JP2018169429A - 光学フィルターデバイス - Google Patents

Abstract

【課題】干渉フィルターを筐体に収納しつつ、干渉フィルターのギャップ寸法の検出精度を向上させた光学フィルターデバイスを提供する。【解決手段】光学フィルターデバイス１０は、互いに対向する一対の反射膜５４，５５を備えた波長可変干渉フィルター５と、一対の反射膜５４，５５間のギャップＧの寸法を検出するギャップ検出部１４と、波長可変干渉フィルター５およびギャップ検出部１４を収納し、内部空間が気密に維持される筐体６と、を備える。これにより、波長可変干渉フィルター５とギャップ検出部１４とを接続する配線７１の寄生容量を、従来よりも小さくし、かつ、湿度変化による変動を抑制する。【選択図】図２

Description

本発明は、光学フィルターデバイスに関する。

従来、互いに対向する一対の基板と、各基板に配置されて互いに対向する一対の反射膜
とを備えた干渉フィルターが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の干渉フィルターでは、各基板に、互いに対向する静電容量モニター
用電極と、互いに対向する静電力印加用電極（静電アクチュエーター）とが配置されてい
る。静電力印加用電極は、制御回路から印加される駆動電圧によって反射膜間のギャップ
寸法を調整する。静電容量モニター用電極は、静電容量検出回路（ギャップ検出部）に接
続されており、静電容量検出回路は、静電容量モニター用電極の電位に基づいて反射膜間
のギャップ寸法を検出する。ここで、制御回路は、検出されるギャップ寸法に基づいて静
電アクチュエーターへの駆動電圧をフィードバック制御することにより、ギャップ寸法を
目標値に合わせて調整する。これにより、干渉フィルターは、ギャップ寸法に応じた特定
波長の光を高精度かつ安定的に透過させることができる。

特開平１−９４３１２号公報

ところで、近年、特許文献１に記載のような干渉フィルターと当該干渉フィルターを収
納する筐体とを備えた光学フィルターデバイスが多く用いられている。このような光学フ
ィルターデバイスでは、筐体内が気密に保たれることにより、反射膜の劣化やギャップ寸
法の変動が抑制される。また、一般に干渉フィルターは光学装置に組み込まれて使用され
るが、光学フィルターデバイスとして光学装置に設置されることにより、光学装置を組み
立てる際の作業効率が向上する。

しかし、従来の光学フィルターデバイスでは、筐体内の干渉フィルターと筐体外のギャ
ップ検出部とを電気的に接続するために、筐体の内外に配線を延伸させる必要があり、当
該配線の長さが長くなる分、配線の寄生容量が増加する。この寄生容量は環境条件（湿度
等）によって変動するため、配線の寄生容量が増加すると、その変動による影響も大きく
なる。このため、従来の光学フィルターデバイスでは、ギャップ検出部によるギャップ寸
法の検出精度が低下するという課題がある。

本発明は、干渉フィルターを筐体に収納しつつ、干渉フィルターのギャップ寸法の検出
精度を向上させた光学フィルターデバイスを提供することを目的とする。

本発明に係る一適用例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備
えた干渉フィルターと、前記一対の反射膜間のギャップ寸法を検出するギャップ検出部と
、前記干渉フィルターおよび前記ギャップ検出部を収納し、内部空間が気密に維持される
筐体と、を備えることを特徴とする。

本適用例では、干渉フィルターおよびギャップ検出部が同じ筐体内に収納されるため、
干渉フィルターとギャップ検出部とを接続する配線は、筐体内に収まる長さとなり、筐体
の内外に延伸させていた従来の配線と比べて短い。このため、配線の寄生容量を従来より
も小さくすることができる。また、筐体の内部空間は気密に維持されるため、例えば湿度
変化による寄生容量の変動を抑えることができる。
これにより、本適用例の光学フィルターデバイスは、干渉フィルターを筐体に収納しつ
つ、ギャップ検出部によるギャップ寸法の検出精度を向上させることができる。

