(57)【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する第二基板と、
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、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
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、前記第一反射膜と前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、
前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み、
前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項２】
請求項１に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、前記平面視において前記光干渉領域の一部に中心を有する円の円周上に配置されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一基板に設けられた第一電極と、
前記第一基板に設けられた第二電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第一電極に対向する第三電極と、
前記第二基板に設けられ、前記第二電極に対向する第四電極と、を備え、
前記第一電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられる複数の第一部分電極と、複数の前記第一部分電極を接続する第一接続電極と、前記第一部分電極及び前記第一接続電極のいずれかに接続される第一引出電極と、を備え、
前記第二電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられる複数の第二部分電極と、複数の前記第二部分電極を接続する第二接続電極と、前記第二部分電極及び前記第二接続電極のいずれかに接続される第二引出電極と、を備え、
前記第一部分アクチュエーターは、前記平面視において、少なくとも前記第一部分電極と前記第三電極とが重なり合う領域により構成され、
前記第二部分アクチュエーターは、前記平面視において、少なくとも前記第二部分電極と前記第四電極とが重なり合う領域により構成された
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項４】
請求項３に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一部分アクチュエーターは、前記平面視において、前記第一部分電極及び前記第三電極が重なり合う領域と、前記第一接続電極の少なくとも一部及び前記第三電極が重なり合う領域とにより構成された
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第二部分アクチュエーターは、前記平面視において、前記第二部分電極及び前記第四電極が重なり合う領域と、前記第二接続電極の少なくとも一部及び前記第四電極が重なり合う領域とにより構成された
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、前記第一接続電極の一部及び前記第三電極が重なり合う円環対向領域を備え、
前記円環対向領域は、前記平面視において、前記光干渉領域の中心点を中心とする円環形状を有する
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項７】
請求項３から請求項６のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第二基板は、
前記第二反射膜が設けられる可動部と、
前記可動部の外側に設けられ、前記可動部を前記第一基板に対して進退移動可能に保持する保持部と、
前記保持部の外側に設けられ、前記第一基板に対して接合される接合領域、及び前記第一基板に対して所定ギャップを介して対向する非接合領域を有する基板外周部と、を有し、
前記第一接続電極及び前記第二接続電極の少なくともいずれか一方は、前記第一基板の前記基板外周部における前記非接合領域に対向して設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項８】
請求項７に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第三電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一部分電極と重なる複数の第三部分電極と、複数の前記第三部分電極を接続する第三接続電極と、を備え、
前記第四電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第二部分電極と重なる複数の第四部分電極と、複数の前記第四部分電極を接続する第四接続電極と、を備え、
前記第三接続電極及び前記第四接続電極の少なくともいずれか一方は、前記基板外周部における前記非接合領域に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項９】
請求項３から請求項８のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第三電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一部分電極と重なる複数の第三部分電極と、複数の前記第三部分電極を接続する第三接続電極と、前記第三部分電極及び前記第三接続電極のいずれかに接続される第三引出電極と、を備え、
前記第四電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第二部分電極と重なる複数の第四部分電極と、複数の前記第四部分電極を接続する第四接続電極と、前記第四部分電極及び前記第四接続電極のいずれかに接続される第四引出電極と、を備え、
前記第一引出電極は、前記平面視において、前記第三引出電極及び前記第四引出電極と重ならない位置に設けられ、
前記第二引出電極は、前記平面視において、前記第三引出電極及び前記第四引出電極と重ならない位置に設けられた
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１０】
請求項３から請求項７のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第三電極及び前記第四電極は、１つの円環状の共通電極により構成されている
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、静電アクチュエーターである
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項１２】
第一基板、前記第一基板に対向する第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、
前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、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、前記第一反射膜と前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーター、及び、前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターを備えた波長可変干渉フィルターと、
前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を具備し、
前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み、
前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
【請求項１３】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
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、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
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、前記第一反射膜と前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、
前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターに電圧を印加する電圧制御部と、を備え、
前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み、
前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１４】
請求項１３に記載の光学モジュールにおいて、
前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して第一電圧を印加した後、前記第二アクチュエーターに対して第二電圧を印加する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１５】
請求項１４に記載の光学モジュールにおいて、
前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して第一電圧を印加した状態で、前記第二アクチュエーターに第二電圧を印加する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１６】
請求項１５に記載の光学モジュールにおいて、
前記電圧制御部は、
前記第一アクチュエーターに対して印加する電圧を、段階的により大きい電圧に切り替えて前記第一電圧に設定し、
前記第二アクチュエーターに対して印加する電圧を、段階的により大きい電圧に切り替えて第二電圧に設定する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１７】
請求項１６に記載の光学モジュールにおいて、
前記電圧制御部は、
前記第一アクチュエーターに所定の電圧が印加される期間を、前記第一アクチュエーターに印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に長くし、
前記第二アクチュエーターに所定の電圧が印加される期間を、前記第二アクチュエーターに印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に長くする
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１８】
請求項１６または請求項１７に記載の光学モジュールにおいて、
前記電圧制御部は、
前記第一アクチュエーターに対して印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に、電圧切り替え時の電圧変化量を小さくし、
前記第二アクチュエーターに対して印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に、電圧切り替え時の電圧変化量を小さくする
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１９】
請求項１３から請求項１８のいずれかに記載の光学モジュールにおいて、
前記光干渉領域により取り出された光を検出する検出部を備える
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項２０】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
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、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
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、前記第一反射膜と前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備えた波長可変干渉フィルターと、
前記波長可変干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、
前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み、
前記第二分アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
ことを特徴とする電子機器。
【請求項２１】
第一基板と、
前記第一基板に対向する第二基板と、
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、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
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、前記第一反射膜と前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、
前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、前記平面視において前記光干渉領域の一部に中心を有する円の円周上に配置され、
前記中心と前記第一アクチュエーターとの間の距離は、前記中心と前記第二アクチュエーターとの間の距離に略同じである
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【請求項２２】
第一反射膜と、
前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
前記第一反射膜及び前記第二反射膜に垂直方向から見た平面視において、前記第一反射膜と前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、
前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み、
