(57)【要約】【課題】高分解能を有する光学モジュール、及び電子機器を提供する。【解決手段】光学モジュールは、固定基板５１と、可動基板５２と、固定基板５１に設けられた固定反射膜５４と、可動基板５２に設けられ固定反射膜５４に対向する可動反射膜５５と、フィルター平面視において固定反射膜５４の外に設けられた第一制御電極５７１と、フィルター平面視において可動反射膜５５の外に設けられ、第一制御電極５７１に対向する第二制御電極５７２と、第一制御電極５７１に第一制御電流を流し、第二制御電極５７２にフィルター平面視において第一制御電流とは逆方向となる第二制御電流を流す傾斜制御部と、を備えた。【選択図】図２
2014145888.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板と、
前記第一基板に対向して配置される第二基板と、
前記第一基板に設けられ、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられた第一制御電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一制御電極に対向する第二制御電極と、
前記第一制御電極に、前記第一基板の基板面に沿った第一方向に第一制御電流を流し、前記第二制御電極に、前記第二基板の基板面に沿い、かつ前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流を流す傾斜制御部と、
を備えたことを特徴とする光学モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光学モジュールにおいて、
前記第一制御電極及び前記第二制御電極の間のギャップ寸法は、前記第一反射膜及び前記第二反射膜間のギャップ寸法よりも小さい
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の光学モジュールにおいて、
前記第一制御電極は、前記平面視において前記第一反射膜の外に設けられており、
前記第二制御電極は、前記平面視において前記第二反射膜の外に設けられている
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載の光学モジュールにおいて、
前記第一制御電極は、前記平面視において前記第一反射膜と重畳して設けられており、
前記第二制御電極は、前記平面視において前記第二反射膜と重畳して設けられている
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれかに記載の光学モジュールにおいて、
前記第一制御電極及び前記第二制御電極の少なくともいずれか一方には、他方に対向する面に絶縁膜が設けられた
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の光学モジュールにおいて、
前記第一反射膜及び前記第二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た
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項７】
請求項６に記載の光学モジュールにおいて、
前記傾斜制御部は、前記ギャップ変更部により前記ギャップ寸法を変更した際に、前記ギャップ寸法の変動が収束するまでの間、前記第一制御電流及び前記第二制御電流を流す
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項８】
入射光の一部を反射し一部を透過する導電性の第一反射膜と、
前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する導電性の第二反射膜と、
前記第一反射膜に、前記第一反射膜の面方向に沿う第一方向に第一制御電流を流し、前記第二反射膜に、前記第二反射膜の面方向に沿い、かつ前記第一反射膜及び前記第二反射膜を膜厚方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流を流す傾斜制御部と、
を備えたことを特徴とする光学モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の光学モジュールにおいて、
前記第一反射膜が設けられた第一基板と、
前記第二反射膜が設けられた第二基板と、
を備えたことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載の光学モジュールにおいて、
前記第一反射膜及び前記第二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る
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１１】
請求項１０に記載の光学モジュールにおいて、
前記傾斜制御部は、前記ギャップ変更部により前記ギャップ寸法を変更した際に、前記ギャップ寸法の変動が収束するまでの間、前記第一制御電流及び前記第二制御電流を流す
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１２】
請求項８から請求項１１のいずれかに記載の光学モジュールにおいて、
前記第一反射膜は複数設けられ、これらの複数の前記第一反射膜が電気的に接続されており、
前記第二反射膜は、複数の前記第一反射膜に対応して複数設けられ、これらの複数の第二反射膜が電気的に接続されている
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の光学モジュールにおいて、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法を検出するギャップ検出部を備え、
前記傾斜制御部は、前記ギャップ検出部により検出されたギャップ寸法に応じて、前記第一制御電流及び前記第二制御電流を制御する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１４】
第一基板、前記第一基板に対向して配置される第二基板、前記第一基板に設けられ、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜、前記第一基板に設けられた第一制御電極、前記第二基板に設けられ、前記第一制御電極に対向する第二制御電極、及び、前記第一制御電極に、前記第一基板の基板面に沿った第一方向に第一制御電流を流し、前記第二制御電極に、前記第二基板の基板面に沿い、かつ前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流を流す傾斜制御部を有す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。
【請求項１５】
入射光の一部を反射し一部を透過する導電性の第一反射膜、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する導電性の第二反射膜、及び、前記第一反射膜に、前記第一反射膜の面方向に沿う第一方向に第一制御電流を流し、前記第二反射膜に、前記第二反射膜の面方向に沿い、かつ前記第一反射膜及び前記第二反射膜を膜厚方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流を流す傾斜制御部を有す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。
【請求項１６】
第一基板と、
前記第一基板に設けられ、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、
前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜と、
前記第一基板に設けられ、前記第一基板の基板面に沿った第一方向に第一制御電流が流れる第一制御電極と、
前記第二反射膜と同じ基材に設けられ、前記第一制御電極に対向して、前記第一基板の厚み方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流が流れる第二制御電極と、
を備えたことを特徴とする光学モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学モジュール及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、互いに対向する一対の反射膜を有し、この反射膜間のギャップ寸法を変化させることで、測定対象の光から所定波長の光を取り出す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）。
【０００３】
特許文献１に記載の波長可変干渉フィルター（光共振器）は、互いに対向する第一基板及び第二基板と、各基板にそれぞれ配置されて反射膜間ギャップを介して互いに対向する反射膜と、各基板にそれぞれ配置されて互いに対向する電極とを備えている。このような波長可変干渉フィルターでは、電極間に電圧を印加することで、第二基板に設けられたダイヤフラムを変形させて、反射膜間ギャップを調整することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２４３９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１の波長可変干渉フィルターでは、例えば、ダイヤフラムの剛性や厚み寸法が不均一である場合、反射膜間ギャップのギャップ寸法を変更する際に、ダイヤフラムが均一に撓まず、反射膜同士の平行度が悪化するおそれがある。また、電極間に電圧を印加していない初期状態において、反射膜同士が平行に維持されていない場合もあり、この場合、静電引力によりギャップ寸法を変更すると、反射膜同士の平行度がより悪化してしまい、波長可変干渉フィルターの分解能が低下するという課題があった。
【０００６】
本発明は、高分解能を有する光学モジュール、及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の光学モジュールは、第一基板と、前記第一基板に対向して配置される第二基板と、前記第一基板に設けられ、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜と、前記第一基板に設けられた第一制御電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一制御電極に対向する第二制御電極と、前記第一制御電極に、前記第一基板の基板面に沿った第一方向に第一制御電流を流し、前記第二制御電極に、前記第二基板の基板面に沿い、かつ前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流を流す傾斜制御部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明では、第一制御電極及び第二制御電極が互いに対向し、第一制御電極に流れる第一制御電流と、第二制御電極に流れる第二制御電流とが逆方向となっている。したがって、第一制御電極及び第二制御電極には、それぞれ、ローレンツ力による斥力が作用する。第一制御電極及び第二制御電極の曲率半径に比べて、第一制御電極及び第二制御電極の間のギャップ寸法が十分に小さい場合、ローレンツ力は、第一制御電極及び第二制御電極の間のギャップ寸法に反比例するので、ギャップ寸法が大きい部分には小さい斥力が、ギャップ寸法が小さい部分には大きい斥力が作用する。つまり、第一基板に対して第二基板が傾斜した際に、その傾斜を抑制するように前記斥力が作用することになり、第一反射膜及び第二反射膜の平行度の悪化を抑制できる。これにより、光学モジュールを高分解能に維持することが可能となる。
【０００９】
本発明の光学モジュールでは、前記第一制御電極及び前記第二制御電極の間のギャップ寸法は、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法よりも小さいことが好ましい。
本発明では、ギャップ変更部により反射膜間のギャップ寸法を変更した際、第一制御電極及び第二制御電極が接触することで、第一反射膜及び第二反射膜の接触を防止でき、接触による第一反射膜及び第二反射膜の劣化を防止することができる。
【００１０】
本発明の光学モジュールでは、前記第一制御電極は、前記平面視において前記第一反射膜の外に設けられており、前記第二制御電極は、前記平面視において前記第二反射膜の外に設けられていることが好ましい。