本適用例の光学フィルターデバイスにおいて、前記ギャップ検出部は、前記一対の反射
膜間の静電容量の変化を検出する静電容量検出回路であることが好ましい。
本適用例では、前述したように配線の寄生容量を従来よりも小さくできるため、静電容
量の変化をより高精度に検出することができる。

本適用例の光学フィルターデバイスにおいて、前記筐体の内部は大気圧に比べて減圧さ
れていることが好ましい。
本適用例では、筐体内の湿度等の環境の変化をより低く抑えることができ、配線の寄生
容量の変動をより抑制することができる。また、一対の反射膜に対する空気抵抗が軽減さ
れるため、後述のギャップ変更部によるギャップ寸法の変更をより高精度に行うことがで
きる。

本適用例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、前記一対の反射
膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部を備え、前記筐体には、前記ギャップ変
更部を制御する駆動回路がさらに収納されていてもよい。
本適用例では、ギャップ変更部が干渉フィルターのギャップ寸法を変更することにより
、所望の波長の光を選択することができる。また、本適用例では、干渉フィルターおよび
ギャップ検出部だけでなく、駆動回路も筐体に収納されており、これらが一体的に構成さ
れている。このため、本適用例の光学フィルターデバイスを用いた光学装置は、従来の光
学装置に比べて、小型化することができる。

本適用例の光学フィルターデバイスは、前記ギャップ検出部を含む回路基板を備え、前
記反射膜の膜厚方向から見た際に、前記回路基板の少なくとも一部は、前記干渉フィルタ
ーと重なり合っていてもよい。
本適用例では、ギャップ検出部を干渉フィルターの側方に配置する場合よりも、反射膜
の膜厚方向から見たときの光学フィルターデバイスの大きさを抑えることができる。

本適用例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、複数の電極端子
を備え、前記回路基板を介して前記筐体と電気的に接続されていることが好ましい。
本適用例では、干渉フィルターは、回路基板および筐体を介して、筐体の外部と電気的
に接続することができる。このため、干渉フィルターを駆動するフィルター駆動部は、回
路基板に形成することもできるし、筐体の外側に配置することもできる。

本適用例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、前記一対の反射
膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部を備え、前記回路基板は、前記干渉フィ
ルターから出力された光を受光し、受光信号を出力する受光部と、前記ギャップ変更部を
制御する駆動回路を含むフィルター駆動部と、静電気対策部品とをさらに備えていてもよ
い。
本適用例では、ギャップ変更部が干渉フィルターのギャップ寸法を変更することにより
、所望の波長の光を選択することができる。また、本適用例では、受光部、フィルター駆
動部および静電気対策部品が回路基板に形成されて筐体に収納される。このため、本適用
例の光学フィルターデバイスを用いた光学装置をより小型化することができる。また、静
電気対策部品が回路基板に形成されるため、本適用例の光学フィルターデバイスが光学装
置に組み込まれる前であっても、回路基板に形成された各部品への静電気の影響を抑制す
ることができる。

本適用例の光学フィルターデバイスにおいて、前記回路基板と前記干渉フィルターとは
、所定の隙間をあけて配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、干渉フィルターが回路基板に干渉されず、干渉フィルターの周波数
特性を精度よく設定することができる。

第一実施形態の光学フィルターデバイスを含む分光測定装置の概略構成を示すブロック図。 第一実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。 図２のＳ１線矢視断面図。 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断面図。 図４のＳ２線矢視断面図。

〔第一実施形態〕
以下、本発明に係る第一実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では
、本発明の光学フィルターデバイスを含んで構成された分光測定装置について説明する。
［分光測定装置の構成］
図１に示すように、分光測定装置１は、光学フィルターデバイス１０を含んで構成され
、測定対象物Ｘで反射または発光した測定対象光における各波長の光の光量を測定する。
具体的には、分光測定装置１は、光学フィルターデバイス１０と、受光部１１と、信号処
理部１２と、フィルター駆動部１３と、制御部２０とを備えている。

