(57)【要約】【課題】高精度に駆動可能な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、反射膜間ギャップを介して対向する２つの反射膜、及び印加電圧に応じたギャップ量に反射膜間ギャップを変更するギャップ変更部を備えた波長可変干渉フィルターと、所定の駆動パルスによって駆動され、基準電圧を昇圧する昇圧回路と、ギャップ量を検出するギャップ検出器と、昇圧回路の出力電圧により駆動され、ギャップ検出器の検出値に応じた印加電圧を出力する電圧出力部と、を備え、ギャップ検出器は、駆動パルスの電圧が変動しない非変動期間にギャップ量を検出する。【選択図】図４
2018097143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射膜間ギャップを介して対向する２つの反射膜、及び印加電圧に応じたギャップ量に前記反射膜間ギャップを変更するギャップ変更部を備えた波長可変干渉フィルターと、
所定の駆動パルスによって駆動され、基準電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記ギャップ量を検出するギャップ検出器と、
前記昇圧回路の出力電圧により駆動され、前記ギャップ検出器の検出値に応じた前記印加電圧を出力する電圧出力部と、を備え、
前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの電圧が変動しない非変動期間に前記ギャップ量を検出する
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、
前記ギャップ検出器は、
前記ギャップ量に応じた電荷を保持するコンデンサーと、
前記電荷が保持された前記コンデンサーの電圧を検出するサンプルアンドホールド回路と、
前記コンデンサーの入力端及び出力端の接続及び切断を切り替える第１スイッチと、
前記コンデンサーと前記波長可変干渉フィルターとの接続及び切断を切り替える第２スイッチと、
前記コンデンサーと前記サンプルアンドホールド回路との接続及び切断を切り替える第３スイッチと、を備え、
前記駆動パルスの前記非変動期間において、前記第３スイッチの切り替えを実施する
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
前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの前記非変動期間において、前記第２スイッチを切り替えて、前記コンデンサーと前記波長可変干渉フィルターとを接続する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の光学モジュールにおいて、
前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの信号変化タイミング以降で、前記第２スイッチを切り替えて前記コンデンサーと前記波長可変干渉フィルターとを接続するまでの間に、前記第１スイッチにおける入力端及び出力端の接続と、前記第１スイッチにおける入力端及び出力端の切断と、を実施する
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１項に記載の光学モジュールにおいて、
前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの信号変化タイミングから次の信号変化タイミングの期間において、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記第３スイッチの切り替えを実施する
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１項に記載の光学モジュールにおいて、
前記電圧出力部を制御するマイコンを備え、
前記昇圧回路は、前記マイコンから入力された前記基準電圧を昇圧する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光学モジュールにおいて、
前記昇圧回路は、前記基準電圧を増幅する第１オペアンプを有する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の光学モジュールにおいて、
前記電圧出力部を制御するマイコンを備え、
前記駆動パルスは、前記マイコンのクロック周波数に基づく基準パルスである
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、
前記昇圧回路は、前記基準電圧を増幅する第１オペアンプと、前記基準パルスの電圧値を増幅する第２オペアンプと、を有し、前記第１オペアンプ及び前記第２オペアンプのそれぞれ出力値の和に応じた電圧を出力する
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学モジュールにおいて、
前記昇圧回路は、チャージポンプ回路である
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項１１】
反射膜間ギャップを介して対向する２つの反射膜、及び印加電圧に応じたギャップ量に前記反射膜間ギャップを変更するギャップ変更部を備えた波長可変干渉フィルターと、
所定の駆動パルスによって駆動され、基準電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記ギャップ量を検出するギャップ検出器と、
前記昇圧回路の出力電圧により駆動され、前記ギャップ検出器の検出値に応じた前記印加電圧を出力する電圧出力部と、
前記電圧出力部を制御する制御部と、を備え、
前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの電圧が変動しない非変動期間に前記ギャップ量を検出する
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、対向する一対の反射膜、及び反射膜間のギャップの寸法（ギャップ量）を変更する静電アクチュエーターを備える波長可変干渉フィルターと、静電アクチュエーターの駆動電圧（印加電圧）を制御する電圧制御部と、を備える光学モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１では、電圧制御部は、ギャップ量を検出するギャップ検出器を備え、ギャップ検出器による検出結果に基づいて、静電アクチュエーターの印加電圧を制御する。これにより、ギャップ量が目標値となるように、静電アクチュエーターの印加電圧を制御することができ、ギャップ量の調整精度の向上を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−６６６１１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、特許文献１では、静電アクチュエーターに、例えば２０Ｖから４０Ｖの振幅範囲の駆動電圧を印加することにより、波長可変干渉フィルターを適切に駆動させることができる。この静電アクチュエーターの駆動電圧は、電圧制御部を構成する例えばマイコン等の各種回路の駆動電圧よりも高い。このため、電圧制御部や、当該電圧制御部へ電力を供給する周辺機器に、上記振幅範囲の駆動電圧を出力させるための昇圧回路（例えば昇圧チョッパ回路やチャージポンプ回路）を設ける必要があった。
しかしながら、昇圧回路を設けた場合、当該昇圧回路のスイッチング動作によって発生するスイッチングノイズの影響により、ギャップ検出器におけるギャップ量の検出精度が低下し、これに伴いギャップ量の調整精度が低下するおそれがある。この場合、波長可変干渉フィルターを高精度に駆動させることが困難である。
【０００６】
