(57)【要約】      （修正有）【課題】使用環境によらず、高い分光性能を実現可能な光学モジュール、電子機器、及び光学モジュールの制御方法を提供する。【解決手段】光学モジュール３０は、一対のミラー５４、５５、及び電圧印加によりギャップ変更部を備えた干渉フィルター５と、干渉フィルターの光軸上に設けられ、可変範囲内に対応する波長域において、透過率が局所的極値となる特定波長を有するバンドパスフィルター３１と、干渉フィルター及びバンドパスフィルターを透過した光を受光する受光部３２と、干渉フィルターを透過する光の中心波長に対するギャップ変更部への電圧指令値を記録した駆動テーブルが記憶されたメモリー３６３と、駆動テーブルに基づいて、干渉フィルターの駆動を制御する駆動制御部と、を備え、駆動制御部は、駆動テーブルに基づいて特定波長に対応する電圧指令値をギャップ変更部に出力した際の、受光部における受光量に基づいて、駆動テーブルを補正する。【選択図】図３
2019045230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対のミラー、及び電圧印加により前記一対のミラーの間の寸法を所定の可変範囲内で変更するギャップ変更部を備えた干渉フィルターと、
前記干渉フィルターの光軸上に設けられ、前記可変範囲内に対応する波長域において、透過率が局所的極値となる特定波長を有するバンドパスフィルターと、
前記干渉フィルター及び前記バンドパスフィルターを透過した光を受光する受光部と、
前記干渉フィルターを透過する光の中心波長に対する前記ギャップ変更部への電圧指令値を記録した駆動テーブルが記憶されたメモリーと、
前記駆動テーブルに基づいて、前記干渉フィルターの駆動を制御する駆動制御部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記駆動テーブルに基づいて前記特定波長に対応する前記電圧指令値を前記ギャップ変更部に出力した際の、前記受光部における受光量に基づいて、前記駆動テーブルを補正する
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、
前記バンドパスフィルターは、前記透過率が第一閾値以上となる第一透過帯域を有し、
前記特定波長は、前記第一透過帯域内の波長である
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の光学モジュールにおいて、
前記バンドパスフィルターは、前記透過率が第一閾値以上となる第一透過帯域を有し、
前記特定波長は、前記第一透過帯域外の波長である
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１項に記載の光学モジュールにおいて、
前記特定波長は複数設けられ、
前記駆動制御部は、前記駆動テーブルに基づいて複数の前記特定波長のそれぞれに対応する前記電圧指令値を前記ギャップ変更部に出力した際の、前記受光部における前記受光量に基づいて、前記駆動テーブルを補正する
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１項に記載の光学モジュールにおいて、
前記駆動制御部は、前記駆動テーブルに基づいて前記特定波長に対応する前記電圧指令値を前記ギャップ変更部に出力した際の前記受光量に基づいて、前記干渉フィルターの傾斜角を算出し、前記傾斜角に応じて前記駆動テーブルを補正する
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、
前記駆動制御部は、前記駆動テーブルに基づいて前記特定波長に対応する前記電圧指令値を前記ギャップ変更部に出力した際の前記受光量に基づいて、前記干渉フィルターの温度を算出し、前記温度に応じて前記駆動テーブルを補正する
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、
前記干渉フィルターは、前記一対のミラーの間の静電容量を検出する容量検出部を有し、
前記駆動テーブルは、測定対象波長と当該測定対象波長に対する駆動電圧を記録し、
前記メモリーは、前記測定対象波長に対する前記一対のミラーの間の前記静電容量を記録したフィードバック用データを更に記憶し、
前記駆動制御部は、補正された前記駆動テーブルに基づいて前記一対のミラーの間の寸法を前記特定波長に対応する寸法に変化させた際に、前記容量検出部により検出される前記静電容量に基づいて、寄生容量の変化量を算出し、前記寄生容量の変化量に基づいて、前記フィードバック用データを補正する
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と、
前記光学モジュールを制御し、前記受光部で受光された測定結果に応じた処理を実施する処理部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
互いに対向する一対のミラー、及び前記一対のミラーの間の寸法を変更するギャップ変更部を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターの光軸上に設けられ、透過率が局所的極値となる特定波長を有するバンドパスフィルターと、前記干渉フィルター及び前記バンドパスフィルターを透過した光を受光する受光部と、を備えた光学モジュールの制御方法であって、
前記干渉フィルターを透過する光の波長に対する前記ギャップ変更部への指令値を示す駆動テーブルに基づいて、前記特定波長に対応する前記指令値を前記ギャップ変更部に出力し、前記受光部により受光される前記特定波長の光の光量に基づいて、前記駆動テーブルを補正する
ことを特徴とする光学モジュールの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学モジュール、電子機器、及び光学モジュールの制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一対のミラーを有し、当該ミラーの間隔（ミラーギャップ）を変更することで透過光の波長を変化させる波長可変型の干渉フィルターを備えた光学モジュールが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の光学モジュールは、干渉フィルターがベース部に固定部材により固定されている。干渉フィルターは、第一ミラーを備える第一基板と、第二ミラーを備える第二基板とを備え、第二基板は、第二ミラーを第一基板側に変位させる可動部が設けられている。そして、干渉フィルターの固定部材による固定位置を固定端とした１次共振周波数が、可動部の１次共振周波数の半値以下に維持されている。このような光学モジュールでは、干渉フィルターを駆動させた際の、可動部の振動に伴う共振を抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１２５８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記のような干渉フィルターを備えた光学モジュールは、様々な用途に適用することができ、その使用環境も変化することがある。例えば、ヘッドマウントディスプレイ等のウェアラブル機器に搭載される場合、ヘッドマウントディスプレイの姿勢によって、干渉フィルターが傾き、干渉フィルターへの入射光の入射角度が変動する場合がある。また、使用環境によっては、分光測定時の温度が変化することもある。
特許文献１では、干渉フィルター自身の振動による傾斜等を抑制可能であるが、上記のような使用環境の変動による、干渉フィルターの分光特性の変化や、干渉フィルターを駆動させるための駆動特性の変化まで考慮していない。よって、使用環境の変化により、干渉フィルターから所望波長の光を分光させることが困難な場合があり、分光性能が低下するとの課題がある。
【０００５】
本発明は、使用環境によらず、高い分光性能を実現可能な光学モジュール、電子機器、及び光学モジュールの制御方法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】
【０００６】
本発明の一適用例に係る光学モジュールは、互いに対向する一対のミラー、及び電圧印加により前記一対のミラーの間の寸法を所定の可変範囲内で変更するギャップ変更部を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターの光軸上に設けられ、前記可変範囲内に対応する波長域において、透過率が局所的極値となる特定波長を有するバンドパスフィルターと、前記干渉フィルター及び前記バンドパスフィルターを透過した光を受光する受光部と、前記干渉フィルターを透過する光の中心波長に対する前記ギャップ変更部への電圧指令値を記録した駆動テーブルが記憶されたメモリーと、前記駆動テーブルに基づいて、前記干渉フィルターの駆動を制御する駆動制御部と、を備え、前記駆動制御部は、前記駆動テーブルに基づいて前記特定波長に対応する前記電圧指令値を前記ギャップ変更部に出力した際の、前記受光部における受光量に基づいて、前記駆動テーブルを補正することを特徴とする。
ここで、局所的極値とは、透過率が所定波長範囲内で最大値となる極大値（ピーク値）、又は、透過率が所定波長範囲内で最小値となる極小値（ボトム値）を意味する。
【０００７】
本適用例では、駆動制御部は、駆動テーブルに基づいて、特定波長に対応する指令値をギャップ変更部に出力して、干渉フィルターのミラー間の寸法（ミラーギャップ寸法）を特定波長に対応した寸法に変更させ、その際に受光部で受光される光の光量を測定する。
ここで、バンドパスフィルターにおいて、特定波長に対する透過率が例えば局所的極大値（ピーク値）である場合、干渉フィルター及びバンドパスフィルターの双方で、特定波長の光が透過されるので、その光量が所定の最大値となる。この場合、駆動制御部は、駆動テーブルの補正を行う必要がない。
一方、光学モジュールの使用環境等によって、干渉フィルターの特性が変化している場合、干渉フィルターから特定波長とは異なる波長の光が透過されるので、受光部で受光される光の光量は、最大値に対して低下する。この場合、駆動制御部は、受光部で受光された光の光量に基づいて、駆動テーブルを補正する。例えば、前記最大値と検出された光量との差又は比に応じて、各波長に対する電圧指令値を増減させる。
これにより、本適用例では、光学モジュールの使用環境が変動した場合でも、干渉フィルターを駆動するための駆動テーブルが、当該使用環境に応じた内容に補正されることになる。よって、使用環境の変化による分光性能の低下を抑制でき、所望の波長の光を干渉フィルターから透過させることが可能となる。
