(57)【要約】【課題】迅速に目的波長の光を取り出すことができ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、固定基板と、固定基板に対向して配置された可動基板と、固定基板に設けられた固定反射膜と、可動基板に設けられ、固定反射膜に対向して配置された可動反射膜と、電圧印加により可動基板を固定基板側に撓ませて、固定反射膜と可動反射膜との間のギャップ量を変化させる静電アクチュエーターと、固定反射膜と可動反射膜との間に入射した光を干渉させ、目的波長の光を取り出すための目的電圧として一次遅れ波形の電圧を静電アクチュエーターに印加する一次遅れ回路１６と、を備えた。【選択図】図１
2014056072.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た第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向して配置された第二反射膜と、
電圧印加により前記第二基板を前記第一基板側に撓ませて、前記第一反射膜と前記第二反射膜との間のギャップ量を変化させるギャップ量変更部と、
前記第一反射膜と前記第二反射膜との間に入射した光を干渉させ、目的波長の光を取り出すための目的電圧として一次遅れ波形の電圧を前記ギャップ量変更部に印加する一次遅れ波形印加部と、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、
前記一次遅れ波形印加部の時定数は、前記第二基板の固有振動数に基づき設定されている
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、
前記一次遅れ波形印加部のカットオフ周波数は、前記第二基板の固有振動数の０．０６５倍以下の周波数に設定され、
前記時定数は、前記カットオフ周波数に基づき設定されている
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の光学モジュールにおいて、
前記第二基板は、前記第一基板側に変位可能な可動部と、前記可動部を保持する保持部とを有し、
前記第二反射膜は、前記可動部に配置されている
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項５】
請求項１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、
前記第一基板、前記第二基板、前記第一反射膜、前記第二反射膜及び前記ギャップ量変更部を収納する筐体を備え、
前記筐体内は、大気圧よりも減圧されている
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項６】
第一基板と、
前記第一基板に対向して配置された第二基板と、
前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向して配置された第二反射膜と、
電圧印加により前記第二基板を前記第一基板側に撓ませて、前記第一反射膜と前記第二反射膜との間のギャップ量を変化させるギャップ量変更部と、
前記第一反射膜と前記第二反射膜との間に入射した光を干渉させ、目的波長の光を取り出すための目的電圧として一次遅れ波形の電圧を前記ギャップ量変更部に印加する一次遅れ波形印加部と、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光に基づいて所定の処理を実施する処理部と、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、この反射膜間の距離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に記載の光共振器（波長可変干渉フィルター）は、表面に凹部が形成された第一基板と、第二基板とを備え、第二基板が凹部内部を閉塞するように接合されている。また、第一基板の凹部の底部、及び第二基板の凹部に対向する面には、互いに対向する反射膜、及び、これらの反射膜の間のギャップを調整する電極が設けられている。そして、第二基板は、凹部に対向する領域に、可動部とダイヤフラムとが設けられており、ダイヤフラムが撓むことで、可動部が凹部側に進退可能となる。
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、ダイヤフラムを変形させ、可動部を第一基板に対して進退させることで、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、上記のような波長可変干渉フィルターにより目的波長の光を取り出す場合、目的波長に応じた所定の設定電圧を電極間に印加する。この時、第二基板の可動部には、電圧印加に伴う静電引力と、第二基板のダイヤフラムの復元力とが作用するため、可動部が振動する。
したがって、従来、このような波長可変干渉フィルターを用いた分光測定装置では、可動部の振動が静止して目的波長の光が取り出されるまでに待機する必要があるという課題があった。
【０００６】
本発明は、迅速に目的波長の光を取り出すことができ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た第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向して配置された第二反射膜と、電圧印加により前記第二基板を前記第一基板側に撓ませて、前記第一反射膜と前記第二反射膜との間のギャップ量を変化させるギャップ量変更部と、前記第一反射膜と前記第二反射膜との間に入射した光を干渉させ、目的波長の光を取り出すための目的電圧として一次遅れ波形の電圧を前記ギャップ量変更部に印加する一次遅れ波形印加部と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
