２を推定する機能も備えている。

固定部２９は干渉フィルター１２の角の近くに位置している。固定部２９は可動反射膜３３及び固定反射膜３５の外側に位置しており、固定部２９は保持部１３ｃ、可動反射膜３３及び固定反射膜３５から離れている。これにより固定部２９は光２８の通過しない場所に位置する。そして、固定部２９から応力が伝わるときにも保持部１３ｃ、可動反射膜３３及び固定反射膜３５に影響を与えることを抑制する。

図４は光学モジュールの製造方法を説明するための模式図である。図４（ａ）に示すように、まず、筐体２及び干渉フィルター１２を用意する。筐体２には第１蓋体３、第１端子５〜第４端子８、貫通電極２６、第１端子２１〜第４端子２４等が設置されている。可動基板１３には溝１３ａが設置され、可動反射膜３３、可動電極３４、第１端子１５〜第４端子１８及びバンプ電極３９等が設置されている。固定基板１４には電極設置溝１４ｂが形成され、固定反射膜３５、固定電極３７及びアパーチャー３２等が設置されている。可動基板１３と固定基板１４とが接合膜３１により接合されて干渉フィルター１２が形成されている。尚、筐体２及び干渉フィルター１２の製造方法は公知の方法を用いて製造することが可能であり説明を省略する。

次に、筐体２内の内部空間１１に干渉フィルター１２を配置し、図示しない固定治具を用いて筐体２と干渉フィルター１２との位置関係を固定する。

図４（ｂ）に示すように、次に、第１端子１５と第１端子２１とを金線２５で接続し、第２端子１６と第２端子２２とを金線２５で接続する。さらに、第３端子１７と第３端子２３とを金線２５で接続し、第４端子１８と第４端子２４とを金線２５で接続する。金線２５の接続はワイヤーボンディング法を用いて行われる。金線２５が設置された後で固定治具を除去する。

図４（ｃ）に示すように、次に、筐体２の第２蓋体９を設置する予定の面に低融点ガラスペースト４４を配置する。固定基板１４上で固定部２９を設置する予定の場所に低融点ガラスペースト４５を配置する。続いて、低融点ガラスペースト４４及び低融点ガラスペースト４５を加熱してバインダー成分を蒸発させて除去する。

図４（ｄ）に示すように、次に、筐体２上に第２蓋体９を配置し、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加熱する。低融点ガラスペースト４４及び低融点ガラスペースト４５が溶融した後、徐冷する。これにより、低融点ガラスペースト４４が第２の低融点ガラス１０になり、低融点ガラスペースト４５が固定部２９になる。そして、内部空間１１が減圧された状態で光学モジュール１が封止される。干渉フィルター１２は１か所の固定部２９で第２蓋体９に固定されているので、干渉フィルター１２には反り変形が生じ難くなっている。

固定部２９は徐冷により収縮する。そして、可動基板１３と筐体２の底面２ｃとの間に隙間が形成される場合がある。このとき、可動基板１３は筐体２から応力を受け難くなるので干渉フィルター１２が反り変形することを抑制することができる。尚、可動基板１３と筐体２の底面２ｃとの間には必ずしも隙間が形成されなくても良い。以上の工程により光学モジュール１が完成する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、静電アクチュエーター４３が反射膜間ギャップ４２を制御する。可動反射膜３３及び固定反射膜３５は入射する光２８の一部を反射し一部を透過する。可動反射膜３３と固定反射膜３５との間で多重反射が生じ、位相の合う光２８は入射光が進行する方向に透過して進行する。静電アクチュエーター４３が反射膜間ギャップ４２を制御することにより干渉フィルター１２は所定の波長の光２８を透過させることができる。