【０００８】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記バンドパスフィルターは、前記透過率が第一閾値以上となる第一透過帯域を有し、前記特定波長は、前記第一透過帯域内の波長であることが好ましい。
本適用例では、バンドパスフィルターは、透過率が第一閾値以上となる第一透過帯域を有する。このようなバンドパスフィルターを用いた光学モジュールでは、第一透過帯域、又は第一透過帯域内の所定範囲を測定対象の波長域と設定することで、測定対象の波長域の分光測定を行うことができる。
そして、本適用例では、この第一透過帯域内に特定波長が含まれている。この場合、例えば、第一透過帯域を光学モジュールにより分光測定を行う測定波長域として、第一透過帯域と、ミラーギャップの可変範囲に対する波長域とを一致させることができる。すなわち、第一透過帯域外に特定波長が有る場合、第一透過帯域を測定波長域とした際に、ミラーギャップの可変範囲は、測定波長域に対する寸法よりも広げる必要がある。ここで、特定波長が第一透過帯域より長波長側にある場合、干渉フィルターのミラーギャップを予め大きく形成する必要がある。また、特定波長が第一透過帯域より短波長側にある場合、ミラーギャップを非常に小さい寸法に高精度に制御するためのギャップ変更部を用いる必要があり、製造コストも高くなる。これに対して、本適用例では、第一透過帯域内に特定波長が有るため、干渉フィルターの大型化を抑制でき、製造コストも低くできる。
【０００９】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記バンドパスフィルターは、前記透過率が第一閾値以上となる第一透過帯域を有し、前記特定波長は、前記第一透過帯域外の波長であってもよい。
本適用例では、第一透過帯域外に特定波長が含まれている。
第一透過帯域は、分光測定時等において干渉フィルターから出力された光を受光部に透過させる必要があるので、第一閾値以上の透過率を有する必要がある。ここで、バンドパスフィルターの第一透過帯域内に特定波長があり、かつ当該特定波長における透過率がピーク値となる場合、その特定波長の前後の波長での透過率も第一閾値以上となって比較的高くなる。したがって、干渉フィルターの透過中心波長が特定波長よりずれたとしても、比較的大きい受光量が検出されることになり、受光量の変化が小さくなる。
これに対して、本適用例では、第一透過帯域外に特定波長があるので、バンドパスフィルターにおいて特定波長の前後の波長の透過率を、著しく下げることができる。この場合、干渉フィルターの透過中心波長が特定波長よりずれた際に、受光量の変化が顕著となり、使用環境による干渉フィルターの特性変動を精度良く判定することができ、駆動テーブルを精度良く補正することができる。
【００１０】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記特定波長は複数設けられ、前記駆動制御部は、前記駆動テーブルに基づいて複数の前記特定波長のそれぞれに対応する前記電圧指令値を前記ギャップ変更部に出力した際の、前記受光部における前記受光量に基づいて、前記駆動テーブルを補正することが好ましい。
本適用例は、駆動テーブルに基づいて、干渉フィルターのミラーギャップ寸法を複数の特定波長のそれぞれに対応した寸法に順次切り替え、各々において受光部で光量を検出する。これにより、干渉フィルターの使用環境による特性変化をより精度良く検出することができる。特に、各受光量の比を算出することで、光源の光量変動による影響を抑制することができ、精度の高い駆動テーブルの補正を行うことができる。
【００１１】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記駆動制御部は、前記駆動テーブルに基づいて前記特定波長に対応する前記電圧指令値を前記ギャップ変更部に出力した際の前記受光量に基づいて、前記干渉フィルターの傾斜角を算出し、前記傾斜角に応じて前記駆動テーブルを補正することが好ましい。
一般に、干渉フィルターを透過する光の中心波長は、入射光が一対のミラーに対して法線方向から入射した際に最大となり、ミラーの法線方向に対する角度が大きくなるに従って透過光の中心波長がシフトする。
したがって、駆動制御部は、入射光がミラーの法線方向から入射した場合の受光量（すなわち、干渉フィルターを透過する光の中心波長が特定波長と一致する場合の光量）を理想受光量とし、前記特定波長に対応する前記指令値を前記ギャップ変更部に出力した際に検出される受光量との比を算出することで、干渉フィルターの傾斜角を求めることができる。そして、本適用例では、駆動制御部は、この傾斜角に応じて駆動テーブルを補正することで、干渉フィルターが傾斜した場合でも、ミラーギャップ寸法を目標波長に対応する寸法とすることができる。
【００１２】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記駆動制御部は、前記駆動テーブルに基づいて前記特定波長に対応する前記電圧指令値を前記ギャップ変更部に出力した際の前記受光量に基づいて、前記干渉フィルターの温度を算出し、前記温度に応じて前記駆動テーブルを補正することが好ましい。
干渉フィルターは、温度変化による膨張や伸縮によって特性が変動し、透過波長がシフトすることがある。この場合、基準温度からの温度変化量と、特定波長に対する受光量の変化量との関係を予め測定することで、特定波長に対応する電圧指令値をギャップ変更部に出力した際に検出される受光量から温度変化量を求めることができる。また、温度変化量に対する各波長の波長シフト量を予め測定しておけば、温度変化に対応した駆動テーブルに補正することができる。
【００１３】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記干渉フィルターは、前記一対のミラーの間の静電容量を検出する容量検出部を有し、前記駆動テーブルは、測定対象波長と当該測定対象波長に対する駆動電圧を記録し、前記メモリーは、前記測定対象波長に対する前記一対のミラーの間の前記静電容量を記録したフィードバック用データを更に記憶し、前記駆動制御部は、補正された前記駆動テーブルに基づいて前記一対のミラーの間の寸法を前記特定波長に対応する寸法に変化させた際に、前記容量検出部により検出される前記静電容量に基づいて、寄生容量の変化量を算出し、前記寄生容量の変化量に基づいて、前記フィードバック用データを補正することが好ましい。
【００１４】
本適用例では、干渉フィルターに容量検出部が設けられ、容量検出部により検出される静電容量に基づいて、ギャップ変更部における駆動をフィードバック制御する。このようなフィードバック制御では、検出される静電容量と、ミラーギャップ寸法（又は干渉フィルターを透過する光の波長）との関連を示すテーブルデータを用いて、静電容量が目標値となるように、ギャップ制御部に出力する電圧指令値（駆動電圧）を制御する。しかしながら、例えば電源電圧の変動等によって、回路部における寄生容量が変動することがあり、寄生容量が変動するとギャップ検出部で検出される静電容量も変動するので、誤差が生じる。これに対して、本適用例では、補正された駆動テーブルに基づいて、干渉フィルターから特定波長の光を透過させ、その際に、容量検出部により検出される静電容量に基づいて、寄生容量の変動値を算出し、フィードバック用データを補正する。これにより、当該寄生容量の変動を考慮した精度の高いフィードバック制御が可能となり、干渉フィルターの分光性能をさらに向上させることができる。
【００１５】
本発明の一適用例に係る電子機器は、上述したような光学モジュールと、前記光学モジュールを制御し、前記受光部で受光された測定結果に応じた処理を実施する処理部と、を備えることを特徴とする。
本適用例では、光学モジュールにおいて、使用環境が変動した場合でも高精度な分光測定を実施することができる。したがって、処理部における光学モジュールでの測定結果に基づいた各種処理（例えば、測定対象の測色処理や測色結果に基づいた補正処理等）においても精度の高い処理を実施することができる。
【００１６】
本発明の一適用例に係る光学モジュールの制御方法は、互いに対向する一対のミラー、及び前記一対のミラーの間の寸法を変更するギャップ変更部を備えた干渉フィルターと、前記干渉フィルターの光軸上に設けられ、透過率が局所的極値となる特定波長を有するバンドパスフィルターと、前記干渉フィルター及び前記バンドパスフィルターを透過した光を受光する受光部と、を備えた光学モジュールの制御方法であって、前記干渉フィルターを透過する光の波長に対する前記ギャップ変更部への指令値を示す駆動テーブルに基づいて、前記特定波長に対応する前記指令値を前記ギャップ変更部に出力し、前記受光部により受光される前記特定波長の光の光量に基づいて、前記駆動テーブルを補正することを特徴とする。
本適用例では、上述した適用例と同様に、光学モジュールの使用環境が変動した場合でも、干渉フィルターを駆動するための駆動テーブルが、当該使用環境に応じた内容に補正されることになる。よって、使用環境の変化による分光性能の低下を抑制でき、所望の波長の光を干渉フィルターから透過させることが可能となり、精度高い処理（例えば分光測定処理）を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）の概略構成を示す斜視図。
【図２】第一実施形態のＨＭＤの概略構成を示すブロック図。
【図３】第一実施形態の分光器の概略構成を示す図。
【図４】図３における分光デバイスの拡大図。
【図５】第一実施形態のバンドパスフィルターの透過特性を示す図。
【図６】第一実施形態において、分光器の姿勢が変化した場合の波長可変干渉フィルターの位置の一例を示す図。
【図７】第一実施形態において、波長可変干渉フィルターのミラーギャップを一定に維持し、波長可変干渉フィルターの傾斜角θが変動した場合の分光特性を示す図。
【図８】第一実施形態において、ミラーギャップＧを各波長に対応する寸法とした際の、波長可変干渉フィルターの傾斜による波長シフト量を示す図。
【図９】第一実施形態における校正部による校正処理を説明するための図。
【図１０】第一実施形態におけるΛ−θデータの一例を示す図。
【図１１】第一実施形態におけるθ−Ｇデータの一例を示す図。
【図１２】第一実施形態におけるＶ−Ｇデータの一例を示す図。
【図１３】第一実施形態におけるＶ−Ｃデータの一例を示す図。
【図１４】ミラーギャップの寸法と、第一ミラー及び第二ミラーの間の静電容量との関係を示す図。
【図１５】第一実施形態の分光器による分光測定方法を示すフローチャート。