ここで、目的電圧をギャップ量変更部に印加すると、第二基板には、ギャップ量変更部により加えられる作用力（例えば静電引力等）と、第一基板から離れる方向に作用する復元力とが作用する。このため、第二基板は、目的電圧に対応した目的ギャップ量Ａλに対応する位置を振動中心として、所定の振幅（±αλ）で振動し、ギャップ量は、Ａλ±αλの範囲で変動する。その後、ギャップ量変更部に印加される電圧が変化しない場合、第二基板の振動の振幅が徐々に小さくなり、ギャップ量は、最終的に目的ギャップ量Ａλとなる。
また、目的電圧の印加後に最初に第二基板に作用する作用力は、目的電圧の印加が開始されてからギャップ量変更部の電圧が目的電圧に到達するまでの時間が短いほど、大きくなる。その結果、復元力も大きくなり、第二基板の最初の振幅も大きくなる。
【０００９】
本発明では、一次遅れ波形印加部により、ギャップ量変更部に対して一次遅れ波形の目的電圧を印加する。
このため、目的電圧の印加が開始されてから、ギャップ量変更部の電圧が目的電圧に到達するまでの時間を、矩形波形の目的電圧を印加する場合と比べて、長くすることができる。したがって、目的電圧の印加後に最初に第二基板に作用する作用力を、矩形波形の目的電圧を印加する場合と比べて小さくすることができ、この作用力に対応する復元力も小さくすることができる。その結果、第二基板の最初の振幅を小さくすることができ、第一反射膜及び第二反射膜から、目的波長の光を安定して取り出せることができるまでの時間（安定化時間）を短くすることができる。
更に、一次遅れ波形印加部としてパッシブ制御を行う一次遅れ回路を用いれば、上記の効果を奏することができる上、アクティブ制御を行う構成と比べて、安価でかつ簡単な構成とすることができる。
【００１０】
本発明の光学モジュールにおいて、前記一次遅れ波形印加部の時定数は、前記第二基板の固有振動数に基づき設定されていることが好ましい。
【００１１】
本発明では、第二基板の固有振動数に応じて、一次遅れ波形印加部の時定数を適切に設定することで、第二基板の共振ピーク周波数における励振を抑制でき、安定化時間を更に短くすることができる。
【００１２】
本発明の光学モジュールにおいて、前記一次遅れ波形印加部のカットオフ周波数は、前記第二基板の固有振動数の０．０６５倍以下の周波数に設定され、前記時定数は、前記カットオフ周波数に基づき設定されていることが好ましい。
【００１３】
ここで、一次遅れ波形印加部のカットオフ周波数が第二基板の固有振動数の０．０６５倍を超える周波数に設定し、時定数をカットオフ周波数に基づき設定した場合、安定化時間が大幅に悪化してしまう。
本発明では、一次遅れ波形印加部のカットオフ周波数を第二基板の固有振動数の０．０６５倍以下の周波数に設定し、時定数をカットオフ周波数に基づき設定することで、固有振動数での振動を抑え安定化時間を短縮することができる。
【００１４】
本発明の光学モジュールにおいて、前記第二基板は、前記第一基板側に変位可能な可動部と、前記可動部を保持する保持部とを有し、前記第二反射膜は、前記可動部に配置されていることが好ましい。
【００１５】
本発明では、第二基板は、可動部と保持部とを有し、保持部が変形することで、可動部が第一基板に対して進退する。このような構成では、保持部の変形により可動部が変位するため、可動部が変位した際の可動部の変形を抑制でき、可動部に設けられる第二反射膜の撓みを抑制できる。これにより、第一反射膜及び第二反射膜の平行度を維持することができ、可動部が変位した際の分解能の低下を抑制できる。
【００１６】
本発明の光学モジュールでは、前記第一基板、前記第二基板、前記第一反射膜、前記第二反射膜及び前記ギャップ量変更部を収納する筐体を備え、前記筐体内は、大気圧よりも減圧されていることが好ましい。
【００１７】
本発明では、第一基板、第二基板、第一反射膜、第二反射膜及びギャップ量変更部を筐体に収納し、この筐体内を大気圧よりも減圧する。このような構成では、上記のように、目的電圧の印加後に最初に第二基板に作用する作用力を、矩形波形の目的電圧を印加する場合と比べて小さくするため、減圧下（真空下）においても、第二基板の振動の収束を早めることができる。すなわち、第一基板及び第二基板を（減圧下）真空下で駆動させることで、電圧印加時における応答性の向上と、安定化時間の短縮との双方を両立することができる。
【００１８】
本発明の電子機器は、第一基板と、前記第一基板に対向して配置された第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に対向して配置された第二反射膜と、電圧印加により前記第二基板を前記第一基板側に撓ませて、前記第一反射膜と前記第二反射膜との間のギャップ量を変化させるギャップ量変更部と、前記第一反射膜と前記第二反射膜との間に入射した光を干渉させ、目的波長の光を取り出すための目的電圧として一次遅れ波形の電圧を前記ギャップ量変更部に印加する一次遅れ波形印加部と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜により取り出された光に基づいて所定の処理を実施する処理部と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明では、一次遅れ波形印加部により、ギャップ量変更部に対して一次遅れ波形の目的電圧を印加する。このため、第二基板に電圧を印加した際の振動をより迅速に静止させることができ、目的波長の光をより迅速に取り出すことができる。したがって、取り出された光に基づいた処理部による処理をより迅速に開始することができ、電子機器の処理速度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る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である。
【図２】一実施形態の一次遅れ回路の時定数と波長可変干渉フィルターの安定化時間との関係を示す図である。
【図３】一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図である。
【図４】図３のIII−III線を断面した際の波長可変干渉フィルターの断面図である。
【図５】一実施形態において、静電アクチュエーターに印加された駆動電圧の波形を示す図である。