光学フィルターデバイス１０は、波長可変干渉フィルター５およびギャップ検出部１４
を有しており、これらは後述する筐体６に収納されている。波長可変干渉フィルター５は
、波長可変型のファブリーベローエタロン素子であり、後述する一対の反射膜５４，５５
、および、反射膜５４，５５の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部としての静電
アクチュエーター５６等を有する（図２参照）。ギャップ検出部１４は、波長可変干渉フ
ィルター５における反射膜５４，５５の間のギャップ寸法を検出し、検出信号をフィルタ
ー駆動部１３に出力する。

受光部１１は、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光し、受光した光の光強度
（光量）に応じた受光信号（電流）を出力する。受光部１１は、例えばＣＣＤセンサー等
のイメージセンサーやフォトダイオード等により構成される。
信号処理部１２は、例えばＩ−Ｖ変換器、アンプおよびＡ／Ｄ変換器等を含んで構成さ
れる。信号処理部１２では、受光部１１から入力された受光信号をＩ−Ｖ変換器が電圧信
号に変換し、変換された電圧信号をアンプが増幅し、増幅された信号をＡ／Ｄ変換器がデ
ジタル信号に変換して制御部２０に出力する。

フィルター駆動部１３は、制御部２０から入力される目標指令信号に基づいて、波長可
変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対して駆動電圧を印加することで、反
射膜５４，５５間のギャップ寸法を調整する。また、フィルター駆動部１３は、制御部２
０から入力される目標指令信号と、ギャップ検出部１４から入力されるギャップ寸法の検
出信号とに基づき、その偏差が所定閾値以内になるように、静電アクチュエーター５６へ
の駆動電圧を調整するフィードバック制御を実施する。
具体的には、フィルター駆動部１３は、フィードバック制御部（例えばＰＩＤ制御器）
、駆動回路および昇圧回路等を含んで構成される。フィードバック制御部は、前述のフィ
ードバック制御を行い、フィードバック信号を出力する。駆動回路は、昇圧回路から出力
される電圧をフィードバック信号に基づいて変調することにより、静電アクチュエーター
５６への駆動電圧を出力する。

制御部２０は、分光測定装置１の全体動作を制御するものであり、例えばＣＰＵ（Cent
ral Processing Unit）やメモリー等が組み合わさることで構成され、電圧制御部２１、
分光測定部２２および記憶部２３を備えている。
記憶部２３には、分光測定装置１を制御するための各種プログラムや各種データ（例え
ばＶ−λデータ）が記憶されている。Ｖ−λデータは、静電アクチュエーター５６への駆
動電圧と、波長可変干渉フィルター５から取り出される光の波長との関係を示すデータで
ある。
電圧制御部２１は、設定された目標波長に基づいて、記憶部２３から当該目標波長に対
応する駆動電圧を読み出し、フィルター駆動部１３に目標指令信号を出力する。
分光測定部２２は、受光部１１から出力された受光信号を、信号処理部１２を介して取
得し、この受光信号に基づいて測定対象光のスペクトル特性を測定する。

［光学フィルターデバイスの構成］
次に、光学フィルターデバイス１０の構成について、図２および図３を参照して説明す
る。光学フィルターデバイス１０は、前述したように、波長可変干渉フィルター５と、ギ
ャップ検出部１４と、これらを収納する筐体６とを備える。
以下、各部の構成を詳細に説明する。

（波長可変干渉フィルター）
波長可変干渉フィルター５は、可視光に対して透過性を有する固定基板５１および可動
基板５２を備えている。固定基板５１および可動基板５２は、例えば矩形板状であり、ギ
ャップＧを介して対向配置された状態で接合膜５３により接合されている。
固定基板５１は、一端部５１１が、可動基板５２の一端部５２１よりも突出するように
配置されており、この一端部５１１が、固定材６５を介して、筐体６の凹部６１１の側面
に固定されている。一方、可動基板５２は、他端部５２２が固定基板５１の他端部５１２
よりも突出するように配置されており、この他端部５２２には、複数の電極端子５８１〜
５８４が形成された電装部５８が設けられている。