本発明では、第一制御電極及び第二制御電極は、それぞれ第一反射膜及び第二反射膜の外に設けられている。このような構成では、第一反射膜及び第二反射膜の有効面積（干渉により所望波長の光を透過又は反射させる領域の面積）を拡大できる。また、第一反射膜及び第二反射膜が第一制御電極や第二制御電極と接触していない（絶縁されている）構成とする場合では、第一反射膜及び第二反射膜として導電性を有する素材を用いれば、当該第一反射膜及び第二反射膜を例えば容量検出用電極等の電極として用いることも可能となる。
【００１１】
本発明の光学部ジュールでは、前記第一制御電極は、前記平面視において前記第一反射膜と重畳して設けられており、前記第二制御電極は、前記平面視において前記第二反射膜と重畳して設けられていることが好ましい。
本発明では、第一制御電極が第一反射膜と重なる領域に設けられ、第二制御電極が第二反射膜と重なる領域に設けられている。このため、第一制御電極及び第二制御電極により、第一反射膜及び第二反射膜が設けられる領域に直接斥力を作用させるため、より精度よく反射膜の傾きを改善でき、平行度をより向上させることができる。
【００１２】
本発明の光学モジュールでは、前記第一制御電極及び前記第二制御電極の少なくともいずれか一方には、他方に対向する面に絶縁膜が設けられていることが好ましい。
本発明では、第一制御電極と第二制御電極とが接触した場合の短絡を防止できる。
【００１３】
本発明の光学モジュールは、前記第一反射膜及び前記第二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ていることが好ましい。
本発明では、ギャップ変更部により第一反射膜及び第二反射膜の間のギャップ寸法を変更することができ、第一反射膜及び第二反射膜を透過させる光の波長を変更することができる。
また、ギャップ変更部によりギャップ寸法を変更する場合、例えば第二基板の剛性等の影響で、第二基板が均等に撓まず、第一反射膜に対して第二反射膜が傾斜することがある。これに対して、本発明では、傾斜制御部により第一制御電極及び第二制御電極に流す第一制御電流及び第二制御電流を制御することで、前記傾斜を抑制する方向に斥力を作用させることができる。したがって、第一反射膜及び第二反射膜の平行度を適切に維持できる。
【００１４】
本発明の光学モジュールでは、前記傾斜制御部は、前記ギャップ変更部により前記ギャップ寸法を変更した際に、前記ギャップ寸法の変動が収束するまでの間、前記第一制御電流及び前記第二制御電流を流すことが好ましい。
ギャップ変更部により第二基板を撓ませると、第二基板が有するばね力により、当該第二基板が振動し、反射膜間のギャップ寸法が変動する。ここで、上述したような第一制御電極に第一制御電流を流し、第二制御電極に第二制御電流を流すことで、各電極にローレンツ力による斥力を発生させることができ、このローレンツ力は、ギャップ寸法が小さくなるほど大きい力となる。したがって、第二基板が振動している間、第一制御電極及び第二制御電極に制御電流を流し続けることで、第二基板の振動を静止させるようにローレンツ力が作用することになり、第二基板の振動が収束するまでの時間（安定化時間）を短縮することができる。
【００１５】
本発明の光学モジュールは、入射光の一部を反射し一部を透過する導電性の第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する導電性の第二反射膜と、前記第一反射膜に、前記第一反射膜の面方向に沿う第一方向に第一制御電流を流し、前記第二反射膜に、前記第二反射膜の面方向に沿い、かつ前記第一反射膜及び前記第二反射膜を膜厚方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流を流す傾斜制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明では、第一反射膜及び第二反射膜が互いに対向し、第一反射膜に流れる第一制御電流と、第二反射膜に流れる第二制御電流とが逆方向となっている。したがって、第一反射膜及び第二反射膜には、それぞれ、ローレンツ力により斥力が作用する。これにより、第一反射膜及び第二反射膜の平行度の悪化を抑制でき、高分解能な光学モジュールを提供することができる。
また、本発明では、第一制御電極や第二制御電極を設ける構成に比べて、構成を簡略化できる。また、第一反射膜及び第二反射膜に直接斥力を作用させることができる。さらに、反射膜の傾斜状態のみならず、反射膜に撓みが生じた場合でも当該撓みをなくす方向に斥力を作用させることができる。これにより、より精度よく反射膜同士の平行度をより向上させることができる。
【００１７】
本発明の光学モジュールは、前記第一反射膜が設けられた第一基板と、前記第二反射膜が設けられた第二基板と、を備えていることが好ましい。
光学モジュールを構成する第一反射膜及び第二反射膜としては、例えば、平板状の犠牲層の一面に第一反射膜を形成し、他面に第二反射膜を形成した後、犠牲層をエッチング等により除去することで、第一反射膜及び第二反射膜を対向配置した構成を形成することができるが、この場合、第一反射膜や第二反射膜に撓みが生じる場合がある。これに対して、本発明では、第一基板上に第一反射膜を設け、第二基板上に第二反射膜を設ける構成となるため、各反射膜の撓みや傾斜を抑制することができる。
【００１８】
本発明の光学モジュールでは、前記第一反射膜及び前記第二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ることが好ましい。
本発明では、ギャップ変更部により第一反射膜及び第二反射膜の間のギャップ寸法を変更することができ、第一反射膜及び第二反射膜を透過させる光の波長を変更することができる。
また、ギャップ変更部によりギャップ寸法を変更する場合、例えば第二基板に第二反射膜を設け、第二基板を第一反射膜側に撓ませる構成では、第二基板の剛性等の影響で第二反射膜が撓むことが考えられる。第二基板や第一基板が設けられない構成の場合、第二反射膜や第一反射膜が撓むことで反射膜間のギャップを変更するが、この場合、第一反射膜や第二反射膜に撓みが生じる。これに対して、本発明では、傾斜制御部により第一反射膜及び第二反射膜に流す第一制御電流及び第二制御電流を制御するため、上記のように第二基板に傾斜が生じた場合でも、当該傾斜を抑制するように斥力を作用させることができる。また、第一基板や第二基板が設けられず、第一反射膜又は第二反射膜を撓ますことで反射膜間のギャップ寸法を変更する構成でも、傾斜制御部により制御電流を流すことで、これらの撓みを抑制する斥力を発生させることができる。したがって、第一反射膜及び第二反射膜の平行度を適切に維持できる。
【００１９】
本発明の光学モジュールでは、前記傾斜制御部は、前記ギャップ変更部により前記ギャップ寸法を変更した際に、前記ギャップ寸法の変動が収束するまでの間、前記第一制御電流及び前記第二制御電流を流すことが好ましい。
本発明では、ギャップ変更部により反射膜間のギャップ寸法を変動させた場合、ギャップ寸法の変動が収束するまで、第一反射膜及び第二反射膜にそれぞれ制御電流を流し続ける。このため、ギャップ寸法の変動を静止させるようにローレンツ力が作用することになり、ギャップ寸法の変動が収束するまでの安定化時間を短縮することができる。
【００２０】
本発明の光学モジュールにおいて、前記第一反射膜は複数設けられ、これらの複数の前記第一反射膜が電気的に接続されており、前記第二反射膜は、複数の前記第一反射膜に対応して複数設けられ、これらの複数の第二反射膜が電気的に接続されていることが好ましい。
本発明では、１つの第一反射膜とこの反射膜に対向する第二反射膜とを１組の干渉部とした場合に、各干渉部における反射膜間のギャップ寸法が均一になるように、斥力が作用する。したがって、複数の干渉部から同じ波長の光を取り出す（透過又は反射させる）ことができる。
【００２１】
本発明の光学モジュールは、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の間のギャップ寸法を検出するギャップ検出部を備え、前記傾斜制御部は、前記ギャップ検出部により検出されたギャップ寸法に応じて、前記第一制御電流及び前記第二制御電流を制御することが好ましい。
本発明では、傾斜制御部は、第一制御電流及び第二制御電流を流すことで、第一反射膜及び第二反射膜の平行度を維持するようにローレンツ力による斥力を作用させることができ、これに加え、当該ローレン力を反射膜間のギャップ寸法を変更するための動力としても機能させることができる。この際、ギャップ検出部により反射膜間のギャップ寸法を検出し、検出されたギャップ寸法に応じて、上記第一制御電流及び第二制御電流のフィードバック制御を実施することで、反射膜間のギャップ寸法をより高精度に制御することができる。
特に、反射膜間のギャップを、互いに対向する電極により構成された静電アクチュエーターにより制御する場合、静電アクチュエーターに作用する静電引力は電極間のギャップ寸法の−２乗に比例する。これに対して、ローレンツ力は、第一制御電極及び第二制御電極の曲率半径に比べて、第一制御電極及び第二制御電極の間のギャップ寸法が十分に小さい場合、第一制御電流を流す電極（第一制御電極または第一反射膜）及び第二制御電流を流す電極（第二制御電極または第二反射膜）のギャップ寸法の−１乗に比例する。このため、ローレンツ力を用いたギャップ制御は、静電アクチュエーターの静電引力を用いたギャップ制御よりも感度が低く、高精度なギャップ制御が可能となる。
【００２２】
本発明の電子機器は、第一基板、前記第一基板に対向して配置される第二基板、前記第一基板に設けられ、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜、前記第一基板に設けられた第一制御電極、前記第二基板に設けられ、前記第一制御電極に対向する第二制御電極、及び、前記第一制御電極に、前記第一基板の基板面に沿った第一方向に第一制御電流を流し、前記第二制御電極に、前記第二基板の基板面に沿い、かつ前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流を流す傾斜制御部を有す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。
本発明では、上述した発明と同様に、第一制御電極及び第二制御電極のそれぞれに流す第一制御電流及び第二制御電流を傾斜制御部により制御することで、第一反射膜及び第二反射膜の平行度を適切に維持でき、高分解能で所望波長の光を取り出す（透過又は反射）ことができる。したがって、このような光に基づいて、例えば測色処理や分析処理等の各種処理を実施する際に、高精度な処理が実現できる。
【００２３】
本発明の電子機器は、入射光の一部を反射し一部を透過する導電性の第一反射膜、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する導電性の第二反射膜、及び、前記第一反射膜に、前記第一反射膜の面方向に沿う第一方向に第一制御電流を流し、前記第二反射膜に、前記第二反射膜の面方向に沿い、かつ前記第一反射膜及び前記第二反射膜を膜厚方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流を流す傾斜制御部を有す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。
本発明では、上述した発明と同様に、第一反射膜及び第二反射膜のそれぞれに流す第一制御電流及び第二制御電流を傾斜制御部により制御することで、第一反射膜及び第二反射膜の平行度を適切に維持でき、高分解能で所望波長の光を取り出す（透過又は反射）ことができる。したがって、このような光に基づいて、例えば測色処理や分析処理等の各種処理を実施する際に、高精度な処理が実現できる。
【００２４】
本発明の光学モジュールは、第一基板と、前記第一基板に設けられ、入射光の一部を反射し一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、入射光の一部を反射し一部を透過する第二反射膜と、前記第一基板に設けられ、前記第一基板の基板面に沿った第一方向に第一制御電流が流れる第一制御電極と、前記第二反射膜と同じ基材に設けられ、前記第一制御電極に対向して、前記第一基板の厚み方向から見た平面視において前記第一方向とは逆方向となる第二方向に第二制御電流が流れる第二制御電極と、を備えたことを特徴とする。
本発明では、上述した発明と同様に、第一制御電極及び第二制御電極のそれぞれに流す第一制御電流及び第二制御電流が平面視において逆方向となるため、ローレンツ力により斥力により第一反射膜及び第二反射膜の平行度を適切に維持でき、高分解能で所望波長の光を取り出す（透過又は反射）ことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る第一実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第一実施形態の波長可変干渉フィルターを示す平面図。
【図３】図２のIII-III線を断面した波長可変干渉フィルターの断面図。