前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、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高反射膜と、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、第二基板を変形させ、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、一対の電極により構成される１つの静電アクチュエーターにより反射膜間ギャップを制御する構成であるため、ノイズ等による駆動電圧の変動による反射膜間ギャップのギャップ量変動が発生する場合があり、反射膜間ギャップのギャップ制御の精度が悪化するという課題があった。
【０００６】
本発明は、高精度に反射膜間ギャップの調整ができる波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、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】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、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、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、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、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
【０００８】
ここで、本発明で述べる「同一形状」、「等角度間隔」「同一距離」とは、反射膜間の平行度が維持される範囲であれば、僅かな誤差を含むものである。
本発明では、第一反射膜及び第二反射膜が重なる光干渉領域の外周側に、互いに独立して駆動可能な第一アクチュエーターと第二アクチュエーターとが設けられている。このような構成では、第一アクチュエーターと第二アクチュエーターとを、それぞれ、独立して駆動させることができる。したがって、１つの静電アクチュエーターにより反射膜間ギャップを制御する場合に比べて、より細かい電圧設定を実施することができ、反射膜間ギャップの調整を精度よく実施することができる。
【０００９】
一方、光干渉領域の外側に２つのアクチュエーターを設ける構成としては、第一基板及び第二基板の光干渉領域の外側に円環状の内側電極を配置し、この内側電極の外側に一部にスリットを設けた円弧状（Ｃ字状）の外側電極を配置し、内側電極の引出電極を外側電極のスリットに配置する構成等が考えられる。しかしながら、このような構成では、外側電極により構成される静電アクチュエーターは、スリットが設けられる位置において静電引力が作用しない。したがって、外側電極により構成される静電アクチュエーターを駆動した際に、第一反射膜及び第二反射膜の平行性が悪化することが考えられる。
これに対して、本発明では、第一アクチュエーターを構成する複数の第一部分アクチュエーターが、同一形状となるため、各第一部分アクチュエーターに作用する静電引力は同じ大きさとなる。また、これらの第一部分アクチュエーターが、光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、中心点からの距離が等しい位置に配置されているので、光干渉領域の中心に対してバランスよく静電引力が作用することになる。
同様に、第二アクチュエーターを構成する複数の第二部分アクチュエーターが、同一形状となり、光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、中心点からの距離が等しい位置に配置されている。したがって、第二アクチュエーターによる静電引力も、光干渉領域の中心に対してバランスよく作用することになる。
これにより、第一基板又は第二基板を、光干渉領域の中心に対してバランスよく撓ませることができ、第一反射膜や第二反射膜の平行度を保った状態で反射膜間ギャップを変化させることが可能となり、より精度よく反射膜間ギャップのギャップ調整を実施することが可能となる。
【００１０】
本発明の波長可変干渉フィルターは、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、前記平面視において前記光干渉領域の一部に中心を有する円の円周上に配置されていることが好ましい。
本発明では、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターは、同一円の円周上に配置されている。このような構成では、例えば、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターが、それぞれ異なる円周上に配置される構成に比べて、波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。
【００１１】
本発明の波長可変干渉フィルターは、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第一基板に設けられた第二電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に対向する第三電極と、前記第二基板に設けられ、前記第二電極に対向する第四電極と、を備え、前記第一電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられる複数の第一部分電極と、複数の前記第一部分電極を接続する第一接続電極と、前記第一部分電極及び前記第一接続電極のいずれかに接続される第一引出電極と、を備え、前記第二電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられる複数の第二部分電極と、複数の前記第二部分電極を接続する第二接続電極と、前記第二部分電極及び前記第二接続電極のいずれかに接続される第二引出電極と、を備え、前記第一部分アクチュエーターは、前記平面視において、少なくとも前記第一部分電極と前記第三電極とが重なり合う領域により構成され、前記第二部分アクチュエーターは、前記平面視において、少なくとも前記第二部分電極と前記第四電極とが重なり合う領域により構成されたことが好ましい。
【００１２】
本発明では、第一電極は、第三電極との間で第一部分アクチュエーターを構成する複数の第一部分電極と、これらの第一部分電極を接続する第一接続電極と、第一引出電極とを備える。このような構成では、各第一部分電極が第一接続電極により接続されている。このため、第一引出電極に対して電位を設定することで、各第一部分電極を同電位に設定することができ、配線構造の簡略化を図れる。
同様に、第二電極は、第四電極との間で第二部分アクチュエーターを構成する複数の第二部分電極と、これらの第二部分電極を接続する第二接続電極と、第二引出電極と、を備える。このため、第二引出電極に対して電位を設定することで、各第二部分電極の電位を同電位に設定することができ、配線構造の簡略化を図れる。
【００１３】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一部分アクチュエーターは、前記平面視において、前記第一部分電極及び前記第三電極が重なり合う領域と、前記第一接続電極の少なくとも一部及び前記第三電極が重なり合う領域とにより構成されていることが好ましい。
一般に、第一アクチュエーターや第二アクチュエーターを構成する各電極の電極形状としては、波長可変干渉フィルターの構成簡略化、小型化のために、簡素な形状の電極形状とすることが好ましい。しかしながら、特に３つ以上の第一部分電極が設けられる場合等において、電極形状を簡素化すると、第一接続電極と第三電極とが対向しない構成とすることが困難な場合がある。これに対して、本発明では、第一接続電極と第三電極とが重なる領域も、光干渉領域の中心点からの距離が等しく、等角度間隔に配置され、かつ各領域が同一形状となる。したがって、上記発明と同様に、第一アクチュエーターによる静電引力も、光干渉領域の中心に対してバランスよく作用させることができる。また、電極形状を簡素化できるため、波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二部分アクチュエーターは、前記平面視において、前記第二部分電極及び前記第四電極が重なり合う領域と、前記第二接続電極の少なくとも一部及び前記第四電極が重なり合う領域とにより構成されていることが好ましい。
本発明においても上記発明と同様に、第二接続電極と第四電極とが重なる領域も、光干渉領域の中心点からの距離が等しく、等角度間隔に配置され、かつ各領域が同一形状となる。このため、第二静電アクチュエーターによる静電引力を、光干渉領域の中心に対してバランスよく作用させることができ、かつ、電極形状の簡素化により波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。
【００１５】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、前記第一接続電極の一部及び前記第三電極が重なり合う円環対向領域を備え、前記円環対向領域は、前記平面視において、前記光干渉領域の中心点を中心とする円環形状を有することが好ましい。
本発明では、第一接続電極が円環部を有する場合では、この円環部を第三電極に対向させることで、第一アクチュエーターに円環対向領域を設けることができる。このような円環対向領域は、光干渉領域の中心点に対して対称形状となる。したがって、第一アクチュエーターが、上述したような複数の第一部分アクチュエーターに加え、円環対向領域により構成される円環アクチュエーターを備える場合でも、バランスよく静電引力を作用させることができ、反射膜を傾斜させることなく、精度よく反射膜間ギャップを調整することができる。
【００１６】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられる可動部と、前記可動部の外側に設けられ、前記可動部を前記第一基板に対して進退移動可能に保持する保持部と、前記保持部の外側に設けられ、前記第一基板に対して接合される接合領域、及び前記第一基板に対して所定ギャップを介して対向する非接合領域を有する基板外周部と、を有し、前記第一接続電極及び前記第二接続電極の少なくともいずれか一方は、前記第一基板の前記基板外周部における前記非接合領域に対向して設けられたことが好ましい。
【００１７】
本発明では、第二基板は、可動部と保持部と基板外周部とを有し、基板外周部には、第一基板に対して所定ギャップを介して対向する非接合部が設けられる。このような非接合部は、保持部の外側に位置する部分であり、静電引力が発生した場合でも、可動部は保持部に比べて、撓み量を極めて小さくできる。したがって、この基板外周部の非接合部に対して、第一接続電極や第二接続電極を配置することで、これらの接続電極が、非接合部において第三電極や第四電極に対して対向したとしても、発生する静電引力による基板の撓みを抑制できる。
【００１８】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第三電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一部分電極と重なる複数の第三部分電極と、複数の前記第三部分電極を接続する第三接続電極と、を備え、前記第四電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第二部分電極と重なる複数の第四部分電極と、複数の前記第四部分電極を接続する第四接続電極と、を備え、前記第三接続電極及び前記第四接続電極の少なくともいずれか一方は、前記基板外周部における前記非接合領域に設けられたことが好ましい。
【００１９】
本発明では、第三電極も、第一電極と同様に、複数の第三部分電極、及び第三接続電極を備えている。また、第四電極も第二電極と同様に、複数の第四部分電極、及び第四接続電極を備えている。このような構成でも、第三接続電極及び第四接続電極の少なくともいずれか一方が、基板外周部の非接合部に設けられることで、これらの接続電極が、非接合部において第一接続電極や第二接続電極に対して対向したとしても、又は、第一引出電極や第二引出電極に対向したとしても、発生する静電引力による基板の撓みを抑制できる。
【００２０】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第三電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一部分電極と重なる複数の第三部分電極と、複数の前記第三部分電極を接続する第三引出電極と、前記第三部分電極及び前記第三接続電極のいずれかに接続される第三引出電極と、を備え、前記第四電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第二部分電極と重なる複数の第四部分電極と、複数の前記第四部分電極を接続する第四引出電極と、前記第四部分電極及び前記第四接続電極のいずれかに接続される第四引出電極と、を備え、前記第一引出電極は、前記平面視において、前記第三引出電極及び前記第四引出電極と重ならない位置に設けられ、前記第二引出電極は、前記平面視において、前記第三引出電極及び前記第四引出電極と重ならない位置に設けられたことが好ましい。
本発明では、第一引出電極、第二引出電極、第三引出電極、及び第四引出電極は、平面視において、それぞれ互いに重ならない位置に設けられている。このため、これらの引出電極での静電引力の発生を抑制し、反射膜の傾斜を抑制できる。
【００２１】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第三電極及び前記第四電極は、１つの円環状の共通電極により構成されていることが好ましい。
本発明では、第三電極及び第四電極は、１つの円環状の共通電極により構成されているので、第二基板に設けられる電極形状を簡略化できる。すなわち、接続電極が不要となり、また、引出電極の数も１つにすることができる。これにより、電極形成部分の面積を削減でき、波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。
【００２２】
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、静電アクチュエーターであることが好ましい。
本発明では、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターとして、静電アクチュエーターが用いられる。このような静電アクチュエーター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反射膜間ギャップを変化させることができ、構成の簡略化を図れる。
【００２３】