【図６】変形例において、静電アクチュエーターに印加された駆動電圧の波形を示す図である。
【図７】本発明の光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターを備えた測色装置（電子機器）を示す概略図である。
【図８】本発明の光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置（電子機器）を示す概略図である。
【図９】図８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。
【図１０】本発明の光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターを備えた食物分析装置（電子機器）の概略構成を示す図である。
【図１１】本発明の光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターを備えた分光カメラ（電子機器）の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る一実施形態を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。図２は、一次遅れ回路の時定数と波長可変干渉フィルターの安定化時間との関係を示す図である。
分光測定装置１は、測定対象Ｘで反射され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電子機器である。
この分光測定装置１は、図１に示すように、波長可変干渉フィルター５と、ディテクター１１（検出部）と、Ｉ−Ｖ変換器１２と、アンプ１３と、Ａ／Ｄ変換器１４と、電圧印加部１５と、本発明の一次遅れ波形印加部を構成する一次遅れ回路１６と、制御部２０と、を備えている。
【００２２】
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し、受光した光の光強度に応じた検出信号（電流）を出力する。
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。
電圧印加部１５は、制御部２０の制御に基づいて、一次遅れ回路１６に矩形波形の駆動電圧を印加する。
一次遅れ回路１６は、例えば、ＲＣ（抵抗−キャパシタンス）回路にて構成されている。一次遅れ回路１６は、電圧印加部１５から印加される矩形波形の駆動電圧を一次遅れ波形の駆動電圧に変換して、波長可変干渉フィルター５の後述する静電アクチュエーター５６に対して印加する。
【００２３】
ここで、本実施形態において、後述する可動基板５２の固有振動数に基づいて、一次遅れ回路１６のカットオフ周波数ｆｃが設定されている。具体的には、カットオフ周波数ｆｃは、可動基板５２の固有振動数の０．０６５倍以下に設定されている。
本実施形態では、可動基板５２の固有振動数は、１０ｋＨｚに設定されている。このため、カットオフ周波数ｆｃは、０．６５ｋＨｚ以下に設定される。
また、カットオフ周波数ｆｃと時定数τとの関係は、以下の式（１）で表される。このことから、時定数τは、０．２４５ｍｓ以上に設定される。
本実施形態では、カットオフ周波数ｆｃは、可動基板５２の固有振動数の０．０４５倍の大きさである０．４５ｋＨｚに設定されている。また、時定数τは、０．３５４ｍｓに設定されている。
【００２４】
［数１］
ｆｃ＝１／（２πτ）  …  （１）
【００２５】
このように、固有振動数が１０ｋＨｚの可動基板５２に対して、一次遅れ回路１６の時定数τを０．３５４ｍｓに設定することで、図２に示すように、波長可変干渉フィルター５の安定化時間を短縮することができる。
【００２６】
［波長可変干渉フィルターの構成］
ここで、分光測定装置１に組み込まれる波長可変干渉フィルター５について、以下説明する。図３は、波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図である。図４は、図３をIII−III線で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３に示すように、例えば矩形板状の光学部材である。この波長可変干渉フィルター５は、図４に示すように、固定基板５１および可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ各種ガラスや水晶等により形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板の第二接合部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（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）により接合されることで、一体的に構成されている。
また、波長可変干渉フィルター５は、図１に示すように、内部空間が真空環境（又は大気圧よりも減圧された環境）に維持された筐体５０内に収納されて、分光測定装置１に組み込まれている。この筐体５０は、例えば、波長可変干渉フィルター５に設けられた後述する固定電極パッド５６３Ｐ及び可動電極パッド５６４Ｐと接続される内部電極と、内部電極と電気的に接続され、筐体５０外部に設けられる外部電極とを備える。これにより、筐体５０の外部電極を一次遅れ回路１６に接続することで、筐体５０内部を真空（減圧）に維持した状態で、波長可変干渉フィルターを駆動させることができる。
また、この筐体５０は、波長可変干渉フィルター５の後述する固定反射膜５４及び可動反射膜５５に対向する位置に、光透過部５０Ａを有し、この光透過部５０Ａを介して波長可変干渉フィルター５への入射光の入射、波長可変干渉フィルター５を透過した光に射出が可能となる。
ここで、波長可変干渉フィルター５、一次遅れ回路１６及び筐体５０により本発明の光学モジュールが構成されている。
【００２７】