【図４】第一実施形態の波長可変干渉フィルターにおいて、固定基板を可動基板側から見た平面図。
【図５】第一実施形態の波長可変干渉フィルターにおいて、可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図６】第一実施形態の波長可変干渉フィルターにおいて、可動部が傾斜している状態で、各制御電極に電流を流した際に発生するローレンツ力（斥力）を示す図。
【図７】第一実施形態の波長可変干渉フィルターにおいて、可動部が傾斜していない状態で、各制御電極に電流を流した際に発生するローレンツ力（斥力）を示す図。
【図８】第一実施形態の波長可変干渉フィルターから各波長の光を透過させる際に、制御電極間に作用させるローレンツ力、及び静電アクチュエーターに作用させる静電引力を示す図。
【図９】第一実施形態の変形例における波長可変干渉フィルターの固定基板を可動基板側から見た平面図である。
【図１０】本発明に係る第二実施形態の波長可変干渉フィルターにおける、固定反射膜及び可動反射膜の構成、及びこれらの反射膜に流れる制御電流を示す図。
【図１１】本発明に係る第二実施形態の変形例の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図１２】第二実施形態の変形例の波長可変干渉フィルターの固定反射膜の接続構成を示す図。
【図１３】第二実施形態の変形例の波長可変干渉フィルターの可動反射膜の接続構成を示す図。
【図１４】第二実施形態の他の変形例における波長可変干渉フィルターの固定反射膜の接続構成を示す図。
【図１５】本発明に係る第三実施形態の光学モジュールの概略構成を示す図。
【図１６】本発明に係る他の実施形態の第一制御電極の電極パターンの一例を示す図。
【図１７】本発明に係る他の実施形態の第一制御電極の電極パターンの他の一例を示す図。
【図１８】本発明に係る他の実施形態の第一制御電極及び第二制御電極の電極パターンの他の一例を示す図。
【図１９】本発明に係る他の実施形態の第一制御電極及び第二制御電極の電極パターンの他の一例を示す図。
【図２０】本発明に係る他の実施形態の第一制御電極の電極パターンの他の一例を示す図。
【図２１】本発明に係る他の実施形態の光学フィルターデバイスの構成を示す断面図。
【図２２】本発明の電子機器の他の一例である測色装置の概略構成を示すブロック図。
【図２３】本発明の電子機器の他の一例であるガス検出装置の概略図。
【図２４】図２３のガス検出装置の制御系を示すブロック図。
【図２５】本発明の電子機器の他の一例である食物分析装置の概略構成を示すブロック図。
【図２６】本発明の電子機器の他の一例である分光カメラの概略構成を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［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。
［分光測定装置の構成］
図１は、本発明に係る分光測定装置の概略構成を示すブロック図である。
分光測定装置１は、本発明の電子機器の一例であり、測定対象Ｘで反射した測定対象光における各波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する装置である。なお、本実施形態では、測定対象Ｘで反射した測定対象光を測定する例を示すが、測定対象Ｘとして、例えば液晶パネル等の発光体を用いる場合、当該発光体から発光された光を測定対象光としてもよい。
そして、この分光測定装置１は、図１に示すように、光学モジュール１０と、光学モジュール１０から出力された信号を処理する制御部２０と、を備えている。
【００２７】
［光学モジュールの構成］
光学モジュール１０は、波長可変干渉フィルター５と、ディテクター１１と、Ｉ−Ｖ変換器１２と、アンプ１３と、Ａ／Ｄ変換器１４と、駆動制御部１５とを備える。
この光学モジュール１０は、測定対象Ｘで反射された測定対象光を、入射光学系（図示略）を通して、波長可変干渉フィルター５に導き、波長可変干渉フィルター５を透過した光をディテクター１１で受光する。そして、ディテクター１１から出力された検出信号は、Ｉ−Ｖ変換器１２、アンプ１３、及びＡ／Ｄ変換器１４を介して制御部２０に出力される。
【００２８】
［波長可変干渉フィルターの構成］
次に、光学モジュール１０に組み込まれる波長可変干渉フィルター５について説明する。
図２は、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る。図３は、図２におけるIII-III線を断面した際の断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、図２及び図３に示すように、第一基板を構成する固定基板５１及び第二基板を構成する可動基板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、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などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。
【００２９】
固定基板５１の可動基板５２に対向する面には、本発明の第一反射膜を構成する固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２の固定基板５１に対向する面には、本発明の第二反射膜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、ギャップＧ１を介して対向配置されている。そして、固定基板５１及び可動基板５２を厚み方向から見た平面視において、これらの固定反射膜５４及び可動反射膜５５が重なる領域により光干渉領域が構成される。
【００３０】
波長可変干渉フィルター５には、ギャップＧ１のギャップ寸法を調整（変更）するのに用いられる本発明のギャップ変更部の一例である静電アクチュエーター５６が設けられている。このような静電アクチュエーター５６は対向する電極間に所定の電圧を印加することで、静電引力により容易にギャップＧ１の寸法を変化させることができ、構成の簡略化を図れる。静電アクチュエーター５６は、駆動制御部１５の制御により駆動可能となる。
【００３１】
また、固定基板５１の可動基板５２に対向する面には、第一制御電極５７１が設けられ、可動基板５２の固定基板５１に対向する面には、第二制御電極５７２が設けられている。これらの第一制御電極５７１及び第二制御電極５７２は対向配置されている。そして、詳細は後述するが、これらの第一制御電極５７１及び第二制御電極５７２に対して、制御電極を流すことで、反射膜５４，５５の傾きを制御することができる。
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。また、本実施形態では、フィルター平面視において、固定反射膜５４の中心点及び可動反射膜５５の中心点は、一致し、平面視におけるこれらの反射膜の中心点をフィルター中心点Ｏと称し、これらの反射膜の中心点を通る直線を中心軸と称する。
【００３２】
（固定基板の構成）
図４は、本実施形態の固定基板５１を可動基板５２側から見た平面図である。
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、静電アクチュエーター５６による静電引力や、固定基板５１上に形成される膜部材（例えば固定反射膜５４等）の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
この固定基板５１は、図３及び図４に示すように、例えばエッチング等により形成された電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２を備える。
【００３３】
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、フィルター平面視において、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、静電アクチュエーター５６を構成する第一駆動電極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、固定反射膜５４及び第一制御電極５７１が配置される反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。具体的には、固定基板５１には、固定基板５１の辺Ｃ１−Ｃ２に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂ１、及び辺Ｃ３−Ｃ４に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂ２が設けられている。ここで、電極引出溝５１１Ｂ２は、固定基板５１の外周縁まで延出し、電極引出溝５１１Ｂ１は、固定基板５１の外周縁よりも所定寸法だけフィルター中心点Ｏ側の位置まで延出する。電極引出溝５１１Ｂ１の延出先端には電極接続部５１１Ｃが設けられ、この電極接続部５１１Ｃの可動基板５２に対向する面は、第一接合部５１３の可動基板５２に対向する面と同一平面となる。
【００３４】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、静電アクチュエーター５６を構成する第一駆動電極５６１が設けられる。第一駆動電極５６１は、電極設置面５１１Ａに直接設けてもよく、電極設置面５１１Ａの上に他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。
より具体的には、第一駆動電極５６１は、フィルター中心点Ｏを中心としたＣ字円弧状に形成され、辺Ｃ１−Ｃ２に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。また、第一駆動電極５６１には、第一駆動引出電極５６１Ａが接続され、この第一駆動引出電極５６１Ａは、電極引出溝５１１Ｂ１に沿って、固定基板５１の外周縁まで引き出されている。つまり、第一駆動引出電極５６１Ａは、電極引出溝５１１Ｂ１から、電極接続部５１１Ｃに亘って設けられている。このような第一駆動電極５６１及び第一駆動引出電極５６１Ａを形成する材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などが挙げられる。
また、第一駆動電極５６１には、その表面に絶縁膜が形成されていてもよい。
【００３５】
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、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、固定反射膜５４及び第一制御電極５７１が設置されている。
固定反射膜５４は、反射膜設置部５１２に直接設けてもよいし、反射膜設置部５１２の上に他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等、導電性の合金膜を用いることができる。Ａｇ等の金属膜を用いる場合、Ａｇの劣化を抑制するため保護膜を形成することが好ましい。
また、例えば高屈折率層をＴｉＯ２、低屈折率層をＳｉＯ２とし、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層して形成された誘電体多層膜を用いてもよく、誘電体多層膜及び金属膜を積層した反射膜や、誘電体単層膜及び合金膜を積層した反射膜等を用いてもよい。
【００３６】
第一制御電極５７１は、フィルター平面視において、固定反射膜５４の外に設けられている。より具体的には、第一制御電極５７１は、フィルター中心点Ｏを中心としたＣ字円弧形状に形成され、辺Ｃ１−Ｃ２に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。また、図４に示すように、第一制御電極５７１のＣ字開口端の一方（頂点Ｃ１側）には、入力用の第一制御引出電極５７１Ａ１が接続され、第一制御電極５７１のＣ字開口端の他方（頂点Ｃ２側）には、出力用の第一制御引出電極５７１Ａ２が接続される。
これらの第一制御引出電極５７１Ａ（５７１Ａ１，５７１Ａ２）は、電極引出溝５１１Ｂ１に沿って、固定基板５１の外周縁まで引き出されている。つまり、第一制御引出電極５７１Ａは、電極引出溝５１１Ｂ１から、電極接続部５１１Ｃに亘って設けられている。
このような第一制御電極５７１及び第一制御引出電極５７１Ａを形成する材料としては、第一駆動電極５６１や第一駆動引出電極５６１Ａと同じ材料を用いることができ、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などを用いることができる。
また、第一制御電極５７１の表面には、絶縁膜５７１Ｂが成膜されている。
【００３７】