【図１６】第二実施形態におけるバンドパスフィルターの透過特性を示す図。
【図１７】第二実施形態における校正部による校正処理を説明するための図。
【図１８】第二実施形態におけるΛ２−θデータの一例を示す図。
【図１９】波長可変干渉フィルターの温度特性を示す図。
【図２０】第四実施形態におけるバンドパスフィルターの透過特性を示す図。
【図２１】第四実施形態における各ピーク波長と波長可変干渉フィルターの分光特性との関係を説明するための図。
【図２２】変形例１に係るバンドパスフィルターの透過率を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［第一実施形態］
以下、第一実施形態として、本発明の電子機器の一例であるヘッドマウントディスプレイについて説明する。
［ヘッドマウントディスプレイの概略構成］
図１は、第一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを示す斜視図である。図２は、ヘッドマウントディスプレイの概略構成を示すブロック図である。
本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（以降、ＨＭＤ１と略す）は、図１に示すように、ユーザーの頭部やヘルメット等の装着部位（詳しくは、前額部及び側頭部を含む頭部の上部分に応じた位置）に装着可能な頭部装着型表示装置である。このＨＭＤ１は、ユーザーによって視認可能に虚像を表示するとともに、外界光を透過させて外界の景色（外景）を観察可能とするシースルー型の頭部装着型表示装置である。
【００１９】
ＨＭＤ１は、制御部１０と、画像表示部２０と、を備えている。画像表示部２０は、ユーザーの頭部に装着された状態においてユーザーに虚像を視認させる。また、画像表示部２０は、分光器３０が搭載されており、当該分光器３０は、ユーザーの視認方向から入射した光を、複数の波長の光に分光し、分光された各光の受光量を検出する。
そして、制御部１０は、画像表示部２０を制御し、例えば、分光器３０により測定対象を測定した際の測定結果に基づいて各種分析処理を実施して、画像表示部２０に分析結果を表示させたりする。すなわち、制御部１０は、本発明の処理部に相当する。
以下、ＨＭＤ１の各構成について説明する。
【００２０】
［制御部の構成］
制御部１０は、図１に示すように、例えば、金属ケーブルや光ファイバーにより構成されたコード１３０により画像表示部２０に接続されている。なお、ここでは、コード１３０による接続を例示するが、例えば無線ＬＡＮやブルートゥース（登録商標）等を用いた無線接続としてもよい。
制御部１０は、ＨＭＤ１を制御するための装置であり、例えば、トラックパッド１１Ａや方向キー１１Ｂ、電源スイッチ１１Ｃ等を含む操作部１１を有する。また、制御部１０は、図２に示すように、記憶部１１０やＣＰＵ１２０等を備える。
なお、制御部１０に、現在位置を測定する位置検出センサー等の各種センサーや、インターネットや外部機器と接続可能なインターフェイス部が設けられる構成等としてもよい。
【００２１】
記憶部１１０は、ＲＯＭやＲＡＭ等によって構成され、種々のコンピュータープログラムや各種データを格納している。
ＣＰＵ１２０は、記憶部１１０に格納されているコンピュータープログラムを読み出して実行することにより、測定制御部１２１、分析処理部１２２、表示制御部１２３等として機能する。
【００２２】
測定制御部１２１は、画像表示部２０に設けられた分光器３０を制御し、例えば視線方向に配置された測定対象の分光測定処理を実施させる。
分析処理部１２２は、分光測定処理により得られた分光測定結果に基づき、測定対象の分析処理を行う。例えば、分光測定処理により得られた分光測定結果に基づいて、測定対象の成分分析を実施する。
表示制御部１２３は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を制御する制御信号を生成して、画像情報を表示させる。
【００２３】
［画像表示部２０の構成］
次に、画像表示部２０について説明する。
画像表示部２０は、ユーザーの頭部に装着される装着体であり、本実施形態では眼鏡形状を有している。画像表示部２０は、右保持部２１と、右表示駆動部２２と、左保持部２３と、左表示駆動部２４と、右光学像表示部２６と、左光学像表示部２８と、分光器３０と、などを含んでいる。
なお、画像表示部２０には、さらに、ユーザーの頭部の動きを検出する各種センサー（例えば加速度センサー等）や、ユーザーの瞳位置を検出する瞳検出センサー、視線方向の画像を撮像する撮像カメラ等が設けられていてもよい。
【００２４】
右光学像表示部２６および左光学像表示部２８は、それぞれ、ユーザーが画像表示部２０を装着した際にユーザーの右および左の眼前に位置するように配置されている。右光学像表示部２６の一端と左光学像表示部２８の一端とは、ユーザーが画像表示部２０を装着した際のユーザーの眉間に対応する位置で、互いに接続されている。
なお、以降において、右保持部２１および左保持部２３を総称して単に「保持部」とも呼び、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を総称して単に「表示駆動部」とも呼び、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８を総称して単に「光学像表示部」とも呼ぶ。
【００２５】
右保持部２１は、右光学像表示部２６の他端である端部ＥＲから、ユーザーが画像表示部２０を装着した際のユーザーの側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。同様に、左保持部２３は、左光学像表示部２８の他端である端部ＥＬから、ユーザーが画像表示部２０を装着した際のユーザーの側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。右保持部２１および左保持部２３は、例えば眼鏡のテンプルのようにして、ユーザーの頭部に画像表示部２０を保持する。
【００２６】
表示駆動部２２，２４とは、ユーザーが画像表示部２０を装着した際のユーザーの頭部に対向する側に配置されている。表示駆動部２２，２４は、図２に示すように、表示制御部２２１，２４１や、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ２２２，２４２）、投写光学系（図示略）等を含んで構成されている。右表示制御部２２１は、制御部１０からの制御に基づいて右ＬＣＤ２２２を制御して右目用の画像光を出力させ、右光学像表示部２６に右目用虚像を表示させる。左表示制御部２４１は、制御部１０からの制御に基づいて左ＬＣＤ２４２を制御して左目用の画像光を出力させ、左光学像表示部２８に左目用虚像を表示させる。
【００２７】
［分光器３０の構成］
図３は、分光器３０の概略構成を示す図である。
分光器３０は、ユーザーの視界内のうち、ユーザーの視線方向から入射した光に基づいて分光測定を実施する。なお、分光器３０としては、視線方向の一点からの光に対する分光測定を実施するものに限られない。例えば、ユーザーの視線方向における分光画像を取得する分光カメラであってもよい。
【００２８】
この分光器３０は、図３に示すように、分光デバイス６００、バンドパスフィルター３１、受光部３２、電圧制御部３３、光源部３７、及びシャッター３８等を備え、本発明の光学モジュールを構成する。また、図示は省略するが、分光デバイス６００、バンドパスフィルター３１、及び受光部３２に光を導く入射光学系が設けられていてもよい。なお、本実施形態において、分光デバイス６００（波長可変干渉フィルター５）、バンドパスフィルター３１、及び受光部３２の光軸は一致しており、測定光軸Ｌとして示す。
【００２９】
光源部３７は、測定光軸Ｌに対して例えば４５°の角度で照明光を照射する。具体的には、シャッター３８が閉塞位置（図３の実線で示されたシャッター３８の位置）に位置した際に、シャッター３８に設けられる校正基準板３９と測定光軸Ｌとの交点を中心とした範囲に光が照射されるように配置されている。
【００３０】
シャッター３８は、図３に示すように、測定光軸Ｌ上に対して進退自在に設けられ、分光器３０内（分光デバイス６００、バンドパスフィルター３１、及び受光部３２）に光を通過させる開放位置（図３における破線で示されたシャッター３８の位置）と、分光器３０内への光の入射を遮断する閉塞位置（図３における実線で示されたシャッター３８の位置）とで移動可能に設けられている。
シャッター３８の開放位置及び閉塞位置への移動は、シャッター駆動機構３８Ａにより実施される。シャッター駆動機構３８Ａの構成としては、特に限定されず、例えば、駆動モーターから駆動力によりシャッター３８を移動させる構成等が例示できる。
また、シャッター３８には、分光デバイス６００に対向する面に校正基準板３９が設けられている。この校正基準板３９は、シャッター３８が閉塞位置に移動された際に、測定光軸Ｌと交差し、かつ、分光デバイス６００に対向する位置に配置される。校正基準板３９は、各波長に対する反射率が既知である部材であり、例えば、各波長に対する反射率が９９％以上となる白色基準板等を用いることができる。
【００３１】
図４は、図３の分光デバイス６００の拡大図である。
図４に示すように、分光デバイス６００は、筐体６１０と、筐体６１０の内部に収納される波長可変干渉フィルター５（本発明の干渉フィルター）と、を備えている。
筐体６１０は、図４に示すように、ベース６２０と、リッド６３０と、を備えている。これらのベース６２０及びリッド６３０が接合されることで、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。
【００３２】
（波長可変干渉フィルターの概略構成）
波長可変干渉フィルター５は、第一基板５１と、第一基板５１に対向する第二基板５２とを有する。第一基板５１の第二基板５２に対向する面には、第一ミラー５４が設けられ、第二基板５２の第一基板５１に対向する面には、第一ミラー５４に対向する第二ミラー５５が設けられている。つまり、第一ミラー５４及び第二ミラー５５が、本発明の一対のミラーに相当し、ミラーギャップＧ（エアギャップ）を介して対向配置されている。
第一ミラー５４及び第二ミラー５５は、例えば金属膜や誘電体多層膜により構成されている。第一ミラー５４及び第二ミラー５５を誘電体多層膜により構成する場合、導電性膜（例えばＩＴＯ膜やＡｇ等の金属薄膜）を積層する。これらの第一ミラー５４及び第二ミラー５５は、電圧制御部３３のギャップ検出部３４に接続されており、容量検出部としても機能する。
【００３３】