固定基板５１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および可動反射膜５５は、ギャップＧ１（本発明のギャップ）を介して対向配置されている。そして、波長可変干渉フィルター５には、このギャップＧ１のギャップ量を調整（変更）するのに用いられる静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、本発明におけるギャップ量変更部に相当する。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた可動電極５６２とにより構成されている。これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２を介して対向する。ここで、これらの電極５６１，５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。ここで、電極間ギャップＧ２のギャップ量は、ギャップＧ１のギャップ量より大きい。
また、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１（可動基板５２）の基板厚み方向から見た図３に示すようなフィルター平面視において、固定基板５１及び可動基板５２の平面中心点Ｏは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の中心点と一致し、かつ後述する可動部５２１の中心点と一致する。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１又は可動基板５２の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板５１、接合膜５３、及び可動基板５２の積層方向から波長可変干渉フィルター５を見た平面視を、フィルター平面視と称する。
【００２８】
（固定基板の構成）
固定基板５１には、図４に示すように、エッチングにより電極配置溝５１１および反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、固定電極５６１および可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
また、固定基板５１の頂点Ｃ１には、切欠部５１４が形成されており、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側に、後述する可動電極パッド５６４Ｐが露出する。
【００２９】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１の平面中心点Ｏを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成されている。この電極配置溝５１１の溝底面は、固定電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁の頂点Ｃ１，頂点Ｃ２に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００３０】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、固定電極５６１が設けられている。より具体的には、固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられている。また、固定電極５６１上に、固定電極５６１及び可動電極５６２の間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１の外周縁から、頂点Ｃ２方向に延出する固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３の延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、一次遅れ回路１６に接続される固定電極パッド５６３Ｐを構成する。
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。
【００３１】
反射膜設置部５１２は、上述したように、電極配置溝５１１と同軸上で、電極配置溝５１１よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、当該反射膜設置部５１２の可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａを備えている。
この反射膜設置部５１２には、図４に示すように、固定反射膜５４が設置されている。この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。更に、誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
【００３２】
また、固定基板５１の光入射面（固定反射膜５４が設けられない面）には、固定反射膜５４に対応する位置に反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜は、低屈折率膜およ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。
【００３３】
そして、固定基板５１の可動基板５２に対向する面のうち、エッチングにより、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び電極引出溝５１１Ｂが形成されない面は、第一接合部５１３を構成する。この第一接合部５１３には、第一接合膜５３１が設けられ、この第一接合膜５３１が、可動基板５２に設けられた第二接合膜５３２に接合されることで、上述したように、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
【００３４】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、図３に示すようなフィルター平面視において、平面中心点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基板外周部５２５と、を備えている。