本発明の光学フィルターデバイスは、第一基板、前記第一基板に対向する第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、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、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーター、及び、前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターを備えた波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を具備し、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
【００２４】
本発明では、上述した発明と同様に、波長可変干渉フィルターにおいて、高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。これに加えて、波長可変干渉フィルターが筐体内に収納されることで、波長可変干渉フィルターを外部からの衝撃から保護することができる。また、筐体により外部からの帯電粒子の侵入を抑制でき、第一アクチュエーターや第二アクチュエーターを構成する各電極や、各反射膜が帯電粒子により帯電することを抑制でき、より高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。
【００２５】
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する第二基板と、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、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、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、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターに電圧を印加する電圧制御部と、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
【００２６】
本発明では、電圧制御部により、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターをそれぞれ独立して駆動させることができ、波長可変干渉フィルターにおいて、高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。
【００２７】
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して第一電圧を印加した後、前記第二アクチュエーターに対して第二電圧を印加することが好ましい。
この発明では、第一アクチュエーターに第一電圧を印加して、反射膜間ギャップを第一電圧に応じたギャップ量だけ変位させた後、第二電圧を印加することで、反射膜間ギャップを目標とするギャップ量まで変位させる。これにより、反射膜間ギャップの変動時に生じる基板の振動をより迅速に収束させることができ、迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
【００２８】
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して第一電圧を印加した状態で、前記第二アクチュエーターに第二電圧を印加することが好ましい。
この発明では、第一アクチュエーターに第一電圧が印加された状態で、第二アクチュエーターに第二電圧を印加する。つまり、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターにより反射膜間ギャップのギャップ量を変化させることになる。このようなギャップ制御では、例えば、第一アクチュエーターに第一電圧を印加した後、第一アクチュエーターへの電圧印加を停止して、第二アクチュエーターに第二電圧を印加する場合に比べて、第二アクチュエーターへの印加電圧を小さくできる。したがって、第二アクチュエーター駆動時に発生する基板の振動を小さくでき、より迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
また、１つのアクチュエーターに対して大きい電圧を印加して反射膜間ギャップを変化させる場合に比べて、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターに印加する電圧を細かく制御することができ、電源変動や環境に依存したノイズの影響を抑えることができる。これにより、高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。
【００２９】
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して印加する電圧を、段階的により大きい電圧に切り替えて前記第一電圧に設定し、前記第二アクチュエーターに対して印加する電圧を、段階的により大きい電圧に切り替えて第二電圧に設定することが好ましい。
この発明では、第一アクチュエーターに印加する電圧を、小さい電圧からより大きい電圧に切り替え、段階的に変化させる。これにより、第一アクチュエーター駆動時の基板の振動を迅速に収束させることができる。
また、この後、第一アクチュエーターへの印加電圧を第一電圧に維持したまま、第二アクチュエーターに第二電圧を印加することで、上記発明と同様に、第二アクチュエーター駆動時の基板の振動を抑制することができる。さらに、第二アクチュエーター駆動時において、印加電圧を小さい電圧からより大きい電圧に段階的に変化させることで、第二アクチュエーター駆動時に発生する基板の振動をより低減させることができる。これにより、より迅速に、波長可変干渉フィルターから目的波長の光が取り出すことができる。
【００３０】
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに所定の電圧が印加される期間を、前記第一アクチュエーターに印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に長くし、前記第二アクチュエーターに所定の電圧が印加される期間を、前記第二アクチュエーターに印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に長くすることが好ましい。
本発明では、第一及び第二アクチュエーターに対して、電圧が切り替えられる毎に、切り替えられた後の電圧の印加時間を、切り替えられる前の電圧の印加時間よりも長くする。
一般に、アクチュエーターでは、印加する電圧を大きくするに従って、基板も大きく撓むため、基板の復元力も大きくなり、振動が静止するまでの時間も長くなる。これに対して、本発明では、第一及び第二アクチュエーターへの印加電圧を大きくするに従って、電圧印加期間を長くする。これにより、基板の振動がある程度減衰した状態で次の電圧に切り替えられることになり、基板の振動がほとんど減衰されていない状態でより大きい電圧が印加される場合に比べて、振動収束を早めることができる。これにより、より迅速に、波長可変干渉フィルターから目的波長の光が取り出すことができる。
【００３１】
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に、電圧切り替え時の電圧変化量を小さくし、前記第二アクチュエーターに対して印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に、電圧切り替え時の電圧変化量を小さくすることが好ましい。
【００３２】
この発明では、電圧制御部は、第一及び第二アクチュエーターに印加する電圧を、より大きい電圧に切り替える毎に、当該電圧切り替え時の電圧変化量を小さくする。すなわち、電圧制御部は、電圧切り替え時の電圧変化量を、電圧切替を実施する毎に徐々に小さくする。
特に、第一及び第二アクチュエーターとして静電アクチュエーターを用いる場合、基板を撓ませて反射膜間ギャップを狭める場合、静電アクチュエーターに印加する電圧が大きくなるに従って、電圧変化量に対するギャップ変動量（感度）が大きくなる。このため、一定間隔で電圧を切り替えると、大きい電圧を印加する領域では、基板の振動振幅も大きくなり、振動収束に係る時間の長時間化や、オーバーシュートによる反射膜同士の接触などの問題が発生するおそれがある。
これに対して、本発明では、第一及び第二アクチュエーターへの印加電圧の電圧変化量を、電圧を切り替える毎に小さくする。これにより、上記のような振動収束の時間の短時間化を図れ、オーバーシュートの不都合をも回避することができる。
【００３３】
本発明の光学モジュールは、前記光干渉領域により取り出された光を検出する検出部を備えることが好ましい。
本発明では、上記のように、電圧制御部により、迅速かつ高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。したがって、検出部により、迅速に、かつ正確な目的波長の光の光量を検出することができる。
【００３４】
本発明の電子機器は、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、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、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、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、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備えた波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二分アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
【００３５】
本発明では、高精度に制御された反射膜間ギャップに基づいた正確な目的波長の光を光干渉領域から取り出すことができ、電子機器は、当該光に基づいて、正確な処理を実施することができる。
【００３６】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、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、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、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、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、前記平面視において前記光干渉領域の一部に中心を有する円の円周上に配置されていることを特徴とする。
【００３７】
本発明では、同一の円周上に、それぞれ独立して駆動可能な第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターが設けられる。この場合、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターの駆動を制御することで、１つのアクチュエーターのみにより反射膜間ギャップを制御する場合に比べて、ギャップ制御の精度を向上させることができる。
【００３８】
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一反射膜と、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜に垂直方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
本発明では、上述した発明と同様に、第一アクチュエーターと第二アクチュエーターとを、それぞれ、独立して駆動させることで、反射膜間ギャップの調整を精度よく実施することができる。
また、第一アクチュエーターを構成する複数の第一部分アクチュエーターは、同一形状となり、光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、中心点からの距離が等しい位置に配置されているので、光干渉領域の中心に対してバランスよく静電引力が作用することになる。同様に、第二アクチュエーターを構成する複数の第二部分アクチュエーターが、同一形状となり、光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、中心点からの距離が等しい位置に配置されている。したがって、第二静電アクチュエーターによる静電引力も、光干渉領域の中心に対してバランスよく作用することになる。
これにより、第一基板又は第二基板を、光干渉領域の中心に対してバランスよく撓ませることができ、第一反射膜や第二反射膜の平行度を保った状態で反射膜間ギャップを変化させることが可能となり、より精度よく反射膜間ギャップのギャップ調整を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【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の概略構成を示す平面図。
【図３】第一実施形態の固定基板を可動基板側から見た平面図。
【図４】第一実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図５】図２の波長可変干渉フィルターをＡ−Ａ´線で断面した際の断面図。
【図６】図２の波長可変干渉フィルターをＢ−Ｂ´線で断面した際の断面図。
【図７】目的波長に対する電圧テーブルデータの一例を示す図。
【図８】図７に示す電圧テーブルデータのデータ番号順に駆動することで実現される電圧印加のタイミングチャート。
【図９】第二実施形態における波長可変干渉フィルターを示す平面図。
【図１０】第三実施形態における波長可変干渉フィルターを示す平面図。
【図１１】第四実施形態における可動基板を固定基板側から見た平面図。
【図１２】第五実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。
【図１３】本発明の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。
【図１４】本発明の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。
【図１５】図１４のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。
【図１６】本発明の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。
【図１７】本発明の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。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第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である。