固定基板５１の具体的構成について説明する。図２に示すように、固定基板５１のうち
、可動基板５２に対向する面には、例えばエッチングによって電極配置溝５１３および反
射膜設置部５１４が形成されている。
電極配置溝５１３は、固定基板５１を基板厚み方向から見た平面視（以降、単に平面視
と称する）において、固定基板５１の中心点を中心とした略環状に形成されている。電極
配置溝５１３の溝底面には、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。
反射膜設置部５１４は、平面視において略環状の電極配置溝５１３の内側に形成されて
おり、電極配置溝５１３よりも可動基板５２側に突出している。反射膜設置部５１４の先
端面には、固定反射膜５４が設けられている。

固定電極５６１は、導電性を有する電極材料であり、例えばＰｔ，Ｉｒ，Ａｕ，Ａｌ，
Ｃｕ，Ｔｉ，ＩＴＯ，ＩＧＯ等の他、導電性ポリマー等を用いることができる。固定電極
５６１は、電極配置溝５１３と同様の略環状に形成されており、固定基板５１の他端部５
１２に近接する一部に、環内外連通する切欠部５６１Ａが設けられている。

固定反射膜５４は、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等、導電性の合金膜により構成
される。この固定反射膜５４は、固定反射膜５４と可動反射膜５５との間のギャップＧに
応じた静電容量を検出するための容量検出電極としても機能する。
また、固定反射膜５４として、高屈折層および低屈折層を積層した誘電体多層膜を用い
てもよい。この場合、例えば誘電体多層膜の最下層または表層に導電性の金属合金膜が形
成することで、固定反射膜５４を容量検出電極として機能させることができる。

図３に示すように、固定基板５１には、固定電極５６１および固定反射膜５４にそれぞ
れ接続された引き出し電極５７１，５７２が設けられている。
引き出し電極５７１は、固定電極５６１から固定基板５１の他端部５１２に向かって延
び、可動基板５２に設けられた電極端子５８１に接続されている。この電極端子５８１は
、例えばＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）やリード線等の配線７３により、筐体６
の内側端子部６４１に接続されている。
一方、引き出し電極５７２は、固定反射膜５４から固定電極５６１の切欠部５６１Ａを
通過し、固定基板５１の他端部５１２に向かって延び、可動基板５２に設けられた電極端
子５８２に接続されている。この電極端子５８２は、例えばＦＰＣやリード線等の配線７
１によりギャップ検出部１４に接続されている。
なお、図３において図示する引き出し電極５７１，５７２や電極端子５８１，５８２の
形状および配置等は模式的なものであり、これに限定されない。

次に、可動基板５２の具体的構成について説明する。図２に示すように、可動基板５２
は、可動基板５２の中心位置に設けられた円形状の可動部５２３と、可動部５２３を基板
厚み方向に進退可能に保持する保持部５２４と、保持部５２４の外側に配置された基板外
周部５２５とを備えている。

可動部５２３は、保持部５２４よりも厚み寸法が大きく、かつ、平面視において反射膜
設置部５１４の外周縁の径寸法よりも径寸法が大きく形成されている。この可動部５２３
には、可動電極５６２および可動反射膜５５が設けられている。

可動電極５６２は、固定電極５６１に対向して配置され、固定電極５６１と共に静電ア
クチュエーター５６を構成する。また、可動電極５６２は、固定電極５６１と同一形状と
なる略環状に形成されており、可動基板５２の他端部５２２に近接する一部に、環内外連
通する切欠部５６２Ａが設けられている。
可動反射膜５５は、可動部５２３の固定基板５１に対向する面の中心部に、固定反射膜
５４とギャップＧ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、前述した
固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。

保持部５２４は、可動部５２３の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２３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５２４は、可動部５２３よりも撓み
やすく、僅かな静電引力により、可動部５２３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５２３が保持部５２４よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくな
るため、保持部５２４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
５２３の形状変化が抑制される。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２４を例示するが、これに限定され
ず、例えば、フィルター中心軸を中心として、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。
基板外周部５２５は、接合膜５３を介して固定基板５１に固定されている。基板外周部
５２５の固定基板５１に対向する面には、前述した電装部５８が設けられている。