（２）本実施形態によれば、可動基板１３、固定基板１４、第２蓋体９及び固定部２９の材質が主にケイ酸ガラスに属する石英ガラスで構成されている。光学モジュール１の温度が変化するとき、第２蓋体９は伸縮する。このとき、可動基板１３、固定基板１４及び固定部２９は第２蓋体９と同じケイ酸ガラスであることから第２蓋体９と同期して類似した比率で伸縮する。従って、第２蓋体９が伸縮しても固定部２９、可動基板１３、固定基板１４に応力が発生し難くなっている。その結果、可動基板１３、固定基板１４の反り変形を抑制することができる。

（３）本実施形態によれば、光学モジュール１では可動基板１３及び固定基板１４の反り変形が抑制される為反射膜間ギャップ４２のバラツキが少なく維持される。その結果、光学モジュール１の温度が変動しても干渉フィルター１２が透過させる光２８の波長のバラツキを小さく維持することができる。

（４）本実施形態によれば、第２蓋体９と干渉フィルター１２とは固定部２９により接続されている。第２蓋体９から伝わる応力は固定部２９から干渉フィルター１２に伝わって広がる。従って、干渉フィルター１２では固定部２９から離す程、第２蓋体９から伝わる応力の影響を小さくすることができる。固定部２９は静電アクチュエーター４３、可動反射膜３３及び固定反射膜３５から離れている。従って、静電アクチュエーター４３、可動反射膜３３及び固定反射膜３５は第２蓋体９から伝わる応力の影響を小さくすることができる。

（５）本実施形態によれば、固定部２９は１か所である。固定部２９が複数あって第２蓋体９と干渉フィルター１２との伸縮に差があるとき固定部２９の間の距離は第２蓋体９と干渉フィルター１２とで異なる。従って、第２蓋体９及び干渉フィルター１２には反り変形が生じる。本実施形態では固定部２９は１か所である為、第２蓋体９及び干渉フィルター１２には反り変形が生じ難くなっている。その結果、可動反射膜３３及び固定反射膜３５は第２蓋体９から伝わる応力の影響を小さくすることができる。

（６）本実施形態によれば、可動基板１３、固定基板１４、第２蓋体９及び固定部２９のそれぞれの線膨張率の比は１：１０より小さくなっている。従って、第２蓋体９が伸縮しても、固定部２９、可動基板１３、固定基板１４に応力が発生し難くなっている。その結果、可動基板１３及び固定基板１４の反り変形を抑制することができる。

（第２の実施形態）
次に、光学モジュールの一実施形態について図５を用いて説明する。図５（ａ）は光学モジュールの構造を示す模式平面図であり、第２蓋体９に相当する部位が省略された図である。図５（ｂ）は光学モジュールの構造を示す模式側断面図であり、図５（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面から見た図である。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、第２蓋体９の断面形状が異なる点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図５に示すように、光学モジュール４８は筐体４９を備え、底面４９ｃには干渉フィルター１２が設置されている。第１の実施形態における筐体２に比べて筐体４９はＺ方向から見た平面視で広い形状となっている。従って、筐体４９の側壁部４９ｄは干渉フィルター１２から離れている。

筐体４９のＺ方向側には第２蓋体５０が設置されている。第２蓋体５０において干渉フィルター１２と対向する場所を第１場所５０ａとし、第１場所５０ａの周囲の場所を第２場所５０ｂとする。そして、第１場所５０ａにおける第２蓋体５０の厚みを第１厚み５１とし、第２場所５０ｂにおける第２蓋体５０の厚みを第２厚み５２とする。このとき、第２厚み５２は第１厚み５１より薄くなっている。第１厚み５１及び第２厚み５２の値は特に限定されないが、本実施形態では例えば、第１厚み５１が約１ｍｍであり、第２厚み５２が約０．５ｍｍとなっている。

固定部２９は第１場所５０ａに配置されている。そして、筐体４９と接合する第２の低融点ガラス１０は第２場所５０ｂに設置されている。第２蓋体５０と筐体４９とは第２場所５０ｂにて接続されている。