分光測定装置１は、本発明の電子機器であり、測定対象Ｘで反射された測定対象光における所定波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する。
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、制御部２０と、を備えている。
【００４１】
［光学モジュールの構成］
次に、光学モジュール１０の構成について、以下に説明する。
光学モジュール１０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、電圧制御部１５と、を備えて構成されている。更に、光源を備える構成としてもよい。
【００４２】
［波長可変干渉フィルターの構成］
光学モジュール１０の波長可変干渉フィルター５について、以下説明する。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、固定基板５１を可動基板５２側から見た平面図である。図４は、可動基板５２を固定基板５１側から見た平面図である。図５は、図２の波長可変干渉フィルター５をＡ−Ａ´線で断面した際の断面図である。図６は、図２の波長可変干渉フィルター５をＢ−Ｂ´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２に示すように、例えば矩形板状の光学部材であり、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、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により接合されることで、一体的に構成されている。
【００４３】
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、反射膜間ギャップ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、本発明の光干渉領域Ａｒ０が構成される。
波長可変干渉フィルター５には、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を調整（変更）するのに用いられる第一静電アクチュエーター５６（第一アクチュエーター）及び第二静電アクチュエーター５７（第二アクチュエーター）が設けられている。これらの第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７は、それぞれ、電圧制御部１５の制御により独立して駆動可能となる。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１または可動基板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。
【００４４】
（固定基板の構成）
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、各静電アクチュエーター５６，５７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、図５、及び図６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および反射膜設置部５１２を備える。また、固定基板５１の頂点Ｃ３，Ｃ４には、図２及び図３に示すように、切欠部５１４が設けられている。
【００４５】
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を中心とした半径Ｒ１の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、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７を構成する電極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の各頂点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４に向かって延出する４つの電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００４６】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａ及び電極引出溝５１１Ｂには、第一静電アクチュエーター５６を構成する第一電極５６１と、第二静電アクチュエーター５７を構成する第二電極５７１と、が設けられる。なお、図２では、各基板５１，５２の電極構成を分かり易くするため、固定基板５１側に設けられる第一電極５６１及び第二電極５７１を実線で表示し、可動基板５２側に設けられる第三電極５６２及び第四電極５７２を破線にて表示している。
【００４７】
第一電極５６１は、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる２つの第一部分電極５６１Ａを備える。すなわち、これらの第一部分電極５６１Ａは、図３に示すように、フィルター中心点Ｏを中心とした半径Ｒ２の仮想円Ｐ１に沿った円弧形状を有し、仮想円Ｐ１の円弧方向に沿った長さ寸法がＬ１１、仮想円Ｐ１の径方向に沿った幅寸法がＬ１２に形成されている。また、これらの第一部分電極５６１Ａは、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔（１８０度間隔）で、フィルター中心点Ｏからの距離が等しくなる位置に設けられている。
【００４８】
また、第一電極５６１は、第一部分電極５６１Ａ同士を接続する第一接続電極５６１Ｂを備える。この第一接続電極５６１Ｂは、各第一部分電極５６１Ａの内径側端縁から、仮想円Ｐ１の内径側で、反射膜設置部５１２の辺Ｃ２−Ｃ３側を通って、２つの第一部分電極５６１Ａを接続する。
【００４９】
更に、第一電極５６１は、２つの第一部分電極５６１Ａのうちの１つ（本実施形態では、辺Ｃ１−Ｃ２側に設けられた第一部分電極５６１Ａ）から、電極引出溝５１１Ｂに沿い、頂点Ｃ１まで延出する第一引出電極５６１Ｃを備えている。この第一引出電極５６１Ｃの先端部は、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、可動基板５２に設けられる後述の切欠部５２４から露出される。そして、第一引出電極５６１Ｃの先端部は、例えばＦＰＣ（Flexible printed circuits）やリード線等により、電圧制御部１５に接続されている。
【００５０】
第二電極５７１は、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる２つの第二部分電極５７１Ａを備える。すなわち、これらの第二部分電極５７１Ａは、図３に示すように、フィルター中心点Ｏを中心とした半径Ｒ２の仮想円Ｐ１に沿った円弧形状を有し、仮想円Ｐ１の円弧方向に沿った長さ寸法がＬ１１、仮想円Ｐ１の径方向に沿った幅寸法がＬ１２に形成されている。また、これらの第二部分電極５７１Ａは、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔（１８０度間隔）で、フィルター中心点Ｏからの距離が等しくなる位置に設けられている。
なお、本実施形態では、第一部分電極５６１Ａの円弧中心点同士を結ぶ直線と、第二部分電極５７１Ａの円弧中心点同士を結ぶ直線とは、直角に交わる構成例を示すが、その他の角度で交わる構成としてもよい。
【００５１】
また、第二電極５７１は、第二部分電極５７１Ａ同士を接続する第二接続電極５７１Ｂを備える。この第二接続電極５７１Ｂは、各第二部分電極５７１Ａの外径側端縁から、電極配置溝５１１の外周部近傍を通って、２つの第二部分電極５７１Ａを接続する。具体的には、電極配置溝５１１の半径Ｒ１は、可動基板５２の後述する保持部５２２の外径側半径Ｒ３よりも大きく設定されている。したがって、フィルター中心点Ｏからの距離が、Ｒ３〜Ｒ１となる領域（非可動領域Ａｒ１：図２、図５、図６参照）は、フィルター平面視において、保持部５２２とは重ならず、この非可動領域Ａｒ１に静電アクチュエーター５６，５７により静電引力が発生した場合であっても、可動基板５２の可動部５２１の撓みは、ほぼ生じない。
【００５２】
更に、第二電極５７１は、第二接続電極５７１Ｂから、電極引出溝５１１Ｂに沿い、頂点Ｃ２まで延出する第二引出電極５７１Ｃを備えている。この第二引出電極５７１Ｃの先端部は、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、切欠部５２４から露出される。そして、第二引出電極５７１Ｃの先端部は、例えばＦＰＣやリード線等により、電圧制御部１５に接続されている。
【００５３】
また、第一電極５６１及び第二電極５７１上に、第三電極５６２及び第四電極５７２と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。
【００５４】
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３、図５、及び図６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、導電性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。
【００５５】
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。
【００５６】
そして、固定基板５１の可動基板５２に対向する面のうち、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は、接合膜５３により、可動基板５２の第二接合部５２３に接合される。
【００５７】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、図２に示すような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基板外周部５２５と、を備えている。
また、可動基板５２には、図２及び図４に示すように、頂点Ｃ１，Ｃ２に切欠部５２４が設けられている。
【００５８】
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（基板外周部５２５）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、可動反射膜５５、第一静電アクチュエーター５６を構成する第三電極５６２、及び第二静電アクチュエーター５７を構成する第四電極５７２が設けられている。
【００５９】
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、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。
【００６０】
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。
また、本実施形態では、保持部５２２の外径端縁の半径Ｒ３は、電極配置溝５１１の半径Ｒ１よりも小さく形成されている。したがって、基板外周部５２５は、第一接合部５１３に対向して、接合膜５３を介して固定基板５１に接続される第二接合部５２３（接合領域）と、電極配置溝５１１に対向する非接合部５２５Ａ（非接合領域）とを有する。
そして、フィルター平面視において、非接合部５２５Ａと重なる領域は、非可動領域Ａｒ１となり、この非可動領域Ａｒ１では、上記のように、静電アクチュエーター５６，５７により静電引力が発生した場合であっても、可動基板５２の可動部５２１の撓みは、ほぼ生じない。また、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成されているため、基板外周部５２５の非可動領域Ａｒ１に電極等の膜が形成されても、膜応力による撓みを抑制することができる。
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。
【００６１】
第三電極５６２は、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる２つの第三部分電極５６２Ａを備える。これらの第三部分電極５６２Ａは、図４に示すように、フィルター中心点Ｏを中心とした半径Ｒ２の仮想円Ｐ１に沿った円弧形状を有し、仮想円Ｐ１の円弧方向に沿った長さ寸法がＬ１１、仮想円Ｐ１の径方向に沿った幅寸法がＬ１２に形成されている。また、これらの第三部分電極５６２Ａは、フィルター平面視において、図２に示すように、第一部分電極５６１Ａと重なる位置に設けられる。
【００６２】
また、第三電極５６２は、第三部分電極５６２Ａ同士を接続する第三接続電極５６２Ｂを備える。この第三接続電極５６２Ｂは、各第三部分電極５６２Ａの内径側端縁から、仮想円Ｐ１の内径側で、可動反射膜５５の辺Ｃ１−Ｃ４側を通って、２つの第三部分電極５６２Ａを接続する。
更に、第三電極５６２は、２つの第三部分電極５６２Ａのうちの１つ（本実施形態では、辺Ｃ１−Ｃ４側に設けられた第三部分電極５６２Ａ）から、頂点Ｃ３まで延出する第三引出電極５６２Ｃを備えている。この第三引出電極５６２Ｃの先端部は、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１側から見た際に、固定基板５１に設けられる切欠部５１４から露出される。そして、第三引出電極５６２Ｃの先端部は、例えばＦＰＣやリード線等により、電圧制御部１５に接続されている。
【００６３】
第四電極５７２は、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる２つの第四部分電極５７２Ａを備える。すなわち、これらの第四部分電極５７２Ａは、図４に示すように、仮想円Ｐ１に沿った円弧形状を有し、仮想円Ｐ１の円弧方向に沿った長さ寸法がＬ１１、仮想円Ｐ１の径方向に沿った幅寸法がＬ１２に形成されている。また、これらの第四部分電極５７２Ａは、フィルター平面視において、図２に示すように、第二部分電極５７１Ａと重なる位置に設けられる。
【００６４】
また、第四電極５７２は、第四部分電極５７２Ａ同士を接続する第四接続電極５７２Ｂを備える。この第四接続電極５７２Ｂは、各第四部分電極５７２Ａの外径側端縁から、基板外周部５２５の非可動領域Ａｒ１を通って、２つの第四部分電極５７２Ａを接続する。
更に、第四電極５７２は、第四接続電極５７２Ｂから頂点Ｃ４まで延出する第四引出電極５７２Ｃを備えている。この第四引出電極５７２Ｃは、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１側から見た際に、第四引出電極５７２Ｃの先端部は、切欠部５１４から露出される。そして、第四引出電極５７２Ｃの先端部は、例えばＦＰＣやリード線等により、電圧制御部１５に接続されている。
