(57)【要約】【課題】目標とする波長に応じた光学特性が得られる光学装置、及び電子機器を提供する。【解決手段】光学装置は、複数の第一光学層、及び、前記第一光学層とは屈折率が異なる複数の第二光学層を有し、前記第一光学層及び前記第二光学層が積層された光学部材と、前記第一光学層及び前記第二光学層の積層方向において、前記第一光学層の厚みを変化せる層厚変更部と、を備え、前記光学部材は、一対設けられ、一対の前記光学部材は、ギャップを介して対向配置されており、前記ギャップの寸法を変更するギャップ変更部を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2020034720.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第一光学層、及び、前記第一光学層とは屈折率が異なる複数の第二光学層を有し、前記第一光学層及び前記第二光学層が積層された光学部材と、
前記第一光学層及び前記第二光学層の積層方向において、前記第一光学層の厚みを変化させる層厚変更部と、を備え、
前記光学部材は、一対設けられ、
一対の前記光学部材は、ギャップを介して対向配置されており、
前記ギャップの寸法を変更するギャップ変更部を備える
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光学装置において、
複数の前記第一光学層は、流体により構成された流体層であり、
前記積層方向において、前記第一光学層を挟んで一対の電極が配置され、
前記層厚変更部は、一対の前記電極の間に印加する電圧を変更する
ことを特徴とする光学装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光学装置において、
複数の前記第一光学層は、流体により構成された流体層であり、
複数の前記第二光学層は、導電性を有し、
前記層厚変更部は、前記積層方向に対して両端部に配置される２つの前記第二光学層の間に印加する電圧を変更する
ことを特徴とする光学装置。
【請求項４】
複数の第一光学層、及び、印加される電圧によって屈折率が変化する電気光学結晶により構成された複数の第二光学層を有し、前記第一光学層及び前記第二光学層が積層されて構成された光学部材と、
前記第二光学層に印加する電圧を変化させて、前記第二光学層の屈折率を変化させる屈折率変更部と、を備え、
前記光学部材は、一対設けられ、
一対の前記光学部材は、ギャップを介して対向配置されており、
前記ギャップの寸法を変更するギャップ変更部を備える
ことを特徴とする光学装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の光学装置において、
前記ギャップ変更部は、一対の前記光学部材を透過させる光の波長に応じて、前記ギャップの寸法を変更し、
前記層厚変更部は、一対の前記光学部材を透過させる光の波長に応じて、前記第一光学層の厚みを変化させる
ことを特徴とする光学装置。
【請求項６】
請求項４に記載の光学装置において、
前記ギャップ変更部は、一対の前記光学部材を透過させる光の波長に応じて、前記ギャップの寸法を変更し、
前記屈折率変更部は、一対の前記光学部材を透過させる光の波長に応じて、前記第二光学層の屈折率を変化させる
ことを特徴とする光学装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学装置と、
前記光学装置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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高屈折層と低屈折層とを交互に積層した光学部材（光学多層膜ミラー）を有する光学装置（波長可変干渉フィルター）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の波長可変干渉フィルターは、光学多層膜ミラーにより構成された下側ミラーと、光学多層膜ミラーにより構成された上側ミラーとが、ギャップを介して対向配置される構成を有する。このような波長可変干渉フィルターでは、下側ミラー及び上側ミラーの間のギャップ寸法を変更することで、ギャップ寸法に応じた波長の光を波長可変干渉フィルターから透過させることができる。
また、この波長可変干渉フィルターでは、光学多層膜ミラーの高屈折層にＳｉまたはＧｅを用い、低屈折層に空気を用いている。このような光学多層膜ミラーでは、高屈折層と低屈折層の屈折率の比が大きくなり、広帯域に対して高い反射率特性を持たせることが可能となり、これにより、波長可変干渉フィルターの波長可変帯域も広くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０４３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、光学多層膜ミラーを用いた波長可変干渉フィルターでは、通常、波長可変干渉フィルターを透過させる光の波長可変帯域の中心波長λ０に基づいて、高屈折層及び低屈折層の厚みを設計する。つまり、高屈折層の屈折率をｎＨ、高屈折層の厚みをｄＨ、低屈折層の屈折率をｎＬ、低屈折層の厚みをｄＬとすると、高屈折層がｎＨｄＨ＝λ０／４を満たし、低屈折層がｎＬｄＨ＝λ０／４を満たすように、光学多層膜ミラーが設計される。
このため、波長可変干渉フィルターから中心波長λ０付近の光を透過させる場合に、透過光の波長と透過率との関係である分光特性において半値幅が狭くなる。つまり、波長可変干渉フィルターは、高い分解能で中心波長λ０付近の光を透過させることができる。
しかしながら、波長可変帯域において中心波長λ０から離れた波長（エッジ波長）付近の光を透過させる場合、中心波長λ０を透過させる場合に比べて、分光特性において半値幅が広くなる。つまり、波長可変干渉フィルターから、エッジ波長の光を高分解能で透過させることは困難となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１適用例に係る光学装置は、複数の第一光学層、及び、前記第一光学層とは屈折率が異なる複数の第二光学層を有し、前記第一光学層及び前記第二光学層が積層された光学部材と、前記第一光学層及び前記第二光学層の積層方向において、前記第一光学層の厚みを変化させる層厚変更部と、を備え、前記光学部材は、一対設けられ、一対の前記光学部材は、ギャップを介して対向配置されており、前記ギャップの寸法を変更するギャップ変更部を備えることを特徴とする。
【０００６】
本適用例に係る光学装置において、複数の前記第一光学層は、流体により構成された流体層であり、前記積層方向において、前記第一光学層を挟んで一対の電極が配置され、前記層厚変更部は、一対の前記電極の間に印加する電圧を変更することが好ましい。
【０００７】
本適用例に係る光学装置において、複数の前記第一光学層は、流体により構成された流体層であり、複数の前記第二光学層は、導電性を有し、前記層厚変更部は、前記積層方向に対して両端部に配置される２つの前記第二光学層の間に印加する電圧を変更することが好ましい。
【０００８】
第２適用例に係る光学装置は、複数の第一光学層、及び、印加される電圧によって屈折率が変化する電気光学結晶により構成された複数の第二光学層を有し、前記第一光学層及び前記第二光学層が積層されて構成された光学部材と、前記第二光学層に印加する電圧を変化させて、前記第二光学層の屈折率を変化させる屈折率変更部と、を備え、前記光学部材は、一対設けられ、一対の前記光学部材は、ギャップを介して対向配置されており、前記ギャップの寸法を変更するギャップ変更部を備えることを特徴とする。