本発明は、高精度に駆動可能な光学モジュール及び電子機器を提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一適用例に係る光学モジュールは、反射膜間ギャップを介して対向する２つの反射膜、及び印加電圧に応じたギャップ量に前記反射膜間ギャップを変更するギャップ変更部を備えた波長可変干渉フィルターと、所定の駆動パルスによって駆動され、基準電圧を昇圧する昇圧回路と、前記ギャップ量を検出するギャップ検出器と、前記昇圧回路の出力電圧により駆動され、前記ギャップ検出器の検出値に応じた前記印加電圧を出力する電圧出力部と、を備え、前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの電圧が変動しない非変動期間に前記ギャップ量を検出することを特徴とする。
【０００８】
本適用例では、電圧出力部は、所定の駆動パルスで駆動する昇圧回路からの出力電圧によって駆動し、ギャップ検出器のギャップ量の検出値に基づいて、ギャップ変更部への印加電圧を出力する。ギャップ検出器は、上記駆動パルスの電圧が変動しない非変動期間にギャップ量を検出する。このような構成では、所定の駆動パルスで駆動される昇圧回路において、駆動パルスの変化に応じたノイズが生じたとしても、当該ノイズの影響を抑制でき、ギャップ量の検出精度を向上させることができ、ギャップ量の調整精度を向上させることができる。したがって、光学モジュールを高精度に駆動させることができる。
【０００９】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記ギャップ検出器は、前記ギャップ量に応じた電荷を保持するコンデンサーと、前記電荷が保持された前記コンデンサーの電圧を検出するサンプルアンドホールド回路と、前記コンデンサーの入力端及び出力端の接続及び切断を切り替える第１スイッチと、前記コンデンサーと前記波長可変干渉フィルターとの接続及び切断を切り替える第２スイッチと、前記コンデンサーと前記サンプルアンドホールド回路との接続及び切断を切り替える第３スイッチと、を備え、前記駆動パルスの前記非変動期間において、前記第３スイッチの切り替えを実施することが好ましい。
本適用例では、第１スイッチがオンの場合に、コンデンサーの入力端及び出力端が接続すなわちショートされる。また、第１スイッチがオフでかつ、第２スイッチがオンの場合に、コンデンサーと波長可変干渉フィルターとが接続され、波長可変干渉フィルターのギャップ量に応じた電荷がコンデンサーに蓄積される。また、第３スイッチがオンの場合に、コンデンサーとサンプルアンドホールド回路とが接続され、当該コンデンサーに蓄積された電荷に応じた電圧が、サンプルアンドホールド回路によって検出される。このような本適用例では、ギャップ検出器は、駆動パルスの非変動期間において、第３スイッチの切り替えを実施する。これにより、サンプルアンドホールド回路が電圧を検出している期間（検出期間）において、駆動パルスの電圧が変動しないため、検出期間における上記ノイズの影響を抑制できる。
【００１０】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの前記非変動期間において、前記第２スイッチを切り替えて、前記コンデンサーと前記波長可変干渉フィルターとを接続することが好ましい。
本適用例では、ギャップ検出器は、非変動期間に第２スイッチを切り替えるため、ギャップ量に応じた電荷をコンデンサーに蓄積させる際に、上記ノイズの影響を抑制できる。したがって、コンデンサーに蓄積される電荷量、すなわちコンデンサーの電圧を、ギャップ量に応じた適切な値とすることができ、ギャップ量の検出精度を向上させることができる。
【００１１】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの信号変化タイミング以降で、前記第２スイッチを切り替えて前記コンデンサーと前記波長可変干渉フィルターとを接続するまでの間に、前記第１スイッチにおける入力端及び出力端の接続と、前記第１スイッチにおける入力端及び出力端の切断と、を実施することが好ましい。
本適用例では、コンデンサーの入力端及び出力端を接続し、コンデンサーをショートさせるリセット期間は、駆動パルスの信号変化タイミング以降で、かつ、第２スイッチをオンするまでの間に設定されている。このような構成では、第２スイッチがオンされるまでに、コンデンサーをリセットできるため、第２スイッチをオンした際に、より適切にギャップ量に応じた電荷をコンデンサーに蓄積させることができ、ギャップ量の検出精度を向上させることができる。
【００１２】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの信号変化タイミングから次の信号変化タイミングの期間において、前記第１スイッチ、前記第２スイッチ、及び前記第３スイッチの切り替えを実施することが好ましい。
本適用例では、駆動パルスの信号変化タイミングから、次の信号変化タイミングの期間において、第１スイッチ、第２スイッチ、及び第３スイッチを切り替える。例えば、駆動パルスが、所定周期のパルス信号である場合、半周期毎に、第１スイッチ、第２スイッチ、及び第３スイッチの切り替えが行われる。このような構成では、駆動パルスの変化タイミングに対して、最短でギャップ検出を行うことができる。したがって、ギャップ量の検出頻度を増大させることができ、ギャップ量の調整精度を向上させることができる。
【００１３】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記電圧出力部を制御するマイコンを備え、前記昇圧回路は、前記マイコンから入力された前記基準電圧を昇圧することが好ましい。
本適用例では、昇圧回路は、マイコンから入力された基準電圧を昇圧する。このような構成では、例えば、光学モジュールや周辺機器に別途設けられた電源装置から供給された電圧によって、ギャップ変更部を駆動する場合と比べて、電圧変動を抑制でき、ギャップ量の調整精度を向上させることができる。
【００１４】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記昇圧回路は、前記基準電圧を増幅する第１オペアンプを有することが好ましい。
本適用例では、昇圧回路は、マイコンからの基準電圧を増幅する第１オペアンプを備える。これにより、昇圧回路の構成の簡略化や製造コストの低減を図ることができる。
【００１５】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記電圧出力部を制御するマイコンを備え、前記駆動パルスは、前記マイコンのクロック周波数に基づく基準パルスであることが好ましい。
本適用例では、昇圧回路は、駆動パルスとしてマイコンからの基準パルスが入力される。このような構成では、電圧出力部を制御するために設けられたマイコンを、駆動パルスの出力部としても用いることができる。したがって、昇圧回路や光学モジュールに、駆動パルスを出力する出力部を別途設ける必要がなく、昇圧回路や光学モジュールの構成の簡略化を図ることができる。
【００１６】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記昇圧回路は、前記基準電圧を増幅する第１オペアンプと、前記基準パルスの電圧値を増幅する第２オペアンプと、を有し、前記第１オペアンプ及び前記第２オペアンプのそれぞれ出力値の和に応じた電圧を出力することが好ましい。
本適用例では、昇圧回路は、基準電圧を増幅する第１オペアンプと、基準パルスの電圧値を増幅する第２オペアンプと、のそれぞれの出力値の和に応じた電圧を出力する。これにより、基準電圧を増幅した電圧値に、基準パルスを増幅した電圧値を加算した値に応じた大きさの出力電圧を得ることができ、簡易な構成で、より大きな出力電圧を得ることができる。
【００１７】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記昇圧回路は、チャージポンプ回路であることが好ましい。
本適用例では、昇圧回路としてチャージポンプ回路を用いることにより、例えば昇圧チョッパ回路を用いる場合と比べて、昇圧回路の小型化を図ることができ、ひいては光学モジュールの小型化を図ることができる。また、昇圧回路を光学モジュールに設けることが容易である。
【００１８】