さらに、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。
【００３８】
（可動基板の構成）
図５は、本実施形態の波長可変干渉フィルターにおける可動基板５２を固定基板５１側から見た平面図である。
可動基板５２は、図２及び図４に示すように、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、保持部５２２の外側に設けられた第二接合部５２３と、第二接合部５２３の外側に設けられた端子部５２４と、を備えている。
【００３９】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２（第二接合部５２３や端子部５２４）の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面５１２Ａの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、静電アクチュエーター５６を構成する第二駆動電極５６２、可動反射膜５５、及び第二制御電極５７２が設けられている。第二駆動電極５６２、可動反射膜５５、及び第二制御電極５７２は、可動面５２１Ａに直接設けてもよいし、可動面５２１Ａの上に他の薄膜（層）を設け、その上に設置してもよい。
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。
【００４０】
第二駆動電極５６２は、フィルター中心点Ｏを中心としたＣ字円弧状に形成され、固定基板５１の辺Ｃ３−Ｃ４に対応した辺Ｃ３´−Ｃ４´に近接する一部にＣ字開口部が設けられている。また、第二駆動電極５６２には、第二駆動引出電極５６２Ａが接続され、この第二駆動引出電極５６２Ａは、電極引出溝５１１Ｂ２に対向する領域に沿って、可動基板５２の外周縁まで引き出されている。つまり、第二駆動引出電極５６２Ａは、可動部５２１から端子部５２４に亘って設けられている。このような第二駆動電極５６２及び第二駆動引出電極５６２Ａを形成する材料としては、例えば、ＩＴＯなどが挙げられる。そして、第二駆動引出電極５６２Ａは、端子部５２４において、例えばＦＰＣやリード線等により、駆動制御部１５に接続されている。
また、第二駆動電極５６２には、その表面に絶縁膜が形成されていてもよい。
【００４１】
本実施形態では、図２に示すように、第一駆動電極５６１と第二駆動電極５６２とが重なる領域（図２の右下がりハッチで示す領域）により静電アクチュエーター５６が構成される。これにより、静電アクチュエーター５６は、フィルター中心点Ｏに対して、点対称となる領域に静電引力を発生させることができるため、可動部５２１の傾斜を抑制してバランスよく可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。
【００４２】
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、駆動電極５６１，５６２間のギャップＧ２が反射膜５４，５５間のギャップＧ１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がギャップＧ２よりも大きくなる構成としてもよい。
【００４３】
第二制御電極５７２は、フィルター平面視において、可動反射膜５５の外で、第二駆動電極５６２よりフィルター中心点Ｏ側に設けられ、第一制御電極５７１と対向する。より具体的には、第二制御電極５７２は、フィルター中心点Ｏを中心としたＣ字円弧形状に形成され、辺Ｃ３´−Ｃ４´に近接する一部にＣ字開口部が設けられる。また、図５に示すように、第二制御電極５７２のＣ字開口端部の一方（頂点Ｃ４´側）には、入力用の第二制御引出電極５７２Ａ１が接続され、Ｃ字開口端部の他方（頂点Ｃ３´側）には、出力用の第二制御引出電極５７２Ａ２が接続されている。これらの第二制御引出電極５７２Ａ（５７２Ａ１，５７２Ａ２）は、電極引出溝５１１Ｂ２に沿って、可動基板５２の外周縁まで引き出されている。つまり、第二制御引出電極５７２Ａは、可動部５２１から端子部５２４に亘って設けられている。そして、第二制御引出電極５７２Ａは、端子部５２４において、例えばＦＰＣやリード線等により、駆動制御部１５に接続されている。
このような第二制御電極５７２及び第二制御引出電極５７２Ａを形成する材料としては、第二駆動電極５６２や第二駆動引出電極５６２Ａと同じ材料を用いることができ、例えば、ＩＴＯなどを用いることができる。
また、第二制御電極５７２の表面には、絶縁膜５７２Ｂが成膜されている。
【００４４】
ここで、第一制御電極５７１上の絶縁膜５７１Ｂと、第二制御電極５７２の絶縁膜５７２Ｂとの間のギャップＧ３は、反射膜５４，５５間のギャップＧ１よりも小さい。具体的には、反射膜５４，５５として、制御電極５７１，５７２の厚み寸法を、反射膜５４，５５の厚み寸法より大きくする。また、第一制御電極５７１及び絶縁膜５７１Ｂの厚み寸法の合計、及び第二制御電極５７２及び絶縁膜５７２Ｂの厚み寸法の合計を、それぞれ反射膜５４，５５の厚み寸法より大きくしてもよい。
また、反射膜５４，５５として誘電体多層膜等の積層膜を用いる場合では、反射膜設置部５１２のうち、第一制御電極５７１の設置位置を反射膜設置面５１２Ａよりも可動基板５２側に突出させる構成としてもよい。
このように、ギャップＧ３をギャップＧ１よりも小さくすることで、反射膜５４，５５同士の接触を防止することができる。
【００４５】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイヤフラムであり、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、可動部５２１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の形状変化をある程度抑制出来る。
なお、本実施形態では、ダイヤフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、可動部５２１のフィルター中心点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。
【００４６】
端子部５２４は、第二接合部５２３の外側に設けられている。具体的には、端子部５２４は、固定基板５１の辺Ｃ１−Ｃ２から外側に突出する端子部５２４Ａと、固定基板５１の辺Ｃ３−Ｃ４から外側に突出する端子部５２４Ｂとを備えている。
そして、可動基板５２には、第二接合部５２３のうち固定基板５１の電極接続部５１１Ｃに対向する領域から、端子部５２４Ａに亘って、３つの接続電極５６３，５７３Ａ，５７３Ｂが設けられている。固定基板５１及び可動基板５２が接合された状態で、接続電極５６３は、第一駆動引出電極５６１Ａに接続され、接続電極５７３Ａは第一制御引出電極５７１Ａ１に接続され、接続電極５７３Ｂは第一制御引出電極５７１Ａ２に接続される。そして、これらの接続電極５６３，５７３Ａ，５７３Ｂは、端子部５２４において、例えばＦＰＣやリード線等により、駆動制御部１５に接続されている。
【００４７】
［光学モジュールの検出部、Ｉ−Ｖ変換器、アンプ、Ａ／Ｄ変換器の構成］
次に、図１に戻り、光学モジュール１０について説明する。
ディテクター１１は、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光（検出）し、受光量に基づいた検出信号をＩ−Ｖ変換器１２に出力する。
Ｉ−Ｖ変換器１２は、ディテクター１１から入力された検出信号を電圧値に変換し、アンプ１３に出力する。
アンプ１３は、Ｉ−Ｖ変換器１２から入力された検出信号に応じた電圧（検出電圧）を増幅する。
Ａ／Ｄ変換器１４は、アンプ１３から入力された検出電圧（アナログ信号）をデジタル信号に変換し、制御部２０に出力する。
【００４８】
［駆動制御部の構成］
駆動制御部１５は、図１に示すように、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧を制御する電圧制御部１５１と、第一制御電極５７１及び第二制御電極５７２に流す制御電流を制御する傾斜制御部１５２と、を備えている。
電圧制御部１５１は、制御部２０の制御に基づいて、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。これにより、静電アクチュエーター５６の第一駆動電極５６１及び第二駆動電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が固定基板５１側に変位する。
【００４９】
傾斜制御部１５２は、第一制御電極５７１に、第一制御引出電極５７１Ａ１から第一制御引出電極５７１Ａ２に向かう第一方向に沿って第一制御電流を流す。また、傾斜制御部１５２は、第二制御電極５７２に、第二制御引出電極５７２Ａ１から第二制御引出電極５７２Ａ２に向かう第二方向に沿って第二制御電流を流す。つまり、図２に示すようなフィルター平面視において、第一制御電極５７１には、反時計回りに第一制御電流が流れ、第二制御電極５７２には、時計回りに第二制御電流が流れる。
これにより、第一制御電極５７１及び第二制御電極５７２が対向する領域（図２における右上がりハッチで示す領域）には、ローレンツ力による斥力が発生する。
【００５０】
図６及び図７は、制御電極５７１，５７２に電流を流した際に発生するローレンツ力を示す図である。
微小電極要素ｄｌに作用するローレンツ力をＦｒ、第一制御電流をＩ１、第二制御電流をＩ２、真空中の透磁率をμ０、制御電極５７１，５７２間のギャップＧ３のギャップ寸法をｒ、第一制御電極５７１の曲率半径をＲ１、第二制御電極５７２の曲率半径をＲ２とする。
曲率半径Ｒ１，Ｒ２＞＞ギャップ寸法ｒとなる場合、微小電極要素ｄｌに作用するローレンツ力Ｆｒは、２本の平行電流間に作用するローレンツ力と同じとみなせる。実際、ギャップ寸法ｒは、数１００ｎｍ程度に対して、曲率半径は、数ｍｍのため、曲率半径Ｒ１，Ｒ２＞＞ギャップ寸法ｒの関係は成り立つ。２本の平行電流間に作用するローレンる力は一般に下記式（１）により表せる。
【００５１】
Ｆｒ＝（μ０Ｉ１Ｉ２／２πｒ）ｄｌ    …（１）
【００５２】
式（１）に示すように、制御電極５７１，５７２間のギャップＧ３のギャップ寸法が小さくなるほど、ローレンツ力による斥力が大きくなる。これにより、図６に示すように、可動部５２１に傾斜がある場合、ギャップＧ３のギャップ寸法が均等になるように、ローレンツ力が作用することになる。また、図７に示すように、可動部５２１の傾斜がなく、反射膜５４，５５が平行である場合は、均等な斥力が作用することになり、反射膜５４，５５の平行度を維持する。
【００５３】
図８は、波長可変干渉フィルター５から各波長の光を取り出す際に、制御電極５７１，５７２間に作用させる斥力（ローレンツ力）、及び静電アクチュエーター５６に作用させる静電引力の一例を示す図である。
図８に示すように、駆動制御部１５は、制御電極５７１，５７２間に作用させる斥力が、駆動電極５６１，５６２間に作用せる静電引力と略同一、若しくは静電引力より小さくなるように、駆動電圧及び制御電流を設定する。
図８では、制御電流として０．２Ａ、０．１Ａ，０．０５Ａ、０．０１Ａを例示するが、これらの値のうちいずれか１つにより制御電極５７１，５７２間の斥力を制御すればよい。なお、波長可変干渉フィルター５を透過させる光の波長によって、制御電極５７１，５７２に流す制御電流を切り替えてもよい。例えば、ギャップＧ３の寸法が大きいと斥力が小さくなるので、所定波長（例えば５００ｎｍ）以上の光を透過させる場合に、例えば０．１Ａの制御電流を選択し、前記所定波長未満の光を透過させる場合に、例えば、０．０５Ａの制御電流を選択するなどの制御を行ってもよい。
さらに、第一制御電流Ｉ１及び第二制御電流Ｉ２としては、異なる電流値としてもよい。上記式（１）に示すように、これらの制御電流Ｉ１，Ｉ２を適宜設定することで、制御電極５７１，５７２間に作用するローレンツ力をより細かく設定することができる。
【００５４】
［制御部の構成］
次に、分光測定装置１の制御部２０について説明する。
制御部２０は、例えばＣＰＵやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置１の全体動作を制御する。この制御部２０は、図１に示すように、波長設定部２１と、光量取得部２２と、分光測定部２３と、を備えている。また、制御部２０のメモリーには、波長可変干渉フィルター５を透過させる光の波長と、当該波長に対応して静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧との関係を示すＶ−λデータが記憶されている。
なお、本実施形態では、制御電極５７１，５７２に制御電流を流した際にローレンツ力による斥力が発生する。したがって、この斥力を考慮して反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を所定波長に対応した寸法に設定可能な駆動電圧が記憶される。