また、第二基板５２には、第二ミラー５５が設けられる可動部５２１と、可動部５２１の外周に設けられ、可動部５２１よりも厚み寸法が小さいダイアフラム部５２２とが設けられている。
さらに、第一基板５１は、第二基板５２に対向する面に第一電極５６１を備え、第二基板５２は、第一電極５６１に対向する第二電極５６２を備えている。これらの第一電極５６１及び第二電極５６２により、静電アクチュエーター５６が構成されており、第一電極５６１及び第二電極５６２の間に電圧を印加することで、第二基板５２のダイアフラム部５２２が撓み、可動部５２１が第一基板５１側に変位する。すなわち、静電アクチュエーター５６は、本発明のギャップ変更部を構成する。これにより、ミラーギャップＧの寸法（ミラーギャップ寸法）が変動し、当該ミラーギャップ寸法に応じた波長の光を波長可変干渉フィルター５から透過させることが可能となる。
【００３４】
また、本実施形態の波長可変干渉フィルター５において、第一基板５１の一端部が、第二基板５２の一端部よりも外側に突出するフィルター固定端５１１を構成する。このフィルター固定端５１１は、筐体６１０に対して、固定部材６４を介して固定されている。
なお、第二基板５２の前記一端部とは反対側の他端部は、第一基板５１の他端部よりも外側に突出し、電装部５６３を構成する。この電装部５６３には、第一ミラー５４や第二ミラー５５、第一電極５６１や第二電極５６２のそれぞれに独立して接続された配線５６３Ａが配置されており、筐体６１０に設けられた端子（内側端子部６２４）に接続される。
【００３５】
（筐体の構成）
筐体６１０は、上述したように、ベース６２０及びリッド６３０により構成される。ベース６２０は、例えばセラミック等により構成され、台座部６２１及び側壁部６２２を備える。
台座部６２１は、フィルター平面視において例えば矩形状の外形を有する平板状に構成されており、この台座部６２１の外周部から筒状の側壁部６２２がリッド６３０に向かって立ち上がる。
【００３６】
台座部６２１は、受光部３２の光軸（測定光軸Ｌ）に沿って厚み方向に貫通する開口部６２３を備えている。この開口部６２３は、筐体６１０に波長可変干渉フィルター５を収容した状態で、台座部６２１を厚み方向から見た平面視において、第一ミラー５４及び第二ミラー５５と重なる領域を含むように設けられている。
また、台座部６２１のリッド６３０とは反対側の面（ベース外側面６２１Ｂ）には、開口部６２３を覆うガラス部材６２７が接合されている。
台座部６２１のリッド６３０に対向する内面（ベース内側面６２１Ａ）には、波長可変干渉フィルター５の電装部５６３に設けられた配線に接続される内側端子部６２４が設けられている。内側端子部６２４と、電装部５６３の配線との接続は、例えばＡｕ等のワイヤーを用いたワイヤーボンディング、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等を例示できる。
また、台座部６２１は、内側端子部６２４が設けられる位置に、貫通孔６２５が形成されている。内側端子部６２４は、貫通孔６２５を介して、台座部６２１のベース外側面６２１Ｂに設けられた外側端子部６２６に接続されている。波長可変干渉フィルター５の、第一ミラー５４、第二ミラー５５、第一電極５６１、及び第二電極５６２は、電装部５６３から、内側端子部６２４、外側端子部６２６を介して、電圧制御部３３に接続される。
【００３７】
側壁部６２２は、台座部６２１の縁部から立ち上がり、ベース内側面６２１Ａの周囲を囲って設けられる側壁部６２２の端面は、例えばベース内側面６２１Ａに平行な平坦面となり、リッド６３０が接合される。リッド６３０は、例えば、平面視において矩形状の外形を有する透明部材であり、例えばガラス等により構成される。
【００３８】
そして、波長可変干渉フィルター５は、筐体６１０の例えば側壁部６２２に対して、固定部材６４を介して固定される。なお、本実施形態では、側壁部６２２に波長可変干渉フィルター５が固定される例を示すが、これに限定されず、例えば、台座部６２１に対して固定されていてもよい。
また、波長可変干渉フィルター５は、第一基板５１のフィルター固定端５１１の１か所で、筐体６１０に接続される。すなわち、波長可変干渉フィルター５と筐体６１０との固定位置を複数個所とする場合、固定部材６４の応力が、波長可変干渉フィルター５のそれぞれ異なる部分に伝達されるおそれがある。また、波長可変干渉フィルター５及び筐体６１０の熱膨張係数の差により、波長可変干渉フィルター５に応力が加えられるおそれもある。これらの場合、第一基板５１や第二基板５２が撓み、第一ミラー５４や第二ミラー５５に撓みや傾斜が発生するおそれがある。このように、第一ミラー５４や第二ミラー５５に撓みや傾斜が発生すると、波長可変干渉フィルター５から、ミラーギャップ寸法が変動して透過光の中心波長がシフトしたり、当該ミラーギャップ寸法が位置によって異なる値となることで、半値幅が増大して分解能が低下したりし、波長可変干渉フィルター５の分光性能が低下する。
これに対して、上記のように、波長可変干渉フィルター５を筐体６１０に１か所で固定する構成では、波長可変干渉フィルター５への応力の伝達が抑制され、第一ミラー５４や第二ミラー５５の撓みや傾斜を効果的に抑制することが可能となる。
【００３９】
（バンドパスフィルター及び受光部の構成）
バンドパスフィルター３１は、測定光軸Ｌ上に設けられ、入射光のうち所定の波長域の光を透過させ、その他の波長の光を遮断する。本実施形態では、バンドパスフィルター３１は、分光デバイス６００と受光部３２との間に設けられているが、これに限定されない。例えば、バンドパスフィルター３１と受光部３２との間に分光デバイス６００が配置される構成などとしてもよい。
図５は、本実施形態におけるバンドパスフィルター３１の透過特性を示す図である。
本実施形態では、バンドパスフィルター３１は、図５に示すように、第一閾値Ｑ１（例えば透過率５０％）以上の透過率を有する第一透過帯域Ｐを有する。この第一透過帯域Ｐは、分光器３０により分光測定を実施する際の測定波長域に相当する。つまり、分光器３０は、第一透過帯域Ｐ内の波長（λ１，λ２，・・・λｎ）に対して、分光測定を実施することができる。
【００４０】
また、バンドパスフィルター３１は、第一透過帯域Ｐの範囲外に、透過率が第一閾値Ｑ１以上となるピーク波長（第一校正波長λａ）を有する。第一校正波長λａは、透過率が局所的極値（極大値）となる波長であり、その前後の波長において急峻に透過率が低下する（第一閾値Ｑ１未満になる）。つまり、本実施形態のバンドパスフィルター３１では、第一透過帯域Ｐ及び第一校正波長λａの光を透過させ、その他の波長の光を遮断する。
なお、本実施形態では、第一校正波長λａが第一透過帯域Ｐよりも長波長側に位置する例を示す。
【００４１】
また、第一校正波長λａは、波長可変干渉フィルター５における分光可能範囲（ミラーギャップＧの可変範囲）内の波長となる。つまり、ミラーギャップＧの可変範囲には、第一校正波長λａに対応する寸法が含まれ、第一校正波長λａに対応するミラーギャップ寸法は、ミラーギャップＧの最大値（静電アクチュエーター５６に電圧印加がない場合のミラーギャップ寸法）よりも小さい。
なお、上述のように、本実施形態では、特定波長である第一校正波長λａが第一透過帯域Ｐよりも長波長である例であるが、第一透過帯域Ｐよりも短い波長を特定波長としてもよい。この場合、特定波長に対応するミラーギャップ寸法が、ミラーギャップＧの最小値（静電アクチュエーター５６に最大電圧を印加した場合のミラーギャップ寸法）よりも大きくなるようにすればよい。
【００４２】
受光部３２は、分光デバイス６００により分光された光を受光し、受光量に応じた受光信号を制御部１０に出力する。上述したように、分光器３０として、分光画像を撮像する分光カメラとして機能させてもよく、この場合、受光部３２として、複数の画素を有するイメージセンサー等を用いることができる。
【００４３】
［電圧制御部の構成］
次に、図３に基づいて、分光器３０の電圧制御部３３の構成を説明する。
電圧制御部３３は、図３に示すように、ギャップ検出部３４と、フィードバック制御部３５と、マイコン３６（マイクロコントローラー）とを備えて構成され、本発明の駆動制御部を構成する。
【００４４】
ギャップ検出部３４は、第一ミラー５４及び第二ミラー５５の間の静電容量を検出してフィードバック制御部３５やマイコン３６に出力する。具体的には、ギャップ検出部３４は、図示略のＣ−Ｖ変換回路を有し、ミラー５４，５５間の静電容量に応じた電圧値（検出信号）に変換して出力する。このようなＣ−Ｖ変換回路としては、例えば、スイッチト・キャパシター回路等が挙げられる。
【００４５】
フィードバック制御部３５は、波長可変干渉フィルター５の第一電極５６１及び第二電極５６２に接続されている。そして、フィードバック制御部３５は、マイコン３６から入力されたミラーギャップＧを所定の目標値に設定する旨の指令信号に基づき、静電アクチュエーター５６に対して駆動電圧を印加する。
また、フィードバック制御部３５は、ギャップ検出部３４からの検出信号と、マイコン３６から入力された指令信号との偏差が所定閾値以下となるように、静電アクチュエーター５６に対する駆動電圧を増減して制御する。すなわち、フィードバック制御部３５は、検出信号及び指令信号に基づいて、フィードバック制御を実施する。
【００４６】
マイコン３６は、メモリー３６３を備え、このメモリー３６３には、波長可変干渉フィルター５を制御するための各種データが記憶されている。
この各種データとしては、波長可変干渉フィルター５から所望の波長の光を透過させるために、静電アクチュエーター５６に印加する電圧を記録したＶ−λデータ（駆動テーブル）が挙げられる。
このＶ−λデータは、波長可変干渉フィルター５から、所望の目標波長（測定波長）を透過させるために必要な、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧（電圧指令値）を示すデータであり、例えば、測定波長と駆動電圧とが１対１で対応付けられてテーブルデータとして記録されている。
また、メモリー３６３には、波長可変干渉フィルター５をフィードバック制御するためのＶ−Ｃデータ（フィードバック用データ）が記録されている。Ｖ−Ｃデータは、駆動電圧と、第一ミラー５４及び第二ミラー５５の間の静電容量との関係を示すデータである。
【００４７】
また、マイコン３６は、図３に示すように、測定指令部３６１、校正部３６２として機能する。