第２場所５０ｂは第１場所５０ａより厚みが薄い場所であるので、第２場所５０ｂは第１場所５０ａより変形し易い場所である。第２蓋体５０と筐体４９とは第２蓋体５０の第２場所５０ｂにて接続されている。光学モジュール４８を図示しない回路基板に実装するとき筐体４９は回路基板に接着剤及びはんだにて固定される。このとき、筐体４９は接着剤や基板の収縮や膨張の差により応力が加わり変形する場合がある。筐体４９の変形により第２蓋体５０に応力が加わるとき応力は第２場所５０ｂに加わる。第２場所５０ｂでは第２厚み５２が薄いので変形し易くなっている。そして、第２蓋体５０は第２場所５０ｂで変形するので第１場所５０ａに伝わる応力は減少する。第２蓋体５０の第１場所５０ａは第１厚み５１が厚いので変形し難くなっている。従って、第１場所５０ａに固定部２９を介して設置された干渉フィルター１２に応力が加わることを抑制することができる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、第２場所５０ｂは厚みが薄い場所であり変形し易い場所となっている。筐体４９の変形により第２蓋体５０に応力が加わるとき応力は第２場所５０ｂに加わる。そして、第２蓋体５０は第２場所５０ｂで変形するので第１場所５０ａに伝わる応力を減少させることができる。

（２）本実施形態によれば、第２蓋体５０の第１場所５０ａは厚く変形し難い形状となっている。この為、第１場所５０ａに固定部２９を介して設置された干渉フィルター１２に応力が加わることを抑制することができる。

（第３の実施形態）
次に、光学モジュールの一実施形態について図６を用いて説明する。図６（ａ）は光学モジュールの構造を示す模式平面図であり、第２蓋体９に相当する部位が省略された図である。図６（ｂ）は光学モジュールの構造を示す模式側断面図であり、図６（ａ）のＤ−Ｄ線に沿う断面から見た図である。図６（ｃ）は固定部の構造を示す要部模式拡大図である。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、固定部２９と一部が重なる溝部が設置された点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図６に示すように、光学モジュール５５は筐体４９を備え、底面４９ｃには干渉フィルター１２が設置されている。第１の実施形態における筐体２に比べて筐体４９はＺ方向から見た平面視で広い形状となっている。従って、筐体４９の側壁部４９ｄは干渉フィルター１２から離れている。

筐体４９のＺ方向側には第２蓋体５６が設置されている。第２蓋体５６には固定部２９と接続して溝部５６ａが設置されている。溝部５６ａはＸ方向に延びる長方形の溝であり、干渉フィルター１２から離れる側に延在している。溝部５６ａの寸法は特に限定されないが、本実施形態では例えば、溝部５６ａの深さが０．３ｍｍであり、長さが２ｍｍとなっている。尚、図中溝部５６ａは想像線にて記載されている。

固定基板１４と第２蓋体５６とを固定する工程では、低融点ガラスペースト４５が塗布されバインダーが除去される。そして、低融点ガラスペースト４５が加熱されて液状の低融点ガラス５７となる。このとき、低融点ガラスペースト４５は固定基板１４と第２蓋体５６に挟まれる。

溝部５６ａは一部が固定部２９と重なるように配置されている。そして、低融点ガラスペースト４５の塗布量が多いときや固定基板１４と第２蓋体５６との間隔が狭いときには液状の低融点ガラス５７がＸ方向及びＹ方向に広がる。このとき、低融点ガラス５７の一部が溝部５６ａに流入する。溝部５６ａは幅が狭いので毛管現象が作用する。これにより、低融点ガラス５７が溝部５６ａに流れるため、固定部２９が広くなりすぎることを抑制する。

固定部２９が広いときには第２蓋体５６から固定基板１４に応力が伝わり易くなる。本実施形態では固定部２９が広がることを溝部５６ａが規制する為、第２蓋体５６から干渉フィルター１２に応力が伝わることを抑制することができる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、固定部２９が広くなりすぎることを溝部５６ａが防止する。溝部５６ａは固定部２９の広さを所定の広さに制限する為、第２蓋体５６から干渉フィルター１２へ応力が伝わり易くなることを抑制することができる。