【００５５】
波長設定部２１は、波長可変干渉フィルター５により取り出す光の目的波長を設定し、Ｖ−λデータに基づいて、設定した目的波長に対応する駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加させる旨の指令信号を駆動制御部１５に出力する。
光量取得部２２は、ディテクター１１により取得された光量に基づいて、波長可変干渉フィルター５を透過した目的波長の光の光量を取得する。
分光測定部２３は、光量取得部２２により取得された光量に基づいて、測定対象光のスペクトル特性を測定する。
【００５６】
［駆動制御部による波長可変干渉フィルターの駆動処理］
次に、上述のような駆動制御部１５により、波長可変干渉フィルター５を駆動させる際の処理について説明する。
駆動制御部１５は、制御部２０の波長設定部２１からの指令信号に基づいて、波長可変干渉フィルター５を駆動させる。
具体的には、電圧制御部１５１により、指令信号に応じた駆動電圧を波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に印加すると同時に、傾斜制御部１５２は、予め設定された第一制御電流を第一制御電極５７１に印加し、第二制御電流を第二制御電極５７２に流す。
これにより、制御電極５７１，５７２により発生するローレンツ力の斥力により、可動部５２１の傾斜が抑制され、反射膜５４，５５の平行度を維持した状態で、ギャップＧ１のギャップ寸法を、目標値に設定することが可能となる。
【００５７】
この際、傾斜制御部１５２は、可動部５２１の変位（振動）が収束するまでの時間（安定化時間）、各制御電極５７１，５７２に制御電流を流し続ける。このような制御を行うことで、安定化時間の短縮を図ることができる。つまり、静電アクチュエーター５６に駆動電圧を印加して可動部５２１を撓ませると、可動基板５２（保持部５２２）のばね力に応じて、可動部５２１が振動するが、制御電極５７１，５７２により、静電引力に抗する斥力が作用するため、可動部５２１の振動速度を低減でき、安定化時間の短縮を図ることができる。
【００５８】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、波長可変干渉フィルター５は、固定基板５１に設けられた第一制御電極５７１と、可動基板５２に設けられた第二制御電極５７２とを備え、傾斜制御部１５２は、第一制御電極５７１に、第一制御電流を流し、第二制御電極５７２に、フィルター平面視において、第一制御電流と逆方向となる第二制御電流を流す。
このため、第二制御電極５７２には、固定基板５１から離れる方向にローレンツ力（斥力）が作用し、当該ローレンツ力は、制御電極５７１，５７２間のギャップＧ３のギャップ寸法が小さいほど大きい力となる。したがって、このようなローレンツ力により、可動部５２１の傾斜を抑制することができ、反射膜５４，５５の平行度の悪化を抑制することができる。これにより、波長可変干渉フィルター５から高分解能で目的波長の光を透過させることができる。よって、光学モジュール１０において、目的波長の光の正確な光量を検出することができ、分光測定装置１において、各波長の正確な光量に基づいて精度の高い分光測定処理を実施することができる。
【００５９】
本実施形態では、電圧制御部１５１により静電アクチュエーター５６に電圧を印加させることで、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を所望の値に設定することができる。
ここで、静電アクチュエーター５６に駆動電圧を印加する際に、可動部５２１には静電引力と可動基板５２が有するばね力とにより、可動部５２１が振動する。これに対して、本実施形態では、傾斜制御部１５２は、可動部５２１の振動が収束するまでの間、制御電極５７１，５７２に制御電流を流し続ける。このため、静電引力に対して抗する斥力により、可動部５２１の振動を静止させる方向に力が作用し、可動部５２１の振動収束までの安定化時間を短縮することができる。
したがって、より迅速な光量取得が可能となり、分光測定処理に係る時間も短縮することができる。
【００６０】
本実施形態では、制御電極５７１，５７２間のギャップＧ３が、反射膜５４，５５間のギャップＧ１よりも小さい。このため、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を小さくする際に、制御電極５７１，５７２が当接することで、反射膜５４，５５同士の接触を防止でき、接触による反射膜５４，５５の劣化を抑制できる。
また、制御電極５７１，５７２の表面に絶縁膜５７１Ｂ，５７２Ｂが設けられているので、上述のように制御電極５７１，５７２同士が接触した場合でも、短絡を防止できる。
【００６１】
［第一実施形態の変形例］
上述した第一実施形態では、第一制御電極５７１がフィルター平面視において固定反射膜５４の外に設けられ、第二制御電極５７２が可動反射膜５５の外に設けられる構成例を示した。
これに対して、フィルター平面視において、第一制御電極５７１が固定反射膜５４に重なる領域に設けられ、第二制御電極５７２が可動反射膜５５に重なる領域に設けられる構成としてもよい。
図９は、第一実施形態の一変形例における波長可変干渉フィルターにおける固定基板５１を可動基板５２側から見た平面図である。なお、可動反射膜５５及び第二制御電極５７２の位置関係についての図示は省略する。
図９に示すように、第一制御電極５７１が設けられる位置としては、固定反射膜５４上であってもよい。この場合、固定反射膜５４が例えば誘電体多層膜等の非導電性素材により構成されている場合、第一制御電極５７１を直接固定反射膜５４上に設けてもよい。また、固定反射膜５４が金属膜等の導電性素材により構成されている場合、絶縁膜を介して第一制御電極５７１を設ければよい。
また、第二制御電極５７２においても同様に、可動反射膜５５上に設けられ、第一制御電極５７１及び第二制御電極５７２がフィルター平面視において重なる位置に配置される。
【００６２】
上述のように、反射膜５４，５５上に制御電極５７１，５７２を設ける構成では、制御電極５７１，５７２に制御電流を流すことで、反射膜５４，５５に対して直接ローレンツ力による斥力を作用させることができ、反射膜５４，５５の平行度をより精度よく制御することができる。また、図４及び図９を比較すると分かるように、反射膜５４，５５の設置面積を大きくでき、波長可変干渉フィルター５を透過する光の光量を増大させることができる。
【００６３】
［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。
上述した第一実施形態では、固定基板５１に設けられた第一制御電極５７１と、可動基板５２に設けられた第二制御電極５７２とに、それぞれ、フィルター平面視において逆方向となる制御電流を流す例を示した。これに対して、第二実施形態では、第一制御電極５７１及び第二制御電極５７２が設けられず、反射膜５４，５５に制御電流を流す点で、上記第一実施形態と相違する。
なお、以降の実施形態の説明にあたり、上述した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。
【００６４】
図１０は、本発明に係る第二実施形態の波長可変干渉フィルターにおける、固定反射膜及び可動反射膜の概略構成、及びこれらの反射膜に流れる制御電流を示す図である。
本実施形態では、固定反射膜５４及び可動反射膜５５として、例えば金属膜や金属合金膜等の導電性の反射膜が用いられる。また、誘電体多層膜の表層に透過性を有する導電性膜を形成する構成などとしてもよい。
そして、本実施形態では、図１０に示すように、固定反射膜５４には、入力用の固定引出電極５４Ａと、出力用の固定引出電極５４Ｂとが接続され、これらの入力用の固定引出電極５４Ａ及び出力用の固定引出電極５４Ｂは、それぞれ、固定反射膜５４の外周縁のうちフィルター中心点Ｏに対して点対称となる位置に接続されている。
また、可動反射膜５５には、入力用の可動引出電極５５Ａと、出力用の可動引出電極５５Ｂとが接続され、これらの入力用の可動引出電極５５Ａ及び出力用の可動引出電極５５Ｂは、それぞれ、可動反射膜５５の外周縁のうちフィルター中心点Ｏに対して点対称となる位置に接続されている。
また、これらの引出電極５４Ａ，５４Ｂ，５５Ａ，５５Ｂは、それぞれ傾斜制御部１５２に接続されている。
また、本実施形態の波長可変干渉フィルターにおいても、第一実施形態と同様に、ギャップ変更部である静電アクチュエーター５６が設けられている。
【００６５】
そして、傾斜制御部１５２は、図１０に示すように、入力用の固定引出電極５４Ａから出力用の固定引出電極５４Ｂに向かって第一制御電極を流し、入力用の可動引出電極５５Ａから出力用の可動引出電極５５Ｂに向かって第二制御電極を流す。これにより、上述した第一実施形態と同様に、フィルター平面視において、固定反射膜５４及び可動反射膜５５に流れる制御電流の方向が、互いに逆方向となり、固定反射膜５４及び可動反射膜５５間にローレンツ力による斥力が発生する。
また、本実施形態の傾斜制御部１５２においても、第一実施形態と同様に、静電アクチュエーター５６によりギャップＧ１のギャップ寸法を変化させた際に、第二基板の振動が収束する安定化時間までの間、傾斜制御部１５２は、制御電流を流し続ける。これにより、安定化時間の短縮を図ることができる。
【００６６】
［第二実施形態の作用効果］
本実施形態では、傾斜制御部１５２は、固定反射膜５４に第一制御電流を流し、可動反射膜５５に、フィルター平面視において第一制御電流と逆方向となる第二制御電流を流す。
このため、可動反射膜５５には、ローレンツ力による斥力が作用し、当該ローレンツ力は、反射膜５４，５５間のギャップＧ１のギャップ寸法が小さいほど大きい力となる。このため、第一実施形態と同様に、可動部５２１の傾斜を抑制することができ、反射膜５４，５５の平行度の悪化を抑制することができる。
また、本実施形態では、可動反射膜５５に対して直接ローレンツ力が作用する。このため、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の互いに対向する領域内において、例えば、可動反射膜５５の中心部が固定基板５１側に撓んでいる場合等でも、その撓みを修正して反射膜５４，５５が平行となるように作用させることができる。したがって、より確実に反射膜５４，５５の平行度を維持することができ、波長可変干渉フィルター５の分解能低下を抑制できる。
【００６７】
［第二実施形態の変形例］
上述した第二実施形態では、固定反射膜５４及び可動反射膜５５がそれぞれ１つのみ設けられる構成例を示した。これに対して、複数の固定反射膜５４と、これに対向する複数の可動反射膜５５とを備える構成にも適用できる。
図１１は、第二実施形態の変形例における波長可変干渉フィルター５Ａの概略構成を示す断面図である。図１２は、第二実施形態の変形例の波長可変干渉フィルター５Ａの固定反射膜５４の接続構成を示す図である。図１３は、第二実施形態の変形例の波長可変干渉フィルター５Ａの可動反射膜５５の接続構成を示す図である。
【００６８】
この波長可変干渉フィルター５Ａでは、図１１に示すように、光干渉領域５８内に、複数の固定反射膜５４及び可動反射膜５５が設けられている。そして、一対の固定反射膜５４及び可動反射膜５５により１つの光干渉部５８１が構成され、各光干渉部５８１に対してそれぞれ独立したディテクター１１が設けられている。このような波長可変干渉フィルター５Ａでは、各光干渉部５８１を透過した光をディテクター１１により受光させることが可能となる。
また、図示は省略するが、各反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を変更するための静電アクチュエーター５６が、フィルター平面視において光干渉領域５８の外に設けられている。
【００６９】
そして、複数の固定反射膜５４は、図１２に示すように直列に接続され、直列に接続された固定反射膜５４のうち一端部に接続された固定反射膜５４１には、入力用の固定引出電極５４Ａが接続されている。また、直列に接続された固定反射膜５４のうち他端部に接続された固定反射膜５４２には、出力用の固定引出電極５４Ｂが接続されている。
同様に、複数の可動反射膜５５は、図１３に示すように直列に接続され、直列に接続された可動反射膜５５のうち固定反射膜５４１に対向する可動反射膜５５１には、出力用の可動引出電極５５Ｂが接続されている。また、直列に接続された可動反射膜５５のうち固定反射膜５４２に対向する可動反射膜５５２には、入力用の可動引出電極５５Ａが接続されている。
これらの引出電極５４Ａ，５４Ｂ，５５Ａ，５５Ｂは、第二実施形態と同様、それぞれ傾斜制御部１５２に接続されている。
【００７０】
そして、傾斜制御部１５２は、第二実施形態と同様に、入力用の固定引出電極５４Ａから出力用の固定引出電極５４Ｂに向かって第一制御電極を流し、入力用の可動引出電極５５Ａから出力用の可動引出電極５５Ｂに向かって第二制御電極を流す。