また、可動基板５２には、図３に示すように、頂点Ｃ２に対応して、切欠部５２４が形成されており、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に、固定電極パッド５６３Ｐが露出する。
【００３５】
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、可動電極５６２及び可動反射膜５５が設けられている。
なお、固定基板５１と同様に、可動部５２１の固定基板５１とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。このような反射防止膜は、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、可動基板５２の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させることができる。
【００３６】
可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２を介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から可動基板５２の頂点Ｃ１に向かって延出する可動引出電極５６４を備えている。この可動引出電極５６４の延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ１に位置する部分）は、一次遅れ回路１６に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４とギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。
なお、本実施形態では、上述したように、電極間ギャップＧ２のギャップ量がギャップＧ１のギャップ量よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、測定対象光として赤外線や遠赤外線を用いる場合等、測定対象光の波長域によっては、ギャップＧ１のギャップ量が、電極間ギャップＧ２のギャップ量よりも大きくなる構成としてもよい。
【００３７】
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、保持部５２２が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化が起こらない。したがって、可動部５２１に設けられた可動反射膜５５の撓みも生じず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を常に平行状態に維持することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイ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、平面中心点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。
【００３８】
基板外周部５２５は、上述したように、フィルター平面視において保持部５２２の外側に設けられている。この基板外周部５２５の固定基板５１に対向する面は、第一接合部５１３に対向する第二接合部５２３を備えている。そして、この第二接合部５２３には、第二接合膜５３２が設けられ、上述したように、第二接合膜５３２が第一接合膜５３１に接合されることで、固定基板５１及び可動基板５２が接合されている。
【００３９】
［制御部の構成］
図１に戻り、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、本発明の処理部に相当し、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、フィルター駆動部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は、各種データを記憶する記憶部３０を備える。この記憶部３０は、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧に対する、当該波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長の関係を示すＶ−λデータを記憶する。
【００４０】
フィルター駆動部２１は、波長可変干渉フィルター５により取り出す光の波長を設定するための駆動電圧を設定し、電圧印加部１５を制御して、一次遅れ回路１６により一次遅れ波形に変換した当該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。
ここで、フィルター駆動部２１は、記憶部３０に記憶されたＶ−λデータから、測定対象である目的波長に対応した駆動電圧を読み出し、読み出した駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する。
【００４１】
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。
【００４２】
［波長可変干渉フィルターの駆動方法］
以上のような波長可変干渉フィルター５では、固定電極パッド５６３Ｐ及び可動電極パッド５６４Ｐがそれぞれ一次遅れ回路１６を介して電圧印加部１５に接続されている。したがって、電圧印加部１５及び一次遅れ回路１６により、固定電極５６１及び可動電極５６２間に一次遅れ波形の電圧が印加されることで、静電引力により可動部５２１が固定基板５１側に変位する。これにより、ギャップＧ１のギャップ量を所定量に変更することが可能となる。
【００４３】
ここで、本実施形態では、制御部２０により、波長可変干渉フィルター５から目的波長の光を取り出すための目的電圧が設定され、制御部２０から電圧印加部１５に、静電アクチュエーター５６に目的電圧を印加させる旨の制御信号が入力される。これにより電圧印加部１５及び一次遅れ回路１６は、以下のような電圧制御により波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に駆動パルスを出力して駆動させる。