【０００９】
第１適用例に係る光学装置において、前記ギャップ変更部は、一対の前記光学部材を透過させる光の波長に応じて、前記ギャップの寸法を変更し、前記層厚変更部は、一対の前記光学部材を透過させる光の波長に応じて、前記第一光学層の厚みを変化させることが好ましい。
【００１０】
第２適用例に係る光学装置において、前記ギャップ変更部は、一対の前記光学部材を透過させる光の波長に応じて、前記ギャップの寸法を変更し、前記屈折率変更部は、一対の前記光学部材を透過させる光の波長に応じて、前記第二光学層の屈折率を変化させることが好ましい。
【００１１】
第３適用例に係る電子機器は、上記第１適用例または第２適用例の光学装置と、前記光学装置を制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態の分光装置の構成を示す模式図。
【図２】第一実施形態の第一光学部材及び第二光学部材の概略構成を示す図。
【図３】第一実施形態の分光装置の駆動方法を示すフローチャート。
【図４】比較例である従来の波長可変干渉フィルターのミラー構造を示す図。
【図５】比較例の波長可変干渉フィルターの分光特性を示す図。
【図６】第一実施形態における波長可変干渉フィルターの分光特性を示す図。
【図７】第一実施形態の波長可変干渉フィルター及び比較例の波長可変干渉フィルターの分光特性を比較した図。
【図８】第二実施形態の波長可変干渉フィルターの第一光学部材及び第二光学部材の概略構成を示す図。
【図９】第三実施形態の波長可変干渉フィルターの第一光学部材及び第二光学部材の概略構成を示す図。
【図１０】第一実施形態の波長可変干渉フィルターにおいて、目標波長を８００ｎｍ及び４００ｎｍに設定した際のそれぞれの分光特性を示す図。
【図１１】変形例に係る波長可変干渉フィルターの概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［第一実施形態］
以下、第一実施形態について説明する。
図１は、第一実施形態の分光装置の構成を示す模式図である。
［分光装置１の全体構成］
分光装置１は、入射光から、ユーザーが設定する所望の目標波長の光を分光して出力する電子機器である。この分光装置１は、図１に示すように、光学装置である分光部１０と、制御部２０とを備えている。以下、各構成について詳細に説明する。
【００１４】
［分光部１０の構成］
分光部１０は、図１に示すように、波長可変干渉フィルター１１と、波長可変干渉フィルター１１を駆動させる駆動回路１２とを備えている。
波長可変干渉フィルター１１は、ファブリーペロー干渉計であり、基板１１１と、第一光学部材１１２と、第二光学部材１１３と、ギャップ変更部１１４と、ギャップ形成スペーサー１１５と、を備えている。第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３は、エアギャップＧを介して対向する一対の光学部材を構成する。
【００１５】
第一光学部材１１２は、基板１１１上に設けられた光学部材であり、複数の光学層を積層して構成された光学多層膜ミラーである。
第二光学部材１１３は、第一光学部材１１２上にギャップ形成スペーサー１１５等を介して設けられる光学部材であり、複数の光学層を積層して構成された光学多層膜ミラーである。
第二光学部材１１３の一部は、第一光学部材１１２に対してエアギャップＧを介して対向する。波長可変干渉フィルター１１を、光学層の積層方向Ｚから見た際に、エアギャップＧの形成位置と重なる部分は、入射光が多重反射により干渉する干渉領域Ａｒ１となる。エアギャップＧのギャップ寸法に応じた波長の透過光が干渉領域Ａｒ１を透過し、分光部１０から出力される。
【００１６】
図２は、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３の概略構成を示す図である。
図２に示すように、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３は、それぞれ、複数の第一光学層１１Ｌと、複数の第二光学層１１Ｈとを備え、第一光学層１１Ｌと第二光学層１１Ｈとが、光学層の積層方向Ｚに沿って交互に積層されることで構成されている。
【００１７】
第一光学層１１Ｌは、流体により構成される流体層であり、例えば本実施形態では、流体として空気を用いた空気層となる。
第二光学層１１Ｈは、第一光学層１１Ｌよりも屈折率が大きい固体素材により構成されており、例えば、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ、Ｇｅ等を用いることができる。
波長可変干渉フィルター１１を透過させる光を広帯域で可変させるためには、第一光学層１１Ｌと第二光学層１１Ｈとの屈折率の比を大きくする。これにより、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３の反射率特性において、所定以上の反射率を示す波長帯域が広くなり、分光部１０による波長可変帯域Δλも広帯域化する。本実施形態では、第一光学層１１Ｌとして空気層を用いる。この場合、第一光学層１１Ｌ及び第二光学層１１Ｈの屈折率の比は、例えば、第一光学層１１ＬとしてＳｉＯ２等の固体素材を用いる場合に比べて、大きくなる。このため、第一光学層１１ＬとしてＳｉＯ２等の固体素材を用いる場合に比べて、分光部１０の波長可変帯域Δλは、広くなる。
【００１８】
また、本実施形態では、各第一光学層１１Ｌを挟んで、例えばＩＴＯ等の導電性薄膜により構成された一対の電極１１６Ａ，１１６Ｂが設けられている。
例えば、図２に示すように、第一光学部材１１２の積層方向Ｚの両端部が第二光学層１１Ｈであり、第二光学部材１１３の積層方向Ｚの両端部が第二光学層１１Ｈである場合、第一光学層１１Ｌよりも基板１１１側で、当該第一光学層１１Ｌに接する第二光学層１１Ｈの面に第一電極１１６Ａを設ける。また、当該第一光学層１１Ｌよりも基板１１１とは反対側で、当該第一光学層１１Ｌに接する第二光学層１１Ｈの面に第二電極１１６Ｂを設ける。
図２に示すような積層方向Ｚに沿った波長可変干渉フィルター１１の断面視において、これらの第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂは、干渉領域Ａｒ１と重ならない位置で、干渉領域Ａｒ１を囲うように配置されている。
【００１９】
また、これらの第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂの間には、例えばＳｉＯ２等の薄膜により構成されたスペーサー１１６Ｃが設けられる。スペーサー１１６Ｃは、図２に示すような断面視において、干渉領域Ａｒ１と重ならない位置で、干渉領域Ａｒ１を囲うように配置されている。この際、スペーサー１１６Ｃの干渉領域Ａｒ１側の端部は、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂの干渉領域Ａｒ１側の端部よりも、当該干渉領域Ａｒ１から離れて位置する。よって、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂにおいて、スペーサー１１６Ｃと接しない部分は、積層方向Ｚにおいて、第一光学層１１Ｌの空気を介して対向する。このため、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂの間で電圧を印加すれば、静電引力によって、干渉領域Ａｒ１における第一光学層１１Ｌの層厚が小さくなる。つまり、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂは、第一光学層１１Ｌの層厚を変化させるミラーアクチュエーター１１６として機能する。