このような波長可変干渉フィルター５Ａでは、各光干渉部５８１における反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法に応じたローレンツ力を作用させることができる。したがって、各光干渉部５８１におけるギャップＧ１の寸法を一様に維持することができ、各光干渉部５８１を透過する光の波長を高精度に揃えることができる。
【００７１】
なお、上記図１１から図１３の例では、反射膜５４，５５を円形状に構成する例を示したが、例えば図１４に示すように、固定反射膜５４とこれらを接続する電極とを同一幅寸法に構成してもよい。可動反射膜５５においても同様である。
【００７２】
さらに、上記図１１から図１４の例において、個々の光干渉部５８１に対してそれぞれ静電アクチュエーター５６が設けられ、各光干渉部５８１を透過する光の波長をそれぞれ個別に設定可能な構成としてもよい。この場合でも、各光干渉部５８１において、第二実施形態と同様に、反射膜５４，５５の平行度を高精度に維持することができ、各光干渉部５８１の分解能を向上することができる。
【００７３】
［第三実施形態］
次に、本発明に係る第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
上述した第一及び第二実施形態では、傾斜制御部１５２は、可動部５２１の振動が収束するまでの間、制御電極５７１，５７２（第二実施形態では、反射膜５４，５５）に制御電流を流し続けることで、安定化時間の短縮を図った。これに対して、第三実施形態では、傾斜制御部１５２Ａは、制御電極５７１，５７２に制御電流を流すことで、ローレンツ力の斥力により可動部５２１の傾斜を抑制するとともに、フィードバック制御時に当該ローレンツ力による斥力を駆動用の動力としても利用する。
【００７４】
図１５は、第三実施形態の光学モジュール１０Ａ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５Ｂでは、反射膜５４，５５が導電性を有し、これらの反射膜５４，５５を静電容量検出用電極として機能させる。つまり、反射膜５４，５５には、それぞれ静電容量検出用引出電極（図示略）が接続されており、駆動制御部１５Ａのギャップ検出部１５３に接続されている。このような静電容量検出用引出電極としては、例えば固定反射膜５４に対して、図４における入力用の第一制御電極５７１Ａ１と、出力用の第一制御電極５７１Ａ２との間に配置することができ、可動反射膜５５に対して、図５における入力用の第二制御電極５７２Ａ１と、出力用の第二制御電極５７２Ａ２との間に配置することができる。
なお、本実施形態では、反射膜５４，５５を静電容量検出用の電極としても機能させるが、例えば第二実施形態のように、反射膜５４，５５に制御電流を流す構成等では、別途、静電容量検出用の電極を固定基板５１及び可動基板５２に設ける構成としてもよい。
【００７５】
一方、図１５に示すように、光学モジュール１０Ａを構成する駆動制御部１５Ａは、電圧制御部１５１と、傾斜制御部１５２Ａと、ギャップ検出部１５３と、フィードバック制御部１５４とを備えている。
ギャップ検出部１５３は、反射膜５４，５５における静電容量を検出し、検出信号をフィードバック制御部１５４に出力する。
フィードバック制御部１５４は、傾斜制御部１５２Ａにフィードバック信号を出力する。
傾斜制御部１５２Ａは、制御電極５７１，５７２に対して、制御電流を流して、可動部５２１の傾斜を抑制するとともに、フィードバック信号に基づいて、制御電流の電流値を増減させる。
【００７６】
上述したような構成では、以下のように、波長可変干渉フィルター５Ｂの動作を制御する。
駆動制御部１５Ａは、制御部２０から指令信号が入力されると、電圧制御部１５１は、指令信号に応じた駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する。なお、本実施形態では、電圧制御部１５１は、ギャップＧ１の寸法が、目標波長に対応した寸法よりも小さくなるように駆動電圧を印加する。
この際、傾斜制御部１５２Ａは、第一実施形態と同様に、制御電極５７１，５７２に対して制御電流を流して、可動部５２１の傾斜を抑制する。
【００７７】
一方、ギャップ検出部１５３は、反射膜５４，５５に対して、静電容量検出用高周波電圧を印加し、反射膜５４，５５に保持された静電容量を検出する。
また、ギャップ検出部１５３は、検出した静電容量に応じた検出信号をフィードバック制御部１５４に出力する。
フィードバック制御部１５４は、検出信号が入力されると、制御部２０から入力された指令信号との偏差を算出し、偏差に応じたフィードバック信号を傾斜制御部１５２Ａに出力する。
【００７８】
傾斜制御部１５２Ａは、フィードバック制御部１５４からフィードバック信号が入力されると、フィードバック信号に基づいて、第一制御電極５７１に流す第一制御電流、及び第二制御電極５７２に流す第二制御電流の少なくともいずれかの電流値を増減させて、第二制御電極５７２に作用させるローレンツ力（斥力）の強さを増減させる。
以上のようなフィードバック制御を、フィードバック制御部１５４で算出される偏差が０（若しくは予め設定された閾値以下）となるまで実施し、ギャップＧ１のギャップ寸法を目的波長に対応した寸法に設定する。
【００７９】
［第三実施形態の作用効果］
本実施形態では、傾斜制御部１５２Ａは、制御電極５７１，５７２に流す制御電流をフィードバック信号に応じて増減させる。これにより、可動部５２１の傾斜をローレンツ力による斥力で抑制させつつ、当該ローレンツ力の大きさを変更することで、ギャップＧ１の寸法制御を行うことができる。
ここで、ローレンツ力は、上述した式（１）に示すように、制御電極５７１，５７２間のギャップＧ３のギャップ寸法ｄの−１乗に比例する。一方、静電アクチュエーター５６に作用する静電引力は、駆動電極５６１，５６２間のギャップＧ２のギャップ寸法の−２乗に比例する。したがって、ローレンツ力の制御は、静電引力の制御に比べて感度が低く、ギャップＧ３が小さい場合でも、高精度な制御が可能となる。
これにより、波長可変干渉フィルター５から精度よく目的波長の光を透過させることができる。また、上述した第一実施形態と同様に、静電引力に抗するローレンツ力を作用させることで、可動部５２１の振動を抑制でき、安定化時間の短縮をも図ることができ、可動部５２１の傾斜を抑制できるため、分解能が高い（半値幅が小さい）光を透過させることができる。
【００８０】
［その他の実施形態］
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。
例えば、第一実施形態において、略Ｃ字円弧状の制御電極５７１，５７２を構成する例を示したが、これに限定されない。
図１６、図１７、及び図１８は、第一制御電極５７１の他の形状例を示す図である。なお、第二制御電極５７２においても同様であるため、ここでの図示は省略する。
図１６に示すように、複数の第一制御電極５７１が設けられ、各第一制御電極５７１の端部にそれぞれ第一制御引出電極５７１Ａ１，５７１Ａ２が設けられる構成としてもよい。図１６では、複数の第一制御電極５７１に対して、共通の第一制御引出電極５７１Ａ１，５７１Ａ２を用いる例を示す。この場合、各第一制御電極５７１の電気抵抗が同じである場合、同一電流値の第一制御電流が流れる。なお、各第一制御電極５７１に対して、それぞれ独立した第一制御引出電極５７１Ａ１，５７１Ａ２を設ける構成としてもよい。この場合、各第一制御電極５７１に対して異なる第一制御電流を流すこともできる。
図１７に示す例は、第一制御電極５７１が、複数の円弧部５７１Ｃ１と、これらの円弧部５７１Ｃ１を接続する接続部５７１Ｃ２とにより構成される。
上記のような図１６及び図１７のような電極パターンでは、ローレンツ力による斥力を発生させる領域が増大するため、より大きい斥力により可動部５２１の傾斜を抑制することができる。
【００８１】
また、図１８に示すように、第一制御電極５７１を２つ以上の電極に分割する構成としてもよい。図１８は、２つの第一制御電極５７１Ｄ，５７１Ｅに分割し、これらに対向する第二制御電極５７２も同様に２つの第二制御電極５７２Ｄ，５７２Ｅに分割した例である。
図１８に示す例では、傾斜制御部１５２は、第一制御電極５７１Ｄに、第一制御引出電極５７１Ｄ１から第一制御引出電極５７１Ｄ２に向かう方向で第一制御電流を流し、第一制御電極５７１Ｅに、第一制御引出電極５７１Ｅ１から第一制御引出電極５７１Ｅ２に向かう方向で第一制御電極５７１Ｄに対する第一制御電流と同じ大きさの第一制御電流を流す。また、傾斜制御部１５２は、第二制御電極５７２Ｄに、第二制御引出電極５７２Ｄ１から第二制御引出電極５７２Ｄ２に向かう方向に第二制御電流を流し、第二制御電極５７２Ｅに、第二制御引出電極５７２Ｅ１から第二制御引出電極５７２Ｅ２に向かう方向に第二制御電極５７２Ｄに対する第二制御電流と同じ大きさの第二制御電流を流す。
なお、傾斜制御部１５２は、第一制御電極５７１Ｄに、第一制御引出電極５７１Ｄ１から第一制御引出電極５７１Ｄ２に向かう方向に第一制御電流を流し、第一制御電極５７１Ｅに、第一制御引出電極５７１Ｅ２から第一制御引出電極５７１Ｅ１に向かう方向に第一制御電流を流してもよい。この場合、傾斜制御部１５２は、第二制御電極５７２Ｄに、第二制御引出電極５７２Ｄ１から第二制御引出電極５７２Ｄ２に向かう方向に第二制御電流を流し、第二制御電極５７２Ｅに、第二制御引出電極５７２Ｅ２から第二制御引出電極５７２Ｅ１に向かう方向に第二制御電流を流す。
なお、第一制御電極５７１Ｄ及び第一制御電極５７１Ｅに対して同一の電流値の第一制御電流を流す例を示すが、例えば、可動部５２１の傾斜量等に応じて、これらの第一制御電流の電流値を異なる値に設定することもできる。第二制御電極５７２Ｄ，５７２Ｅに対する第二制御電流についても同様である。
【００８２】
また、図１６及び図１８に示す例では、第二制御電極５７２を、第一制御電極５７１と同一形状に形成するとしたが、これに限定されない。例えば図１９に示すように、第二制御電極５７２が、第一制御電極５７１Ｄ，５７１Ｅに対向する領域を含む１つの電極により構成されていてもよい。この場合、制御電極５７１Ｄ，５７２間、及び制御電極５７１Ｅ，５７２間で、それぞれローレンツ力による斥力が発生するように、制御電流を流す。例えば図１９の例では、傾斜制御部１５２は、第一制御電極５７１Ｄに、第一制御引出電極５７１Ｄ１から第一制御引出電極５７１Ｄ２に向かう方向に第一制御電流を流し、第一制御電極５７１Ｅに第一制御引出電極５７１Ｅ２から第一制御引出電極５７１Ｅ１に向かう方向に第一制御電流を流す。また、傾斜制御部１５２は、第二制御電極５７２の第二制御引出電極５７２Ａ１から第二制御引出電極５７２Ａ２に向かって第二制御電流を流す。
【００８３】
上述した各実施形態では、第二基板である可動基板５２に可動反射膜５５が設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、第一実施形態において、固定基板５４の溝（電極配置溝５１１や反射膜設置部５１２等）を閉塞するように第二反射膜である可動反射膜が設けられ、当該可動反射膜上に、絶縁層を介して第二制御電極５７２や第二駆動電極５６２が設けられる構成としてもよい。
この場合、固定基板５１に第一駆動電極５６１、第一制御電極５７１、及び固定反射膜５４を形成した後、電極配置溝５１１や反射膜設置５１２部等の溝部分を埋める犠牲層を形成する。そして、犠牲層上に第二駆動電極５６２、第二制御電極５７２を成膜し、さらに、犠牲層及び固定基板５１の第一接合部５１３上に第二反射膜を成膜した後、犠牲層を除去する。また、第二実施形態のように、反射膜自体に制御電流を流す場合は、制御電極５７１，５７２を形成しなくてもよい。
【００８４】
また、上述した各実施形態では、ギャップ変更部として静電アクチュエーター５６を例示し、静電アクチュエーター５６により、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の間のギャップＧ１の寸法を変更する構成を例示したが、これに限定されない。
例えば、ギャップ変更部としては、固定基板５１に設けられる第一誘電コイルと、可動基板５２に設けられる第二誘電コイルまたは永久磁石とにより構成される誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
更に、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、及び上部電極層を積層配置させ、下部電極層及び上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
さらには、電圧印加により反射膜間ギャップＧ１の大きさを変化させる構成に限られず、例えば、固定基板５１及び可動基板５２の間の空気圧を変化させることで、反射膜間ギャップＧ１の大きさを調整する構成なども例示できる。