本発明の一適用例に係る電子機器は、反射膜間ギャップを介して対向する２つの反射膜、及び印加電圧に応じたギャップ量に前記反射膜間ギャップを変更するギャップ変更部を備えた波長可変干渉フィルターと、所定の駆動パルスによって駆動され、基準電圧を昇圧する昇圧回路と、前記ギャップ量を検出するギャップ検出器と、前記昇圧回路の出力電圧により駆動され、前記ギャップ検出器の検出値に応じた前記印加電圧を出力する電圧出力部と、前記電圧出力部を制御する制御部と、を備え、前記ギャップ検出器は、前記駆動パルスの電圧が変動しない非変動期間に前記ギャップ量を検出することを特徴とする。
【００１９】
本適用例では、上記適用例と同様に、ギャップ検出器は、駆動パルスの電圧が変動しない非変動期間にギャップ量を検出する。これにより、昇圧回路において、駆動パルスの変動に応じたノイズが生じたとしても、当該ノイズの影響を抑制でき、ギャップ量の検出精度を向上させることができ、ギャップ量の調整精度を向上させることができる。したがって、電子機器を高精度に駆動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係るプリンターの概略構成を示す外観図。
【図２】上記実施形態のプリンターの概略構成を示すブロック図。
【図３】上記実施形態の分光器の概略構成を示す断面図。
【図４】上記実施形態のフィルター制御部の概略構成を示す図。
【図５】上記実施形態の昇圧回路の概略構成を示す図。
【図６】上記実施形態のギャップ検出器の概略構成を示す図。
【図７】上記実施形態のギャップ検出器の動作を示す図。
【図８】上記実施形態のギャップ検出器の動作を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。本発明に係る電子機器の一例として、プリンター１０（インクジェットプリンター）について説明する。
［プリンターの概略構成］
図１は、第１実施形態のプリンター１０の外観の構成例を示す図である。図２は、本実施形態のプリンター１０の概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、プリンター１０は、供給ユニット１１と、搬送ユニット１２と、キャリッジ１３と、キャリッジ移動ユニット１４と、制御ユニット１５（図２参照）と、を備える。このプリンター１０は、例えばパーソナルコンピューター等の外部機器３０から入力された印刷データに基づいて、各ユニット１１，１２，１４及びキャリッジ１３を制御し、媒体Ａに画像を印刷する。また、本実施形態のプリンター１０は、媒体Ａに印刷された画像の分光測定を行い、測定結果に基づく処理を行う（例えば色較正用のカラーパッチの分光測定の測定結果に基づいて色較正処理を行う）。
以下、プリンター１０の各構成について具体的に説明する。
【００２２】
供給ユニット１１は、画像形成対象となる媒体Ａ（本実施形態では、白色紙面を例示）を、画像形成位置に供給するユニットである。この供給ユニット１１は、例えば媒体Ａが巻装されたロール体１１１（図１参照）、ロール駆動モーター（図示略）、及びロール駆動輪列（図示略）等を備える。そして、制御ユニット１５からの指令に基づいて、ロール駆動モーターが回転駆動され、ロール駆動モーターの回転力がロール駆動輪列を介してロール体１１１に伝達される。これにより、ロール体１１１が回転し、ロール体１１１に巻装された紙面がＹ方向（副走査方向）における下流側（＋Ｙ方向）に供給される。
なお、本実施形態では、ロール体１１１に巻装された紙面を供給する例を示すがこれに限定されない。例えば、トレイ等に積載された紙面等の媒体Ａをローラー等によって１枚ずつ供給する等、如何なる供給方法によって媒体Ａが供給されてもよい。
【００２３】
搬送ユニット１２は、供給ユニット１１から供給された媒体Ａを、Ｙ方向に沿って搬送する。この搬送ユニット１２は、搬送ローラー１２１と、搬送ローラー１２１と媒体Ａを挟んで配置され、搬送ローラー１２１に従動する従動ローラー（図示略）と、プラテン１２２と、を含んで構成されている。
搬送ローラー１２１は、図示略の搬送モーターからの駆動力が伝達され、制御ユニット１５の制御により搬送モーターが駆動されると、その回転力により回転駆動されて、従動ローラーとの間に媒体Ａを挟み込んだ状態でＹ方向に沿って搬送する。また、搬送ローラー１２１のＹ方向の下流側（＋Ｙ側）には、キャリッジ１３に対向するプラテン１２２が設けられている。
【００２４】
キャリッジ１３は、媒体Ａに対して画像を印刷する印刷部１６と、媒体Ａ上の所定の測定領域Ｒ（図３参照）の分光測定を行う分光器１７と、を備えている。
印刷部１６は、例えば下面（媒体Ａに対向する面）側に形成されたノズルからインクを吐出して画像を形成する、所謂、インクジェットヘッドである。この印刷部１６は、例えば、複数色のインクに対応したインクカートリッジ１６１と、各ノズルに設けられ対応する色のインクカートリッジ１６１からインクが供給される圧力室と、圧力室に設けられるピエゾ素子と、を備え、ピエゾ素子の駆動によってノズルから吐出されたインク滴により、媒体Ａにインクドットが形成される。
分光器１７は、後に詳述するが、一対の反射膜間のギャップ量に応じた波長の光を透過させる波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルターのギャップ量を制御するフィルター制御部１８とを含み構成され、光学モジュールに相当する。
【００２５】
キャリッジ１３は、キャリッジ移動ユニット１４によって、Ｙ方向と交差する主走査方向（本発明における一方向であり、Ｘ方向）に沿って移動可能に設けられている。
また、キャリッジ１３は、フレキシブル回路１３１により制御ユニット１５に接続され、制御ユニット１５からの指令に基づいて、印刷部１６による印刷処理（媒体Ａに対する画像形成処理）及び、分光器１７による分光測定処理を実施する。
【００２６】
キャリッジ移動ユニット１４は、本発明における移動機構を構成し、制御ユニット１５からの指令に基づいて、キャリッジ１３をＸ方向に沿って往復移動させる。
このキャリッジ移動ユニット１４は、例えば、キャリッジガイド軸１４１と、キャリッジモーター１４２と、タイミングベルト１４３と、を含んで構成されている。
キャリッジガイド軸１４１は、Ｘ方向に沿って配置され、両端部がプリンター１０の例えば筐体に固定されている。キャリッジモーター１４２は、タイミングベルト１４３を駆動させる。タイミングベルト１４３は、キャリッジガイド軸１４１と略平行に支持され、キャリッジ１３の一部が固定されている。そして、制御ユニット１５の指令に基づいてキャリッジモーター１４２が駆動されると、タイミングベルト１４３が正逆走行され、タイミングベルト１４３に固定されたキャリッジ１３がキャリッジガイド軸１４１にガイドされて往復移動する。
【００２７】
制御ユニット１５は、モジュール制御部に相当し、図２に示すように、Ｉ／Ｆ１５１と、ユニット制御回路１５２と、メモリー１５３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５４と、を含んで構成される。
Ｉ／Ｆ１５１は、外部機器３０から入力される印刷データをＣＰＵ１５４に入力する。
ユニット制御回路１５２は、ＣＰＵ１５４からの指令信号に基づいて、供給ユニット１１、搬送ユニット１２、キャリッジ移動ユニット１４、印刷部１６、分光器１７、及びフィルター制御部１８をそれぞれ制御する制御回路を備えており、ＣＰＵ１５４からの指令信号に基づいて、各部１１〜１８をそれぞれ制御する。なお、当該制御回路が、制御ユニット１５とは別途設けられ、制御ユニット１５と接続されていてもよい。
【００２８】
メモリー１５３は、プリンター１０の動作を制御する各種プログラムや各種データを記憶している。各種データとしては、例えば、印刷データとして含まれる色データに対する各インクの吐出量を記憶した印刷プロファイルデータ等が挙げられる。また、光源部１７１の各波長に対する発光特性や、受光部１７３の各波長に対する受光特性（受光感度特性）等が記憶されていてもよい。
【００２９】
ＣＰＵ１５４は、メモリー１５３に記憶された各種プログラムを読み出し実行することで、供給ユニット１１、搬送ユニット１２、及びキャリッジ移動ユニット１４の駆動制御、印刷部１６の印刷制御、分光器１７の分光測定制御、及び分光器１７による測定データに基づく処理（色較正処理等）を実施する。
【００３０】
［分光器の構成］
図３は、分光器１７の概略構成を示す断面図である。