本実施形態では、各第一光学層１１Ｌに対して、それぞれ、１つのミラーアクチュエーター１１６が設けられる。つまり、第一光学層１１Ｌの数だけ、ミラーアクチュエーター１１６が配置される。
【００２０】
ところで、低屈折層と高屈折層とを交互に積層した光学多層膜ミラーを設計する場合、各層の層厚と屈折率との積（光学的厚み）が、光学多層膜ミラーにより反射させる波長の１／４となるように、各層の層厚を設定する。また、波長可変干渉フィルターから透過させる光を所定の波長可変帯域Δλで変化させる場合、通常、各層の光学的厚みが、波長可変帯域Δλにおける中心波長λ０の１／４倍となるように、各層の層厚を設定する。
【００２１】
本実施形態においても、第二光学層１１Ｈの層厚ｇ２は、光学的厚みが波長可変帯域Δλにおける中心波長λ０の１／４となるように設定されている。つまり、第二光学層１１Ｈの屈折率をｎＬとする場合、第二光学層１１Ｈの光学的厚みｎＬｇ２は、ｎＬｇ２＝λ０／４を満たす。
一方、本実施形態では、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１は、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂの間に電圧を印加していない場合に、光学的厚みが波長可変帯域Δλにおける中心波長λ０の１／４倍よりも大きくなるように設定されている。より好ましくは、分光部１０の波長可変帯域Δλの最長波長をλＭ、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂの間に電圧を印加していない場合の第一光学層１１Ｌの層厚（初期層厚）をｇ１０とし、空気の屈折率ｎａｉｒを１と近似すると、初期層厚ｇ１０は、ｇ１０＞λＭ／４を満たす。
また、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂの間に最大電圧を印加した場合に、第一光学層１１Ｌの光学的厚みが、波長可変帯域Δλにおける中心波長λ０の１／４倍よりも小さくなるように設定されている。より具体的には、分光部１０の波長可変帯域Δλの最短波長をλｍとし、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂの間に最大電圧を印加した場合の第一光学層１１Ｌの層厚をｇ１１とすると、層厚ｇ１１は、ｇ１１＜λｍ／４を満たす。
【００２２】
なお、第一光学層１１Ｌは、第二光学層１１Ｈ、第一電極１１６Ａ、第二電極１１６Ｂ、及びスペーサー１１６Ｃにより周囲が囲われた密閉空間であってもよく、連通部によって第一光学層１１Ｌの内外が連通される構成であってもよい。連通部を設ける構成としては、例えば、干渉領域Ａｒ１を囲うように、間隔をあけて複数のスペーサー１１６Ｃを配置する。この場合、隣り合うスペーサー１１６Ｃの間により連通部が構成される。また、スペーサー１１６Ｃに貫通孔を設け、貫通孔を連通部として機能させてもよい。
第一光学層１１Ｌを密閉構造とする場合では、ミラーアクチュエーター１１６に電圧を印加すると第一光学層１１Ｌの空気が圧縮されることで体積が小さくなり、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１が変化する。また、連通部を設ける構成では、ミラーアクチュエーター１１６に電圧を印加すると、第一光学層１１Ｌの空気が外部に逃げることで体積が小さくなり、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１が変化する。
【００２３】
次に、ギャップ変更部１１４及びギャップ形成スペーサー１１５について説明する。
ギャップ変更部１１４は、第一光学部材１１２と第二光学部材１１３との間のエアギャップＧのギャップ寸法を変更する。具体的には、ギャップ変更部１１４は、第一光学部材１１２に設けられた第三電極１１４Ａと、第二光学部材１１３に設けられた第四電極１１４Ｂとを備える。
第三電極１１４Ａは、第一光学部材１１２の第二光学部材１１３に対向する面に設けられ、積層方向Ｚに沿った断面視で干渉領域Ａｒ１を囲うように配置される。
第四電極１１４Ｂは、第二光学部材１１３の第一光学部材１１２に対向する面に設けられ、積層方向Ｚに沿った断面視で干渉領域Ａｒ１を囲うように配置されており、第三電極１１４Ａに対向する。
なお、図２に示すように、第三電極１１４Ａは、ＳｉＯ２等の光学薄膜１１７を介して第一光学部材１１２に設けられていてもよい。同様に、第四電極１１４Ｂは、ＳｉＯ２等の光学薄膜１１７を介して第二光学部材１１３に設けられていてもよい。
【００２４】
ギャップ形成スペーサー１１５は、図１及び図２に示すように、第三電極１１４Ａ及び第四電極１１４Ｂの間で、干渉領域Ａｒ１と重ならない位置で、干渉領域Ａｒ１を囲うように配置されている。ギャップ形成スペーサー１１５の干渉領域Ａｒ１側の端部は、第三電極１１４Ａ及び第四電極１１４Ｂの干渉領域Ａｒ１側の端部よりも、当該干渉領域Ａｒ１から離れて位置する。よって、第三電極１１４Ａ及び第四電極１１４Ｂにおいて、ギャップ形成スペーサー１１５と接しない部分は、積層方向Ｚにおいて、第一光学層１１ＬのエアギャップＧを介して対向する。
このようなギャップ変更部１１４では、第三電極１１４Ａ及び第四電極１１４Ｂの間で電圧を印加すれば、静電引力によって、エアギャップＧのギャップ寸法が変更される。これにより、波長可変干渉フィルター１１を透過する光の波長も変更される。
【００２５】
［駆動回路１２の構成］
図１に戻り、駆動回路１２について説明する。図１に示すように、駆動回路１２は、ミラー駆動ドライバー１２１と、フィルター駆動ドライバー１２２とを備える。
ミラー駆動ドライバー１２１は、層厚変更部として機能し、波長可変干渉フィルター１１の第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂに接続され、第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂの間にミラー駆動電圧を印加する。また、ミラー駆動ドライバー１２１は、制御部２０から入力される指令信号に基づいて、ミラー駆動電圧を変化させることで、第一電極１１６Ａと第二電極１１６Ｂとの間で作用する静電引力を変更させ、空気層である第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変更する。
また、本実施形態では、波長可変干渉フィルター１１に設けられた全ての第一電極１１６Ａが結線されてミラー駆動ドライバー１２１に接続され、全ての第二電極１１６Ｂが結線されてミラー駆動ドライバー１２１に接続されている。これにより、ミラー駆動ドライバー１２１は、各ミラーアクチュエーター１１６に対して、同電圧を印加することができ、各第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を同じ厚みに制御することが可能となる。
【００２６】
フィルター駆動ドライバー１２２は、波長可変干渉フィルター１１の第三電極１１４Ａ及び第四電極１１４Ｂに接続され、第三電極１１４Ａ及び第四電極１１４Ｂの間にフィルター駆動電圧を印加する。
【００２７】