【００８５】
さらに、ギャップ変更部が設けられない、波長固定側のファブリーペローエタロンに対しても、本発明を適用することができる。
波長固定型の干渉フィルターでは、上記実施形態のような可動部５２１や保持部５２２が設けられず、第一基板（固定基板５１）と第二基板（可動基板５２）との間隔（反射膜５４，５５間のギャップＧ１）が一定に維持される。しかしながら、このような波長固定型の干渉フィルターでも、例えば基板形成時の製造誤差や、第一基板及び第二基板の接合時の接合膜の厚みの不均一性等による要因により、反射膜５４，５５の平行度が悪化することが考えられる。
これに対して、このような干渉フィルターにおいても、上述した第一実施形態と同様に、第一基板に第一制御電極５７１を配置し、第二基板に第二制御電極５７２を配置し、これらの制御電極５７１，５７２に、それぞれ、フィルター平面視において逆方向となる制御電流を流す。また、第二実施形態のように、各反射膜５４，５５に制御電流を流す構成としてもよい。
これにより、波長固定型の干渉フィルターにおいても、反射膜同士の平行度を向上させることができ、干渉フィルターの分解能を向上させることができる。
【００８６】
上記第一実施形態において、制御電極５７１，５７２の厚み寸法を反射膜５４，５５の厚み寸法よりも大きくすることで、ギャップＧ３をギャップＧ１よりも小さくする例を示したが、これに限定されない。例えば、各制御電極５７１，５７２上の絶縁膜５７１Ｂ，５７２Ｂの少なくともいずれか一方の厚み寸法を大きくして、ギャップＧ３をギャップＧ１よりも小さくする構成としてもよい。
さらに、各制御電極５７１，５７２の少なくともいずれか一方の配置位置に凸部を設けてもよい。このような凸部としては、例えば固定基板５１や可動基板５２のエッチング加工時に形成してもよく、固定基板５１や可動基板５２上に別途膜部材を設ける等して、凸部を形成してもよい。
また、第一制御電極５７１上に絶縁膜５７１Ｂを設け、第二制御電極５７２上に絶縁膜５７２Ｂを設ける構成を例示したが、第一制御電極５７１及び第二制御電極５７２のいずれか一方にのみ絶縁膜が設けられる構成であってもよい。
【００８７】
上記第一及び第二実施形態において、可動部５２１の振動が収束するまでの安定化時間の間、制御電極５７１，５７２（第二実施形態では、反射膜５４，５５）に制御電流を流し続ける例を示したが、これに限定されない。例えば、傾斜制御部１５２は、可動部５２１が固定基板５１側に変位する際に、制御電流を流して斥力を発生させ、可動部５２１が固定基板５１から離れる方向に変位する際に、制御電流を止める処理を行ってもよい。可動部５２１が固定基板５１から離れる方向に移動する際に、斥力が作用すると、振幅を増大させることが考えられるが、上記のように、制御電流を止めることで、斥力による振幅の増大を抑制できる。また、可動部５２１が固定基板５１側に変位する際に、第一制御電流及び第二制御電流のいずれか一方を逆方向に流すことで、引力を発生させてもよい。この場合、可動部５２１が固定基板５１から離れる方向に変位する際に、振動を静止させる方向にローレンツ力を作用させることができるので、振動収束を早めることができる。
このような場合でも、振動が収束する直前に、制御電極５７１，５７２に、斥力を発生させるための制御電流を流すことで、ディテクター１１により光量検出を行う際に、反射膜５４，５５の平行度を向上させることができ、精度の高い光量検出を実施することができる。
【００８８】
第二実施形態の変形例として、複数の固定反射膜５４が直列接続され、これに対向する可動反射膜５５も直列接続される例を示したが、これに限定されない。
例えば、図２０に示すように、複数の固定反射膜５４が、並列に接続され、これに対向する複数の可動反射膜５５も並列に接続される構成としてもよい。
【００８９】
さらに、第二実施形態において、第一基板である固定基板５１上に第一反射膜である固定反射膜５４が設けられ、第二基板である可動基板５２上に第二反射膜である可動反射膜５５が設けられる構成を例示したが、これに限定されない。例えば、第一基板及び第二基板の少なくともいずれか一方が設けられない構成としてもよい。この場合、例えば、平行ガラス基板の一面に第一反射膜を設け、前記一面と平行となる他面に第二反射膜を設けた後、エッチング等により平行ガラス基板をエッチングする。当該構成では、第一基板や第二基板が設けられない構成となり、分光素子をより薄型化することができる。また、この場合、第一反射膜及び第二反射膜の間に例えばスペーサ等を介在させることで、反射膜間のギャップ寸法を維持できる。また、第一反射膜上に第一電極を設け、第二反射膜上に第二電極を設け、これらの第一電極及び第二電極の間に駆動電圧を印加することで、反射膜間のギャップ寸法を変更することができる。
このような構成でも、第一反射膜に第一制御電流を流し、第二反射膜に第二制御電流を流すことで、第一反射膜及び第二反射膜間にローレンツ力により斥力を作用させることができる。このため、第一基板や第二基板が設けられない構成であっても、第一反射膜や第二反射膜の撓みを抑制でき、反射膜間のギャップ寸法を一様に維持（平行度の悪化を抑制）することができる。
【００９０】
また、第一実施形態では、第一制御電極５７１及び第二制御電極５７２に制御電流を流し、第二実施形態では、固定反射膜５４及び可動反射膜５５に制御電流を流す例を示した。これに対して、第一制御電極５７１及び固定反射膜５４に第一制御電流を流し、第二制御電極５７２及び可動反射膜５５に第二制御電流を流す構成としてもよい。この場合、より大きい斥力を発生させることができる。
【００９１】
また、上記各実施形態では、光学モジュール１０，１０Ａに対して、波長可変干渉フィルター５，５Ａ，５Ｂが直接設けられる構成とした。しかしながら、光学モジュールとしては、複雑な構成を有するものもあり、特に小型の光学モジュールに対して、波長可変干渉フィルター５を直接設けることが困難な場合がある。これに対して、波長可変干渉フィルター５，５Ａ，５Ｂを筐体内に収納して光学モジュール等に設置する構成としてもよい。
図２１は、本発明の他の実施形態に係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。
【００９２】
図２１に示すように、光学フィルターデバイス６００は、波長可変干渉フィルター５と、当該波長可変干渉フィルター５を収納する筐体６０１と、を備えている。なお、本実施形態では、一例として波長可変干渉フィルター５を例示するが、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａや、第三実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂ等が用いられる構成としてもよい。
筐体６０１は、ベース基板６１０と、リッド６２０と、ベース側ガラス基板６３０と、リッド側ガラス基板６４０と、を備える。
【００９３】
ベース基板６１０は、例えば単層セラミック基板により構成される。このベース基板６１０には、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２が設置される。ベース基板６１０への可動基板５２の設置としては、例えば接着層等を介して配置されるものであってもよく、他の固定部材等に嵌合等されることで配置されるものであってもよい。また、ベース基板６１０には、光干渉領域（反射膜５４，５５が対向する領域）に対向する領域に、光通過孔６１１が開口形成される。そして、この光通過孔６１１を覆うように、ベース側ガラス基板６３０が接合される。ベース側ガラス基板６３０の接合方法としては、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットを用いたガラスフリット接合、エポキシ樹脂等による接着などを利用できる。
【００９４】
このベース基板６１０のリッド６２０に対向するベース内側面６１２には、波長可変干渉フィルター５の各引出電極５６２Ａ、５７２Ａ１，５７２Ａ２、及び各接続電極５６３，５７３Ａ，５７３Ｂのそれぞれに対応して内側端子部６１５が設けられている。なお、各引出電極５６２Ａ、５７２Ａ１，５７２Ａ２、及び各接続電極５６３，５７３Ａ，５７３Ｂと、内側端子部６１５との接続は、例えばＦＰＣ６１５Ａを用いることができ、例えばＡｇペースト、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）等により接合する。なお、内部空間６５０を真空状態に維持する場合は、アウトガスが少ないＡｇペーストを用いることが好ましい。また、ＦＰＣ６１５Ａによる接続に限られず、例えばワイヤーボンディング等による配線接続を実施してもよい。
また、ベース基板６１０は、各内側端子部６１５が設けられる位置に対応して、貫通孔６１４が形成されており、各内側端子部６１５は、貫通孔６１４に充填された導電性部材を介して、ベース基板６１０のベース内側面６１２とは反対側のベース外側面６１３に設けられた外側端子部６１６に接続されている。
そして、ベース基板６１０の外周部には、リッド６２０に接合されるベース接合部６１７が設けられている。
【００９５】
リッド６２０は、図２１に示すように、ベース基板６１０のベース接合部６１７に接合されるリッド接合部６２４と、リッド接合部６２４から連続し、ベース基板６１０から離れる方向に立ち上がる側壁部６２５と、側壁部６２５から連続し、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側を覆う天面部６２６とを備えている。このリッド６２０は、例えばコバール等の合金または金属により形成することができる。
このリッド６２０は、リッド接合部６２４と、ベース基板６１０のベース接合部６１７とが、接合されることで、ベース基板６１０に密着接合されている。
この接合方法としては、例えば、レーザー溶着の他、銀ロウ等を用いた半田付け、共晶合金層を用いた封着、低融点ガラスを用いた溶着、ガラス付着、ガラスフリット接合、エポキシ樹脂による接着等が挙げられる。これらの接合方法は、ベース基板６１０及びリッド６２０の素材や、接合環境等により、適宜選択することができる。
【００９６】
リッド６２０の天面部６２６は、ベース基板６１０に対して平行となる。この天面部６２６には、波長可変干渉フィルター５の光干渉領域に対向する領域に、光通過孔６２１が開口形成されている。そして、この光通過孔６２１を覆うように、リッド側ガラス基板６４０が接合される。リッド側ガラス基板６４０の接合方法としては、ベース側ガラス基板６３０の接合と同様に、例えばガラスフリット接合や、エポキシ樹脂等による接着などを用いることができる。
【００９７】
このような光学フィルターデバイス６００では、筐体６０１により波長可変干渉フィルター５が保護されているため、異物や大気に含まれるガス等による波長可変干渉フィルター５の特性変化を防止でき、また、外的要因による波長可変干渉フィルター５の破損を防止できる。また、帯電粒子の侵入を防止できるため、各電極５６１，５６２の帯電を防止できる。したがって、帯電によるクーロン力の発生を抑制でき、反射膜５４，５５の平行度をより確実に維持することができる。
【００９８】
また、例えば工場で製造された波長可変干渉フィルター５を、光学モジュールや電子機器を組み立てる組み立てライン等まで運搬する場合に、光学フィルターデバイス６００により保護された波長可変干渉フィルター５では、安全に運搬することが可能となる。
また、光学フィルターデバイス６００は、筐体６０１の外周面に露出する外側端子部６１６が設けられているため、光学モジュールや電子機器に対して組み込む際にも容易に配線を実施することが可能となる。
【００９９】
また、本発明の電子機器として、上記各実施形態では、分光測定装置１を例示したが、その他、様々な分野により本発明の光学モジュール、及び電子機器を適用することができる。
【０１００】
例えば、図２２に示すように、本発明の電子機器を、色を測定するための測色装置に適用することもできる。
図２２は、波長可変干渉フィルターを備えた測色装置４００の一例を示すブロック図である。
この測色装置４００は、図２２に示すように、検査対象Ａに光を射出する光源装置４１０と、測色センサー４２０（光学モジュール）と、測色装置４００の全体動作を制御する制御装置４３０とを備える。そして、この測色装置４００は、光源装置４１０から射出される光を検査対象Ａにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー４２０にて受光し、測色センサー４２０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Ａの色を分析して測定する装置である。
【０１０１】