図３に示すように、可動基板５２には、可動電極５６２および可動反射膜５５にそれぞ
れ接続された引き出し電極５７３，５７４が設けられている。
引き出し電極５７３は、可動電極５６２から可動基板５２の他端部５２２側に向かって
延び、電装部５８の電極端子５８３に接続されている。この電極端子５８３は、例えばＦ
ＰＣやリード線等の配線７３により、筐体６の内側端子部６４１に接続されている。
一方、引き出し電極５７４は、可動反射膜５５から可動電極５６２の切欠部５６２Ａを
通過し、可動基板５２の他端部５２２側に向かって延び、電装部５８の電極端子５８４に
接続されている。この電極端子５８４は、例えばＦＰＣやリード線等の配線７１によりギ
ャップ検出部１４に接続されている。
なお、図３において図示する引き出し電極５７３，５７４や電極端子５８３，５８４の
形状および配置等は模式的なものであり、これに限定されない。

以上のように構成された波長可変干渉フィルター５では、固定電極５６１および可動電
極５６２間に駆動電圧が印加されることで、静電引力により可動部５２３が固定基板５１
側に変位する。これにより、反射膜５４，５５間のギャップＧを所定の寸法に変更するこ
とが可能となる。また、反射膜５４，５５間のギャップＧに応じた静電容量がギャップ検
出部１４に検出される。

（ギャップ検出部の構成）
ギャップ検出部１４は、例えばＣ−Ｖ変換回路を有し、反射膜５４，５５間の静電容量
を電圧値（検出信号）に変換する静電容量検出回路として構成されている。このようなＣ
−Ｖ変換回路としては、例えばスイッチト・キャパシター型ＣＶ変換回路等が挙げられる
。
ここで、ギャップ検出部１４は、平面視において波長可変干渉フィルター５とは重なら
ないように配置されている。具体的には、ギャップ検出部１４は、平面視において、電装
部５８が設けられた可動基板５２の他端部５２２に対向する位置であって、かつ、電極端
子５８２，５８４の近傍に配置されており、筐体６の凹部６１１の底面等に固定されてい
る。
また、ギャップ検出部１４は、配線７２を介して筐体６の内側端子部６４１に接続され
てる。

（筐体の構成）
筐体６は、ベース６１と、ガラス基板６２と、カバーガラス６３とを備え、これらは例
えば低融点ガラス接合等により接合されている。
ベース６１は、例えば薄板状のセラミックを積層することで構成され、波長可変干渉フ
ィルター５およびギャップ検出部１４を収納可能な凹部６１１を有する。ガラス基板６２
は、凹部６１１の開口を覆うように、ベース６１に接合されている。
ベース６１の凹部６１１の底部分には、波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５
と重なる位置に、光通過孔６１２が形成されている。カバーガラス６３は、ベース６１の
光通過孔６１２を覆うように接合されている。
筐体６の凹部６１１による内部空間は、大気圧よりも減圧された圧力（例えば真空）に
維持されている。

また、ベース６１には、筐体６の内外の電気的な接続を行うための接続部６４が設けら
れている。接続部６４は、凹部６１１の内側に露出した複数の内側端子部６４１と、ベー
ス６１の貫通孔６１３を介して各内側端子部６４１に接続され、ベース６１の外側に露出
した複数の外側端子部６４２とを有している。静電アクチュエーター５６およびギャップ
検出部１４は、それぞれ、筐体６の接続部６４を介して、筐体６の外側に存在するフィル
ター駆動部１３に接続されている。

〔第一実施形態の作用効果〕
本実施形態では、光学フィルターデバイス１０は、互いに対向する一対の反射膜５４，
５５を備えた波長可変干渉フィルター５と、一対の反射膜５４，５５間のギャップ寸法を
検出するギャップ検出部１４と、波長可変干渉フィルター５およびギャップ検出部１４を
収納し、内部空間が気密に維持される筐体６と、を備える。
つまり、本実施形態では、波長可変干渉フィルター５およびギャップ検出部１４が同じ
筐体６内に収納されるため、波長可変干渉フィルター５とギャップ検出部１４とを接続す
る配線７１は、筐体６内に収まる長さとなり、筐体の内外に延伸させていた従来技術の配
線と比べて短い。このため、配線７１の寄生容量を従来技術よりも小さくすることができ
る。また、筐体６の内部空間は気密に維持されるため、湿度変化などによる配線７１の寄
生容量の変動を抑えることができる。
これにより、光学フィルターデバイス１０は、波長可変干渉フィルター５を筐体６内に
収納しつつ、ギャップ検出部１４によるギャップ寸法の検出精度を向上させることができ
る。