分光器１７は、図３に示すように、光源部１７１と、波長可変干渉フィルター５を含む光学フィルターデバイス１７２と、受光部１７３と、導光部１７４と、フィルター制御部１８（図２参照）と、を備えている。
この分光器１７は、光源部１７１から媒体Ａ上に照明光を照射し、媒体Ａで反射された光成分を、導光部１７４により光学フィルターデバイス１７２に入射させる。そして、光学フィルターデバイス１７２は、この反射光から所定波長の光を出射（透過）させて、受光部１７３により受光させる。また、光学フィルターデバイス１７２は、制御ユニット１５の制御に基づいて、透過波長（出射波長）を選択可能であり、可視光における各波長の光の光量を測定することで、媒体Ａ上の測定領域Ｒの分光測定が可能となる。
【００３１】
［光源部、受光部及び導光光学系の構成］
光源部１７１は、光源１７１Ａと、集光部１７１Ｂとを備える。この光源部１７１は、光源１７１Ａから出射された光を媒体Ａの測定領域Ｒ内に、媒体Ａの表面に対する法線方向から照射する。
光源１７１Ａとしては、可視光域における各波長の光を出射可能な光源が好ましい。このような光源１７１Ａとして、例えばハロゲンランプやキセノンランプ、白色ＬＥＤ等を例示でき、特に、キャリッジ１３内の限られたスペース内で容易に設置可能な白色ＬＥＤが好ましい。集光部１７１Ｂは、例えば集光レンズ等により構成され、光源１７１Ａからの光を測定領域Ｒに集光させる。なお、図３においては、集光部１７１Ｂでは、１つのレンズ（集光レンズ）のみを表示するが、複数のレンズを組み合わせて構成されていてもよい。
【００３２】
受光部１７３は、波長可変干渉フィルター５の光軸上に配置され、当該波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光する。そして、受光部１７３は、制御ユニット１５の制御に基づいて、受光量に応じた検出信号（電流値）を出力する。なお、受光部１７３により出力された検出信号は、Ｉ−Ｖ変換器（図示略）、増幅器（図示略）、及びＡＤ変換器（図示略）を介して制御ユニット１５に入力される。
【００３３】
導光部１７４は、反射鏡１７４Ａと、バンドパスフィルター１７４Ｂとを備えている。
この導光部１７４は、測定領域Ｒで、媒体Ａの表面に対して４５°で反射された光を反射鏡１７４Ａにより、波長可変干渉フィルター５の光軸上に反射させる。バンドパスフィルター１７４Ｂは、可視光域（例えば３８０ｎｍ〜７２０ｎｍ）の光を透過させ、紫外光及び赤外光の光をカットする。これにより、波長可変干渉フィルター５には、可視光域の光が入射されることになり、受光部１７３において、可視光域における波長可変干渉フィルター５により選択された波長の光が受光される。
【００３４】
［光学フィルターデバイスの構成］
図４は、分光器１７が備える波長可変干渉フィルター５とフィルター制御部１８とを模式的に示す図である。
光学フィルターデバイス１７２は、図４に示すように、筐体６と、筐体６の内部に収納された波長可変干渉フィルター５とを備えている。
（波長可変干渉フィルターの構成）
波長可変干渉フィルター５は、波長可変型のファブリーペローエタロン素子であり、図４に示すように、透光性の固定基板５１及び可動基板５２を備え、これらの固定基板５１及び可動基板５２が、接合膜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、ギャップＧ（反射膜間ギャップ）を介して対向配置された固定反射膜５４及び可動反射膜５５と、ギャップＧの寸法（ギャップ量）を調整する静電アクチュエーター５６と、を備える。
【００３５】
（固定基板の構成）
固定基板５１は、可動基板５２に対向する面に固定反射膜５４と、静電アクチュエーター５６を構成する固定電極５６１と、が設けられる。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、静電アクチュエーター５６に電圧を印加した際の静電引力や、後述する固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
【００３６】
固定反射膜５４は、固定基板５１に設けられた溝部の中心位置に設けられる。また、固定反射膜５４は、フィルター制御部１８の後述するギャップ検出器２１に接続される。本実施形態では、固定反射膜５４は、可動反射膜５５とともに、ギャップ検出用のコンデンサーを構成する。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、この場合、誘電体多層膜の最下層又は表層に導電性の金属合金膜が形成されていることで、固定反射膜５４をギャップ検出用のコンデンサーの電極として機能させることが可能となる。
【００３７】
固定電極５６１は、固定基板５１の厚み方向から見た平面視において、固定反射膜５４を囲う略円弧状に形成される。この固定電極５６１は、フィルター制御部１８の後述するフィードバック制御部１８１に接続される。
【００３８】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、可動部５２１と、可動部５２１の外に設けられ、可動部５２１を保持する保持部５２２とを備えている。
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成されている。この可動部５２１には、可動反射膜５５と、静電アクチュエーター５６を構成する可動電極５６２と、が設けられる。
【００３９】
可動反射膜５５は、可動部５２１の固定基板５１に対向する面の中心部に、固定反射膜５４とギャップＧを介して対向して設けられる。また、可動反射膜５５は、フィルター制御部１８の後述するギャップ検出器２１に接続され、固定反射膜５４とともに、ギャップ検出用のコンデンサーを構成する。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。
【００４０】
可動電極５６２は、所定のギャップを介して固定電極５６１に対向する。この可動電極５６２は、フィードバック制御部１８１に接続される。
【００４１】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、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。これにより、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、ギャップＧのギャップ量を変更することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部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。
【００４２】
（筐体の構成）
筐体６は、図４に示すように、ベース６１と、リッド６２と、を備えている。これらのベース６１及びリッド６２は、例えばガラスフリット（低融点ガラス）を用いた低融点ガラス接合、エポキシ樹脂等による接着などにより接合される。これにより、内部に収容空間が形成され、この収容空間内に波長可変干渉フィルター５が収納される。
【００４３】
ベース６１は、例えば薄板上にセラミックを積層することで構成され、波長可変干渉フィルター５を収納可能な凹部６１１を有している。波長可変干渉フィルター５は、ベース６１の凹部６１１の底面に、例えば固定材により固定されている。ベース６１の凹部６１１の底面には、光通過孔６１２が設けられている。この光通過孔６１２は、波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５と重なる領域を含むように設けられている。また、ベース６１には、光通過孔６１２を覆うようにカバーガラス６１３が接合されている。
リッド６２は、ガラス平板であり、ベース６１の底面とは反対側の端面に接合される。
【００４４】
［フィルター制御部の構成］
フィルター制御部１８は、電圧制御部に相当し、図４に示すように、フィードバック制御部１８１、マイコン（マイクロコントローラー）１９、昇圧回路２０、及びギャップ検出器２１を含み構成される。