測定指令部３６１は、制御部１０から分光測定の開始を指令する測定指令信号が入力されると、フィードバック制御部３５に、駆動テーブル（Ｖ−λデータ）に基づく駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する旨を指令して、分光測定を開始する。この測定指令信号には、目標とする測定波長域及び測定間隔が含まれている。したがって、測定指令部３６１は、測定指令信号を受信した場合、Ｖ−λデータから測定波長域の各測定波長に対応するそれぞれの電圧値を読み出し、フィードバック制御部３５に出力する。
また、測定指令部３６１は、測定指令信号を受信すると、メモリー３６３に記憶されたＶ−Ｃデータから、測定波長に対応する静電容量を読み出し、フィードバック制御部３５に出力する。
これにより、フィードバック制御部３５は、Ｖ−λデータに基づいた駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加し、ギャップ検出部３４で検出された第一ミラー５４及び第二ミラー５５の間の静電容量が、Ｖ−Ｃデータに基づいた静電容量となるように、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧を増減させる。
【００４８】
校正部３６２は、Ｖ−λデータやＶ−Ｃデータの校正処理を実施する。
すなわち、ＨＭＤ１に搭載された分光器３０では、使用環境によって、波長可変干渉フィルター５が傾斜する場合がある。したがって、校正部３６２は、制御部１０から測定指令信号が入力された際に、測定指令部３６１による分光測定処理の前に、Ｖ−λデータやＶ−Ｃデータを補正する校正処理を実施する。
【００４９】
ここで、波長可変干渉フィルター５が傾斜した場合の透過波長の波長シフトについて説明する。
図６は、分光器３０の姿勢が変化した場合の波長可変干渉フィルター５の位置の一例を示す図である。本実施形態では、筐体６１０から波長可変干渉フィルター５への応力の伝達を抑制するため、波長可変干渉フィルター５をフィルター固定端５１１の１か所で筐体６１０に固定する。このため、例えば、画像表示部２０を装着したユーザーの頭部の角度が変化すると、図６に示すように、波長可変干渉フィルター５が測定光軸Ｌに対して入射光が傾斜する。
【００５０】
図７は、波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧを一定に維持し、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θが変動した場合の分光特性を示す図である。また、図８は、ミラーギャップＧを５００ｎｍ、６００ｎｍ、及び７００ｎｍの各波長に対応する寸法とした際の、波長可変干渉フィルター５の傾斜による波長シフト量Δλを示す図である。
図７に示すように、波長可変干渉フィルター５が測定光軸Ｌに対して傾斜すると、その傾斜角θに応じて波長可変干渉フィルター５を透過する光の特性も変化し、透過波長がシフトする。また、図８に示すように、波長可変干渉フィルター５への入射光が測定光軸Ｌに対して傾斜する場合、波長毎に波長シフト量Δλが変動する。
例えば、ミラーギャップＧを波長５００ｎｍの光に対応した寸法とした場合、傾斜角θが０°であれば、波長可変干渉フィルター５から透過される光の中心波長は、目標波長である５００ｎｍとなる。しかしながら、傾斜角θが５°になると、１．５ｎｍ程度の波長シフトが発生し、波長可変干渉フィルター５から透過される光の中心波長は４９８．５ｎｍとなる。
また、ミラーギャップＧを波長７００ｎｍの光に対応した寸法とした場合、傾斜角θが５°になると、２．５ｎｍ程度の波長シフトが発生することになり、波長可変干渉フィルター５から透過される光の中心波長は７９７．５ｎｍとなる。
【００５１】
図９は、校正部３６２による校正処理を説明するための図であり、バンドパスフィルター３１における第一校正波長λａにおける透過特性Ａ０と、波長可変干渉フィルター５の分光特性Ａ１，Ａ２とを示している。
本実施形態では、校正部３６２により、上記の様な使用環境による波長シフトの影響を抑制するために、駆動テーブルを補正する。これには、校正部３６２は、まず、Ｖ−λデータから第一校正波長λａに対応する駆動電圧（Ｖａ）を読み出し、フィードバック制御部３５に出力する。これにより、フィードバック制御部３５は、Ｖ−λデータに基づいた駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する。
【００５２】
ここで、波長可変干渉フィルター５の法線方向が測定光軸Ｌに対して傾斜していない場合、図９の特性Ａ１に示すように、波長可変干渉フィルター５の分光特性のピーク位置が、第一校正波長λａに一致する。この際の受光部３２の受光量を理想受光量ｌ０とする。なお、当該理想受光量ｌ０は、メモリー３６３に予め記憶されている。
一方、波長可変干渉フィルター５の法線方向が測定光軸Ｌに対して傾斜している場合、図９の特性Ａ２に示すように、波長可変干渉フィルター５の分光特性のピーク位置が、第一校正波長λａからずれた位置にシフトする。この場合、受光部３２で受光される受光量ｌ１は、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θに応じて理想受光量ｌ０よりも小さくなる。
【００５３】
ここで、本実施形態では、校正部３６２は、理想受光量ｌ０と受光量ｌ１との受光比Λを算出し、当該受光比Λに基づいて、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θを予測する。そして、特定された傾斜角θに基づいて、駆動テーブルであるＶ−λデータを補正する。
具体的には、本実施形態では、メモリー３６３に、受光比Λ（＝ｌ１／ｌ０）に対する、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θの関係を示すΛ−θデータが記録されている。また、メモリー３６３には、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θと、各波長に対応するミラーギャップ寸法との関係を示すθ−Ｇデータが記録されている。さらに、メモリー３６３には、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧Ｖに対するミラーギャップ寸法を記録したＶ−Ｇデータが記録されている。
図１０は、Λ−θデータの一例であり、図１１は、測定波長（例えば６００ｎｍ）におけるθ−Ｇデータの一例であり、図１２は、Ｖ−Ｇデータの一例である。
なお、θ−Ｇデータは、波長可変干渉フィルター５から測定波長λの光を透過させる際の、波長可変干渉フィルター５の測定光軸Ｌに対する傾斜角θに対するミラーギャップ寸法を示すデータであり、波長毎に設定されている。例えば、測定対象となる波長がｎ個（λ１，λ２…，λｎ）ある場合、ｎ個の波長のそれぞれに対するθ−Ｇデータ（λ１に対するθ−Ｇ１データ，λ２に対するθ−Ｇ２データ，…λｎに対するθ−Ｇｎデータ）が記録される。
【００５４】
校正部３６２は、図１０に示すようなΛ−θデータに基づいて、受光比Λに対する波長可変干渉フィルター５の傾斜角θを予測する。また、校正部３６２は、図１１に示すようなθ−Ｇデータから、予測した傾斜角θに対するミラーギャップ寸法を波長毎に算出する。そして、図１２に示すようなＶ−Ｇデータに基づいて、ミラーギャップ寸法に対応する駆動電圧Ｖを波長毎に算出し、Ｖ−λデータにおける駆動電圧Ｖを補正する。
なお、本実施形態では、θ−Ｇデータを用いる例を示すが、波長可変干渉フィルター５の測定光軸Ｌに対する傾斜角θと、駆動電圧の補正値Ｖｈを示すθ−Ｖｈデータが記憶されていてもよい。この場合、校正部３６２は、Ｖ−Ｇデータを参照することなく、予測した傾斜角θに対応する駆動電圧の補正値Ｖｈを読み込み、Ｖ−λデータ補正することができる。
【００５５】
ところで、本実施形態では、フィードバック制御部３５は、ギャップ検出部３４からの検出信号に基づいてフィードバック制御を実施する。しかしながら、例えば電源電圧の変化等の要因によって回路部の寄生容量が変化することがあり、この場合、ギャップ検出部３４で検出される静電容量が変動する場合がある。
【００５６】
図１３は、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧に対する第一ミラー５４及び第二ミラー５５の間の静電容量を示すＶ−Ｃデータの一例を示す図である。
また、図１４は、ミラーギャップ寸法に対する、第一ミラー５４及び第二ミラー５５間の静電容量を示す図である。なお、図１４の実線は、寄生容量が所定の基準値である場合のミラーギャップＧと静電容量との関係を示す。また、図１４の破線は、寄生容量がΔＣだけ増加した場合のミラーギャップＧと静電容量との関係を示す。
【００５７】
マイコン３６は、波長可変干渉フィルター５から透過させる光の測定波長に対応する駆動電圧をＶ−λデータから読み出して、フィードバック制御部３５に出力する。この際、フィードバック制御を実施するために、当該駆動電圧に対応する静電容量の目標値（目標容量）をフィードバック制御部３５に出力する。これにより、フィードバック制御部３５は、ギャップ検出部３４にて検出される静電容量と目標容量との偏差に基づいたフィードバック制御を行う。
しかしながら、図１４に示すように、寄生容量がΔＣだけ変動すると、ミラーギャップＧの各寸法に対する静電容量Ｃも一様にΔＣだけ変化する。この場合、上記のようなフィードバック制御を実施すると、ミラーギャップＧが、寄生容量の変化量ΔＣに対応した値だけ目標からずれた寸法に合わされる。このため、波長可変干渉フィルター５から出力される光の中心波長も寄生容量の変化量ΔＣに対応した値だけシフトする。
【００５８】
そこで、本実施形態では、校正部３６２は、補正された駆動テーブルに基づいて、第一校正波長λａに対応する駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加し、その際のギャップ検出部３４にて検出される静電容量から、寄生容量の変化量ΔＣを算出する。そして、図１３に示すようなＶ−Ｃデータの各静電容量の値に寄生容量の変化量ΔＣを加算して、Ｖ−Ｃデータを補正する。これにより、フィードバック制御部３５は、寄生容量の変化が考慮されたフィードバック制御を実施することが可能となる。
なお、ここでは、校正部３６２がＶ−Ｃデータを補正する例を示すが、これに限られない。例えば、メモリー３６３に、各測定波長λに対する第一ミラー５４及び第二ミラー５５の間の静電容量の関係を示す、λ−Ｃデータが記録され、マイコン３６は、λ−Ｃデータに基づいて、目標波長に対する目標容量をフィードバック制御部３５に出力してもよい。この場合、校正部３６２は、寄生容量の変化量ΔＣに基づいて、λ−Ｃデータを補正する。