本実施形態では、ギャップ検出部１４は、一対の反射膜５４，５５間の静電容量の変化
を検出する静電容量検出回路である。よって、前述したように配線７１の寄生容量を従来
技術よりも小さくできるため、静電容量の変化をより高精度に検出することができる。

本実施形態では、筐体６の内部は大気圧に比べて減圧されている。よって、筐体６内の
湿度等の環境変化をより低く抑えることができ、配線７１の寄生容量の変動をより抑制す
ることができる。また、一対の反射膜５４，５５に対する空気抵抗が軽減されるため、ギ
ャップ寸法の変更をより高精度に行うことができる。

本実施形態では、波長可変干渉フィルター５が、一対の反射膜５４，５５の間のギャッ
プ寸法を変更する静電アクチュエーター５６を備える。このため、波長可変干渉フィルタ
ー５により所望の波長の光を選択することができる。

〔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４および図５を参照して説明する。
前述の第一実施形態の光学フィルターデバイス１０では、ギャップ検出部１４が筐体６
に収納される一方、受光部１１やフィルター駆動部１３は筐体６の外側に配置されていた
。これに対して、第二実施形態の光学フィルターデバイス１０Ａは、筐体６Ａ内に、受光
部１１、フィルター駆動部１３およびギャップ検出部１４等が形成された回路基板８が収
納されている点で、第一実施形態と相違する。言い換えると、第二実施形態の光学フィル
ターデバイス１０Ａは、波長可変干渉フィルター５と、受光部１１と、フィルター駆動部
１３と、ギャップ検出部１４と、これらを収納する筐体６とを備える（図１中の二点鎖線
参照）。
なお、第二実施形態において、第一実施形態と同様の構成については同符号を付し、そ
の説明を省略または簡略化する。

回路基板８は、反射膜５４，５５の膜厚方向から見た際に、波長可変干渉フィルター５
と重なるように、第一面８１が可動基板５２に対向して配置されている。また、回路基板
８の第二面８２は、筐体６Ａの凹部６１１の底面に固定されている。
ここで、回路基板８と可動基板５２とは、互いに干渉しない程度の隙間をあけて配置さ
れている。また、回路基板８は、その両側の端部８３，８４が、可動基板５２の両側の端
部５２１，５２２よりも外側に突出するように、可動基板５２よりも大きな矩形状を有し
ている。
なお、筐体６Ａのベース６１には、第一実施形態と異なり、光通過孔が形成されていお
らず、光通過孔を塞ぐためのカバーガラスが接合されていない。

回路基板８の第一面８１の一端部８３には、第一接続部８５が配置されている。この第
一接続部８５には、複数の電極端子８５１〜８５４が形成されており、各電極端子８５１
〜８５４は、ＦＰＣやリード線、ワイヤーボンディング等の配線７４を介して、可動基板
５２の電装部５８の電極端子５８１〜５８４に接続されている。
一方、回路基板８の第一面８１の他端部８４には、第二接続部８６が配置されている。
この第二接続部８６には、複数の電極端子８６１〜８６４が形成されており、各電極端子
８６１〜８６４は、ＦＰＣやリード線等の配線７５を介して筐体６Ａの内側端子部６４１
に接続されている。

回路基板８は、例えば集積回路として構成されており、その内部に、受光部１１、フィ
ルター駆動部１３、ギャップ検出部１４、静電気対策部品としてのＥＳＤ（Electro-Stat
ic Discharge）保護素子１５等が形成されている。
受光部１１は、平面視において、その受光領域１１０が波長可変干渉フィルター５の反
射膜５４，５５と重なるように配置されており、例えば第二接続部８６の電極端子８６１
を介して信号処理部１２に接続されている。
フィルター駆動部１３は、回路基板８の任意の位置に配置されている。また、フィルタ
ー駆動部１３は、例えば第二接続部８６の電極端子８６２〜８６４を介して、制御部２０
や外部電源に接続されている。さらに、フィルター駆動部１３は、第一接続部８５の電極
端子８５１，８５３および電装部５８の電極端子５８１，５８３を介して、固定電極５６
１および可動電極５６２にそれぞれ接続されている。