フィルター制御部１８は、ギャップ検出器２１により波長可変干渉フィルター５のギャップＧの寸法（ギャップ量）を検出した検出結果に基づいて、ユニット制御回路１５２からの波長設定指令に基づく値（目標波長に対応する値）にギャップ量を設定する。すなわち、フィルター制御部１８は、ギャップ量の検出結果と波長設定指令とに基づいて、静電アクチュエーター５６の駆動電圧を調整し、波長可変干渉フィルター５の透過光の波長が目標波長となるようにギャップＧの寸法を設定する。
【００４５】
（フィードバック制御部の構成）
フィードバック制御部１８１は、電圧出力部に相当し、マイコン１９から入力されたギャップＧを所定の目標値に設定する旨の目標指令に基づいて、昇圧回路２０からの出力電圧Ｖoutを変調し、静電アクチュエーター５６に駆動電圧（印加電圧）を印加する。
具体的には、図４に示すように、フィードバック制御部１８１は、波長可変干渉フィルター５の固定電極５６１及び可動電極５６２に接続されている。そして、フィードバック制御部１８１は、マイコン１９からの目標指令信号（電圧値）と、ギャップ検出器２１からの検出信号（電圧値）との偏差が所定閾値以下となるように、出力電圧Ｖoutを変調して、静電アクチュエーター５６の駆動電圧を調整する、フィードバック制御を実施する。
【００４６】
フィードバック制御部１８１は、図示を省略するが、例えば、ＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御器及び駆動回路等を含み構成される。ＰＩＤ制御器は、指令信号と検出信号との偏差を所定閾値以下とするようにフィードバック制御を実施し、検出信号に応じたフィードバック信号を出力する。また、駆動回路は、フィードバック信号に基づいて、昇圧回路２０からの出力電圧を変調し、直流の駆動電圧を出力可能に構成される。
【００４７】
（マイコンの構成）
マイコン１９は、記憶部１９１を備え、例えばギャップ検出器２１で検出される検出信号（電圧値）とギャップＧの寸法との関係（ギャップ相関データ）が記憶されている。また、マイコン１９は、図４に示すように、基準電圧出力部１９２、基準信号出力部１９３、ギャップ検出制御部１９４、及び、フィードバック指令部１９５として機能する。
【００４８】
基準電圧出力部１９２は、所定の基準電圧を、昇圧回路２０に出力する。基準電圧出力部１９２は、図示を省略するが、例えばマイコン１９に設けられた、基準電圧を出力する電源回路や、当該基準電圧の変動を抑制する安定化回路等により構成される。
【００４９】
基準信号出力部１９３は、マイコン１９のクロック周波数に基づく所定の周波数の矩形波パルス信号である基準信号を生成し、当該基準信号を昇圧回路２０に出力する。すなわち、基準信号は、駆動パルス及び基準パルスに相当する。基準信号出力部１９３は、図示を省略するが、例えばマイコン１９に設けられた発振回路や分周回路等により構成される。
【００５０】
ギャップ検出制御部１９４は、基準信号出力部１９３から出力される基準信号に基づいて、ギャップ検出器２１を制御する。本実施形態では、後に詳述するが、ギャップ検出制御部１９４は、矩形波パルス信号である基準信号の電圧が変動しない非変動期間において、ギャップ検出器２１にギャップＧの寸法を検出させる。なお、非変動期間とは、基準信号の立ち上がりタイミングと立ち下がりタイミングとの間の期間である。
【００５１】
フィードバック指令部１９５は、ギャップＧを所定の目標値に設定する旨の目標指令をフィードバック制御部１８１に出力する。具体的には、フィードバック指令部１９５は、ユニット制御回路１５２からの設定指令と上記ギャップ相関データとに基づいて、目標波長に対応する目標値を算出し、当該目標値に対応する目標指令をフィードバック制御部１８１に出力する。
【００５２】
（昇圧回路の構成）
図５は、昇圧回路２０の構成を模式的に示す図である。
昇圧回路２０は、マイコン１９から基準電圧Ｖｏと基準信号Ｓｏとが入力され、基準信号Ｓｏに基づいて基準電圧Ｖｏを増幅した出力電圧Ｖoutを、フィードバック制御部１８１に出力する。
本実施形態では、昇圧回路２０は、第１非反転増幅回路２０１と、第２非反転増幅回路２０２と、平滑コンデンサーＣｓと、フライングコンデンサーＣｆａと、出力コンデンサーＣｏと、第１ダイオードＤ１と、第２ダイオードＤ２と、を含むチャージポンプ回路として構成される。
【００５３】
第１非反転増幅回路２０１は、第１オペアンプＯＰ１を含み構成され、マイコン１９から第１オペアンプＯＰ１に入力された所定の基準電圧Ｖｏを所定の増幅度で増幅し、第１電圧Ｖ１（直流電圧）を出力する。
平滑コンデンサーＣｓは、第１非反転増幅回路２０１の出力側に接続され、第１電圧Ｖ１が印加される。
【００５４】
第２非反転増幅回路２０２は、第２オペアンプＯＰ２を含み構成され、マイコン１９から第２オペアンプＯＰ２に入力された基準信号Ｓｏを所定の増幅度で増幅し、第２電圧Ｖ２を出力する。なお、第２電圧Ｖ２は、基準信号Ｓｏの周波数に応じた、所定の周波数の矩形波電圧である。
【００５５】
フライングコンデンサーＣｆａは、第２非反転増幅回路２０２の出力側に接続される。また、フライングコンデンサーＣｆａは、第１非反転増幅回路２０１の出力側に、第１ダイオードＤ１を介して接続され、基準信号Ｓｏに応じたタイミングにて、第１電圧Ｖ１に対応する電圧が印加される。
出力コンデンサーＣｏは、第２非反転増幅回路２０２の出力側に、フライングコンデンサーＣｆａ及び第２ダイオードＤ２を介して接続される。
【００５６】
上述のように構成された昇圧回路２０による昇圧動作について説明する。
第１非反転増幅回路２０１は、基準電圧Ｖｏを増幅した第１電圧Ｖ１を平滑コンデンサーＣｓに印加する。また、第２非反転増幅回路２０２は、マイコン１９からの基準信号Ｓｏを増幅し、第２電圧Ｖ２を出力する。この基準信号ＳｏがＬｏｗの時に、フライングコンデンサーＣｆａに、第１ダイオードＤ１を介して第１電圧Ｖ１が印加される。そして、基準信号ＳｏがＨｉｇｈの時に、第２非反転増幅回路２０２の出力である第２電圧Ｖ２ppに、フライングコンデンサーＣｆａの電圧を加算した電圧が、第２ダイオードＤ２を介して、出力コンデンサーＣｏに印加される。この出力コンデンサーＣｏの印加電圧が、昇圧回路２０の出力電圧Ｖoutである。出力電圧Ｖoutは、下記式（１）によって算出される。
なお、Ｖ２ppは、第２電圧Ｖ２の最大値と最小値との差であり、本実施形態では第２電圧Ｖ２の最大値である。また、下記式（１）において、Ｖｆは、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２の順方向の電圧である。
【００５７】
［数１］
Ｖout＝Ｖ１＋Ｖ２pp−２×Ｖｆ  ・・・（１）
【００５８】
例えば、基準電圧Ｖｏを１Ｖ、第１オペアンプＯＰ１の増幅度を２２倍、基準信号ＳｏのＨｉｇｈの場合の電圧を５Ｖ、第２オペアンプＯＰ２の増幅度を４倍、及び、第１ダイオードＤ１及び第２ダイオードＤ２の電圧Ｖｆを０．６Ｖとする。この場合、上記式（１）に基づいて算出された出力電圧Ｖoutは、４０.８Ｖである。ここで、波長可変干渉フィルター５の駆動電圧の振幅は、例えば２０Ｖから４０Ｖである。したがって、昇圧回路２０は、基準電圧Ｖｏを昇圧し、波長可変干渉フィルター５の駆動に十分な大きさの出力電圧Ｖoutを出力可能である。
【００５９】
（ギャップ検出器の構成）
図６は、ギャップ検出器２１の構成を模式的に示す図である。図７は、ギャップ検出器２１の動作を模式的に示すタイミングチャートである。
ギャップ検出器２１は、図６に示すように、容量検出回路２１１と、減算回路２１２と、サンプルアンドホールド回路２１３と、を備える。このギャップ検出器２１は、昇圧回路２０の出力電圧Ｖoutによって駆動され、基準信号Ｓｏに応じたタイミングで反射膜５４，５５間の静電容量Ｃｘに応じた検出信号（直流電圧）を、フィードバック制御部１８１に出力する。
【００６０】
ここで、静電容量Ｃｘは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５によって構成されるコンデンサーの静電容量であり、ギャップ量と対応した関係にある。したがって、静電容量Ｃｘに基づいて、ギャップ量を検出することができる。本実施形態では、ギャップ量を検出する際に、バイアス電源（図示省略）によって、固定反射膜５４と可動反射膜５５との間にバイアス電圧（Ｖｂ−Ｖａ）が印加される。この際、各反射膜５４，５５間には、バイアス電圧（Ｖｂ−Ｖａ）と、静電容量Ｃｘとに応じた電荷が蓄積される。なお、第１バイアス電圧Ｖａは、第２バイアス電圧Ｖｂよりも小さい。