（第４の実施形態）
次に、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかを備えた測色装置の一実施形態について図７を用いて説明する。尚、上記の実施形態と同じ点については説明を省略する。

（測色装置）
図７は、測色装置の構成を示すブロック図である。図７に示すように、電子機器としての測色装置６０は、測定対象物６１に光を射出する光源装置６２と、測色センサー６３と、測色装置６０の全体動作を制御する制御装置６６とを備える。そして、この測色装置６０は光源装置６２から射出される光を測定対象物６１にて反射させる。反射された検査対象光を測色センサー６３が受光する。測色センサー６３から出力される検出信号に基づいて測色装置６０は検査対象光の色度すなわち測定対象物６１の色を分析して測定する。

光源装置６２は光源６７及び複数のレンズ６８（図中には１つのみ記載）を備え、測定対象物６１に対して例えば基準光（例えば、白色光）を射出する。また、複数のレンズ６８にはコリメーターレンズが含まれてもよい。この場合、光源６７から射出された基準光をコリメーターレンズが平行光にし、光源装置６２は図示しない投射レンズから測定対象物６１に向かって光を射出する。尚、本実施形態では、光源装置６２を備える測色装置６０を例示するが、例えば測定対象物６１が液晶パネル等の発光部材である場合、光源装置６２が設けられない構成としてもよい。

測色センサー６３は光学モジュールとしての光フィルター６９と、光フィルター６９を透過する光を受光するディテクター６４と、光フィルター６９を透過させる光の波長を制御する制御部としての波長制御部６５とを備える。光フィルター６９には上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかが用いられている。波長制御部６５は第１の実施形態における電圧制御部２７の機能を備えている。

また、測色センサー６３は、光フィルター６９に対向する場所に図示しない入射光学レンズを備えている。入射光学レンズは測定対象物６１で反射された反射光（検査対象光）を測色センサー６３の内部に導光する。そして、測色センサー６３では入射光学レンズから入射した検査対象光のうち所定の波長の光を光フィルター６９が分光し、分光した光をディテクター６４が受光する。

制御装置６６は測色装置６０の全体動作を制御する。この制御装置６６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の他にも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６６は光源制御部７０、測色センサー制御部７１及び測色処理部７２等を備えて構成されている。光源制御部７０は光源装置６２に接続され、例えば、操作者の設定入力に基づいて光源装置６２に所定の制御信号を出力して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７１は測色センサー６３に接続されている。例えば、操作者の設定入力に基づいて測色センサー６３にて受光させる光の波長を測色センサー制御部７１が設定する。そして、設定した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制御部７１が測色センサー６３に出力する。これにより、制御信号に基づいて波長制御部６５は光フィルター６９を駆動させる。測色処理部７２は、ディテクター６４により検出された受光量から、測定対象物６１の色度を分析する。

光フィルター６９には上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかが用いられている。光フィルター６９は温度変動によらず透過させる光２８の波長のバラツキを小さく維持することができるモジュールである。従って、測色装置６０は測色する波長の光を品質良く透過させる光フィルター６９を備えた電子機器とすることができる。

（第５の実施形態）
次に、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかを備えたガス検出装置の一実施形態について図８及び図９を用いて説明する。このガス検出装置は、例えば、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に用いられる。尚、上記の実施形態と同じ点については説明を省略する。

図８は、ガス検出装置の構成を示す模式正面図であり、図９は、ガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。図８に示すように、電子機器としてのガス検出装置７５はセンサーチップ７６と吸引口７７ａ、吸引流路７７ｂ、排出流路７７ｃ及び排出口７７ｄを備えた流路７７と本体部７８とを有する構成となっている。