【００６５】
ここで、本実施形態では、図２に示すように、フィルター平面視において、非可動領域Ａｒ１内で、第四接続電極５７２Ｂの一部と、第一引出電極５６１Ｃの一部とが重なり合い、第二接続電極５７１Ｂの一部と第三引出電極５６２Ｃの一部とが重なり合う構成となる。しかしながら、上述のように、非可動領域Ａｒ１では、電極同士の重なりにより静電引力が発生したとしても、可動部５２１の変位は極めて小さく、無視できる程度となる。
【００６６】
本実施形態では、図２、図６に示すように、辺Ｃ１−Ｃ２側に設けられる第一部分電極５６１Ａと第三部分電極５６２Ａとが重なる領域（図２において、右上がり斜線部により表示された領域）により第一部分アクチュエーター５６Ａが構成され、辺Ｃ３−Ｃ４側に設けられる第一部分電極５６１Ａと第三部分電極５６２Ａとが重なる領域により第一部分アクチュエーター５６Ｂが構成され、これらの２つの部分アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂにより、第一静電アクチュエーター５６が構成される。
また、これらの２つの部分アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂは、同一形状を有し、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔（１８０度間隔）で、フィルター中心点Ｏからの距離が等しくなる位置に設けられる。さらに、第一接続電極５６１Ｂにより各第一部分電極５６１Ａが同電位となるように接続され、第三接続電極５６２Ｂにより各第三部分電極５６２Ａが同電位となるように接続されている。このため、第一引出電極５６１Ｃ，第三引出電極５６２Ｃ間に電圧を印加すると、各部分アクチュエーター５６Ａ,５６Ｂに同一大きさの静電引力が発生する。
これにより、第一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同一の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。
【００６７】
また、本実施形態では、図２、図５に示すように、辺Ｃ２−Ｃ３側に設けられる第二部分電極５７１Ａと第四部分電極５７２Ａとが重なる領域（図２において、右下がり斜線部により表示する領域）により第二部分アクチュエーター５７Ａが構成され、辺Ｃ１−Ｃ４側に設けられる第二部分電極５７１Ａと第四部分電極５７２Ａとが重なる領域により第二部分アクチュエーター５７Ｂが構成され、これらの２つの部分アクチュエーター５７Ａ，５７Ｂにより、第二静電アクチュエーター５７が構成される。
また、これらの２つの部分アクチュエーター５７Ａ，５７Ｂは、同一形状を有し、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔（１８０度間隔）で、フィルター中心点Ｏからの距離が等しくなる位置に設けられる。さらに、第二接続電極５７１Ｂにより各第二部分電極５７１Ａが同電位となるように接続され、第四接続電極５７２Ｂにより各第四部分電極５７２Ａが同電位となるように接続されている。このため、第二引出電極５７１Ｃ及び第四引出電極５７２Ｃ間に電圧を印加すると、各部分アクチュエーター５７Ａ,５７Ｂに同一大きさの静電引力が発生する。
これにより、第二静電アクチュエーター５７は、フィルター中心点に対して、点対称となる領域に同一の静電引力を発生させることができるため、第一静電アクチュエーター５６と同様に、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。
【００６８】
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と反射膜間ギャップ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、電極間のギャップが反射膜間ギャップ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、反射膜間ギャップＧ１が、電極間のギャップよりも大きくなる構成としてもよい。
【００６９】
［光モジュールのディテクター、Ｉ−Ｖ変換器、アンプ、Ａ／Ｄ変換器の構成］
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、受光量に応じた検出信号を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。
なお、これらの他に、光源を搭載した構成としてもよい。
【００７０】
［電圧制御部の構成］
電圧制御部１５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の各静電アクチュエーター５６，５７に対して駆動電圧を印加して駆動させ、波長可変干渉フィルター５から所定の目的波長の光を透過させる。
具体的には、電圧制御部１５は、メモリー等により構成される記憶部（図示略）を有し、記憶部に記憶された電圧テーブルデータに基づいて、波長可変干渉フィルター５に印加する電圧を制御する。なお、本実施形態では、光学モジュール１０に設けられた記憶部に電圧テーブルデータを記憶する例を示すが、例えば制御部２０に設けられる記憶部（図示略）に電圧テーブルデータが記憶されていてもよい。
図７は、本実施形態の電圧制御部１５において、目的波長λ８に対する電圧テーブルデータの一例を示す図である。
図７は、第一静電アクチュエーター５６、第二静電アクチュエーター５７の各々に順次電圧を印加することで、計Ｎ段階で反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を可変するための電圧テーブルデータであり、Ｎ＝９の例を示している。なお、図７では、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７の双方に印加する電圧が「０」である状態（電圧を印加しない状態）を、Ｎ段階のギャップ可変範囲に含めていない。ただし、第一静電アクチュエーター５６、及び第二静電アクチュエーター５７の双方に電圧を印加しない状態を、透過ピーク波長が最大であると定義してもよい。
【００７１】
（電圧制御部による波長可変干渉フィルターの駆動方法）
電圧制御部１５は、制御部２０により設定された目的波長に対する電圧テーブルデータを読み込み、読み込んだ電圧テーブルデータに基づいて、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７に順次電圧を印加する。
図８は、図７に示す電圧テーブルデータのデータ番号順に駆動することで実現される電圧印加のタイミングチャートである。
本実施形態では、図７及び図８に示すように、電圧制御部１５は、第一静電アクチュエーター５６にＬ＝５種類の電圧（Ｖ１１〜Ｖ１５：Ｖ１１＜Ｖ１２＜Ｖ１３＜Ｖ１４＜Ｖ１５（第一電圧））を印加し、第二静電アクチュエーター５７にＭ＝４種類の電圧（Ｖ２１〜Ｖ２４：Ｖ２１＜Ｖ２２＜Ｖ２３＜Ｖ２４（第二電圧））を印加する。これにより、電圧制御部１５は、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量をｇ０〜ｇ８のＮ＝９（Ｎ＝Ｌ＋Ｍ＝９）段階で変化させて、目的波長λ８の光を波長可変干渉フィルター５から透過させる。
ここで、印加電圧の分割数（Ｌ，Ｍ，Ｎ）の値は任意に変更できるが、Ｌ≧３，Ｍ≧３、Ｎ≧６の整数とすることが好ましい。Ｌ≧３，Ｍ≧３、Ｎ≧６とすると、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７毎に、印加電圧を細かく分割して順次電圧を印加することができる。
【００７２】
このように、波長可変干渉フィルター５の２つの静電アクチュエーター５６，５７に対して、印加電圧を分割して順次切り替えることで、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を高精度に制御することが可能となる。
つまり、波長可変干渉フィルターが１つの静電アクチュエーターのみにより駆動される従来の構成において、目的電圧をＮ分割して順次印加電圧を増加させる場合、異なる印加電圧間の電圧変化量の最小値をΔＶ０ｍｉｎとする。一方、本実施形態では、２個の静電アクチュエーター５６，５７により駆動されるため、それぞれの静電アクチュエーター５６，５７への印加電圧は、目的電圧を（Ｎ／２）分割して割り当てればよい。したがって、各静電アクチュエーター５６，５７に対して印加される異なる印加電圧間の電圧変化量の最小値を、それぞれ、△Ｖ１ｍｉｎ，△Ｖ２ｍｉｎとすると、△Ｖ０ｍｉｎ＜△Ｖ１ｍｉｎ、△Ｖ０ｍｉｎ＜ΔＶ２ｍｉｎが成立することが明らかである。このように、電圧最小変化量△Ｖ１ｍｉｎ，△Ｖ２ｍｉｎを大きく確保することで、電源変動や環境等に依存したノイズによって、第一静電アクチュエーター５６又は第二静電アクチュエーター５７への印加電圧が多少変動してもギャップ変動は小さくなる。つまり、ノイズに対する感度が小さい、換言すれば電圧感度が小さくなる。これにより、本実施形態では、１つの静電アクチュエーターに対して目的電圧を印加する場合に比べて、高精度なギャップ制御が可能となる。
【００７３】
ここで、印加電圧の分割数（Ｌ，Ｍ，Ｎ）の値は任意に変更できるが、Ｌ≧３，Ｍ≧３、Ｎ≧６の整数とすることが好ましい。Ｌ≧３，Ｍ≧３、Ｎ≧６とすると、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７毎に、印加電圧を細かく分割して順次電圧を印加することができる。
【００７４】
次に、電圧制御部１５による第一静電アクチュエーター５６，第二静電アクチュエーター５７の駆動方法をより詳細に説明する。
図７に示すように、電圧制御部１５は、先ず、第一静電アクチュエーター５６に電圧Ｖ１１〜電圧Ｖ１５を順次印加する。これにより、第一静電アクチュエーター５６に印加する電圧を順次大きくすることができ、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が、ｇ０、ｇ１、ｇ２、ｇ３、及びｇ４へと順次狭まる。この結果、波長可変干渉フィルター５を透過する光、すなわち透過ピーク波長がλ０、λ１、λ２、λ３、及びλ４と、順次短くなるように変化する。
【００７５】
次に、電圧制御部１５は、図７に示すように、第一静電アクチュエーター５６への最大印加電圧Ｖ１５の印加を維持したまま、第二静電アクチュエーター５７に電圧Ｖ２１〜電圧Ｖ２４を順次印加する。これにより、第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧を順次大きくすることができ、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が、ｇ５、ｇ６、ｇ７、及びｇ８と順次小さくなる。この結果、波長可変干渉フィルター５を透過する光、すなわち透過ピーク波長がλ５、λ６、λ７、及びλ８と、順次短くなるように変化する。
【００７６】
以上に示すように、電圧制御部１５は、第一静電アクチュエーター５６に印加する電圧を順次大きくしていき、目標電圧（第一電圧）Ｖ１５に設定する。そして、第一静電アクチュエーター５６への印加電圧を電圧Ｖ１５に維持したまま、第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧を順次大きくしていき、目標電圧（第二電圧）Ｖ２４に設定する。
このように、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧を徐々に大きくして、目的電圧に近づけることで、各電圧印加時の可動部５２１の振動振幅を小さくできる。これにより、可動部５２１の減衰自由振動を抑制することができ、迅速な波長可変動作を実施することができる。
【００７７】
（各静電アクチュエーターへの印加電圧の変化量）
電圧制御部１５は、上述したように、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧を徐々に大きくして、目標電圧に設定する。ここで、本実施形態では、図８に示すように、第一静電アクチュエーター５６に印加する電圧を切り替える際、電圧変化量を徐々に小さくする。
同様に、電圧制御部１５は、第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧を切り替える際、電圧変化量を徐々に小さくする。
このような関係にした理由は次の通りである。
第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７に電圧を印加した際の静電引力Ｆは、「Ｆ＝（１／２）ε（Ｖ／Ｇ）２Ｓ」と示すことができる。ここで、ε：誘電率、Ｖ：印加電圧、Ｇ：電極間のギャップ量、Ｓ：電極対向面積である。この式から、静電引力Ｆは、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧の二乗に比例し、電極間のギャップ量に反比例する。したがって、第一静電アクチュエーター５６や第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧を切り替える際に、電圧変化量が同じである場合、電極間のギャップ量が小さくなるに従って、静電引力の増加量△Ｆは、急激に増大することになり、オーバーシュートの原因となる。
【００７８】
そこで、本実施形態では、電圧制御部１５は、電圧を大きくするに従って、電圧変化量を小さくする。これにより、ギャップが狭くなった際の静電引力の急激な増大を抑制することができ、オーバーシュートをより抑制することができ、より迅速な波長可変動作を実現することができる。
【００７９】
（各静電アクチュエーターへの電圧印加期間）
電圧制御部１５は、図８に示すように、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７への印加電圧を切り替えた際、電圧印加期間を徐々に長くする。例えば、第一静電アクチュエーター５６に対して電圧Ｖ１２を印加する期間Ｔ１２は、電圧Ｖ１１を印加する期間Ｔ１１よりも長く、電圧Ｖ１３を印加する期間Ｔ１３は、電圧Ｖ１２を印加する期間Ｔ１２よりも長く設定される。第二静電アクチュエーター５７に対しても同様であり、電圧Ｖ２２を印加する期間Ｔ２２は、電圧Ｖ２１を印加する期間Ｔ２１よりも長く、電圧Ｖ２３を印加する期間Ｔ２３は、電圧Ｖ２２を印加する期間Ｔ２２よりも長く設定される。
【００８０】
一般に、第一静電アクチュエーター５６や第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧をより大きい電圧に切り替えたとき、保持部５２２による復元力も大きくなり、可動部５２１が静止するまでの時間が長くなる。これに対して、本実施形態では、上記のように、電圧をより大きい電圧に切り替えた際、電圧を印加する期間も長く設定することにより、反射膜間ギャップＧ１を所定値により迅速に安定させることができる。