【００６１】
容量検出回路２１１は、オペアンプＯＰ３と、帰還コンデンサーＣｆｂと、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３と、を含み構成され、基準信号Ｓｏに応じたタイミングで、各反射膜５４，５５間の静電容量Ｃｘを電圧Ｖｃに変換し、当該電圧Ｖｃを出力する。以下、電圧Ｖｃを変換電圧Ｖｃとも称する。
スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、ギャップ検出制御部１９４からの制御信号に基づいて、接続（オン）と切断（オフ）とが切り替えられる。これらスイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、トランジスターやＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）により構成される。
【００６２】
スイッチＳＷ１は、各反射膜５４，５５にバイアス電圧（Ｖｂ−Ｖａ）が印加されたオン状態と、バイアス電圧（Ｖｂ−Ｖａ）が印加されないオフ状態とを切り替える。
スイッチＳＷ２は、第１スイッチに相当し、帰還コンデンサーＣｆｂの入力端及び出力端の接続及び切断を切り替える。すなわち、スイッチＳＷ２は、オン状態において帰還コンデンサーＣｆｂをショートして初期化する。このスイッチＳＷ２がオン状態（Ｈｉｇｈ）である期間をリセット期間Ｔ１（図７参照）とも称する。
【００６３】
スイッチＳＷ３は、第２スイッチに相当し、波長可変干渉フィルター５と帰還コンデンサーＣｆｂとの接続及び切断を切り替える。すなわち、スイッチＳＷ３は、バイアス電圧が印加されたギャップ検出用コンデンサーを構成する各反射膜５４，５５の一方と、帰還コンデンサーＣｆｂとが接続されるオン状態と、切断されるオフ状態とを切り替える。スイッチＳＷ３のオン状態において、各反射膜５４，５５間に蓄積された電荷が、帰還コンデンサーＣｆｂに移される。
【００６４】
また、スイッチＳＷ３は、バイアス電圧が印加されたギャップ検出用コンデンサーを構成する各反射膜５４，５５の一方と、オペアンプＯＰ３の−端子とが接続されたオン状態と、切断されたオフ状態とを切り替える。スイッチＳＷ３のオン状態において、容量検出回路２１１から変換電圧Ｖｃが出力される。すなわち、スイッチＳＷ３がオン状態とされる期間は、静電容量Ｃｘが変換電圧Ｖｃに変換される変換期間Ｔ２である。なお、変換電圧Ｖｃのピーク電圧Ｖｃｐは、下記式（２）によって算出できる。
【００６５】
［数２］
Ｖｃｐ＝｛（Ｖｂ−Ｖａ）×Ｃｘ／Ｃｆ｝＋Ｖｂ  ・・・（２）
【００６６】
減算回路２１２は、容量検出回路２１１の出力側に設けられ、スイッチＳＷ３のオン状態となる変換期間Ｔ２において、変換電圧Ｖｃから第２バイアス電圧Ｖｂを減算した電圧Ｖｄを出力する。この電圧Ｖｄは、サンプルアンドホールド回路２１３に入力される。以下、電圧Ｖｄを入力電圧Ｖｄとも称する。入力電圧Ｖｄのピーク電圧Ｖｄｐ値は、下記式（３）によって算出できる。
【００６７】
［数３］
Ｖｄｐ＝（Ｖｂ−Ｖａ）×Ｃｘ／Ｃｆ  ・・・（３）
【００６８】
サンプルアンドホールド回路２１３は、スイッチＳＷ４を介して、減算回路２１２の出力側に設けられ、ギャップ検出器２１による検出電圧Ｖｅを出力する。
スイッチＳＷ４は、第３スイッチに相当し、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３同様に構成され、ギャップ検出制御部１９４からの制御信号に基づいて、接続と切断とが切り替えられる。このスイッチＳＷ４は、本実施形態では、図７に示すように、入力電圧Ｖｄがピーク電圧Ｖｄｐとなる期間内の所定期間（以下、検出期間Ｔ３とも称する）においてオンされる。サンプルアンドホールド回路２１３は、当該検出期間Ｔ３においてピーク電圧Ｖｄｐを検出し、直流電圧である検出電圧Ｖｅを出力する。なお、検出電圧Ｖｅの大きさは、ピーク電圧Ｖｄｐである。
【００６９】
図８は、上述のギャップ検出器２１において、基準信号Ｓｏに基づいて行われるギャプ量の検出動作を模式的に示すタイミングチャートである。
ここで、昇圧回路２０では、基準信号Ｓｏの立上がりタイミングにおいて、第１ダイオードＤ１に、導通状態から阻止状態への遷移（逆回復）が生じる。また、基準信号Ｓｏの立下がりタイミングにおいて、第２ダイオードＤ２に、導通状態から阻止状態への遷移が生じる。したがって、昇圧回路２０では、基準信号Ｓｏの立ち上がりや、立ち下がりのタイミングにおいて、配線のインダクタ成分と、各ダイオードＤ１，Ｄ２の容量成分による共振によりノイズが生じる。これに対して、本実施形態では、ギャップ検出器２１は、図８に示すように、基準信号Ｓｏの電圧が変化しない非変動期間Ｔ４、すなわち基準信号ＳｏがＨｉｇｈである立ち上がり期間と、基準信号ＳｏがＬｏｗである立ち下がり期間と、において状態検出動作を実施する。これにより、ギャップ検出器２１は、上記ノイズの影響を抑制でき、波長可変干渉フィルター５のギャップＧの寸法に応じた検出電圧Ｖｅを高精度に検出することができる。
【００７０】
具体的には、図８に示すように、基準信号Ｓｏの立ち上がり及び立ち下がりタイミングから所定のリセット期間Ｔ１において、スイッチＳＷ２がオンされ、帰還コンデンサーＣｆｂがショートされ、初期化される。また、リセット期間Ｔ１において、スイッチＳＷ１がオンされ、各反射膜５４，５５間にバイアス電圧（Ｖｂ−Ｖａ）が印加される。リセット期間Ｔ１は、基準信号Ｓｏの変化タイミング（立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミング）以降から、変換期間Ｔ２の開始タイミングの間に設定されている。
【００７１】
次に、リセット期間Ｔ１に続く、変換期間Ｔ２において、スイッチＳＷ１及びスイッチＳＷ２がオフ、かつ、スイッチＳＷ３がオンされ、各反射膜５４，５５間に蓄積された電荷が、帰還コンデンサーＣｆｂに移される。この際の容量検出回路２１１から出力される変換電圧Ｖｃのピーク電圧Ｖｃｐは、上記式（２）に示す値である。また、変換期間Ｔ２において、減算回路２１２から出力される入力電圧Ｖｄのピーク電圧Ｖｄｐは、上記式（３）に示す値である。
【００７２】
ここで、変換期間Ｔ２における所定の検出期間Ｔ３において、スイッチＳＷ４がオンされ、サンプルアンドホールド回路２１３にピーク電圧Ｖｄｐが入力される。サンプルアンドホールド回路２１３は、入力されたピーク電圧Ｖｄｐを直流電圧に変換し、検出電圧Ｖｅを出力する。なお、サンプルアンドホールド回路２１３は、次の検出期間Ｔ３まで、一定の検出電圧Ｖｅを出力する。
【００７３】
本実施形態では、リセット期間Ｔ１及び変換期間Ｔ２は、非変動期間Ｔ４内に設定されている。また、検出期間Ｔ３は、変換期間Ｔ２内に設定されている。すなわち、基準信号Ｓｏの周期を、リセット期間Ｔ１（変換期間Ｔ２）の繰り返し周期の２倍となるように設定し、基準信号Ｓｏの立ち上がり及び立下がりタイミングに、リセット期間Ｔ１の開始タイミングを同期させている。したがって、変換期間Ｔ２や検出期間Ｔ３において、昇圧回路２０のスイッチングが行われず、スイッチングノイズの影響が抑制される。
【００７４】
また、検出期間Ｔ３の前後には、変換期間Ｔ２の開始タイミング及び終了タイミングに対してマージンが設定されている。これにより、変換期間Ｔ２の開始後に、検出期間Ｔ３を開始させることができ、かつ、変換期間Ｔ２の終了前に、検出期間Ｔ３を終了させることができる。したがって、サンプルアンドホールド回路２１３における検出精度を向上させることができる。
【００７５】
なお、検出期間Ｔ３の前側のマージンは、例えば変換期間Ｔ２の開始から入力電圧Ｖｄの値がピーク電圧Ｖｄｐで安定化する時間（安定化時間）以上に設定されている。これにより、入力電圧Ｖｄが変動しているタイミングで、当該入力電圧Ｖｄがサンプルアンドホールド回路２１３に入力されることを抑制でき、検出電圧Ｖｅの検出精度を向上させることができる。
【００７６】