駆動回路１２は、制御部２０から入力される指令信号に基づいて駆動される。この指令信号には、目標波長の光に対応する層厚ｇ１を設定するためのミラー駆動電圧、及び、目標波長の光を透過させるためのエアギャップＧのギャップ寸法を設定するためのフィルター駆動電圧の指令値が含まれる。
これにより、ミラー駆動ドライバー１２１は、指令信号に含まれるミラー駆動電圧の指令値に従って、ミラーアクチュエーター１１６にミラー駆動電圧を印加し、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を目標波長の１／４倍となるように変化させる。
また、フィルター駆動ドライバー１２２は、指令信号に含まれるフィルター駆動電圧の指令値に従って、ギャップ変更部１１４にフィルター駆動電圧を印加し、エアギャップＧのギャップ寸法を、目標波長の光を透過させるための寸法に変化させる。
【００２８】
［制御部２０の構成］
制御部２０は、分光装置１の全体動作を制御するコントローラーである。この制御部２０は、図１に示すように、メモリー２１と、分光制御部２２とを備える。また、制御部２０は、分光装置１と外部機器とを接続するインターフェース（図示略）を備え、外部機器からの信号を受信することも可能である。外部機器からの信号としては、例えば分光装置１により分光させる光の目標波長を指定する信号等が例示できる。なお、分光装置１が、ユーザーによる入力操作を受け付ける操作部を有する構成としてもよい。
【００２９】
メモリー２１は、分光部１０を駆動させるための各種データが記録されている。具体的には、メモリー２１には、分光部１０を透過させる光の波長に対する、フィルター駆動電圧、及びミラー駆動電圧を示した、駆動テーブルが記録されている。
【００３０】
分光制御部２２は、分光部１０を制御して、分光部１０を透過させる透過光の波長を変化させる。
例えば、分光制御部２２は、外部機器や操作部から分光部１０で分光させる光の波長が入力された場合、当該波長を目標波長として設定する。そして、分光制御部２２は、メモリー２１に記憶された駆動テーブルから、目標波長に対するミラー駆動電圧及びフィルター駆動電圧を読み出し、駆動回路１２に指令信号を出力する。
【００３１】
［分光装置１の駆動方法］
次に、上述したような分光装置１の駆動方法について説明する。
図３は、分光装置１の駆動方法を示すフローチャートである。
ここでは、分光装置１の駆動例として、図示略の外部機器から分光装置１に、所定波長の光を分光させる旨の入力信号が入力されることで、分光部１０により分光される光の波長が変更される例を示す。
制御部２０は、図３に示すように、外部機器から、分光部１０を透過させる目標波長λｉを指定する旨の波長指定信号を受信する（ステップＳ１）。
次に、分光制御部２２は、メモリー２１に記録されている駆動テーブルから、目標波長λｉに対応するフィルター駆動電圧、及びミラー駆動電圧を読み出す（ステップＳ２）。そして、分光制御部２２は、フィルター駆動電圧及びミラー駆動電圧を含む指令信号を駆動回路１２に出力する（ステップＳ３）。
【００３２】
駆動回路１２に指令信号が入力されると、ミラー駆動ドライバー１２１は、ミラー駆動電圧を各ミラーアクチュエーター１１６に印加し、フィルター駆動ドライバー１２２は、フィルター駆動電圧をギャップ変更部１１４に印加する（ステップＳ４）。
これにより、波長可変干渉フィルター１１の第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３を構成する第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１が、λｉ／４となるように変更される。このため、波長可変干渉フィルター１１は、目標波長λｉの光を、狭い半値幅で透過させることができ、高い分解能で目標波長の光を透過させることが可能となる。
【００３３】
［分光装置１の分光測定］
次に、本実施形態の分光装置１における波長可変干渉フィルター１１の分光特性について、従来の波長可変干渉フィルターを比較例として説明する。
図４は、比較例の波長可変干渉フィルター９０のミラー構造を示す図である。
図４に示すように、比較例の波長可変干渉フィルター９０は、空気層である第一光学層１１Ｌと、ＴｉＯ２等の固体素材により構成された第二光学層１１Ｈとが積層された第一光学部材１１２Ｐ及び第二光学部材１１３Ｐを有する。ここで、比較例の波長可変干渉フィルター９０では、４００ｎｍから７００ｎｍまでの可視光域を波長可変帯域Δλとして設計されたフィルターであり、中心波長λ０をλ０＝５５０ｎｍとして、第一光学層１１Ｌ及び第二光学層１１Ｈの層厚が設定されている。つまり、比較例では、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１は、分光部１０を透過させる光の波長によらず、１２５ｎｍに固定されている。
【００３４】
図５は、比較例の波長可変干渉フィルター９０の分光特性を示す図である。なお、図５では、エアギャップＧのギャップ寸法を順次変更した際のそれぞれの分光特性を示している。つまり、ＣＰ１は、波長可変干渉フィルター９０から７００ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。ＣＰ２は、波長可変干渉フィルター９０から６５０ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。ＣＰ３は、波長可変干渉フィルター９０から６００ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。ＣＰ４は、波長可変干渉フィルター９０から５５０ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。ＣＰ５は、波長可変干渉フィルター９０から５００ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。ＣＰ６は、波長可変干渉フィルター９０から４５０ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。ＣＰ７は、波長可変干渉フィルター９０から４００ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。
【００３５】
比較例の波長可変干渉フィルター９０では、中心波長λ０の光を透過させるように、エアギャップＧのギャップ寸法を変更すると、ＣＰ４に示すように、中心波長λ０を中心とした狭い範囲内の波長成分を含む透過光が波長可変干渉フィルター９０を透過する。つまり、透過光の分光特性における半値幅が狭く、高い分解能で目標波長の光を透過させることが可能である。
しかしながら、中心波長λ０から離れた波長を透過させる場合、例えば、波長可変帯域Δλの最短波長λｍ（＝４００ｎｍ）や、最長波長λＭ（＝７００ｎｍ）の光を透過させる場合では、ＣＰ１やＣＰ７に示すように、ＣＰ４に対して半値幅が大きくなり、分解能が低下する。
【００３６】