【００８１】
［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、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。
【００８２】
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、設定した目的波長を波長可変干渉フィルター５から取り出す旨の制御信号を電圧制御部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。
【００８３】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態では、光干渉領域Ａｒ０の外側に、互いに独立して駆動可能な第一静電アクチュエーター５６と、第二静電アクチュエーター５７とが設けられている。
このような構成では、電圧制御部１５により、第一静電アクチュエーター５６と第二静電アクチュエーター５７とによりそれぞれ、図７に示すような異なる電圧を印加することができる。これにより、電源変動や環境に依存したノイズの影響を抑えることができ、反射膜間ギャップＧ１の調整を精度よく実施することができる。
【００８４】
また、第一静電アクチュエーター５６を構成する第一部分アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂは、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる。同様に、第二静電アクチュエーター５７を構成する第二部分アクチュエーター５７Ａ，５７Ｂは、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる。すなわち、第一部分アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂは、同一形状となり、光干渉領域Ａｒ０の中心点であるフィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、フィルター中心点Ｏからの距離が等しくなる位置に配置される。また、第二部分アクチュエーター５７Ａ，５７Ｂは、同一形状となり、光干渉領域Ａｒ０の中心点であるフィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、フィルター中心点Ｏからの距離が等しくなる位置に配置される。
このため、第一静電アクチュエーター５６に電圧を印加すると、２つの第一部分アクチュエーター５６Ａ，５６Ｂには、同一の静電引力が点対称となる位置に作用する。また、第二静電アクチュエーター５７に電圧を印加すると、２つの第二部分アクチュエーター５７Ａ，５７Ｂには、同一の静電引力が点対称となる位置に作用する。したがって、電圧制御部１５により第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７を駆動させる際に、保持部５２２をバランスよく撓ませることができ、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を保った状態で可動部５２１を固定基板５１側に変位させることができる。これにより、より精度よく反射膜間ギャップＧ１のギャップ調整を実施することができる。
【００８５】
本実施形態では、第一静電アクチュエーター５６（５６Ａ，５６Ｂ）及び第二静電アクチュエーター５７（５７Ａ，５７Ｂ）は、光干渉領域Ａｒ０の中心点Ｏを中心とした仮想円Ｐ１の円周上に沿って設けられている。このため、例えば、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７のいずれか一方が他方の外側に設けられる構成、つまり、第一静電アクチュエーター５６の径寸法と、第二静電アクチュエーター５７の径寸法とが異なる構成に比べて、電極が形成される領域を小さくでき、波長可変干渉フィルター５の小型化を促進できる。
【００８６】
本実施形態では、第一電極５６１は、２つの第一部分電極５６１Ａと、これらの第一部分電極５６１Ａを接続する第一接続電極５６１Ｂと、１つの第一部分電極５６１Ａに接続される第一引出電極５６１Ｃとを備える。このため、第一引出電極５６１Ｃと第三引出電極５６２Ｃとの間に電圧を印加することで、２つの第一部分電極５６１Ａの電位を同電位に設定することができる。このため、例えば各第一部分電極５６１Ａに対して引出電極を設ける構成等と比べて、電極構成の簡略化を図れ、その結果、波長可変干渉フィルター５の小型化を図ることができる。
同様に、第二電極５７１は、２つの第二部分電極５７１Ａと、これらの第二部分電極５７１Ａを接続する第二接続電極５７１Ｂと、１つの第二引出電極５７１Ｃとを備える。このため、第二電極５７１の電極構成の簡略化を図れ、波長可変干渉フィルター５の小型化を図ることができる。
【００８７】
本実施形態では、可動基板５２は、可動部５２１、保持部５２２、及び基板外周部５２５を有する。そして、基板外周部５２５は、固定基板５１の第一接合部５１３に対して接合膜５３を介して接合される第二接合部５２３と、固定基板５１には接合されず、電極配置溝５１１に対してギャップを介して対向する非接合部５２５Ａとを備える。そして、第二電極５７１を構成する第二接続電極５７１Ｂ及び第四接続電極５７２Ｂは、フィルター平面視において、非接合部５２５Ａと重なる非可動領域Ａｒ１内に設けられ、一部が非可動領域Ａｒ１内において重なり合っている。
ここで、非接合部５２５Ａは、保持部５２２に対して厚み寸法が大きく形成されている。したがって、非可動領域Ａｒ１内において静電引力が作用した場合でも、非接合部５２５Ａの撓みは極めて小さく、無視できる程度となる。したがって、固定基板５１に設けられる電極５６１，５７１及び可動基板５２に設けられる電極５６２，５７２が、フィルター平面視において、可動部５２１や保持部５２２に対応した領域で重なり合い、かつ、当該重なり合った領域がフィルター中心点Ｏに対して非対称形状となる構成に比べて、電圧印加時における可動部５２１の傾斜を抑制することができる。
【００８８】
本実施形態では、第一引出電極５６１Ｃ、第二引出電極５７１Ｃ、第三引出電極５６２Ｃ、及び第四引出電極５７２Ｃは、フィルター平面視において、互いに重なり合わない位置に設けられている。このため、各引出電極５６１Ｃ，５７１Ｃ，５６２Ｃ，５７２Ｃの重なり合いにより、可動部５２１及び保持部５２２に対して、非対称となる位置に静電引力が発生する不都合を回避できる。
【００８９】
本実施形態では、電圧制御部１５は、第一静電アクチュエーター５６に目標電圧（第一電圧）Ｖ１５を印加した後に、第二静電アクチュエーター５７に対して目標電圧（第二電圧）Ｖ２４を印加する。これにより、例えば第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７に対して同時に目標電圧を印加した場合に比べて、電圧印加時における可動部５２１の振動振幅を小さくでき、当該振動をより迅速に収束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５から迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
また、このように、２つの静電アクチュエーター５６，５７により反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を制御することで、例えば１つの静電アクチュエーターにより反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を制御する場合に比べて、電圧感度を小さくすることができる。したがって、電源変動や環境に依存したノイズの影響を抑えることができ、高精度な反射膜間ギャップＧ１のギャップ制御を実施することができる。
【００９０】
本実施形態では、電圧制御部１５は、第一静電アクチュエーター５６への目標電圧（第一電圧）Ｖ１５の印加を維持したまま、第二静電アクチュエーター５７に第二電圧Ｖ２４を印加する。
これにより、例えば、第一静電アクチュエーター５６への電圧を「０」とした後に、第二静電アクチュエーター５７への電圧を第二電圧に設定する場合に比べて、第二静電アクチュエーター５７に印加する電圧値を小さくできる。これにより、第二静電アクチュエーター５７の駆動時に発生する可動部５２１の振動を小さくでき、より迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
【００９１】
本実施形態では、電圧制御部１５は、第一静電アクチュエーター５６への印加電圧を多段階で切り替え、電圧を切り替える毎に、第一静電アクチュエーター５６への印加電圧を徐々に大きくして最終的に目標電圧（第一電圧）Ｖ１５に設定する。同様に、電圧制御部１５は、第二静電アクチュエーター５７への印加電圧を多段階で切り替え、電圧を切り替える毎に、第二静電アクチュエーター５７への印加電圧を徐々に大きくし、最終的に目標電圧（第二電圧）Ｖ２４に設定する。
このような駆動方法では、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７への電圧切り替え時における可動部５２１の振動振幅の変化幅を小さくでき、可動部５２１の振動をより迅速に収束させることができる。したがって、より迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
【００９２】
本実施形態では、電圧制御部１５は、第一及び第二静電アクチュエーター５６，５７への印加電圧を切り替える毎に、切り替えた電圧の印加期間を、切り替える前の電圧の印加期間よりも長く設定する。これにより、より大きい電圧が印加されて、保持部５２２に大きな復元力が加わった場合でも、電圧印加期間が長く設定されることで、次に電圧が切り替えられるタイミングまでに、可動部５２１の振動を十分に減衰させることができる。したがって、次に電圧が切り替えられた際に発生する可動部５２１の振動を小さくすることができ、より迅速な可動部５２１の振動の収束を図ることができる。
【００９３】
本実施形態では、電圧制御部１５は、第一及び第二静電アクチュエーター５６，５７への印加電圧を切り替える毎に、電圧変化量を小さくする。これにより、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が小さい場合に、第一及び第二静電アクチュエーター５６，５７に対して電圧変化量を小さくすることができ、静電引力の急激な増大を防止でき、反射膜５４，５５同士の接触や、振動振幅の増大を防止できる。
【００９４】
［第二実施形態］
次に、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ついて説明する。
上記第一実施形態では、フィルター平面視において、第一部分電極５６１Ａ及び第三部分電極５６２Ａが対向する領域により第一静電アクチュエーター５６（５６Ａ，５６Ｂ）を構成し、第二部分電極５７１Ａ及び第四部分電極５７２Ａが対向する領域により第二静電アクチュエーター５７（５７Ａ，５７Ｂ）を構成する例を示した。
これに対して、第二実施形態では、フィルター平面視において、第一部分電極５６１Ａ及び第三部分電極５６２Ａが対向する領域、及び第一接続電極５６１Ｂの一部及び第三接続電極５６２Ｂの一部が対向する領域により第一静電アクチュエーター５６が構成され、第二部分電極５７１Ａ及び第四部分電極５７２Ａが対向する領域、及び第二接続電極５７１Ｂの一部及び第四接続電極５７２Ｂの一部が対向する領域により第二静電アクチュエーター５７が構成される点で、上記第一実施形態と相違する。
【００９５】
図９は、第二実施形態における波長可変干渉フィルター５Ａを示す平面図である。なお、以降の実施形態の説明にあたり、同一構成については、同符号を付し、その説明を省略する。
図９に示すように、第二実施形態の波長可変干渉フィルター５Ａは、固定基板５１に設けられる第一電極５６１及び第二電極５７１と、可動基板５２に設けられる第三電極５６２及び第四電極５７２とを備えている。
第一電極５６１は、第一実施形態と同様に、フィルター中心点Ｏを中心として互いに点対称に設けられる第一部分電極５６１Ａと、第一部分電極５６１Ａ同士を接続する第一接続電極５６１Ｂと、辺Ｃ１−Ｃ２側の第一部分電極５６１Ａから頂点Ｃ１に向かって延出する第一引出電極５６１Ｃとを備えている。
また、第三電極５６２は、第一部分電極５６１Ａと同形状を有し、フィルター平面視において、第一部分電極５６１Ａと重なり合う第三部分電極５６２Ａと、第三部分電極５６２Ａ同士を接続する第三接続電極５６２Ｂと、辺Ｃ３−Ｃ４側の第三部分電極５６２Ａから頂点Ｃ３に向かって延出する第三引出電極５６２Ｃとを備える。
【００９６】
ここで、本実施形態の第一接続電極５６１Ｂは、図９に示すように、各第一部分電極５６１Ａの内径側円弧の中心からフィルター中心点Ｏに向かって延出する第一延出部５６１Ｂ１と、第一部分電極５６１Ａの内径側で、かつ反射膜設置部５１２の外径側に設けられる第一円環部５６１Ｂ２とを備える。また、第三接続電極５６２Ｂも同様に、各第三部分電極５６２Ａの内径側円弧の中心からフィルター中心点Ｏに向かって延出する第三延出部５６２Ｂ１と、第三部分電極５６２Ａの内径側で、かつ可動反射膜５５の外径側に設けられる第三円環部５６２Ｂ２とを備える。
このような構成では、第一静電アクチュエーター５６は、第一部分電極５６１Ａ及び第一延出部５６１Ｂ１と、第三部分電極５６２Ａ及び第三延出部５６２Ｂ１とが重なり合って構成される第一部分アクチュエーター５６Ｄと、第一円環部５６１Ｂ２及び第三円環部５６２Ｂ２が重なり合う円環対向領域により構成される円環アクチュエーター５６Ｃと、を備える。第一部分アクチュエーター５６Ｄは、同一形状に形成され、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔（１８０度間隔）で、かつ、フィルター中心点Ｏからの距離が等しい位置に設けられる。また、円環アクチュエーター５６Ｃは、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となる。
したがって、本実施形態の第一静電アクチュエーター５６は、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となり、電圧印加により静電引力が発生した場合に、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で可動部５２１を変位させることが可能となる。
【００９７】