図５は、本実施形態において、静電アクチュエーター５６に印加された駆動電圧の波形を示す図である。
図５において、Ｖ１は、制御部２０により設定された第一目的電圧を示す。また、第一目的電圧の値は、静電アクチュエーター５６の駆動により、第一波長の光が波長可変干渉フィルター５を透過するような大きさに設定されている。
【００４４】
電圧印加部１５は、制御部２０から静電アクチュエーター５６に第一目的電圧Ｖ１を印加する旨の制御信号が入力されると、矩形波形の第一目的電圧Ｖ１を一次遅れ回路１６に入力する。一次遅れ回路１６は、図５に示すように、電圧印加部１５から入力された矩形波形を時定数τの一次遅れ波形に変換し、時刻Ｔ０（電圧印加開始タイミングＴ０）から時刻Ｔ３までの間、この変換後の一次遅れ波形の第一目的電圧Ｖ１を静電アクチュエーター５６に印加する。
【００４５】
静電アクチュエーター５６の電圧値（静電アクチュエーター５６に印加される電圧の値）は、時刻Ｔ０から大きくなり始め、時刻Ｔ０からτだけ経過した時刻Ｔ１において、第一目的電圧Ｖ１の０．６３倍の大きさとなる。その後、静電アクチュエーター５６の電圧値は、徐々に大きくなり、時刻Ｔ２において第一目的電圧Ｖ１と同じ大きさとなる。そして、静電アクチュエーター５６の印加電圧値は、時刻Ｔ３となるまで第一目的電圧Ｖ１に維持され続ける。
【００４６】
時刻Ｔ０から時刻Ｔ２までの間においては、静電アクチュエーター５６の電圧値が変化するため、この変化に伴う作用力及び復元力によって可動基板５２が振動する。このとき、静電アクチュエーター５６には、一次遅れ波形の第一目的電圧Ｖ１が印加されるため、安定化時間は、図２に示すように、一次遅れ回路１６の時定数τの値によって異なる長さとなる。そして、時刻Ｔ０から安定化時間が経過した後、静電アクチュエーター５６によって第一波長の光を取り出して所定の処理を行う。その後、時刻Ｔ３において、制御部２０は、電圧印加部１５で印加する電圧を０に設定する。
このとき、静電アクチュエーター５６の電圧値は、一次遅れ回路１６を介して制御されるため、徐々に小さくなり、時刻Ｔ３からτだけ経過した時刻Ｔ４において、第一目的電圧Ｖ１の０．３７倍の大きさとなる。その後、静電アクチュエーター５６の電圧値は、徐々に小さくなり、時刻Ｔ５において０となる。すなわち、静電アクチュエーター５６の電圧値は、一次遅れ波形状に小さくなる。
【００４７】
［実施形態の作用効果］
本実施形態の分光測定装置１では、一次遅れ回路１６により、静電アクチュエーター５６に対して一次遅れ波形の目的電圧を印加する。
これにより、矩形波形の目的電圧を印加する場合と比べて、目的電圧の印加後に最初に可動基板５２に作用する作用力を、矩形波形の目的電圧を印加する場合と比べて小さくすることができ、この作用力に対応する復元力も小さくすることができる。したがって、可動基板５２の最初の振幅を小さくすることができ、安定化時間を短くすることができる。
更に、パッシブ制御を行う一次遅れ回路１６を設けるだけで上記の効果を奏することができ、アクティブ制御を行う構成と比べて、安価でかつ簡単な構成とすることができる。
【００４８】
本実施形態では、一次遅れ回路１６の時定数τを可動基板５２の固有振動数に基づいて設定している。
これにより、例えば、固有振動数が１０ｋＨｚの可動基板５２に対して、一次遅れ回路１６のカットオフ周波数を可動基板５２の固有振動数よりも十分に小さい０．４５ｋＨｚに設定し、時定数τを０．３５４ｍｓに設定することで、可動基板５２の共振ピーク周波数における励振を抑制でき、安定化時間を短縮することができる。
【００４９】
本実施形態では、可動基板５２は、可動部５２１と保持部５２２とを有し、保持部５２２が変形することで、可動部５２１が固定基板５１に対して進退する。
これにより、可動部５２１が変位した際の可動部５２１の変形を抑制でき、可動部５２１に設けられる可動反射膜５５の撓みを抑制できる。したがって、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持することができ、可動部５２１が変位した際の分解能の低下を抑制できる。
【００５０】
本実施形態では、波長可変干渉フィルター５は、内部空間が真空に維持された筐体５０内に収納されている。
このような筐体５０内に収納した状態、つまり真空下で波長可変干渉フィルター５を駆動させることで、電圧印加時に可動部５２１に空気抵抗による応力が作用しない。したがって、電圧印加時における応答性を向上させることができる。また、通常は、このように真空下に波長可変干渉フィルター５を配置することで、可動部５２１に振動が収束しにくくなるが、本発明では、上記のように一次遅れ波形の目的電圧を印加することで、振動を迅速に収束させることができる。したがって、本実施形態では、波長可変干渉フィルター５の応答性の向上と、安定化時間の短縮との双方を図ることができる。
【００５１】
本実施形態では、可動基板５２の印加電圧を下げる際にも、この印加電圧が一次遅れ波形状に下がるように構成している。
これにより、可動基板５２の印加電圧を下げる際に、可動基板５２の振動を迅速に収束させることができる。
【００５２】
［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。
【００５３】
例えば、上記実施形態において、静電アクチュエーター５６によって第一波長の光のみを取り出す構成を例示したが、互いに異なる波長の光を順次取り出す構成としてもよい。
図６は、静電アクチュエーター５６に印加された駆動電圧の波形を示す図である。
図６において、Ｖｎ（ｎは、自然数（０を除く））は、制御部２０により設定された第ｎ目的電圧を示す。また、第ｎ目的電圧の値は、静電アクチュエーター５６の駆動により、第ｎ波長の光が波長可変干渉フィルター５を透過するような大きさに設定されている。
【００５４】