ギャップ検出部１４は、第一接続部８５の電極端子８５２，８５４および電装部５８の
５８２，５８４を介して、反射膜５４，５５に接続されている。また、ギャップ検出部１
４は、例えば回路基板８に形成された配線を介してフィルター駆動部１３に接続されてい
る。
ＥＳＤ保護素子１５は、第二接続部８６の近傍に配置され、第二接続部８６の電極端子
８６１〜８６４と他の回路との間に接続されている。ＥＳＤ保護素子１５は、筐体６Ａ内
に侵入した静電気をグランドへ逃がすことができる。
なお、図４に示す回路基板８の各部品や、図５に示す電極端子８５１〜８５４，８６１
〜８６４等は、模式的なものであり、その配置や形状等はこれに限定されない。ただし、
ギャップ検出部１４は、反射膜５４，５５との配線長が短くなるように配置したほうが検
出精度の向上の点で好ましい。また、フィルター駆動部１３は、ギャップ検出結果を参照
して駆動するため、ギャップ検出部１４の近くに配置した方が駆動精度の点で好ましい。

〔第二実施形態の作用効果〕
本実施形態では、光学フィルターデバイス１０Ａは、ギャップ検出部１４を含む回路基
板８を備え、反射膜５４，５５の膜厚方向から見た際に、回路基板８の一部は、波長可変
干渉フィルター５と重なり合っている。これにより、反射膜５４，５５の膜厚方向から見
たときの光学フィルターデバイス１０Ａの大きさを、第一実施形態よりも抑えることがで
きる。

本実施形態では、回路基板８は、波長可変干渉フィルター５から出力された光を受光し
、受光信号を出力する受光部１１と、静電アクチュエーター５６を制御するフィルター駆
動部１３と、ＥＳＤ保護素子１５とをさらに備えている。すなわち、筐体６Ａには、受光
部１１、フィルター駆動部１３およびＥＳＤ保護素子１５がさらに収納される。このため
、本実施形態の光学フィルターデバイス１０Ａを用いた分光測定装置１は、従来の分光測
定装置に比べて小型化される。また、ＥＳＤ保護素子１５が回路基板８に形成されるため
、光学フィルターデバイス１０Ａが分光測定装置１に設けられる前であっても、回路基板
８に形成された各部品への静電気の影響を抑制することができる。

本実施形態では、回路基板８と波長可変干渉フィルター５とは、所定の隙間をあけて配
置されている。このため、波長可変干渉フィルター５が回路基板８に干渉されず、波長可
変干渉フィルター５の周波数特性を精度よく設定することができる。
また、本実施形態では、筐体６Ａに光通過孔が形成されていおらず、光通過孔を塞ぐた
めのカバーガラスが接合されていないため、筐体６Ａの内部空間の気密性を向上させるこ
とができる。

〔変形例〕
なお、本発明は前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。

前記第一実施形態において、フィルター駆動部１３を構成する駆動回路は、ギャップ検
出部１４と共に集積化され、筐体６に収納されていてもよい。これにより、光学フィルタ
ーデバイス１０が設けられた分光測定装置１を、より小型化することができる。

前記第二実施形態において、回路基板８と筐体６Ａとは、配線７５を用いたワイヤーボ
ンディグによって電気的に接続されているが、本発明はこれに限られず、ＢＧＡ（Ball g
rid array）やバンプを用いて接続してもよい。
同様に、前記第二実施形態において、回路基板８と可動基板５２とは、配線７４を用い
たワイヤーボンディグによって電気的に接続されているが、本発明はこれに限られず、Ｂ
ＧＡ（Ball grid array）やバンプを用いて接続してもよい。
また、前記第二実施形態において、回路基板８の一部が波長可変干渉フィルター５と重
なり合っているが、回路基板８の全部が波長可変干渉フィルター５と重なり合っていても
よい。