光源装置４１０、光源４１１、複数のレンズ４１２（図２２には１つのみ記載）を備え、検査対象Ａ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４１２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４１０は、光源４１１から射出された基準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Ａに向かって射出する。なお、本実施形態では、光源装置４１０を備える測色装置４００を例示するが、例えば検査対象Ａが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置４１０が設けられない構成としてもよい。
【０１０２】
測色センサー４２０は、本発明の光学モジュールであり、図２２に示すように、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を透過する光を受光するディテクター１１と、波長可変干渉フィルター５で透過させる光の波長を可変する駆動制御部１５とを備える。また、測色センサー４２０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Ａ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４２０は、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、分光した光をディテクター１１にて受光する。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに、上述した波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂや、光学フィルターデバイス６００が設けられる構成としてもよい。また、波長可変干渉フィルター５Ｂを用いる場合、駆動制御部１５の代わりに、第三実施形態のような駆動制御部１５Ａを用いてもよい。
【０１０３】
制御装置４３０は、測色装置４００の全体動作を制御する。
この制御装置４３０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などを用いることができる。そして、制御装置４３０は、図２２に示すように、光源制御部４３１、測色センサー制御部４３２、及び測色処理部４３３などを備えて構成されている。
光源制御部４３１は、光源装置４１０に接続され、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置４１０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４３２は、測色センサー４２０に接続され、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー４２０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４２０に出力する。これにより、測色センサー４２０の駆動制御部１５は、制御信号に基づいて、静電アクチュエーター５６に電圧を印加し、波長可変干渉フィルター５を駆動させる。
測色処理部４３３は、ディテクター１１により検出された受光量から、検査対象Ａの色度を分析する。
【０１０４】
また、本発明の電子機器の他の例として、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムが挙げられる。このようなシステムとしては、例えば、本発明の光学モジュール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。
【０１０５】
図２３は、本発明の光学モジュールを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図２４は、図２３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２３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、波長可変干渉フィルター５、及び受光素子１３７（検出部）等を含む検出装置（光学モジュール）と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１３８（処理部）、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、波長可変干渉フィルター５の代わりに、上述した波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂや、光学フィルターデバイス６００が設けられる構成としてもよい。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，１３５Ｄ，１３５Ｅと、により構成されている。
また、図２４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２４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、波長可変干渉フィルター５を制御するための駆動制御部１５、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などを備えている。なお、波長可変干渉フィルター５Ｂを用いる場合、駆動制御部１５の代わりに、第三実施形態のような駆動制御部１５Ａを用いてもよい。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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などが除去される。
【０１０８】
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、ラマン散乱光が波長可変干渉フィルター５に入射する。そして、信号処理部１４４は、駆動制御部１５に対して制御信号を出力する。これにより、駆動制御部１５は、上記第一実施形態と同様にし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を駆動させ、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を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。この場合、波長可変干渉フィルター５から目的とするラマン散乱光を精度よく取り出すことができる。
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。
【０１０９】
なお、上記図２３及び図２４において、ラマン散乱光を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を例示したが、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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
図２５は、本発明の光学モジュール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２５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波長可変干渉フィルター５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、波長可変干渉フィルター５の代わりに、上述した波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂや、光学フィルターデバイス６００が設けられる構成としてもよい。
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、波長可変干渉フィルター５を制御する駆動制御部１５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。なお、波長可変干渉フィルター５Ｂを用いる場合、駆動制御部１５の代わりに、第三実施形態のような駆動制御部１５Ａを用いてもよい。
【０１１２】
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を通って波長可変干渉フィルター５に入射する。波長可変干渉フィルター５は駆動制御部１５の制御により、上記第一実施形態に示すような駆動方法で駆動される。これにより、波長可変干渉フィルター５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、駆動制御部１５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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
また、図２５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。
【０１１５】
更には、本発明の光学モジュール、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。
【０１１６】
また、電子機器としては、本発明の光学モジュール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、分光分析機などにも適用できる。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２６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２６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２６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波長可変干渉フィルター５を備えて構成されている。なお、波長可変干渉フィルター５の代わりに、上述した波長可変干渉フィルター５Ａ，５Ｂや、光学フィルターデバイス６００が設けられる構成としてもよい。
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、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。この時、各波長に対して、駆動制御部（図示略）が上記第一実施形態や第三実施形態に示すような本発明の駆動方法により波長可変干渉フィルター５を駆動させることで、精度よく目的波長の分光画像の画像光を取り出すことができる。
【０１１７】
更には、本発明の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く、例えば、発光素子が射出する所定波長域の光のうち、所定の波長を中心とした狭帯域の光のみを波長可変干渉フィルターで分光して透過させる光学式レーザー装置としても用いることができる。
また、本発明の光学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、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
【０１１８】
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。
【０１１９】
上記に示すように、本発明の光学モジュール、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、本発明の光学モジュールは、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、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。
【０１２０】
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】
【０１２１】
１…分光測定装置、５，５Ａ，５Ｂ…波長可変干渉フィルター、１０，１０Ａ…光学モジュール、１５，１５Ａ…駆動制御部、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、１００…ガス検出装置、１５１…電圧制御部、１５２…傾斜制御部、２００…食物分析装置、３００…分光カメラ、４００…測色装置、４３０…制御装置、５７１…第一制御電極、５７２…第二制御電極、Ｇ１…反射膜間のギャップ、Ｇ３…制御電極間のギャップ。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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