第二電極５７１は、第一実施形態と同様に、フィルター中心点Ｏを中心として互いに点対称に設けられる第二部分電極５７１Ａと、第二部分電極５７１Ａ同士を接続する第二接続電極５７１Ｂと、第二接続電極５７１Ｂから頂点Ｃ２に向かって延出する第二引出電極５７１Ｃとを備えている。また、第四電極５７２は、第二部分電極５７１Ａと同形状を有し、フィルター平面視において、第二部分電極５７１Ａと重なり合う第四部分電極５７２Ａと、第四部分電極５７２Ａ同士を接続する第四接続電極５７２Ｂと、第四接続電極５７２Ｂから頂点Ｃ４に向かって延出する第四引出電極５７２Ｃとを備える。
【００９８】
ここで、本実施形態の第二接続電極５７１Ｂは、図９に示すように、各第二部分電極５７１Ａの外径側円弧の中心から径外方向に延出する第二延出部５７１Ｂ１と、非可動領域Ａｒ１内に配置される第二円弧部５７１Ｂ２とを備える。
また、第四接続電極５７２Ｂも同様に、各第四部分電極５７２Ａの外径側円弧の中心から径外方向に延出する第四延出部５７２Ｂ１と、非可動領域Ａｒ１内に配置される第四円弧部５７２Ｂ２とを備える。
このような構成では、第二静電アクチュエーター５７は、第二部分電極５７１Ａ及び第二延出部５７１Ｂ１と、第四部分電極５７２Ａ及び第四延出部５７２Ｂ１とが重なり合う領域により、２つの第二部分アクチュエーター５７Ｃが構成される。これらの第二部分アクチュエーター５７Ｃは、同一形状に形成され、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔（１８０度間隔）で、かつ、フィルター中心点Ｏからの距離が等しい位置に設けられる。したがって、本実施形態の第二静電アクチュエーター５７は、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となり、電圧印加により静電引力が発生した場合に、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で可動部５２１を変位させることが可能となる。
なお、第二延出部５７１Ｂ１及び第四延出部５７２Ｂ１は、非可動領域Ａｒ１内においても一部重なり合うが、上述のように、非可動領域Ａｒ１内では、静電引力が発生したとしても、可動部５２１の変位に与える影響は無視できる程度に極めて小さい。
【００９９】
［第二実施形態の作用効果］
本実施形態では、第一静電アクチュエーター５６は、円環アクチュエーター５６Ｃ及び２つの第一部分アクチュエーター５６Ｄを有する。２つの第一部分アクチュエーター５６Ｄは、フィルター平面視において、第一部分電極５６１Ａ及び第一延出部５６１Ｂ１と、第三部分電極５６２Ａ及び第三延出部５６２Ｂ１とが重なる領域とにより構成され、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる。
また、円環アクチュエーター５６Ｃは、第一円環部５６１Ｂ２及び第三円環部５６２Ｂ２が重なる領域により、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となるように設けられる。したがって、第一静電アクチュエーター５６は、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となる。
さらに、第二静電アクチュエーター５７は、２つの第二部分アクチュエーター５７Ｃを有する。これらの２つの第二部分アクチュエーター５７Ｃは、フィルター平面視において、第二部分電極５７１Ａ及び第二延出部５７１Ｂ１と、第四電極５７２及び第四延出部５７２Ｂ１と、が重なる領域により構成され、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる。
したがって、本実施形態においても、上記第一実施形態と同様に、電圧制御部１５により第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７を駆動させた際に、保持部５２２をバランスよく撓ませることができ、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を保った状態で可動部５２１を固定基板５１側に変位させることができる。これにより、より精度よく反射膜間ギャップＧ１のギャップ調整を実施することができる。
【０１００】
［第三実施形態］
次に、本発明に係る第三実施形態の波長可変干渉フィルターについて説明する。
上記第一実施形態、及び第二実施形態では、第一部分電極５６１Ａ、第二部分電極５７１Ａ、第三部分電極５６２Ａ、及び第四部分電極５７２Ａが、それぞれ、２つずつ設けられ、フィルター中心点Ｏに対して点対称となる構成を例示した。このように、各部分電極５６１Ａ，５７１Ａ，５６２Ａ，５７２Ａが偶数個である場合は、フィルター中心点Ｏに対して点対称に配置することが可能となる。これに対して、各部分電極５６１Ａ，５７１Ａ，５６２Ａ，５７２Ａが奇数個である場合は、フィルター中心点Ｏに対して点対称に配置することができない。
第三実施形態では、各部分電極５６１Ａ，５７１Ａ，５６２Ａ，５７２Ａが奇数個（本実施形態では、３個）である場合の電極構成について例示する。
【０１０１】
図１０は、第三実施形態における波長可変干渉フィルター５Ｂを示す平面図である。
図１０に示すように、本実施形態の波長可変干渉フィルター５Ｂは、第一及び第二実施形態と同様に、固定基板５１に設けられる第一電極５６１及び第二電極５７１と、可動基板５２に設けられる第三電極５６２及び第四電極５７２とを備えている。
第一電極５６１は、３つの第一部分電極５６１Ａと、３つの第一部分電極５６１Ａ同士を接続する第一接続電極５６１Ｂと、１つの第一部分電極５６１Ａから頂点Ｃ２に向かって延出する第一引出電極５６１Ｃとを備えている。ここで、３つの第一部分電極５６１Ａは、同一形状を有し、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Ｏからの距離が等しくなる位置に設けられる。
また、第三電極５６２は、第一部分電極５６１Ａと同形状を有し、フィルター平面視において、第一部分電極５６１Ａと重なり合う３つの第三部分電極５６２Ａと、３つの第三部分電極５６２Ａ同士を接続する第三接続電極５６２Ｂと、１つの第三部分電極５６２Ａから頂点Ｃ３に向かって延出する第三引出電極５６２Ｃとを備える。
【０１０２】
また、本実施形態の第一接続電極５６１Ｂは、第二実施形態と同様に、各第一部分電極５６１Ａの内径側円弧の中心からフィルター中心点Ｏに向かって延出する第一延出部５６１Ｂ１と、第一部分電極５６１Ａの内径側で、かつ反射膜設置部５１２の外径側に設けられる第一円環部５６１Ｂ２とを備える。また、第三接続電極５６２Ｂも同様に、各第三部分電極５６２Ａの内径側円弧の中心からフィルター中心点Ｏに向かって延出する第三延出部５６２Ｂ１と、第三部分電極５６２Ａの内径側で、かつ可動反射膜５５の外径側に設けられる第三円環部５６２Ｂ２とを備える。
このような構成では、第一静電アクチュエーター５６は、第二実施形態と同様に、第一部分電極５６１Ａ及び第一延出部５６１Ｂ１と、第三部分電極５６２Ａ及び第三延出部５６２Ｂ１とが重なり合って構成される３つの第一部分アクチュエーター５６Ｄと、第一円環部５６１Ｂ２及び第三円環部５６２Ｂ２が重なり合う円環対向領域により構成される円環アクチュエーター５６Ｃと、を備える。３つの第一部分アクチュエーター５６Ｄは、同一形状に形成され、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Ｏからの距離が等しい位置に設けられる。また、円環アクチュエーター５６Ｃは、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となる。
したがって、本実施形態の第一静電アクチュエーター５６は、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となり、電圧印加により静電引力が発生した場合に、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で可動部５２１を変位させることが可能となる。
【０１０３】
第二電極５７１は、３つの第二部分電極５７１Ａと、３つの第二部分電極５７１Ａ同士を接続する第二接続電極５７１Ｂと、１つの第二部分電極５７１Ａから頂点Ｃ１に向かって延出する第二引出電極５７１Ｃとを備えている。ここで、３つの第二部分電極５７１Ａは、同一形状を有し、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Ｏからの距離が等しくなる位置に設けられる。
【０１０４】
また、第四電極５７２は、第二部分電極５７１Ａと同形状を有し、フィルター平面視において、第二部分電極５７１Ａと重なり合う第四部分電極５７２Ａと、第四部分電極５７２Ａ同士を接続する第四接続電極５７２Ｂと、１つの第四接続電極５７２Ｂから頂点Ｃ４に向かって延出する第四引出電極５７２Ｃとを備える。
ここで、本実施形態の第二接続電極５７１Ｂは、図１０に示すように、フィルター平面視において、可動部５２１及び保持部５２２が設けられる領域では重ならず、非可動領域Ａｒ１内で互いに重なる領域を有する。
このような構成では、第二静電アクチュエーター５７は、第二部分電極５７１Ａと、第四部分電極５７２Ａとが重なり合う領域により構成される３つの第二部分アクチュエーター５７Ｃを備える。３つの第二部分アクチュエーター５７Ｃは、同一形状に形成され、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Ｏからの距離が等しい位置に設けられる。したがって、本実施形態の第二静電アクチュエーター５７は、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となり、電圧印加により静電引力が発生した場合に、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で可動部５２１を変位させることが可能となる。
【０１０５】
［第三実施形態の作用効果］
本実施形態においても、上記第二実施形態と同様に、第一静電アクチュエーター５６は、複数の第一部分アクチュエーター５６Ｄと、円環アクチュエーター５６Ｃとを備える。そして、第一部分アクチュエーター５６Ｄは、互いに同形状となり、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Ｏからの等距離となる位置に設けられる。したがって、各第一部分アクチュエーター５６Ｄで発生する静電引力は、フィルター中心点Ｏに対してバランスよく作用させることができる。また、円環アクチュエーター５６Ｃは、フィルター中心点Ｏを中心とした円環形状を有するため、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となり、フィルター中心点Ｏに対してバランスよく静電引力を作用させることができる。
これにより、第一静電アクチュエーター５６は、可動部５２１を傾斜させることなく、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を制御することができる。
同様に、第二静電アクチュエーター５７は、複数の第二部分アクチュエーター５７Ｃを備え、これらの第二部分アクチュエーター５７Ｃは、互いに同形状となり、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Ｏからの等距離となる位置に設けられる。したがって、第二静電アクチュエーター５７は、可動部５２１を傾斜させることなく、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を制御することができる。
【０１０６】
［第四実施形態］
次に、本発明に係る第四実施形態の波長可変干渉フィルターについて説明する。
上記第一、第二、及び第三実施形態では、第一電極５６１及び第二電極５７１を別電極として構成し、第三電極５６２及び第四電極５７２を別電極とした。しかしながら、可動基板５２に形成される第三電極５６２及び第四電極５７２を基準電位（例えば、グランド電位）としてもよく、この場合、第三電極５６２及び第四電極５７２を１つの共通電極により形成することができる。
第四実施形態は、第三電極５６２及び第四電極５７２を共通電極とした例であり、以下に具体的な構成について説明する。
図１１は、第四実施形態における可動基板５２を固定基板５１側から見た平面図である。
【０１０７】
図１１に示すように、可動基板５２は、仮想円Ｐ１に沿い、幅寸法がＬ１２となる円環状の共通電極５６３を備えている。
この共通電極５６３には、頂点Ｃ３に延出する引出電極５６３Ａを備え、この引出電極５６３Ａは、電圧制御部１５において、例えばＧＮＤ（グランド）に接続される。
なお、固定基板５１の構成は、上記第一実施形態と同様の構成を有するものとする。
【０１０８】
このような波長可変干渉フィルターでは、フィルター平面視において、第一部分電極５６１Ａと共通電極５６３とが重なり合う領域により、第一部分アクチュエーター５６Ａ,５６Ｂが構成され、第二部分電極５７１Ａと共通電極５６３とが重なり合う領域により、第二部分アクチュエーター５７Ａ，５７Ｂが構成される。すなわち、本実施形態では、上記第一実施形態と同様に、第一部分アクチュエーター５６Ａ及び第一部分アクチュエーター５６Ｂが、フィルター中心点Ｏに対して互いに点対称となる第一静電アクチュエーター５６と、第二部分アクチュエーター５７Ａ及び第二部分アクチュエーター５７Ｂが、フィルター中心点Ｏに対して互いに点対称となる第二静電アクチュエーター５７とが構成されることになる。
【０１０９】
［第四実施形態の作用効果］
本実施形態では、可動基板５２は、仮想円Ｐ１に沿い、かつ幅寸法がＬ１２となる共通電極５６３が設けられる。
このため、フィルター平面視において、固定基板５１に設けられる第一部分電極５６１Ａ及び共通電極５６３が重なり合う領域により、第一実施形態と同形状を有する第一部分アクチュエーター５６Ａ，第一部分アクチュエーター５６Ｂを構成することができる。したがって、上記第一実施形態と同様に、第一静電アクチュエーター５６は、可動部５２１を傾斜させることなく、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を制御することができる。
同様に、フィルター平面視において、固定基板５１に設けられる第二部分電極５７１Ａ及び共通電極５６３が重なり合う領域により、第一実施形態と同形状を有する第二部分アクチュエーター５７Ａ，第二部分アクチュエーター５７Ｂを構成することができる。したがって、上記第一実施形態と同様に、第二静電アクチュエーター５７は、可動部５２１を傾斜させることなく、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を制御することができる。
【０１１０】
また、本実施形態では、上記第一から第三実施形態に比べて、可動基板５２における電極構成の簡略化を図れ、これにより、波長可変干渉フィルター５の小型化をも図ることができる。