【００５９】
［分光器の制御方法］
次に、上述したようなＨＭＤ１における測定対象の測定処理を実施する際の分光器３０の制御方法について説明する。
図１５は、分光器３０による分光測定方法を示すフローチャートである。
本実施形態のＨＭＤ１では、例えばユーザーの制御部１０の操作により、分光器３０による分光測定を実施する旨の操作信号が入力されると、制御部１０は、画像表示部２０に分光測定を指令する測定指令信号を送信する。なお、当該測定指令信号には、分光測定を実施する各測定波長λｉ（λ１，λ２，…λｎ）が含まれている。
【００６０】
分光器３０のマイコン３６は、制御部１０からの測定指令信号を受信すると、測定対象に対する分光測定を実施する前に、駆動テーブルの補正処理（校正処理）を実施する。
具体的には、マイコン３６は、先ず、シャッター駆動機構３８Ａを制御して、シャッター３８を閉塞位置に移動させ、光源部３７を点灯させる（ステップＳ１）。これにより、光源部３７からの光が、シャッター３８の校正基準板３９に照射され、その反射光が分光器３０内に入射される。
【００６１】
次に、マイコン３６の校正部３６２は、メモリー３６３に記憶されたＶ−λデータから、第一校正波長λａに対応する駆動電圧Ｖａを読み出し、フィードバック制御部３５に出力する（ステップＳ２）。これにより、フィードバック制御部３５から波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に駆動電圧Ｖａが印加され、ミラーギャップ寸法が変更される。そして、波長可変干渉フィルター５からミラーギャップ寸法に応じた波長の光が透過され、受光部３２にて光が受光される。校正部３６２は、受光部３２からの受光信号に基づいて、受光量ｌ１を検出する（ステップＳ３）。
【００６２】
この後、校正部３６２は、メモリー３６３に記憶されている理想受光量ｌ０と、ステップＳ２により検出された受光量ｌ１との受光比Λを算出する（ステップＳ４）。
そして、校正部３６２は、メモリー３６３に記憶されている、Λ−θデータに基づいて、受光比Λに対応する波長可変干渉フィルター５の傾斜角θを予測する（ステップＳ５）。
また、校正部３６２は、メモリー３６３に記憶された測定波長毎のθ−Ｇデータに基づいて、各測定波長λｉについて、予測された傾斜角θに対するミラーギャップ寸法Ｇｉを算出する（ステップＳ６）。さらに、校正部３６２は、メモリー３６３に記憶されているＶ−Ｇデータに基づいて、ステップＳ５で取得した各ミラーギャップ寸法Ｇｉに対応する駆動電圧Ｖｉを算出する（ステップＳ７）。そして、メモリー３６３に記憶されているＶ−λデータの各測定波長λｉに対応する駆動電圧を、ステップＳ７にて算出された駆動電圧Ｖｉに補正して、Ｖ−λデータを更新する（ステップＳ８）。
【００６３】
次に、校正部３６２は、ステップＳ８にて更新された（補正された）Ｖ−λデータに基づいて、第一校正波長λａに対応する駆動電圧Ｖａをフィードバック制御部３５に出力して、静電アクチュエーター５６に印加する（ステップＳ９）。この際、校正部３６２は、受光部３２からの受光量ｌ１を検出し、理想受光量ｌ０に対して、所定許容範囲以内の誤差に収まっているか否かを判定してもよい。この場合、受光量ｌ１が理想受光量ｌ０に対して許容範囲外である場合、ステップＳ４に戻り、再度Ｖ−λデータを更新する。
そして、校正部３６２は、ギャップ検出部３４にて検出された第一ミラー５４及び第二ミラー５５の静電容量Ｃ１を取得し（ステップＳ１０）、メモリー３６３に記憶されている基準値Ｃ０と検出された静電容量Ｃ１との差分値（寄生容量の変化量ΔＣ）を算出する（ステップＳ１１）。この後、校正部３６２は、メモリー３６３に記憶されたＶ−Ｃデータに記録されている静電容量にΔＣを加算してＶ−Ｃデータを補正して更新する（ステップＳ１２）。
【００６４】
以上の後、測定指令部３６１は、シャッター３８を開放位置に移動させて光源部３７を消灯し（ステップＳ１３）、測定指令信号に応じた各測定波長λｉに対応する駆動電圧Ｖｉと、駆動電圧Ｖｉ（又は測定波長λｉ）に対応する静電容量Ｃｉをフィードバック制御部３５に出力する（ステップＳ１４）。
これにより、波長可変干渉フィルター５は、使用環境の変化等によって変化した傾斜角θに対応する駆動テーブル（Ｖ−λデータ）に基づいて駆動され、各測定波長λｉの光が精度良く波長可変干渉フィルター５から透過されることになる。
【００６５】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態の分光器３０は、波長可変干渉フィルター５を備えた分光デバイス６００と、バンドパスフィルター３１と、分光デバイス６００及びバンドパスフィルター３１を透過した光を受光する受光部３２と、電圧制御部３３とを備える。バンドパスフィルター３１は、透過率がピークとなる第一校正波長λａ（特定波長）を有し、当該第一校正波長λａは波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧの可変範囲内に設けられている。
また、電圧制御部３３は、フィードバック制御部３５及びマイコン３６（校正部３６２）を有する。この校正部３６２は、メモリー３６３に記憶された駆動テーブル（Ｖ−λデータ）に基づいてミラーギャップＧを第一校正波長λａに対応する寸法に変更した際に受光部３２の受光量に基づいて、Ｖ−λデータを補正する。
【００６６】
すなわち、波長可変干渉フィルター５の分光特性に変化がない場合では、Ｖ−λデータに基づいて、ミラーギャップＧを第一校正波長λａに対応する寸法に変更した際、波長可変干渉フィルター５及びバンドパスフィルター３１から第一校正波長λａの光が透過され、受光量が最大値（理想受光量ｌ０）となる。一方、使用環境の変化等によって波長可変干渉フィルター５の特性が変化しており、波長可変干渉フィルター５を透過する光の中心波長が第一校正波長λａからずれている場合、理想受光量ｌ０に比べて受光部３２での受光量が低下する。よって、校正部３６２は、理想受光量ｌ０と、実際に受光した受光量ｌ１とに基づいて、波長可変干渉フィルター５の特性が変化しているか否かを判定することができ、使用環境によって変化した特性に応じた駆動テーブルに補正することができる。
これにより、本実施形態の分光器３０では、使用環境の変化による分光性能の低下を抑制でき、所望の波長の光を波長可変干渉フィルター５から透過させることが可能となる。
また、波長可変干渉フィルター５から目標波長の光を精度良く透過させることができるので、分光器３０における分光測定の精度が向上する。よって、ＨＭＤ１は、その分光測定結果に基づいて、例えば、測定対象に対する分析処理等の各種処理を高精度に実施することができる。
【００６７】
本実施形態では、バンドパスフィルター３１は、分光器３０により分光測定を実施する測定波長域に相当し、透過率が第一閾値Ｑ１以上となる第一透過帯域Ｐを有し、第一校正波長λａは、第一透過帯域Ｐの範囲外に設けられている。
つまり、第一透過帯域Ｐ内に第一校正波長λａが含まれる場合、各測定波長の光の透過率の減衰を抑制するために、所定値以上の透過率が必要となる。この場合、波長可変干渉フィルター５を透過する光の透過中心波長が第一校正波長λａからずれていても、当該ずれた透過中心波長の光がバンドパスフィルター３１を透過して、受光部３２での受光量が増大してしまう。
これに対して、本実施形態のように、第一透過帯域Ｐ以外に第一校正波長λａが設けられる構成では、バンドパスフィルター３１における第一校正波長λａ前後の透過率の変化を急峻させることができる。この場合、波長可変干渉フィルター５を透過する光の透過中心波長が第一校正波長λａからずれていれば、当該透過中心波長の光の多くがバンドパスフィルター３１により遮光され、受光部３２での受光量ｌ１が著しく低下する。したがって、受光量ｌ１と理想受光量ｌ０との差が大きくなり、使用環境の変化による波長可変干渉フィルター５の特性の変化を精度良く検出できる。
【００６８】
本実施形態の分光器３０は、第一ミラー５４及び第二ミラー５５の間の静電容量を検出するギャップ検出部３４を備え、フィードバック制御部３５は、ギャップ検出部３４により検出される静電容量に基づいてフィードバック制御を実施する。そして、本実施形態では、メモリー３６３にフィードバックを実施するためのＶ−Ｃデータが記憶されており、校正部３６２は、補正されたＶ−λデータに基づいて、ミラーギャップＧを第一校正波長λａとした際にギャップ検出部３４にて検出される静電容量から寄生容量の変化量ΔＣを算出し、Ｖ−Ｃデータを補正する。
これにより、経年変化等によって寄生容量が変動した場合でも、当該寄生容量の変動を考慮した精度の高いフィードバック制御が可能となり、波長可変干渉フィルター５の分光性能をさらに向上させることができる。
【００６９】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。
上述した第一実施形態では、マイコン３６の校正部３６２は、１つの特定波長（第一校正波長λａ）に基づいて、駆動テーブル（Ｖ−λデータ）を補正する例を示した。これに対して、第二実施形態では、複数の特定波長に基づいて、駆動テーブルを補正する点で、上記第一実施形態と相違する。
なお、以降の説明にあたり、既に説明した事項に関しては同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
また、以降に説明する第二実施形態の分光器３０は、第一実施形態と同様の構成を有し、校正部３６２により実施される処理が相違するものである。したがって、校正部３６２の処理を中心に説明する。
【００７０】
第一実施形態における校正部３６２は、第一校正波長λａに基づいて、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θを予測した。しかしながら、光源部３７から出射される光の光量が経時変化する場合があり、この場合、第一校正波長λａに対する受光量を測定した際に、光源部３７による受光量の変化であるか、波長可変干渉フィルター５の傾斜による受光量の変化であるかを判定することが困難である。
そこで、第二実施形態の校正部３６２は、第一校正波長λａ及び第二校正波長λｂに対する受光量を検出することで、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θを予測する。
【００７１】
図１６は、第二実施形態のバンドパスフィルター３１の透過特性を示す図である。