本体部７８は、センサー部カバー７９、排出手段８０及び筐体８１を備えている。センサー部カバー７９を開閉することにより、流路７７を着脱することが可能になっている。さらに、本体部７８は光学部８２、フィルター８３、光学モジュールとしての光フィルター８４、受光素子８５（検出部）等を含む検出装置を備えている。光フィルター８４には上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかが用いられている。

さらに、本体部７８は検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部８６（処理部）及び電力を供給する電力供給部８７等を備えている。光学部８２は、光を射出する光源８８、ビームスプリッター８９、レンズ９０、レンズ９１及びレンズ９２により構成されている。ビームスプリッター８９は光源８８から入射された光をセンサーチップ７６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８５側に透過する。

図９に示すように、ガス検出装置７５には操作パネル９３、表示部９４、外部とのインターフェイスのための接続部９５及び電力供給部８７が設けられている。電力供給部８７が二次電池の場合には充電のための接続部９６を備えてもよい。更に、ガス検出装置７５の制御部８６は、ＣＰＵ等により構成された信号処理部９９及び光源８８を制御するための光源ドライバー回路１００を備えている。更に、制御部８６は光フィルター８４を制御するための制御部としての波長制御部１０１、受光素子８５からの信号を受信する受光回路１０２を備えている。波長制御部１０１は第１の実施形態における電圧制御部２７の機能を備えている。更に、制御部８６はセンサーチップ７６のコードを読み取り、センサーチップ７６の有無を検出するセンサーチップ検出器１０３からの信号を受信するセンサーチップ検出回路１０４を備えている。更に、制御部８６は排出手段８０を制御する排出ドライバー回路１０５等を備えている。

次に、ガス検出装置７５の動作について説明する。本体部７８の上部のセンサー部カバー７９の内部にはセンサーチップ検出器１０３が設けられている。センサーチップ検出器１０３によりセンサーチップ７６の有無が検出される。信号処理部９９はセンサーチップ検出器１０３からの検出信号を検出するとセンサーチップ７６が装着された状態であると判断する。そして、信号処理部９９は表示部９４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、操作者により操作パネル９３が操作され、操作パネル９３から検出処理を開始する旨の指示信号が信号処理部９９へ出力される。まず、信号処理部９９は光源ドライバー回路１００に光源駆動の指示信号を出力して光源８８を作動させる。光源８８が駆動されると、光源８８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。光源８８には温度センサーや光量センサーが内蔵されており、センサーの情報が信号処理部９９へ出力される。光源８８から入力された温度や光量に基づいて、光源８８が安定動作していると信号処理部９９が判断すると、信号処理部９９は排出ドライバー回路１０５を制御して排出手段８０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７７ａから吸引流路７７ｂ、センサーチップ７６内、排出流路７７ｃ、排出口７７ｄへと誘導される。尚、吸引口７７ａには、除塵フィルター７７ｅ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。

センサーチップ７６は金属ナノ構造体が複数組み込まれた素子であり、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７６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る。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８２を通ってフィルター８３に入射する。フィルター８３によりレイリー散乱光が分離され、ラマン散乱光が光フィルター８４に入射する。

そして、信号処理部９９は波長制御部１０１に対して制御信号を出力する。これにより、波長制御部１０１は光フィルター８４のアクチュエーターを駆動させて検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を光フィルター８４に分光させる。分光した光が受光素子８５にて受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路１０２を介して信号処理部９９に出力される。

信号処理部９９は、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する。そしてし、検出対象となるガス分子が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９９は表示部９４にその結果情報を表示し、接続部９５から外部へ出力する。

ラマン散乱光を光フィルター８４により分光し、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７５を例示した。ガス検出装置７５はガス固有の吸光度を検出して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に光フィルター８４を用いる。そして、ガス検出装置は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、判別する電子機器である。ガス検出装置７５はこのような構成にすることで光フィルター８４を用いてガスの成分を検出することができる。