また、検出期間Ｔ３の後側のマージンは、例えば、スイッチＳＷ３の誤作動等による、変換期間Ｔ２の終了タイミングの変動範囲よりも大きくなるように設定されている。これにより、上記誤作動により、所定のタイミングよりも前にスイッチＳＷ３がオフされ、変換期間Ｔ２が終了されたとしても、変換期間Ｔ２の終了前に検出期間Ｔ３を終了させることができ、検出電圧Ｖｅの検出精度を向上させることができる。
【００７７】
また、変換期間Ｔ２は、リセット期間Ｔ１よりも長く設定されている。これにより、非変動期間Ｔ４において、変換期間Ｔ２をより長く設定することができ、変換期間Ｔ２における、検出期間Ｔ３の前後のマージンを長く設定することができる。
なお、変換期間Ｔ２の長さは、リセット期間Ｔ１と同じでもよく、リセット期間Ｔ１よりも短くてもよい。
【００７８】
［実施形態の作用効果］
本実施形態では以下の作用効果を得ることができる。
フィードバック制御部１８１は、基準信号Ｓｏに基づいて駆動する昇圧回路２０からの出力電圧Ｖoutによって駆動し、ギャップ検出器２１のギャップ量の検出値に基づいて、静電アクチュエーター５６への印加電圧を出力する。ギャップ検出器２１は、基準信号Ｓｏの電圧が変化しない非変動期間Ｔ４にギャップ量を検出する。このような構成では、所定の基準信号Ｓｏで駆動される昇圧回路２０において、基準信号Ｓｏの変化に応じたノイズが生じたとしても、当該ノイズの影響を抑制でき、ギャップ量の検出精度を向上させることができる。したがって、ギャップ量の調整精度を向上させることができる。
【００７９】
ギャップ検出器２１は、基準信号Ｓｏの非変動期間Ｔ４において、スイッチＳＷ４の切り替えを実施する。これにより、サンプルアンドホールド回路２１３が電圧を検出している検出期間Ｔ３において、基準信号Ｓｏが変化しないため、検出期間Ｔ３における上記ノイズの影響を抑制できる。
【００８０】
また、ギャップ検出器２１は、非変動期間Ｔ４にスイッチＳＷ３を切り替えるため、ギャップ量に応じた電荷を帰還コンデンサーＣｆｂに蓄積させる際に、上記ノイズの影響を抑制できる。したがって、帰還コンデンサーＣｆｂに蓄積される電荷量、すなわち帰還コンデンサーＣｆｂの電圧を、ギャップ量に応じた適切な値とすることができ、ギャップ量の検出精度を向上させることができる。
【００８１】
また、ギャップ検出器２１におけるリセット期間Ｔ１は、基準信号Ｓｏの信号変化タイミング（立ち上がりタイミング及び立ち下がりタイミング）以降で、かつ、スイッチＳＷ３がオンされるまでの間、すなわち変換期間Ｔ２の開始タイミングよりも前に設定されている。これにより、変換期間Ｔ２の開始前に、帰還コンデンサーＣｆｂをリセットできる。したがって、変換期間Ｔ２において、帰還コンデンサーＣｆｂに、ギャップ量に応じた電荷を蓄積させることができ、ギャップ量の検出精度を向上させることができる。
【００８２】
ギャップ検出器２１は、基準信号Ｓｏの信号変化タイミングから、次の信号変化タイミングの期間において、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４を切り替える。すなわち、所定周期のパルス信号である基準信号Ｓｏの半周期毎に、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切り替えが行われる。このような構成では、ギャップ検出器２１は、基準信号Ｓｏの変化タイミングに対して、最短でギャップ検出を行うことができる。したがって、ギャップ量の検出頻度を増大させることができ、ギャップ量の調整精度を向上させることができる。
【００８３】
ここで、分光器１７や制御ユニット１５等に電源装置を別途設け、当該電源装置から供給された電圧によって、静電アクチュエーター５６を駆動する場合、電源装置からの供給電圧が変動し、ギャップ量の調整精度が低下するおそれがあった。
これに対して、昇圧回路２０は、マイコン１９から入力された基準電圧Ｖｏを昇圧する。そして、フィードバック制御部１８１は、昇圧回路２０の出力電圧Ｖoutによって駆動される。これにより、静電アクチュエーター５６の駆動電圧の電圧変動を抑制でき、ギャップ量の調整精度を向上させることができる。
また、昇圧回路２０は、マイコン１９からの基準電圧Ｖｏを増幅する第１オペアンプＯＰ１を備える。これにより、昇圧回路２０の構成の簡略化や、製造コストの低減を図ることができる。
【００８４】
昇圧回路２０は、マイコン１９から入力された基準信号Ｓｏに基づいて駆動する。このような構成では、フィードバック制御部１８１を制御するために設けられたマイコン１９を、基準信号Ｓｏの出力部としても用いることができる。したがって、昇圧回路２０や分光器１７に、基準信号Ｓｏを出力する出力部を別途設ける必要がなく、昇圧回路２０や分光器１７の構成の簡略化を図ることができる。
【００８５】
昇圧回路２０は、基準電圧Ｖｏを増幅する第１オペアンプＯＰ１と、基準信号Ｓｏの電圧値を増幅する第２オペアンプＯＰ２と、のそれぞれの出力値の和に応じた出力電圧Ｖoutを出力する。これにより、基準電圧Ｖｏを増幅した電圧値に、基準信号Ｓｏを増幅した電圧値を加算した値に応じた大きさの出力電圧Ｖoutを得ることができ、簡易な構成で、より大きな出力電圧Ｖoutを得ることができる。
【００８６】
ここで、昇圧回路２０として、例えば、昇圧チョッパ回路を用いる場合、昇圧回路２０の小型化が困難であり、昇圧回路２０を分光器１７に搭載することが容易ではなかった。
これに対して、本実施形態では、昇圧回路２０として上述のように構成されるチャージポンプ回路を用いることにより、昇圧回路２０の小型化を図ることができ、ひいてはフィルター制御部１８の小型化を図ることができる。また、昇圧回路２０を分光器１７に設けることも容易である。
【００８７】
［変形例］
なお、本発明は上述の実施形態及び変形例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、及び実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、基準信号Ｓｏとして、同一の長さの立ち上がり期間と、立ち下がり期間と、を有する所定周期のパルス信号を用いる場合を例示したが、これに限定されない。例えば、立ち上がり期間と立ち下がり期間とが異なる長さであってもよい。
【００８８】
上記実施形態では、ギャップ検出器２１は、マイコン１９による制御に基づいて、基準信号Ｓｏの非変動期間Ｔ４にギャップ量を検出することにより、昇圧回路２０と同期して駆動されていたが、これに限定されない。例えば、ギャップ検出器２１は、マイコン１９からの基準信号Ｓｏに基づいて、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ４の接続及び切断を切り替えるスイッチ制御部を備えてもよい。
【００８９】
上記実施形態のギャップ検出器２１では、基準信号Ｓｏの非変動期間Ｔ４のそれぞれに、すなわち、基準信号Ｓｏの立ち上がり期間と、立ち下がり期間とのそれぞれに、リセット期間Ｔ１、変換期間Ｔ２、及び検出期間Ｔ３が設定されていたが、これに限定されない。例えば、少なくとも検出期間Ｔ３が、非変動期間Ｔ４に設定される構成としてもよい。この場合、サンプルアンドホールド回路２１３が電圧を検出する検出期間Ｔ３において、基準信号Ｓｏの変化によるノイズの影響を抑制でき、ギャップ量の検出精度を向上させることができる。
【００９０】
また、非変動期間Ｔ４内に、リセット期間Ｔ１の終了タイミングと、変換期間Ｔ２の開始タイミングとが設定され、変換期間Ｔ２の開始タイミングから非変動期間Ｔ４の終了タイミングの間に、検出期間Ｔ３が設定されてもよい。すなわち、非変動期間Ｔ４の開始タイミングを跨ぐようにリセット期間Ｔ１が設定され、非変動期間Ｔ４の終了タイミングを跨ぐように変換期間Ｔ２が設定されてもよい。このような構成でも、ギャップ検出器２１は、非変動期間Ｔ４において、帰還コンデンサーＣｆｂの初期化、及び、ギャップ量の検出を行うことができ、ギャップ量の検出精度を向上させることができる。
【００９１】