制御部２０は、上記実施形態と同様に、電圧印加部１５に対して、静電アクチュエーター５６に第一目的電圧Ｖ１を印加する旨の制御信号を入力する。この電圧印加部１５への制御信号の入力によって、静電アクチュエーター５６には、時刻Ｔ０〜時刻Ｔ３まで一次遅れ波形の第一目的電圧Ｖ１が印加され、第一波長の光が取り出される。
その後、制御部２０は、静電アクチュエーター５６に印加する電圧を第ｎ目的電圧Ｖｎだけ上げ、一次遅れ波形の第ｎ目的電圧Ｖｎを印加し、第ｎ波長の光を取り出す制御を順次繰り返す。
また、制御部２０は、静電アクチュエーター５６に印加する電圧を下げる際、上記の電圧を上げるときの制御と逆の制御を行う。これにより、静電アクチュエーター５６の電圧値は、一次遅れ波形状に順次小さくなる。
【００５５】
上記実施形態では、一次遅れ回路１６の時定数τを可動基板５２の固有振動数に基づいて設定したが、可動基板５２の固有振動数を考慮に入れずに、時定数τを設定してもよい。また、上記実施形態では、時定数τを０．３５４ｍｓに設定したが、一次遅れ回路１６を用いる構成であれば、時定数τは他の値であってもよい。これらのような構成であっても、矩形波形の目的電圧を印加する場合と比べて、安定化時間を短くすることができる。さらに、本発明の一次遅れ波形印加部として一次遅れ回路１６を用いたが、回路以外の構成を用いて一次遅れ波形の電圧を印加してもよい。
【００５６】
上記実施形態では、波長可変干渉フィルター５のギャップ量変更部として、電圧印加により静電引力によりギャップＧ１のギャップ量を変動させる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、固定電極５６１の代わりに、第一誘電コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘電コイル又は永久磁石を配置した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、および上部電極層を積層配置させ、下部電極層およ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。また、圧電素子を用いたギャップ量の調整では、圧電素子への印加電圧とギャップ量とが比例関係となるため、より容易に波長可変干渉フィルター５を駆動させることができる。
【００５７】
また、本発明の電子機器として、上記実施形態では、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。
【００５８】
例えば、図７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７は、光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターを備えた測色装置４００の一例を示す概略図である。
この測色装置４００は、図７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。
【００５９】
光源装置４１０、光源４１１、複数のレンズ４１２（図７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。
【００６０】
測色センサー４２０は、図７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電圧印加部１５及び一次遅れ回路１６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。
【００６１】
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７に示すように、光源制御部４３１、測色センサー制御部４３２、および測色処理部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の電圧印加部１５は、制御信号に基づいて、一次遅れ回路１６を介して静電アクチュエーター５６に一次遅れ波形の電圧を印加し、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。
【００６２】
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構成する波長可変干渉フィルターを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等のガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
【００６３】
図８は、光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図９は、図８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８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）等を含む検出装置と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部１３８、電力を供給する電力供給部１３９等から構成されている。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９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９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を制御するための電圧印加部１４６Ａ及び一次遅れ回路１４６Ｂ、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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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、電圧印加部１４６Ａを制御し、一次遅れ回路１４６Ｂを介して波長可変干渉フィルター５に印加する一次遅れ波形の電圧を調整し、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を波長可変干渉フィルター５で分光させる。この後、分光した光が受光素子１３７で受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路１４７を介して信号処理部１４４に出力される。