更に、本実施形態では、第一実施形態の固定基板５１を用いる例を示したが、これに限定されない。つまり、可動基板５２の電極構成が簡略化されることで、固定基板５１における電極構成も簡略化することができ、第一接続電極５６１Ｂや第一引出電極５６１Ｃ、第二接続電極５７１Ｂや第二引出電極５７１Ｃは、円環状の共通電極５６３や、共通電極５６３から頂点Ｃ３に延びる引出電極５６３Ａと重ならない位置に配置すればよい。例えば、第一接続電極５６１Ｂを、第一実施形態と同様に、反射膜設置部５１２の辺Ｃ２−Ｃ３側に配置し、第二接続電極５７１Ｂを反射膜設置部５１２の辺Ｃ１−Ｃ４側に配置する構成などとすることもできる。この場合、非接合部５２５Ａや非可動領域Ａｒ１が不要となり、その分、波長可変干渉フィルター５の小型化を図ることができる。
【０１１１】
［第五実施形態］
次に本発明に係る第五実施形態の光学フィルターデバイスについて説明する。
上記第一実施形態の分光測定装置１では、光学モジュール１０に対して、波長可変干渉フィルター５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、特に小型化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。本実施形態では、そのような光学モジュールに対しても、波長可変干渉フィルター５（５Ａ，５Ｂ）を容易に設置可能にする光学フィルターデバイスについて、以下に説明する。
図１２は、本発明の第三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。
【０１１２】
図１２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、波長可変干渉フィルター５Ａ,５Ｂ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。
【０１１３】
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Ａｒ０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。
【０１１４】
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５６１Ｃ，５７１Ｃ，５６２Ｃ，５７２Ｃ（第四実施形態の波長可変干渉フィルターを用いる場合は、引出電極５６１Ｃ，５７１Ｃ，５６３Ａ）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５６１Ｃ，５７１Ｃ，５６２Ｃ，５７２Ｃ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。
【０１１５】
リッド６２０は、図１２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。
【０１１６】
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Ａｒ０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。
【０１１７】
［第五実施形態の作用効果］
本実施形態の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５６１，５７１，５６２，５７２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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
［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。
【０１２０】
第一実施形態において、第二接続電極５７１Ｂが、非可動領域Ａｒ１に配置される例を示したが、第一接続電極５６１Ｂ及び第二接続電極５７１Ｂの双方が、仮想円Ｐ１の内径側に配置される構成としてもよい。この場合、第三接続電極５６２Ｂ及び第四接続電極５７２Ｂの双方を非可動領域Ａｒ１に配置すればよい。
また、第一接続電極５６１Ｂ及び第四接続電極５７２Ｂの双方が非可動領域Ａｒ１に配置され、第三接続電極５６２Ｂ及び第四接続電極５７２Ｂが仮想円Ｐ１と可動反射膜５５との間に配置される構成としてもよい。
【０１２１】
第一実施形態では、辺Ｃ２−Ｃ３側に配置される第二部分電極５７１Ａには、円弧中心位置に第二接続電極５７１Ｂが接続され、辺Ｃ１−Ｃ４側に配置される第二部分電極５７１Ａには、円弧一端部に第二接続電極５７１Ｂが接続される構成としているが、これに限定されない。つまり、第二接続電極５７１Ｂの接続位置は、第二部分電極５７１Ａの外周縁のどこであってもよく、フィルター平面視において、少なくとも可動部５２１及び保持部５２２に対応する領域内で、可動基板５２に設けられる後述する第四接続電極５７２Ｂや第四引出電極５７２Ｃと重ならない位置に設けられていればよい。
【０１２２】
第一実施形態では、第一引出電極５６１Ｃは、辺Ｃ１−Ｃ２側に配置された第一部分電極５６１Ａに接続される例を示したが、例えば、辺Ｃ３−Ｃ４側に配置された第一部分電極５６１Ａに接続される構成としてもよく、２つの第一部分電極５６１Ａの双方に接続されていてもよく、第一接続電極５６１Ｂに接続される構成としてもよい。第三引出電極５６２Ｃにおいても同様であり、他方の第三部分電極５６２Ａに接続される構成や第三接続電極５６２Ｂに接続される構成などとしてもよい。
また、第二引出電極５７１Ｃにおいても、同様であり、第二接続電極５７１Ｂに接続される例を示したが、２つの第二部分電極５７１Ａのいずれか一方に接続されていてもよく、双方に接続される構成としてもよく、第二接続電極５７１Ｂに接続される構成としてもよい。第四引出電極５７２Ｃにおいても同様である。
【０１２３】
第二実施形態及び第三実施形態において、第一延出部５６１Ｂ１及び第三延出部５６２Ｂ１がフィルター平面視で重なり合う構成を例示したが、第一延出部５６１Ｂ１及び第三延出部５６２Ｂ１が重ならない構成としてもよい。
また、フィルター平面視において、可動部５２１及び保持部５２２と重なる領域内では、各引出電極５６１Ｃ，５７１Ｃ，５６２Ｃ，５７２Ｃが他のいずれの電極にも重ならないように配置する例を示したが、これに限定されない。例えば、第一引出電極５６１Ｃ及び第三引出電極５６２Ｃが、重なり合う領域がフィルター中心点Ｏに対して対称形状となる場合や、当該重なり合った領域が複数設けられ、これらの複数の領域が同一形状で、かつ、フィルター中心点Ｏに対して等角度間隔で、かつフィルター中心点Ｏからの距離が同距離である場合では、第一引出電極５６１Ｃ及び第三引出電極５６２Ｃが重なり合ってもよい。
以上に示すように、本発明は、第一静電アクチュエーター５６及び第二静電アクチュエーター５７が、フィルター平面視において、少なくとも可動部５２１及び保持部５２２が設けられる領域で、フィルター中心点Ｏに対して対称形状となるように、各電極５６１，５７１，５６２，５７２が設けられていればよい。
【０１２４】
第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターとして、静電アクチュエーターを例示したが、これに限定されない。例えば、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターとして、第一基板に設けられた誘電コイルと、第二基板に設けられた誘電コイルとにより、磁力により反射膜間ギャップを変更するアクチュエーターを用いてもよい。
その他、例えば、下部電極層、圧電膜、および上部電極層を積層配置させた圧電アクチューターにより反射膜間ギャップを変更可能な構成としてもよい。
【０１２５】
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波長可変干渉フィルターの駆動方法、光学モジュール、及び電子機器を適用することができる。
【０１２６】
例えば、図１３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１３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１３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。
【０１２７】
光源装置４１０、光源４１１、複数のレンズ４１２（図１３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４００が設けられない構成としてもよい。
【０１２８】
測色センサー４２０は、図１３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３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。
【０１２９】
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１３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。
【０１３０】
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。
【０１３１】
図１４は、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１５は、図１４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１４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１５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１５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制御部１４６、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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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、電圧制御部１４６に対して制御信号を出力する。これにより、電圧制御部１４６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の各静電アクチュエーター５６，５７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。
【０１３５】
なお、上記図１４及び図１５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。
【０１３６】
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。
【０１３７】
図１６は、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１６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を制御する電圧制御部２２２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。
【０１３８】
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は電圧制御部２２２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、電圧制御部２２２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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
また、図１６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。
【０１４１】
更には、本発明の波長可変干渉フィルター、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。
【０１４２】
また、電子機器としては、本発明の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１７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１７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１７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、電圧制御部（図示略）が上記第一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。
【０１４３】
更には、本発明の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。
【０１４４】
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。
【０１４５】
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、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。
【０１４６】
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】
【０１４７】
１…分光測定装置（電子機器）、５，５Ａ，５Ｂ…波長可変干渉フィルター、１０…光学モジュール、１５…電圧制御部、２０…制御部、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…第一静電アクチュエーター、５７…第二静電アクチュエーター、１００…ガス検出装置（電子機器）、１３７…受光素子（検出部）、２００…食物分析装置（電子機器）、２１３…撮像部（検出部）、３００…分光カメラ（電子機器）、３３０…撮像部（検出部）、４００…測色装置（電子機器）、４３０…制御部、５２１…可動部、５２２…保持部、５２３…第二接合部（接合領域）、５２５Ａ…非接合部（非接合領域）、５６１…第一電極、５６１Ａ…第一部分電極、５６１Ｂ…第一接続電極、５６１Ｃ…第一引出電極、５６２…第三電極、５６２Ａ…第三部分電極、５６２Ｂ…第三接続電極、５６２Ｃ…第三引出電極、５６３…共通電極、５７１…第二電極、５７１Ａ…第二部分電極、５７１Ｂ…第二接続電極、５７１Ｃ…第二引出電極、５７２…第四電極、５７２Ａ…第四部分電極、５７２Ｂ…第四接続電極、５７２Ｃ…第四引出電極、Ｇ１…反射膜間ギャップ、Ａｒ０…光干渉領域、Ａｒ１…非可動領域。
【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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