なお、非変動期間Ｔ４のそれぞれに、リセット期間Ｔ１、変換期間Ｔ２、及び検出期間Ｔ３が設定されている場合、リセット期間Ｔ１や変換期間Ｔ２の前後にマージンを設定すると、検出期間Ｔ３を設定可能な期間が短くなる。このためギャップ量の検出に十分な長さの検出期間Ｔ３を設定することが困難な場合がある。これに対して、リセット期間Ｔ１や変換期間Ｔ２が、連続する非変動期間Ｔ４を跨ぐように設定されることにより、上記マージンを小さくできる。したがって、検出期間Ｔ３を長くすることができ、検出期間Ｔ３の設定が容易である。
【００９２】
また、非変動期間Ｔ４において予め検出期間Ｔ３が設定されていたが、これに限らない。例えば、サンプルアンドホールド回路に入力される入力電圧Ｖｄがピーク電圧Ｖｄｐとなったことを検出する電圧検出部を設け、当該電圧検出部によるピーク電圧Ｖｄｐの検出結果に基づいて、検出期間Ｔ３を開始させてもよい。これにより、入力電圧Ｖｄがピーク電圧Ｖｃｐとなる前に、検出期間Ｔ３が開始されることを抑制できる。なお、容量検出回路からの変換電圧Ｖｃがピーク電圧Ｖｃｐとなったことを検出してもよい。
【００９３】
上記実施形態では、ギャップ検出器２１は、昇圧回路２０からの出力電圧Ｖoutによって駆動されるとしたが、これに限定されず、別途設けられた電源装置からの供給電力によって駆動されてもよい。この場合、昇圧回路２０にてノイズが発生したとしても、ギャップ検出器２１は、非変動期間Ｔ４にギャップ量を検出するため、上記ノイズの影響を抑制できる。
【００９４】
上記実施形態では、昇圧回路２０として、マイコン１９からの基準電圧Ｖｏを増幅する第１非反転増幅回路２０１と、基準信号Ｓｏを増幅する第２非反転増幅回路２０２と、を備えるチャージポンプ回路を例示したが、これに限定されない。例えば、昇圧回路２０は、基準信号Ｓｏを増幅する第２非反転増幅回路２０２を備えず、基準電圧Ｖｏを増幅する第１非反転増幅回路２０１を少なくとも備え、基準信号Ｓｏに基づいて第１非反転増幅回路２０１の出力電圧を昇圧するチャージポンプ回路としてもよい。
【００９５】
上記実施形態では、昇圧回路２０は、マイコン１９からの基準電圧Ｖｏを昇圧する構成を例示したが、別途設けられた電源装置からの供給電圧を昇圧してもよい。
また、昇圧回路２０は、マイコン１９から入力される基準信号Ｓｏに基づいて駆動されていたが、これに限定されない。例えば、昇圧回路２０は、別途設けられた信号発生装置からの駆動パルスに基づいて駆動されてもよい。この場合、ギャップ検出器２１は、上記信号発生装置から出力された駆動パルスの非変動期間に、ギャップ量を検出する。
【００９６】
上記実施形態では、昇圧回路２０として、チャージポンプ回路を例示したが、これに限定されず、昇圧チョッパ回路等、所定の駆動パルスに基づいて駆動される各種の昇圧回路を用いることができる。
【００９７】
上記実施形態では、フィルター制御部１８は、波長可変干渉フィルター５の駆動電圧を出力する電圧出力部として、ギャップ検出器２１によるギャップ量の検出値に基づいて駆動電圧を調整するフィードバック制御部１８１を備えていたが、これに限定されない。
例えば、フィルター制御部１８は、ギャップ検出器２１を備えず、マイコン１９からの目標指令に基づいて、昇圧回路２０からの出力電圧Ｖoutを変調し、波長可変干渉フィルター５の駆動電圧を出力する電圧出力部を備える構成とされてもよい。このような構成でも、上述のように、マイコン１９からの基準電圧Ｖｏを昇圧して出力電圧Ｖoutを出力する昇圧回路２０を設けることにより、駆動電圧の変動を抑制できる。
【００９８】
上記実施形態では、静電アクチュエーターとしてフィードバック制御用の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、フィードバック制御用の静電アクチュエーターの他に、目標指令に応じた所定の駆動電圧で駆動される第２の静電アクチュエーターを設けてもよい。この第２の静電アクチュエーターを設ける場合、例えば、目標指令に応じた第２の駆動電圧を第２の静電アクチュエーターに印加する第２の電圧出力部を、フィルター制御部１８に設ければよい。例えば、第２の静電アクチュエーターを、駆動量が大きい粗動用の静電アクチュエーターとして用い、フィードバック制御用の静電アクチュエーターを、駆動量が小さい微動用の静電アクチュエーターとして用いることにより、ギャップ量の調整精度を一層向上できる。
また、この場合、昇圧回路２０からの出力電圧Ｖoutによって第２の電圧出力部を駆動させることにより、第２の駆動電圧の変動を抑制できる。
【００９９】
上記各実施形態において、波長可変干渉フィルター５は、反射膜間のギャップを変更するギャップ変更部として、静電アクチュエーター５６を備えていたが、これに限らない。
例えば、波長可変干渉フィルター５は、ギャップ変更部として、固定基板５１及び可動基板５２の間に圧電素子を備え、当該圧電素子の駆動により、ギャップ量が変更されてもよい。
また、固定基板５１及び可動基板５２の２つの基板を備える構成に限らず、例えば、１つの基板上に犠牲層を介して２つの反射膜を積層し、犠牲層をエッチング等により除去して反射膜間のギャップが形成された波長可変干渉フィルターを用いてもよい。
【０１００】
上記実施形態では、波長可変干渉フィルター５として、入射光から反射膜５４，５５間のギャップＧに応じた波長の光を透過させる光透過型の波長可変干渉フィルター５を例示したが、これに限定されない。例えば、反射膜５４、５５間のギャップＧに応じた波長の光を反射させる、光反射型の波長可変干渉フィルターを用いてもよい。
また、筐体６に波長可変干渉フィルター５が収納された光学フィルターデバイス１７２を例示したが、波長可変干渉フィルター５が分光器１７に直接設けられる構成などとしてもよい。
【０１０１】
上記実施形態では、印刷部１６として、インクタンクから供給されたインクを、ピエゾ素子を駆動させて吐出させるインクジェット型の印刷部１６を例示したが、これに限定されない。例えば、印刷部１６としては、ヒーターによりインク内に気泡を発生させてインクを吐出する構成や、超音波振動子によりインクを吐出させる構成としてもよい。
また、インクジェット方式のものに限定されず、例えば熱転写方式を用いたサーマルプリンターや、レーザープリンター、ドットインパクトプリンター等、如何なる印刷方式のプリンターに対しても適用できる。
【０１０２】
上記実施形態において、光学モジュールとしての分光器１７を備えたプリンター１０を例示したが、これに限定されない。例えば、画像形成部を備えず、媒体Ａに対する分光測定処理のみを実施する色むら分光測定装置であってもよい。また、例えば工場等において製造された印刷物の品質検査を行う品質検査装置に、上記光学モジュールを組み込んでもよく、その他、如何なる装置に本発明の光学モジュールを組み込んでもよい。
【０１０３】
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上記実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【０１０４】
５…波長可変干渉フィルター、１０…プリンター、１７…分光器、１８…フィルター制御部、１９…マイコン、２０…昇圧回路、２１…ギャップ検出器、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、６１…ベース、６２…リッド、１８１…フィードバック制御部、１９１…記憶部、１９２…基準電圧出力部、１９３…基準信号出力部、１９４…ギャップ検出制御部、１９５…フィードバック指令部、２０１…第１非反転増幅回路、２０２…第２非反転増幅回路、２１１…容量検出回路、２１２…減算回路、２１３…サンプルアンドホールド回路、５１２…反射膜設置部、５２１…可動部、５２２…保持部、５６１…固定電極、５６２…可動電極、６１１…凹部、６１２…光通過孔、６１３…カバーガラス、Ｃｆｂ…帰還コンデンサー、Ｇ…ギャップ、ＯＰ１…第１オペアンプ、ＯＰ２…第２オペアンプ、ＳＷ２…スイッチ（第１スイッチ）、ＳＷ３…スイッチ（第２スイッチ）、ＳＷ４…スイッチ（第３スイッチ）、Ｓｏ…基準信号、Ｔ４…非変動期間、Ｖｏ…基準電圧、Ｖout…出力電圧。
【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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