図６は、本実施形態における波長可変干渉フィルター１１の分光特性を示す図である。なお、図６では、エアギャップＧのギャップ寸法を順次変更した際のそれぞれの分光特性を示している。つまり、Ｃ１は、波長可変干渉フィルター１１から７００ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。Ｃ２は、波長可変干渉フィルター１１から６５０ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。Ｃ３は、波長可変干渉フィルター１１から６００ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。Ｃ４は、波長可変干渉フィルター１１から５５０ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。Ｃ５は、波長可変干渉フィルター１１から５００ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。Ｃ６は、波長可変干渉フィルター１１から４５０ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。Ｃ７は、波長可変干渉フィルター１１から４００ｎｍの光を透過させた際の分光特性である。
また、図７は、本実施形態の波長可変干渉フィルター１１及び比較例の波長可変干渉フィルター９０の分光特性を比較した図であり、目標波長を変化させた際の、透過光の分光特性における半値幅の変化を示している。図７において、Ｔ１は、比較例の半値幅の変化を示す特性曲線であり、Ｔ２は、本実施形態の半値幅の変化を示す特性曲線である。
【００３７】
本実施形態の波長可変干渉フィルター１１では、目標波長が中心波長λ０から離れている場合でも、その目標波長に応じたミラー駆動電圧がミラーアクチュエーター１１６に印加される。このため、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３の反射率特性が、目標波長に対して最適化される。
つまり、本実施形態では、ミラーアクチュエーター１１６に電圧を印加していない状態で、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３は、最長波長λＭを中心とした所定の波長範囲の光に対して反射率が閾値以上となる反射率特性を有する。そして、目標波長が変更されると、その目標波長に応じて第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１が変更されるので、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３の反射率特性における中心波長が短波長側にシフトし、反射率が閾値以上となる波長範囲も短波長側にシフトする。
このため、図６及び図７に示すように、本実施形態の波長可変干渉フィルター１１では、波長可変帯域Δλの中心波長λ０から離れた波長の光を透過させる場合でも、比較例の波長可変干渉フィルター９０に比べて、透過光の分光特性における半値幅を狭くでき、高い分解能で光を透過させることができる。
【００３８】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の分光装置１は、波長可変干渉フィルター１１及び駆動回路１２を備えた分光部１０と、制御部２０とを備える。
分光部１０を構成する波長可変干渉フィルター１１は、第一光学部材１１２と、第二光学部材１１３と、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３の間のエアギャップＧのギャップ寸法を変更するギャップ変更部１１４とを備える。
そして、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３は、複数の第一光学層１１Ｌと、第一光学層１１Ｌとは屈折率が異なる複数の第二光学層１１Ｈと、を有し、第一光学層１１Ｌ及び第二光学層１１Ｈが積層されて構成されている。
また、分光部１０を構成する駆動回路１２は、層厚変更部として機能するミラー駆動ドライバー１２１を備え、ミラー駆動ドライバー１２１は、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変化させる。
【００３９】
このため、本実施形態では、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を、変化させることで、第一光学部材１１２や第二光学部材１１３の光学特性（反射率特性）を変化させることができる。つまり、層厚ｇ１を変更することで、第一光学部材１１２や第二光学部材１１３において反射率特性の中心波長を、目標波長に近づくようにシフトさせることができる。
これにより、波長可変干渉フィルター１１で目標波長の光を透過させる場合に、透過光の分光特性における半値幅が狭くなり、高い分解能で目標波長の光を透過させることができる。
また、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変更することで、第一光学部材１１２や第二光学部材１１３の反射率特性における中心波長をシフトさせることができるので、第一光学部材１１２や第二光学部材１１３により反射させることができる光の波長域が広がる。よって、波長可変干渉フィルター１１の波長可変帯域Δλを広げることができる。
【００４０】
さらに、このような分光部１０を備えた分光装置１では、制御部２０により分光部１０に指令信号を出力することで、分光部１０で透過させる光の波長を容易に制御することができ、分光装置１により、目標波長の光を高い分解能で出射させることができる。
【００４１】
本実施形態の波長可変干渉フィルター１１では、第一光学層１１Ｌは、空気層（流体層）であり、第一光学層１１Ｌを挟んで第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂが配置され、これらの第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂによりミラーアクチュエーター１１６が構成されている。そして、ミラー駆動ドライバー１２１は、各第一光学層１１Ｌに設けられたミラーアクチュエーター１１６に印加するミラー駆動電圧を変更することで、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変更する。
つまり、第一光学層１１Ｌを挟む一対の第二光学層１１Ｈのうち、基板１１１側に配置された一方の第二光学層１１Ｈに第一電極１１６Ａが設けられる。また、前記一対の第二光学層１１Ｈのうち、基板１１１とは反対側の他方に配置された第二光学層１１Ｈに、第二電極１１６Ｂが設けられる。
このような構成では、ミラーアクチュエーター１１６へのミラー駆動電圧を制御すれば、第一電極１１６Ａが接合された第二光学層１１Ｈと、第二電極１１６Ｂが接合された第二光学層１１Ｈとが、静電引力によって互いに近接する方向に応力を受ける。また、第一光学層１１Ｌが空気（流体）により構成されているため、第一光学層１１Ｌを挟む第二光学層１１Ｈは互いに近接する方向に容易に変位する。これにより、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を容易に変化させることができる。
【００４２】
この際、本実施形態では、フィルター駆動ドライバー１２２は、ギャップ変更部１１４に対して、目標波長に対応するフィルター駆動電圧を印加し、ミラー駆動ドライバー１２１は、ミラーアクチュエーター１１６に目標波長に対応したミラー駆動電圧を印加する。
つまり、ギャップ変更部１１４は、目標波長に対応したフィルター駆動電圧を印加されることで、エアギャップＧのギャップ寸法を目標波長の光を透過させる寸法に変更する。これにより、波長可変干渉フィルター１１から目標波長の光が透過される。
また、ミラーアクチュエーター１１６には、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を、目標波長の１／４倍にするためのミラー駆動電圧が印加される。これにより、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３の反射率特性を、目標波長側にシフトさせることができる。