信号処理部１４４は、上記のようにして得られた検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光のスペクトルデータと、ＲＯＭに格納されているデータとを比較し、目的のガス分子か否かを判定し、物質の特定をする。また、信号処理部１４４は、表示部１４１にその結果情報を表示させたり、接続部１４２から外部へ出力したりする。
【００６７】
なお、上記図８及び図９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。
【００６８】
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。
【００６９】
図１０は、光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルター５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１０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。
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を制御する電圧印加部２２２Ａ及び一次遅れ回路２２２Ｂ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。
【００７０】
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は電圧印加部２２２Ａ及び一次遅れ回路２２２Ｂの制御により所望の波長を分光可能な一次遅れ波形の電圧が印加されており、分光された光が、例えばＣＣＤカメラ等により構成される撮像部２１３で撮像される。また、撮像された光は分光画像として、記憶部２２５に蓄積される。また、信号処理部２２４は、電圧印加部２２２Ａ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。
【００７１】
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。
【００７２】
また、図１０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。
【００７３】
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。
【００７４】
また、電子機器としては、本発明の光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターにより光を分光することで、分光画像を撮像する分光カメラ、分光分析機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１１は、光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターを備えた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１１に示すように、カメラ本体３１０と、撮像レンズユニット３２０と、撮像部３３０（検出部）とを備えている。
カメラ本体３１０は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット３２０は、カメラ本体３１０に設けられ、入射した画像光を撮像部３３０に導光する。また、この撮像レンズユニット３２０は、図１１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。
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。
【００７５】
更には、本発明の光学モジュールを構成する波長可変干渉フィルターをバンドパスフィルターとして用いてもよく、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構成する波長可変干渉フィルターを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
【００７６】
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。
【００７７】
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を構成する波長可変干渉フィルターは、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。
【００７８】
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】
【００７９】
１…分光測定装置（電子機器）、５…波長可変干渉フィルター（光学モジュール）、１６，１４６Ｂ，２２２Ｂ，…一次遅れ回路（一次遅れ波形印加部、光学モジュール）、２０…制御部（処理部）、５０…筐体（光学モジュール）、５１…固定基板（第一基板）、５２…可動基板（第二基板）、５４…固定反射膜（第一反射膜）、５５…可動反射膜（第二反射膜）、５６…静電アクチュエーター（ギャップ量変更部）、１００…ガス検出装置（電子機器）、２００…食物分析装置（電子機器）、３００…分光カメラ（電子機器）、４００…測色装置（電子機器）、５２１…可動部、５２２…保持部、Ｇ１…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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