本実施形態では、バンドパスフィルター３１として、図１６に示すように、第一透過帯域Ｐと、第一透過帯域Ｐの範囲外に設けられて透過率が第一閾値Ｑ１以上となる第一校正波長λａ及び第二校正波長λｂを有する。第一校正波長λａは第一実施形態と同様に、第一透過帯域Ｐよりも長波長側に設けられたピーク波長である。また、第二校正波長λｂは、第一透過帯域Ｐよりも短波長側に設けられたピーク波長であり、その前後において急峻に透過率が低下する。つまり、本実施形態のバンドパスフィルター３１では、第一透過帯域Ｐ及び第一校正波長λａ、第二校正波長λｂの光を透過させ、その他の波長の光を遮断する。
また、第一校正波長λａ及び第二校正波長λｂは、第一実施形態と同様、波長可変干渉フィルター５における分光可能範囲内の波長であり、第二校正波長λｂに対応するミラーギャップ寸法は、静電アクチュエーター５６に最大駆動電圧を印加した場合のミラーギャップＧの最小寸法よりも大きい。
【００７２】
そして、本実施形態では、校正部３６２は、分光測定を実施する前の校正処理において、Ｖ−λデータに基づいて、ミラーギャップ寸法を、第一校正波長λａ及び第二校正波長λｂに対応する寸法に変化させ、その際の受光量に基づいてＶ−λデータを補正する。
【００７３】
図１７は、第二実施形態における校正部３６２による校正処理を説明するための図である。図１７において、特性Ａ０は、バンドパスフィルター３１の透過特性である。特性Ａ１及び特性Ａ２は、Ｖ−λデータに基づいて第一校正波長λａに対応する駆動電圧を印加した際の波長可変干渉フィルター５の分光特性であり、特性Ａ１は波長可変干渉フィルター５の傾斜がない場合、特性Ａ２は所定の傾斜角θで傾斜している場合を示す。また、特性Ａ３及び特性Ａ４は、Ｖ−λデータに基づいて第二校正波長λｂに対応する駆動電圧を印加した際の波長可変干渉フィルター５の分光特性であり、特性Ａ３は波長可変干渉フィルター５の傾斜がない場合、特性Ａ４は所定の傾斜角θで傾斜している場合を示す。
図１７及び図８に示すように、波長可変干渉フィルター５が傾斜した場合、波長によって、シフト量がそれぞれ異なり、かつ、長波長になるほど、波長シフト量Δλが大きくなる。したがって、波長可変干渉フィルター５が傾斜した場合、第一校正波長λａにおける受光量の減少量が、第二校正波長λｂにおける受光量の減少量よりも大きくなる。
【００７４】
そこで、本実施形態では、校正部３６２は、第一実施形態のステップＳ２からステップＳ５の処理に替えて、以下の処理を実施する。
つまり、校正部３６２は、まず、Ｖ−λデータに基づいて波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧを第一校正波長λａに対応する寸法にして、受光部３２での受光量（第一受光量ｌ１）を検出する。次に、校正部３６２は、Ｖ−λデータに基づいて波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧを第二校正波長λｂに対応する寸法にして、受光部３２での受光量（第二受光量ｌ２）を検出する。
そして、校正部３６２は、第一受光量ｌ１と第二受光量ｌ２との比である受光比Λ２（例えばΛ２＝ｌ１／ｌ２）に基づいて、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θを予測する。
【００７５】
図１８は、第二実施形態におけるΛ２−θデータの一例を示す図である。
傾斜角θの予測では、校正部３６２は、図１８に示すようなΛ２−θデータを用いて、受光比Λ２に対する傾斜角θを読み出す。
なお、図１８では、Λ２＝ｌ１／ｌ２としているが、Λ２＝ｌ２／ｌ１としてもよく、この場合、傾斜角θの増大に伴って受光比Λ２が増加するデータとなる。
また、図１８では、説明の簡略化のため、光源部３７から出射される照明光が各波長に対して一様な光量となる発光スペクトルであり、第一校正波長λａの光と、第二校正波長λｂの光とで光量が同一である例をしている。光源部３７から出力される第一校正波長λａの光と、第二校正波長λｂの光とで光量が異なる場合は、その光量比を、図１８の各受光比に対してかけ合せて補正すればよい。
【００７６】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、校正部３６２は、第一受光量ｌ１と第二受光量ｌ２との受光比Λ２（＝ｌ１／ｌ２）に基づいて、傾斜角θを予測する。この場合、光源部３７からの照明光が経時変化等によって変動した場合でも、照明光の変動による受光量変動をキャンセルして、傾斜角θを適正に予測することができる。
【００７７】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態について説明する。
上述した第一実施形態及び第二実施形態では、使用環境の変化として、波長可変干渉フィルター５の傾斜角θの変化による波長シフトを補正する例を示した。これに対して、第三実施形態では、使用環境の変化として、波長可変干渉フィルター５の温度が変化した場合の波長シフトを補正する点で上記第一実施形態及び第二実施形態と相違する。
【００７８】
図１９は、波長可変干渉フィルターの温度特性を示す図である。なお、図１９に示す例は、第一波長λ１における温度変化による波長変化量を示す図である。また、図１９では、波長可変干渉フィルター５の傾斜（測定光軸Ｌに対する傾斜）はないものとする。
駆動テーブルであるＶ−λデータは、所定の基準温度Ｔ０において、駆動電圧Ｖｉに対して波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長λｉを示すデータである。しかしながら、図１９に示すように、波長可変干渉フィルター５は、周囲環境により温度が変動すると、駆動電圧を印加した際に透過波長がシフトする。すなわち、図１９に示すように、波長可変干渉フィルター５の温度が上がれば、透過波長は、長波長側にシフトし、温度が下がれば透過波長は短波長側にシフトする。そのため、各温度に応じてＶ−λデータを修正する必要がある。
【００７９】
そこで、本実施形態では、メモリー３６３には、受光比Λ２と、波長可変干渉フィルター５の温度変化量ΔＴとの関係を示すΛ２−Ｔデータが記憶されている。受光比Λ２は、第二実施形態と同様、Ｖ−λデータに基づいて、波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧを第一校正波長λａ及び第二校正波長λｂに対応する寸法に変動させた際の第一受光量ｌ１と、第二受光量ｌ２との比である。
また、メモリー３６３には、温度変化量ΔＴに対して、Ｔ−Ｇデータが記録されている。このＴ−Ｇデータは、波長可変干渉フィルター５から測定波長λの光を透過させる際の、波長可変干渉フィルター５の基準温度Ｔ０からの温度変化量ΔＴに対するミラーギャップ寸法を示すデータであり、波長毎に設定されている。例えば、測定対象となる波長がｎ個（λ１，λ２…，λｎ）ある場合、ｎ個の波長のそれぞれに対するθ−Ｔデータ（λ１に対するθ−Ｔ１データ，λ２に対するθ−Ｔ２データ，…λｎに対するθ−Ｔｎデータ）が記録される。
【００８０】
このような第三実施形態では、校正部３６２は、ステップＳ４において、メモリー３６３に記憶されているΛ２−Ｔデータに基づいて、受光比Λ２（＝ｌ１／ｌ２）に対応する波長可変干渉フィルター５の温度変化量ΔＴを予測する。したがって、温度が上昇している場合は、Λ２＞１となり、温度が下降している場合は、Λ２＜１となる。そして、ステップＳ５において、校正部３６２は、メモリー３６３に記憶された測定波長毎のθ−Ｔデータに基づいて、各測定波長λｉに対するミラーギャップ寸法Ｇｉを取得する。
この後、第一実施形態と同様、ステップＳ６及びステップＳ７を実施して、駆動テーブルであるＶ−λデータを補正する。
【００８１】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、メモリー３６３に、Λ２−Ｔデータ及びθ−Ｔデータが記録されており、校正部３６２は、駆動テーブルに基づいて、波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧを第一校正波長λａ及び第二校正波長λｂに対応する寸法とした際の第一受光量ｌ１と第二受光量ｌ２との受光比Λ２に基づいて、温度変化量ΔＴを予測し、Ｖ−λデータを補正する。このため、波長可変干渉フィルター５の温度が変化した場合でも、Ｖ−λデータに基づいて波長可変干渉フィルター５を駆動させることで、所望の測定波長の光を透過させることができ、測定精度を向上させることができる。
【００８２】
なお、本実施形態では、第二実施形態と同様に、受光比Λ２を算出して温度変化量ΔＴを予測したが、第一校正波長λａに対する第一受光量ｌ１と理想受光量ｌ０−１との比、第二校正波長λｂに対する第二受光量ｌ２と理想受光量ｌ０−２との比に基づいて、温度変化量ΔＴを算出してＶ−λデータを補正してもよい。
【００８３】
［第四実施形態］
次に、第四実施形態について説明する。
第一実施形態から第三実施形態では、特定波長として、第一透過帯域Ｐ外に設けられた第一校正波長λａや、第二校正波長λｂを用いる例を示した。これに対して、第四実施形態では、特定波長としては、第一透過帯域Ｐ内の波長を用いる点で上記各実施形態と相違する。
【００８４】
図２０は、第四実施形態におけるバンドパスフィルター３１の透過特性を示す図である。
図２０に示すように、本実施形態のバンドパスフィルター３１は、透過率が第一閾値Ｑ１以上となる第一透過帯域Ｐを有し、かつ、当該第一透過帯域Ｐ内で、透過率が第一閾値Ｑ１よりも大きい第二閾値Ｑ２となるピーク波長λＱｊ（λＱ１，λＱ２，…λＱｍ）が複数設けられている。これらのピーク波長λＱｊは、それぞれ、本発明の特定波長に相当する。
なお、分光測定時における透過光の減衰を抑制するため、第一閾値Ｑ１としては、例えば５０％以上であることが好ましい。
【００８５】
また、各ピーク波長λＱｊは、それぞれ測定波長λｉと一致していてもよく、一致していなくてもよい。さらに、ピーク波長λＱｊの個数ｍと、測定波長λｉの個数ｎとが一致していてもよく、一致していなくてもよい。
ピーク波長λＱｊと測定波長λｉとが一致している場合、Ｖ−λデータにおけるデータ数を小さくでき、かつ、測定波長λｉに対する駆動電圧をより精度良く補正することが可能となる。
【００８６】
図２１は、ピーク波長λＱｊと波長可変干渉フィルター５の分光特性との関係を説明するための図である。図２１において、特性Ａ５は、バンドパスフィルター３１の透過特性を示し、特性Ａ６は、波長可変干渉フィルター５の分光特性を示す。