したがって、波長可変干渉フィルター１１から、目標波長の光を中心とした半値幅の狭い光を出力させることが可能となる。
【００４３】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態について説明する。
第一実施形態では、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変更するため、各第一光学層１１Ｌに対して第一電極１１６Ａ及び第二電極１１６Ｂを配置した。これに対して、本実施形態では、第二光学層１１Ｈを電極として用いて、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変更する点で上記第一実施形態と相違する。
なお、以降の説明にあたり、同一の構成については、同符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
【００４４】
図８は、第二実施形態の波長可変干渉フィルター１１Ａのミラー構成、つまり、第一光学部材１１２Ａ及び第二光学部材１１３Ａの概略構成を示す図である。
本実施形態は、第一実施形態の分光部１０において、図２に示す波長可変干渉フィルター１１を、図８に示す波長可変干渉フィルター１１Ａに変更したものである。
図８に示すように、波長可変干渉フィルター１１Ａは、第一実施形態と同様、基板１１１上に、第一光学部材１１２Ａが設けられ、第一光学部材１１２Ａに対してエアギャップＧを介して第二光学部材１１３Ａが対向配置される。
【００４５】
第一光学部材１１２Ａ及び第二光学部材１１３Ａは、第一実施形態と同様、それぞれ、複数の第一光学層１１Ｌと、複数の第二光学層１１Ｈとを備え、第一光学層１１Ｌと第二光学層１１Ｈとが、光学層の積層方向Ｚに沿って交互に積層されることで構成されている。
ここで、本実施形態では、第二光学層１１Ｈは、導電性を有する。このような第二光学層１１Ｈとしては、例えばＩＴＯ、Ｓｉ、Ｇｅ等の導電性を有する固体素材を用いることができる。また、ＴｉＯ２等の光学素材に対して、例えば、ＮｂやＴａ等をドープさせて導電性を持たせてもよい。
【００４６】
本実施形態では、複数の第二光学層１１Ｈの間に直接スペーサー１１６Ｃが配置されることで、スペーサー１１６Ｃの厚みに相当する初期層厚ｇ１０の第一光学層１１Ｌが形成される。
また、本実施形態では、第一光学部材１１２Ａの積層方向Ｚにおける両端部に第二光学層１１Ｈが配置されており、これらの積層方向Ｚの両端部に配置された第二光学層１１Ｈが、ミラー駆動ドライバー１２１に対して電気接続される。
同様に、第二光学部材１１３Ａの積層方向Ｚにおける両端部に第二光学層１１Ｈが配置されており、これらの積層方向Ｚの両端部に配置された第二光学層１１Ｈが、ミラー駆動ドライバー１２１に対して電気接続されている。
このような構成では、各第二光学層１１Ｈが直列に電気接続されたコンデンサーとして機能し、ミラー駆動ドライバー１２１により、ミラー駆動電圧が印加されると、各コンデンサーに電荷が保持される。この際、各コンデンサーに保持される電荷量は同じになるので、静電引力によって、各第二光学層１１Ｈの間が同量だけ変位し、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を均一に所望の寸法に変化させることができる。
【００４７】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、第一光学部材１１２Ａ及び第二光学部材１１３Ａは、それぞれ、空気層（流体層）である第一光学層１１Ｌと、導電性を有する第二光学層１１Ｈとを、積層方向Ｚに交互に積層して構成されている。そして、ミラー駆動ドライバー１２１は、第一光学部材１１２Ａの積層方向Ｚの両端部に配置される２つの第二光学層１１Ｈの間にミラー駆動電圧を印加する。
このような構成では、第一光学部材１１２Ａに配置された複数の第二光学層１１Ｈは、空気層である第一光学層１１Ｌを介して配置される平行平板となり、直列に電気接続された複数のコンデンサーとして機能する。これらのコンデンサーの電荷の保持量は等しいため、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１は同一寸法に維持される。また、ミラー駆動電圧に応じた静電引力も、各コンデンサーで等しくなるので、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を同量だけ変化させることができる。
したがって、本実施形態では、第一実施形態と同様、各第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を目標波長に対応した寸法に調整することができるとともに、各第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を簡素な構成で精度よく同一寸法に制御することができる。
【００４８】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態について説明する。第一実施形態及び第二実施形態では、流体層である第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変更する例を示した。これに対して、第三実施形態では、光学部材を構成する光学層の屈折率を変化させることで、光学的厚みを変化させる点で、上記第一実施形態及び第二実施形態と相違する。
【００４９】
図９は、第三実施形態の波長可変干渉フィルター１１Ｂの第一光学部材１１２Ｂ及び第二光学部材１１３Ｂの概略構成を示す図である。
本実施形態の波長可変干渉フィルター１１Ｂは、図９に示すように、基板１１１上に、第一光学部材１１２Ｂが設けられ、第一光学部材１１２Ｂに対してエアギャップＧを介して第二光学部材１１３Ｂが対向配置される。
【００５０】
第一光学部材１１２Ｂ及び第二光学部材１１３Ｂは、複数の第一光学層１１Ｌと、複数の第二光学層１１Ｈとを備え、第一光学層１１Ｌと第二光学層１１Ｈとが、光学層の積層方向Ｚに沿って交互に積層されることで構成されている。
ここで、本実施形態では、第二光学層１１Ｈは、例えば液晶セル等により構成された電気光学結晶であり、電圧を印加することで屈折率が変化する。つまり、本実施形態では、第二光学層１１Ｈの層厚ｇ２が固定であり、第二光学層１１Ｈの屈折率ｎＬを変化させることで、第二光学層１１Ｈの光学的厚みｎＬｇ２が目標波長の１／４倍となるように制御する。
【００５１】
本実施形態では、駆動回路１２Ｂは、屈折率変更部１２３を備える。この屈折率変更部１２３は、各第二光学層１１Ｈに接続されており、各第二光学層１１Ｈに印加する電圧（屈折率制御電圧）を変更する。
さらに、本実施形態では、制御部２０のメモリー２１には、駆動テーブルとして、目標波長と、目標波長に対応するフィルター駆動電圧と、第二光学層１１Ｈの光学的厚みｎＬｇ２を目標波長の１／４に設定するための第二光学層１１Ｈに印加する屈折率制御電圧とが記録されている。したがって、分光制御部２２は、例えば外部機器等から目標波長を指定する波長指定信号を受信すると、駆動テーブルから、目標波長に対応するフィルター駆動電圧と、屈折率制御電圧とを読み出して、駆動回路１２Ｂに指令信号を出力する。これにより、駆動回路１２Ｂのフィルター駆動ドライバー１２２が、エアギャップＧのギャップ寸法を目標波長に対応した寸法となるようにギャップ変更部１１４を駆動させる。また、駆動回路１２Ｂの屈折率変更部１２３が、第二光学層１１Ｈの光学的厚みｎＬｇ２が目標波長の１／４倍となるように、屈折率ｎＬを変更させる。