光フィルター８４には上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかが用いられている。光フィルター８４は温度変動によらず透過させる光２８の波長のバラツキを小さく維持することができるモジュールである。従って、ガス検出装置７５は測色する波長の光を品質良く透過させる光フィルター８４を備えた電子機器とすることができる。

（第６の実施形態）
次に、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかを備えた食物分析装置の一実施形態について図１０を用いて説明する。上記の光学モジュールは近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や食物、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に用いることができる。食物分析装置は物質成分分析装置の１種である。尚、上記の実施形態と同じ点については説明を省略する。

図１０は、食物分析装置の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、電子機器としての食物分析装置１０８は検出器１０９、制御部１１０及び表示部１１１を備えている。検出器１０９は光を射出する光源１１２、測定対象物１１３からの光が導入される撮像レンズ１１４、撮像レンズ１１４から導入された光を分光する光学モジュールとしての光フィルター１１５を備えている。光フィルター１１５には上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかが用いられている。

さらに、検出器１０９は分光された光を検出する撮像部１１６（検出部）を備えている。また、制御部１１０は光源１１２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１１７及び光フィルター１１５を制御する制御部としての波長制御部１１８を備えている。波長制御部１１８は第１の実施形態における電圧制御部２７の機能を備えている。さらに、制御部１１０は撮像部１１６を制御して撮像部１１６で撮像された分光画像を取得する検出制御部１１９、信号処理部１２０及び記憶部１２１を備えている。

食物分析装置１０８を駆動させると光源制御部１１７により光源１１２が制御されて光源１１２から測定対象物１１３に光が照射される。そして、測定対象物１１３で反射された光は撮像レンズ１１４を通って光フィルター１１５に入射する。光フィルター１１５は波長制御部１１８の制御により駆動される。これにより、光フィルター１１５から精度よく目的波長の光を取り出すことができる。そして、取り出された光は、例えば、ＣＣＤカメラ等により構成される撮像部１１６に撮像される。また、撮像された光は分光画像として記憶部１２１に蓄積される。また、信号処理部１２０は波長制御部１１８を制御して光フィルター１１５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１２０は記憶部１２１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１２１には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いる。記憶部１２１に記憶された食物に関する情報を基に信号処理部１２０は求めたスペクトルのデータを分析する。そして、信号処理部１２０は測定対象物１１３に含まれる食物成分と各食物成分含有量を求める。また、得られた食物成分及び含有量から信号処理部１２０は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、信号処理部１２０は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る。更には、信号処理部１２０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１２０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１１１に表示させる処理をする。

光フィルター１１５には上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかが用いられている。光フィルター１１５は温度変動によらず透過させる光２８の波長のバラツキを小さく維持することができるモジュールである。従って、食物分析装置１０８は測色する波長の光を品質良く透過させる光フィルター１１５を備えた電子機器とすることができる。

また、食物分析装置１０８の他にも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に食物分析装置１０８を用いることができる。他にも、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に食物分析装置１０８を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、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５を用いた電子機器としては、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、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５により特定波長の光を分光する。そして、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、このように上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５でデータを抽出する電子機器により各波長の光のデータを処理することで、複数波長の光通信を実施することもできる。

（第７の実施形態）
次に、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５を備えた分光カメラの一実施形態について図１１を用いて説明する。光を分光させて分光画像を撮像する分光カメラや分光分析機等に上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかを用いることができる。このような分光カメラの一例として、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。尚、上記の実施形態と同じ点については説明を省略する。

図１１は、分光カメラの構成を示す概略斜視図である。図１１に示すように、電子機器としての分光カメラ１２４はカメラ本体１２５、撮像レンズユニット１２６及び撮像部１２７を備えている。カメラ本体１２５は操作者により把持され操作される部分である。