各ピーク波長λＱｊの波長間隔が、波長可変干渉フィルター５の分光特性の半値幅Ｗ以下である場合、図２１に示すように、隣り合う２つのピーク波長λＱｊの間に波長可変干渉フィルター５を透過中心波長が位置した際に、２つのピーク波長λＱｊに対して受光部３２での受光量が略同一値となることがある。このため、各ピーク波長λＱｊの波長間隔は、波長可変干渉フィルター５の分光特性における半値幅Ｗよりも大きくすることが好ましい。
【００８７】
本実施形態では、校正部３６２は、上述した第二実施形態と略同様の処理により、Ｖ−λデータを補正することができる。すなわち、校正部３６２は、Ｖ−λデータに基づいて、各ピーク波長λＱｊに対応する駆動電圧を順次静電アクチュエーター５６に印加し、その際に受光部３２により検出される受光量ｌｊを順次取得する。また、例えば、各ピーク波長λＱｊのうちの１つを基準波長として、基準波長に対する受光量と、各ピーク波長に対する受光量との受光比を算出する。或いは、第一実施形態と同様、各ピーク波長λＱｊに対する理想受光量を記憶しておき、各ピーク波長λＱｊに対する受光量の理想受光量との比を算出してもよい。
【００８８】
また、本実施形態では、校正部３６２は、上記のように算出された比（受光比、又は各ピーク波長λＱｊに対する受光量の理想受光量との比）が１を中心とした所定閾値以内となるように、静電アクチュエーター５６に対する印加電圧をフィードバック制御する。
これにより、波長可変干渉フィルター５の駆動特性が、どのような外乱で変化した場合でも、ミラーギャップＧを各ピーク波長λＱｊに対応する寸法に設定するための駆動電圧を検出することができる。この場合、得られた各ピーク波長λＱｊに対する駆動電圧の近似式を算出して、各測定波長λｉに対する駆動電圧を求めることができ、Ｖ−λデータを補正することができる。また、各ピーク波長λＱｊが、各測定波長λｉと一致する場合では、上記のようにフィードバック制御により検出された駆動電圧を、そのままＶ−λデータに記録すればよい。
【００８９】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、測定波長域に対応する第一透過帯域Ｐ内に、特定波長である各ピーク波長λＱｊが設けられ、各ピーク波長λＱｊの透過率が第二閾値Ｑ２以上であり、第一透過帯域Ｐ内のその他の波長に対する透過率が第一閾値Ｑ１以上、第二閾値Ｑ２未満となる。
そして、校正部３６２は、Ｖ−λデータに基づいて、ミラーギャップ寸法を、各ピーク波長λＱｊに対応する寸法に変更した際の各受光量ｌｊを順次取得して、これらの受光量ｌｊに基づいてＶ−λデータを補正する。
このような場合、波長可変干渉フィルター５として、測定対象波長域（第一透過帯域Ｐ）の外側の領域までミラーギャップＧを変動させる必要がない。すなわち、第一実施形態や第二実施形態では、波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧを、第一透過帯域Ｐよりも長波長側の第一校正波長λａに対応する寸法や、第一透過帯域Ｐよりも短波長側の第二校正波長λｂに対応する寸法に変化させる必要がある。このため、可動部５２１を広い範囲で変化させる必要があり、波長可変干渉フィルター５が大型化し、また、波長可変干渉フィルター５を駆動するための駆動電圧も大きく、駆動制御も困難となる。これに対して、本実施形態では、ミラーギャップＧを変化させる範囲を小さくできるので、波長可変干渉フィルター５を小型化でき、省電力化を図れる。
【００９０】
また、本実施形態では、校正部３６２は、受光比、又は各ピーク波長λＱｊに対する受光量の理想受光量との比が１を中心とした所定閾値以内となるように、静電アクチュエーター５６に対する印加電圧をフィードバック制御して、その際の静電アクチュエーター５６の印加電圧に基づいてＶ−λデータを補正する。この場合、環境変化の要因によらず、波長可変干渉フィルター５の駆動テーブルを適正に補正することができる。
【００９１】
［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。
［変形例１］
上記各実施形態において、バンドパスフィルター３１が特定波長（第一校正波長λａや第二校正波長λｂ）において、局所的極大値（ピーク値）を有する例を示したが、これに限定されない。
例えば、バンドパスフィルター３１が、特定波長において局所的極小値を有してもよい。
図２２は、変形例１に係るバンドパスフィルター３１の透過率の一例を示す図である。
図２２に示すバンドパスフィルター３１は、第一実施形態と同様、第一透過帯域Ｐにおける透過率が第一閾値Ｑ１以上となる。また、第一透過帯域Ｐ外において、第二波長域Ｐ２を有する。当該第二波長域Ｐ２には、特定波長（第三校正波長λｃ）が含まれ、第二波長域Ｐ２の透過率は、第三校正波長λｃにて極小値となり、それ以外の波長で透過率が例えば第一閾値Ｑ１以上となる。
このようなバンドパスフィルター３１を用いる場合、波長可変干渉フィルター５を透過する光の中心波長が第三校正波長λｃと一致する場合に、受光部３２で受光される受光量（理想受光量ｌ０）が最小値となる。そして、波長可変干渉フィルター５を透過する光の中心波長が第三校正波長λｃからずれると、受光部３２で受光される受光量ｌ１が増大する。
したがって、第一実施形態と同様、メモリー３６３に、Λ−θデータを記憶することで、受光量に基づいて波長可変干渉フィルター５の傾斜角θを求めることができる。
【００９２】
また、図２２の例では、第一透過帯域Ｐより長波長側に第二波長域Ｐ２と第三校正波長λｃを設ける例であるが、第二実施形態と同様、第一透過帯域Ｐを挟んで、長波長側及び短波長側にそれぞれ透過率が極小値となる特定波長を設けてもよい。
この場合、第二実施形態や第三実施形態と同様、メモリー３６３に、Λ２−θデータやΛ２−Ｔデータを記憶することで、受光量に基づいて波長可変干渉フィルター５の傾斜角θや温度Ｔを求めることができる。
【００９３】
さらに、第四実施形態のように、測定波長域である第一透過帯域Ｐ内に透過率が極小値となる特定波長を設けてもよい。この場合、特定波長を測定波長とは異なる波長にする。すなわち、バンドパスフィルター３１は、測定波長において透過率が第一閾値Ｑ１以上となるピーク波長となり、隣り合う測定波長の間に、透過率が第一閾値Ｑ１未満となるボトム値となる光透過特性を有する。
この場合、校正部３６２は、Ｖ−λデータに基づいてミラーギャップＧを各特定波長に設定した際の受光部３２での受光量を算出し、当該受光量が最小値となるように、フィードバック制御を実施して、受光量が最小値となった際の駆動電圧を、各特定波長に対する駆動電圧として検出することができる。
【００９４】
［変形例２］
第二実施形態及び第三実施形態では、２つの特定波長に対する受光部３２での受光量に基づいて、分光器３０の使用環境の変動要素（波長可変干渉フィルター５の傾斜角θや温度Ｔ）を求め、当該変動要素に基づいて駆動テーブルを補正したが、これに限定されない。
例えば、第三実施形態において、更に多くの特定波長を設け、これらの複数の特定波長に対するそれぞれの受光量を取得する。そして、例えば、これらの受光量のうちの１つの基準値として、各受光量の受光比を算出し、各受光比を解析処理（例えばフーリエ解析等）することで、Ｖ−λデータの補正量を算出してもよい。
【００９５】
［変形例３］
第二実施形態において、第一受光量ｌ１と第二受光量ｌ２との受光比Λ２から傾斜角θを予測したが、これに限られない。
例えば、校正部３６２は、第一受光量ｌ１と、第一校正波長λａに対する理想受光量ｌ０−１とに基づいて、受光比Λ２−１（＝ｌ１／ｌ０−１）を算出し、第二受光量ｌ２と、第二校正波長λｂに対する理想受光量ｌ０−２とに基づいて、受光比Λ２−２（＝ｌ２／ｌ０−２）を算出する。そして、校正部３６２は、Λ２＝Λ２−１／Λ２−２により算出してもよい。
【００９６】
［変形例４］
第一実施形態において、第一受光量ｌ１と理想受光量ｌ０との受光比Λに基づいて、Ｖ−λデータを補正する例を示すが、これに限定されない。例えば、第一受光量ｌ１と理想受光量ｌ０との差に対する傾斜角θをメモリー３６３に記憶しておき、当該差に基づいて、傾斜角を算出してＶ−λデータを補正してもよい。
【００９７】
［変形例５］
上記実施形態において、ギャップ変更部として静電アクチュエーター５６を例示したが、これに限定されない。例えば、第一基板５１及び第二基板５２の間に圧電アクチュエーターを配置し、圧電アクチュエーターへの印加電圧を制御することで、ミラーギャップ寸法を変更する構成などとしてもよい。
また、第一ミラー５４、及び第二ミラー５５が容量検出部を構成する例示を示すが、これに限定されない。例えば、第一基板５１に、第一ミラー５４や第一電極５６１とは別体の第一容量検出用電極が設けられ、第二基板５２に、第一容量検出用電極に対向する第二容量検出用電極が設けられ、これらの第一容量検出用電極及び第二容量検出用電極がそれぞれギャップ検出部３４に接続されていてもよい。
【００９８】
［変形例６］
本実施形態では、電子機器として、光学モジュールである分光器３０を備えたＨＭＤ１を例示したが、これに限定されない。例えば、電子機器としては、光学モジュールである分光器３０を備えたプリンター等であってもよい。この場合、プリンターにより印刷媒体に画像を印刷し、印刷された画像を分光器３０により測色することで、印刷された画像の色再現性等を測定することができる。また、測定結果に応じて、プリンターの印刷補正（濃度むら補正や、印刷位置補正等）を行うことができる。
【００９９】
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】
【０１００】
１…ＨＭＤ（電子機器）、５…波長可変干渉フィルター（干渉フィルター）、１０…制御部（処理部）、２０…画像表示部、３０…分光器（光学モジュール）、３１…バンドパスフィルター、３２…受光部、３３…電圧制御部（駆動制御部）、３４…ギャップ検出部、３５…フィードバック制御部、３６…マイコン、３７…光源部、３８…シャッター、３８Ａ…シャッター駆動機構、３９…校正基準板、５１…第一基板、５２…第二基板、５４…第一ミラー、５５…第二ミラー、５６…静電アクチュエーター、３６１…測定指令部、３６２…校正部、３６３…メモリー、Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…波長可変干渉フィルターの分光特性、θ…傾斜角、λａ…第一校正波長（特定波長）、λｂ…第二校正波長（特定波長）、λｃ…第三校正波長（特定波長）、λＱｊ…ピーク波長（特定波長）、λｉ…測定波長。
【図１】
2019045230.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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