【００５２】
なお、図９に示す本実施形態の波長可変干渉フィルター１１Ｂでは、各第一光学層１１Ｌに対してミラーアクチュエーター１１６が配置されておらず、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１は一定であるが、これに限定されない。
例えば、第一実施形態や第二実施形態と同様、第一光学層１１Ｌの厚み寸法を変更可能としてもよい。この際、本実施形態では、第二光学層１１Ｈに対して電圧を印加すると、第二光学層１１Ｈの屈折率が変動する。よって、第一実施形態のように、第一光学層１１Ｌを挟む一対の第二光学層１１Ｈの一方に第一電極１１６Ａを配置し、他方に第二電極１１６Ｂを配置してミラーアクチュエーター１１６を構成することが好ましい。
このような構成では、駆動回路１２のミラー駆動ドライバー１２１は、第一光学層１１Ｌの光学的厚みを目標波長の１／４となるように第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変化させる。また、屈折率変更部１２３が、第二光学層１１Ｈの光学的厚みｎＬｇ２が目標波長の１／４倍となるように、屈折率ｎＬを変化させる。
【００５３】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の分光部１０は、波長可変干渉フィルター１１Ｂと、駆動回路１２Ｂとを備える。そして、本実施形態の波長可変干渉フィルター１１Ｂでは、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３は、複数の第一光学層１１Ｌと、複数の第二光学層１１Ｈとを有し、第一光学層１１Ｌ及び第二光学層１１Ｈが積層されて構成されている。また、この第二光学層１１Ｈは、液晶等の電気光学結晶により構成されており、電圧印加によって屈折率が変化する。
そして、駆動回路１２Ｂには、屈折率変更部１２３が設けられ、この屈折率変更部１２３は、第二光学層１１Ｈへの印加電圧を変化させることで、第二光学層１１Ｈの屈折率を変化させる。
また、第一光学部材１１２及び第二光学部材１１３の間のエアギャップＧのギャップ寸法を変更するギャップ変更部１１４を備える。
【００５４】
このため、本実施形態では、第二光学層１１Ｈの光学的厚みｎＬｇ２が目標波長の１／４倍となるように第二光学層１１Ｈの屈折率ｎＬを変更することで、第一光学部材１１２Ｂや第二光学部材１１３Ｂの反射率特性における中心波長を目標波長に近づけるようにシフトさせることができる。
これにより、波長可変干渉フィルター１１Ｂから目標波長の光を透過させる際、透過光の分光特性における半値幅も狭くでき、高い分解能で所望の目標波長の光を透過させることができる。
【００５５】
［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。
【００５６】
［変形例１］
上記第一実施形態では、電子機器として、目標波長の光を分光して出力する分光装置１を例示し、光学装置として、波長可変干渉フィルター１１及び駆動回路１２を備える分光部１０を例示したが、これに限定されない。
例えば、電子機器は、測定対象からの光を分光部１０で分光させ、分光された光を測定する分光測定装置であってもよい。このような分光測定装置は、例えば印刷メディアに画像を印刷するプリンター等、画像光をスクリーンに投影するプロジェクター等に組み込むことができる。
【００５７】
また、光学装置が分光部１０であり、第一光学部材１１２と第二光学部材１１３とを備える波長可変干渉フィルター１１を備える構成を例示したが、これに限定されない。例えば、光学装置は、一つの光学部材を備え、当該光学部材に入射した入射光を、所定の方向に反射させるミラーデバイスであってもよい。
【００５８】
さらに、光学部材としては、光を反射させるミラーである必要はなく、例えば、反射防止膜や、所定波長の光をカットするカットフィルターであってもよい。つまり、第一光学層１１Ｌ及び第二光学層１１Ｈを交互に積層した光学部材では、一部の光を反射させ、その他の光を透過させる。このため、透過波長域に対しては、反射防止膜（ＡＲコート）として機能する。上述した各実施形態のように、第一光学層１１Ｌや第二光学層１１Ｈの光学的厚みを変更することで反射率特性の中心波長や反射波長域をシフトさせることができ、これにより、ＡＲコートで反射を防止する反射防止波長域もシフトさせることが可能となる。
【００５９】
［変形例２］
第一実施形態では、分光装置１の駆動方法として、外部機器等から入力された波長指定信号に基づく目標波長の光を透過させるように、分光装置１を駆動させた。
これに対して、例えば、制御部２０は、最長波長λＭから、最短波長λｍまでの複数の波長を、所定の周期で順に透過させるように制御してもよい。この場合は、制御部２０は、各波長に対する指令信号を駆動回路１２に順次入力すればよい。
この場合、分光装置１から出射された複数の波長の光を受光部で受信させ、各波長に対する受光量を測定することで、測定光の分光スペクトルを算出することも可能となる。
【００６０】
［変形例３］
第二実施形態では、ミラー駆動ドライバー１２１は、第一光学部材１１２Ａの積層方向Ｚの両端部に位置する第二光学層１１Ｈの間にミラー駆動電圧を印加し、同様に、第二光学部材１１３Ａの積層方向Ｚの両端部に位置する第二光学層１１Ｈの間にミラー駆動電圧を印加した。
これに対して、ミラー駆動ドライバー１２１は、第一光学部材１１２Ａの基板１１１に最も近い位置の第二光学層１１Ｈと、第二光学部材１１３Ａの基板１１１から最も離れた位置の第二光学層１１Ｈとに接続されており、これらの２つの第二光学層１１Ｈの間にミラー駆動電圧を印加してもよい。
【００６１】
このような構成では、ミラー駆動電圧を印加することで、エアギャップＧのギャップ寸法も変化させることができる。この場合、第一光学層１１Ｌの初期層厚ｇ１０を、波長可変帯域Δλの最長波長λＭの１／４倍となるように設定しておき、エアギャップＧのギャップ寸法が、目標波長の光を透過させるための寸法となるように、ミラー駆動電圧を印加する。これにより、エアギャップＧを目標波長に対応した寸法に変更することができるとともに、目標波長が小さくなるにしたがって、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を小さくできる。このため、第一光学層１１Ｌの層厚を固定とした従来の波長可変干渉フィルターに比べて、透過光の分光特性における半値幅を小さくでき、分解能の向上を図ることができる。
【００６２】
［変形例４］
第三実施形態において、第一光学層１１Ｌを空気層としたが、これに限定されない。
例えば、第一光学層１１Ｌを、ＳｉＯ２等の固体素材を用いた光学層としてもよい。
さらには、第一光学層１１Ｌ及び第二光学層１１Ｈの双方を電気光学結晶により構成してもよい。この場合、第一光学層１１Ｌは、第一屈折率以上、第二屈折率未満となる第一屈折率範囲で屈折率を変更可能な電気光学結晶を用い、第二光学層１１Ｈは、第二屈折率よりも大きい第三屈折率以上、第二屈折率より大きい第四屈折率未満となる第二屈折率範囲で屈折率を変更可能な電気光学結晶を用いる。そして、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１と、第二光学層１１Ｈの層厚ｇ２とがｇ１＞ｇ２となるように、第一光学層１１Ｌ及び第二光学層１１Ｈを形成する。