撮像レンズユニット１２６はカメラ本体１２５に接続され、入射した画像光を撮像部１２７に導光する。また、この撮像レンズユニット１２６は対物レンズ１２８、結像レンズ１２９及びこれらのレンズ間に設けられた光学モジュールとしての光フィルター１３０を備えて構成されている。光フィルター１３０には上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかが用いられている。さらに、カメラ本体１２５には光フィルター１３０が分光する光の波長を制御する制御部としての波長制御部１３１が設置されている。波長制御部１３１は第１の実施形態における電圧制御部２７の機能を備えている。

撮像部１２７は受光素子により構成され、撮像レンズユニット１２６により導光された画像光を撮像する。分光カメラ１２４では光フィルター１３０が撮像対象となる波長の光を透過させて、撮像部１２７が所望の波長の光の分光画像を撮像する。

光フィルター１３０には上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れかが用いられている。光フィルター１３０は温度変動によらず透過させる光２８の波長のバラツキを小さく維持することができるモジュールである。従って、分光カメラ１２４は測色する波長の光を品質良く透過させる光フィルター１３０を備えた電子機器とすることができる。

更には、光フィルター１３０を組み合わせた光学モジュールをバンドパスフィルターとして用いてもよい。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光フィルター１３０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、光学モジュール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、指紋、網膜及び虹彩等の認証装置にも適用できる。更には、光学モジュールを濃度検出装置に用いることができる。この場合、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５の何れか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、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５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、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５は上記のように複数の波長を効率良く分光させることができる。このため、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効率よく実施することができる。したがって、単一波長を分光させる複数の光モジュールにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、電子機器の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。このときにも、上記の光学モジュール１、光学モジュール４８、光学モジュール５５は温度変動によらず透過させる光２８の波長のバラツキを小さく維持することができる為、これらの光学モジュールを用いた電子機器は複数の波長の光を品質良く取り出して利用することができる。

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、第２蓋体９、可動基板１３、固定基板１４及び固定部２９の主な材料に石英ガラスが用いられた。これらの主な材料には、他のケイ酸ガラスを用いても良く、他のケイ酸ガラスを組み合わせてもよい。例えば、ホウケイ酸ガラスで統一しても良い。線膨張率が１：１０以内のケイ酸ガラスを組み合わせても良い。例えば、線膨張率が９×１０^-6／℃のソーダライムガラス、線膨張率が３×１０^-6／℃のホウケイ酸ガラス、を組み合わせても良い。他にも、線膨張率が０．８×１０^-6／℃のバイコール（登録商標）ガラス、線膨張率が３．２５×１０^-6／℃のパイレックス（登録商標）ガラス、を組み合わせても良い。

（変形例２）
前記第１の実施形態では、固定部２９の位置は図２において図中左上側の干渉フィルター１２の角の近くに位置した。この位置に限らず、固定部２９の位置は図２において干渉フィルター１２の図中右上、左下、右下の角の近くに位置しても良い。このときにも固定部２９を静電アクチュエーター４３、可動反射膜３３及び固定反射膜３５から離れた場所に配置することができる。

（変形例３）
前記第３の実施形態では、図６に示すように溝部５６ａは固定部２９の−Ｘ方向側に延在した。溝部５６ａが延在する方向は特に限定されない。Ｙ方向でも良く、−Ｘ方向且つＹ方向でも良い。干渉フィルター１２から離れる側であれば良い。固定部２９を図中右上、左下、右下の角の近くに位置するとき、溝部５６ａは保持部１３ｃから離れる方向に延在するように配置するのが好ましい。

（変形例４）
前記第１の実施形態では、第２蓋体９、可動基板１３、固定基板１４及び固定部２９の材質はケイ酸ガラスの組合せであったが、これに限定されない。第２蓋体９、可動基板１３、固定基板１４及び固定部２９の線膨張率のうち最も大きい線膨張率を最も小さい線膨張率で除算した商は１０以下であれば良い。例えば、第２蓋体９、可動基板１３、固定基板１４の材質をパイレックス（登録商標）ガラスにする。そして、固定部２９の材質はＡｇペーストを固化したＡｇにする。このとき、パイレックス（登録商標）ガラスの線膨張率は３．２５×１０^-6／℃であり、Ａｇは１０×１０^-6／℃である。従って、Ａｇ線膨張率をパイレックス（登録商標）ガラスの線膨張率で除算した商は１０以下であるのでパイレックス（登録商標）ガラスとＡｇペーストを固化したＡｇを組み合わせることができる。