前記第二実施形態において、回路基板８には、受光部１１、フィルター駆動部１３、ギ
ャップ検出部１４、ＥＳＤ保護素子１５等が形成されているが、本発明はこれに限られな
い。例えば、回路基板８には、さらに信号処理部１２を構成する回路が形成されていても
よい。または、フィルター駆動部１３は、回路基板８ではなく、筐体６の外側に設けられ
ていてもよい。
例えば、前記第二実施形態において、フィルター駆動部１３が回路基板８ではなく、筐
体６の外側に配置される場合、波長可変干渉フィルター５は、回路基板８および筐体６Ａ
の接続部６４を介して、筐体６の外部のフィルター駆動部１３に電気的に接続することが
できる。

前記各実施形態において、筐体６，６Ａの内部空間は減圧されることに限られず、例え
ば筐体６，６Ａ内に窒素等の不活性ガスが封止されていてもよい。
前記各実施形態では、本発明に係るギャップ検出部の一例として、静電容量検出回路を
構成するギャップ検出部１４を例示したが、これに限定されない。例えば、可動基板５２
の湾曲状態を検出する歪ゲージや光センサー等により構成されてもよい。
また、前記各実施形態では、本発明に係るギャップ変更部の一例として静電アクチュエ
ーター５６を例示したが、これに限定されない。例えば、圧電アクチュエーターや、誘電
コイルアクチュエーター等、他のアクチュエーターであってもよい。
また、前記各実施形態では、本発明に係る干渉フィルターの一例として波長可変干渉フ
ィルター５であるエタロンを例示したが、反射膜間のギャップの大きさを変化させない干
渉フィルターであってもよい。
本発明の光学フィルターデバイスは、前記各実施形態のように分光測定装置１に用いら
れることに限られず、他の光学装置に適宜用いることができる。

１…分光測定装置、５…波長可変干渉フィルター、６，６Ａ…筐体、８…回路基板、１０
，１０Ａ…光学フィルターデバイス、１１…受光部、１３…フィルター駆動部、１４…ギ
ャップ検出部、１５…ＥＳＤ保護素子、２０…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、５６…静電アクチュエーター、５６１…固定電
極、５６２…可動電極、５８１〜５８４…電極端子、８５１〜８５４…電極端子、８６１
〜８６４…電極端子、Ｇ…ギャップ。

Claims (8)

1. 互いに対向する一対の反射膜を備えた干渉フィルターと、
   前記一対の反射膜間のギャップ寸法を検出するギャップ検出部と、
   前記干渉フィルターおよび前記ギャップ検出部を収納し、内部空間が気密に維持される
   筐体と、を備える
   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、
   前記ギャップ検出部は、前記一対の反射膜間の静電容量の変化を検出する静電容量検出
   回路である
   ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
3. 請求項１または請求項２に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
   前記筐体の内部は大気圧に比べて減圧されている
   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１項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、前記一対の反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更
   部を備え、
   前記筐体には、前記ギャップ変更部を制御する駆動回路がさらに収納されている
   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３のいずれか１項に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
   前記ギャップ検出部を含む回路基板を備え、
   前記反射膜の膜厚方向から見た際に、前記回路基板の少なくとも一部は、前記干渉フィ
   ルターと重なり合っている
   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、
   前記干渉フィルターは、複数の電極端子を備え、前記回路基板を介して前記筐体と電気
   的に接続されている
   ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
7. 請求項５または請求項６に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
   前記干渉フィルターは、前記一対の反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更
   部を備え、
   前記回路基板は、前記干渉フィルターから出力された光を受光し、受光信号を出力する
   受光部と、前記ギャップ変更部を制御する駆動回路を含むフィルター駆動部と、静電気対
   策部品と、をさらに備える
   ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
8. 請求項５から請求項７のいずれか１項に記載の光学フィルターデバイスにおいて、
   前記回路基板と前記干渉フィルターとは、所定の隙間をあけて配置されている
   ことを特徴とする光学フィルターデバイス。

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