この場合、第一光学層１１Ｌ及び第二光学層１１Ｈの双方において、光学的厚みを目標波長に応じた値に変化させることができ、波長可変干渉フィルターは、より高い分解能で目標波長の光を透過させることができる。
【００６３】
［変形例５］
第一実施形態及び第二実施形態において、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変化させる場合、波長可変帯域Δλ内の、目標波長以外の波長の光が波長可変干渉フィルター１１,１１Ａを透過することがある。
図１０は、第一実施形態の波長可変干渉フィルター１１において、目標波長を８００ｎｍ及び４００ｎｍに設定した際のそれぞれの分光特性を示す図である。図１０において、Ｔ３は、８００ｎｍに対する分光特性であり、Ｔ４は、４００ｎｍに対する分光特性である。
図１０に示すＴ３に示すように、目標波長を８００ｎｍとして、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１と、エアギャップＧのギャップ寸法とを変更すると、波長可変干渉フィルター１１から、８００ｎｍの目標波長の光の他、５５０ｎｍ以下の波長の光も同時に波長可変干渉フィルター１１から透過される。また、Ｔ４に示すように、目標波長を４００ｎｍとして、第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１と、エアギャップＧのギャップ寸法とを変更すると、波長可変干渉フィルター１１から、４００ｎｍの目標波長の光の他、６５０ｎｍ以上の波長の光も同時に波長可変干渉フィルター１１から透過される。
【００６４】
このため、分光部１０の波長可変干渉フィルター１１の光軸上に、所定波長域の光を遮光するカットフィルターを挿入し、目標波長に応じて、カットフィルターを交換してもよい。
例えば、目標波長８００ｎｍの光を波長可変干渉フィルター１１から透過させる場合には、５５０ｎｍ以下の光を遮光する第一カットフィルターを波長可変干渉フィルター１１の光軸上に挿入する。
また、目標波長４００ｎｍの光を波長可変干渉フィルター１１から透過させる場合には、第一カットフィルターを波長可変干渉フィルター１１の光軸上から退避させ、代わりに、６５０ｎｍ以上の光を遮光する第二カットフィルターを挿入する。
これにより、目標波長以外の波長が分光装置１から出射される不都合を抑制できる。
【００６５】
［変形例６］
第一実施形態では、各第一光学層１１Ｌのそれぞれに配置されたミラーアクチュエーター１１６が並列に接続されてミラー駆動電圧が印加される例を示したが、これに限定されない。例えば、第二実施形態のように、各ミラーアクチュエーター１１６を電気的に直列に接続してもよい。この場合、隣り合うミラーアクチュエーター１１６の第一電極１１６Ａと第二電極１１６Ｂとを電気接続し、積層方向Ｚに対して基板１１１側の端部に配置されたミラーアクチュエーター１１６の第一電極１１６Ａ、及び基板１１１とは反対側の端部に配置されたミラーアクチュエーター１１６の第二電極１１６Ｂをミラー駆動ドライバー１２１に接続すればよい。
【００６６】
［変形例７］
第一実施形態及び第二実施形態において、第一光学層１１Ｌが空気層である例を示したがこれに限定されない。第一光学層１１Ｌが、水等の液体や、Ｈｅ等の気体により構成されていてもよい。このように、第一光学層１１Ｌが流体層により構成されていることで、第一光学層１１Ｌが固体素材により構成されている場合に比べて、小さい応力で第一光学層１１Ｌの層厚ｇ１を変化させることができる。
なお、第一光学層１１Ｌとして固体素材が用いられる構成としてもよい。この場合、例えば第二実施形態のように、第一光学層１１Ｌを挟み込む一対の第二光学層１１Ｈにより、第一光学層１１Ｌを押し込むことで、第一光学層１１Ｌの層厚を変化させてもよい。
【００６７】
［変形例８］
上記実施形態では、基板１１１上に、第一光学部材１１２が積層され、ギャップ形成スペーサー１１５を介して、第二光学部材１１３が積層される波長可変干渉フィルター１１，１１Ａ，１１Ｂの構成例を示したがこれに限定されない。
例えば、ギャップ形成スペーサー１１５が設けられない構成としてもよい。つまり、基板１１１上に第一光学部材１１２が設けられ、第一光学部材１１２の上に第二光学部材１１３の一部が接合され、第二光学部材１１３の他の一部が、第一光学部材１１２に対してエアギャップＧを介して離間する構成としてもよい。このような波長可変干渉フィルターを形成するには、例えば、基板１１１上に第一光学部材１１２、第三電極１１４Ａを形成した後、第一光学部材１１２の一部に犠牲層を形成する。そして、犠牲層の上に第四電極１１４Ｂを形成し、さらに、第一光学部材１１２上に、犠牲層の全体を覆うように第二光学部材１１３を形成して、第一光学部材１１２と第二光学部材１１３とを接合し、最後に犠牲層をエッチング等により削除する。これにより、スペーサー等を介さず、第一光学部材１１２と第二光学部材１１３とが対向する波長可変干渉フィルターを形成することが可能である。
【００６８】
また、図１１は、２つの基板を備える波長可変干渉フィルター１１Ｃの構成を示す概略断面図である。
図１１に示す波長可変干渉フィルター１１Ｃのように、第一基板５１に、第一光学部材１１２を設け、第二基板５２に第二光学部材１１３を設け、第一基板５１と第二基板５２とが接合層５３により接合された構成としてもよい。この場合、第二基板５２に、第二光学部材１１３が設けられる可動部５２１と、可動部５２１を第一基板５１側に変位させるダイアフラム５２２とを形成することが好ましい。また、ギャップ変更部１１４を構成する第三電極１１４Ａを第一基板５１に形成し、第四電極１１４Ｂを第二基板５２に形成することで、干渉領域Ａｒ１の拡大を図ることができる。
【００６９】
上記実施形態では、ギャップ変更部１１４が、第三電極１１４Ａ及び第四電極１１４Ｂにより構成される例を示したが、これに限定されない。
例えば、第一光学部材と第二光学部材との間に圧電体が配置され、圧電体への印加電圧を変更することで、エアギャップＧのギャップ寸法を変更してもよい。また、第一光学部材と第二光学部材との間を密閉空間とし、当該密閉空間内の圧力を変化させることでエアギャップＧのギャップ寸法を変更してもよい。
【００７０】
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他の構造等に適宜変更できる。
【符号の説明】
【００７１】
１…分光装置（電子機器）、１０…分光部（光学装置）、１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…波長可変干渉フィルター、１１Ｈ…第二光学層、１１Ｌ…第一光学層、１２，１２Ｂ…駆動回路、２０…制御部、２１…メモリー、２２…分光制御部、１１１…基板、１１２，１１２Ａ，１１２Ｂ…第一光学部材、１１３，１１３Ａ，１１３Ｂ…第二光学部材、１１４…ギャップ変更部、１１４Ａ…第三電極、１１４Ｂ…第四電極、１１５…ギャップ形成スペーサー、１１６…ミラーアクチュエーター、１１６Ａ…第一電極、１１６Ｂ…第二電極、１１６Ｃ…スペーサー、１１７…光学薄膜、１２１…ミラー駆動ドライバー（層厚変更部）、１２２…フィルター駆動ドライバー、１２３…屈折率変更部、Ａｒ１…干渉領域、Ｇ…エアギャップ、Ｚ…積層方向、ｇ１…第一光学層の層厚、ｇ２…第二光学層の層厚。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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