１，４８，５５…光学モジュール、２…筐体、９…蓋部としての第２蓋体、１１…内部空間、１２…干渉フィルター、１３…第１基板としての可動基板、１４…第２基板としての固定基板、２９…固定部、３３…第１反射膜としての可動反射膜、３５…第２反射膜としての固定反射膜、５０ａ…第１場所、５０ｂ…第２場所、５６ａ…溝部、６０…電子機器としての測色装置、６５，１０１，１１８，１３１…制御部としての波長制御部、６９，８４，１１５，１３０…光学モジュールとしての光フィルター、７５…電子機器としてのガス検出装置、１０８…電子機器としての食物分析装置、１２４…電子機器としての分光カメラ。

Claims (9)

1. 第１反射膜が設置された第１基板と、前記第１反射膜に対向する第２反射膜が設置された第２基板と、前記第１反射膜と前記第２反射膜の間隔を制御する間隔制御部と、を備えた干渉フィルターと、
   内部空間を有し前記内部空間に前記干渉フィルターを収納する筐体と、
   前記筐体と接続され前記内部空間を密閉する蓋部と、
   前記蓋部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、
   前記第１基板、前記第２基板、前記蓋部及び前記固定部の材質が主にケイ酸ガラスで構成されていることを特徴とする光学モジュール。
2. 請求項１に記載の光学モジュールであって、
   前記蓋部は板状であり第１場所と厚みが前記第１場所より薄い第２場所とを備え、
   前記固定部は前記第１場所に位置し、
   前記蓋部は前記第２場所にて前記筐体と接続することを特徴とする光学モジュール。
3. 請求項１または２に記載の光学モジュールであって、
   前記蓋部は前記固定部と接続する溝部を備えることを特徴とする光学モジュール。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
   前記固定部は前記第１反射膜及び前記第２反射膜から離れていることを特徴とする光学モジュール。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
   前記固定部は１か所であることを特徴とする光学モジュール。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
   前記第１基板、前記第２基板、前記蓋部及び前記固定部の線膨張率のうち最も大きい線膨張率を最も小さい線膨張率で除算した商は１０以下であることを特徴とする光学モジュール。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学モジュールであって、
   前記間隔制御部は前記第１反射膜を移動させ、前記固定部は前記第２基板に設置されていることを特徴とする光学モジュール。
8. 第１反射膜が設置された第１基板と、前記第１反射膜に対向する第２反射膜が設置された第２基板と、前記第１反射膜と前記第２反射膜の間隔を制御する間隔制御部と、を備えた干渉フィルターと、
   内部空間を有し前記内部空間に前記干渉フィルターを収納する筐体と、
   前記筐体と接続され前記内部空間を密閉する蓋部と、
   前記蓋部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、
   前記第１基板、前記第２基板、前記蓋部及び前記固定部の線膨張率のうち最も大きい線膨張率を最も小さい線膨張率で除算した商は１０以下であることを特徴とする光学モジュール。
9. 第１反射膜が設置された第１基板と、前記第１反射膜に対向する第２反射膜が設置された第２基板と、前記第１反射膜と前記第２反射膜の間隔を制御する間隔制御部と、を備えた干渉フィルターと、
   内部空間を有し前記内部空間に前記干渉フィルターを収納する筐体と、
   前記筐体と接続され前記内部空間を密閉する蓋部と、
   前記蓋部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、
   前記第１基板、前記第２基板、前記蓋部及び前記固定部の材質が主にケイ酸ガラスで構成されている光学モジュールと、
   前記光学モジュールを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする電子機器。

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