(57)【要約】      （修正有）【課題】所望波長の光を精度良く出力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、互いに対向する一対のミラーを備える干渉フィルターが固定されたフィルター保持部材と、前記フィルター保持部材が固定される基台と、前記フィルター保持部材を前記基台に固定する第一固定部材と、を有し、前記第一固定部材のばね定数をｋ、前記基台で発生する振動周波数をω、前記干渉フィルター及び前記フィルター保持部材の合計質量をｍとした際に、ｋ＜ｍω２／２を満たすことを特徴とする。【選択図】図３
2019027872.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を備える干渉フィルターが固定されたフィルター保持部材と、
前記フィルター保持部材が固定される基台と、
前記フィルター保持部材を前記基台に固定する第一固定部材と、を有し、
前記第一固定部材のばね定数をｋ、前記基台で発生する振動周波数をω、前記干渉フィルター及び前記フィルター保持部材の合計質量をｍとした際に、ｋ＜ｍω２／２を満たす
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光学モジュールにおいて、
前記第一固定部材のばね定数は、ｋ＜ｍω２／１２．２５を満たす
ことを特徴とする光学モジュール。
【請求項３】
請求項１または請求項２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、前記フィルター保持部材に第二固定部材を介して固定され、
前記第二固定部材のばね定数は、前記第一固定部材のばね定数よりも大きい
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、
前記干渉フィルターを透過した光を受光する受光部と、
前記受光部を前記基台に固定する第三固定部材と、を備え、
前記第三固定部材のばね定数は、前記第一固定部材のばね定数より大きい
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と、
前記光学モジュールを制御する制御部と、
を備え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、一対のミラーを対向配置させた干渉フィルターが知られている。また、パッケージ筐体の密閉空間内に、干渉フィルターを収納した光学フィルターデバイスが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の光学フィルターデバイスでは、筐体の一部に減衰部材を介して干渉フィルターを固定する。このような光学フィルターデバイスでは、干渉フィルターが振動した際に減衰部材によってその振動が抑制される。このため、例えば干渉フィルターを駆動させた際に、当該干渉フィルターが振動した場合等でも、振動による干渉フィルターのミラーの撓みを抑制できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２２７９７０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、上述したような光学フィルターデバイスの筐体（パッケージ筐体）を、電子機器における所定の基台に固定する場合、基台からパッケージ筐体に外乱振動が伝達されることがある。特許文献１に記載の光学フィルターデバイスでは、干渉フィルター自体の振動による影響を抑制することができるが、このような外乱振動の影響を除外することは困難であり、基台からパッケージ筐体を介して干渉フィルターに伝達された外乱振動により、干渉フィルターが振動する。この場合、干渉フィルターから出力される光の波長も変動し、所望の波長の光を精度良く出力することができないとの課題がある。
【０００５】
本発明は、所望波長の光を精度良く出力可能な光学モジュール、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】
【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を備える干渉フィルターが固定されたフィルター保持部材と、前記フィルター保持部材が固定される基台と、前記フィルター保持部材を前記基台に固定する第一固定部材と、を有し、前記第一固定部材のばね定数をｋ、前記基台で発生する振動周波数をω、前記干渉フィルター及び前記フィルター保持部材の合計質量をｍとした際に、ｋ＜ｍω２／２を満たすことを特徴とする。
【０００７】
本適用例では、第一固定部材のばね定数ｋがｋ＜ｍω２／２の条件を満たす。この場合、基台から筐体への振動の伝達率が１．０未満となる。このため、基台からフィルター保持部材への振動が低減され、干渉フィルターの振動も抑制されるので、干渉フィルターを透過する光の波長の変動を抑制でき、所望の波長の光を精度良く透過させることができる。
【０００８】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記第一固定部材のばね定数は、ｋ＜ｍω２／１２．２５を満たすことが好ましい。
本適用例では、第一固定部材の減衰係数によらず、基台から筐体への振動の伝達率を０．５以下に低減することができる。これにより、基台からフィルター保持部材への振動をより効果的に抑制できる。
【０００９】
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、前記フィルター保持部材に第二固定部材を介して固定され、前記第二固定部材のばね定数は、前記第一固定部材のばね定数よりも大きいことが好ましい。
第二固定部材を用いて干渉フィルターをフィルター保持部材に固定する場合、干渉フィルター自身の振動による影響を低減するために、通常、第二固定部材として、振動を減衰させる弾性部材が用いられる。
ここで、第一固定部材は上述したように、ｋ＜ｍω２／２を満たすばね定数を有し、これよりも小さいばね定数の第二固定部材により干渉フィルターとフィルター保持部材とを固定すると、干渉フィルターの姿勢が維持できない。例えば、特許文献１に記載のように干渉フィルターを１か所でフィルター保持部材（筐体）に固定する場合では、干渉フィルターが第二固定部材（フィルター保持部材との接続位置）を中心として傾斜してしまう。
これに対して、上記のように、第二固定部材を第一固定部材よりも大きいばね定数とすることで、干渉フィルターの傾斜や撓みを抑制しつつ、フィルター保持部材に適切に固定することができ、干渉フィルター自身の振動をも抑制することができる。
【００１０】
本適用例の光学モジュールにおいて、前記干渉フィルターを透過した光を受光する受光部と、前記受光部を前記基台に固定する第三固定部材と、を備え、前記第三固定部材のばね定数は、前記第一固定部材のばね定数より大きいことが好ましい。
本適用例では、干渉フィルターを透過した光を受光する受光部を備え、当該受光部は、第一固定部材よりもばね定数が大きい第三固定部材により基台に固定されている。このような構成では、基台に外乱振動が生じた場合でも、基台と受光部との相対位置関係が変化しない。このため、被測定物と受光部との距離が変動せず、測定精度の変動を抑制できる。
【００１１】
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する制御部と、を備えることを特徴とする。
本適用例では、上記適用例と同様、電子機器に振動が加わった場合でも、その振動が干渉フィルターが固定されるフィルター保持部材に伝達される不都合を抑制でき、干渉フィルターの振動やミラーの撓みを抑制できる。これにより、電子機器における、光学モジュールを用いた各種処理の高精度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る一実施形態のプリンターの概略構成を示す外観図。
【図２】本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】本実施形態の分光器の概略構成を示す断面図。
【図４】本実施形態の分光デバイスの概略構成を示す断面図。
【図５】本実施形態のフィルター保持基板の概略構成を示す図。
【図６】本実施形態のキャリッジの駆動時における、キャリッジのＸ方向への振動周波数と、その大きさ（加速度）を示す図。
【図７】本実施形態のキャリッジの駆動時における、キャリッジのＹ方向への振動周波数と、その大きさ（加速度）を示す図。
【図８】本実施形態のキャリッジの駆動時における、キャリッジのＺ方向への振動周波数と、その大きさ（加速度）を示す図。
【図９】波長可変干渉フィルターに対して伝達される振動周波数と、当該振動によるミラーギャップの変動量を示す図。
【図１０】ミラーギャップの変動量を許容値未満とする際に許容されるキャリッジの振動の加速度を示す図。
【図１１】基台からフィルター保持基板への振動の伝達率を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る一実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明の光学モジュールを備えた電子機器の一例として、プリンター１（インクジェットプリンター）について、以下説明する。
【００１４】
［プリンターの概略構成］
図１は、本実施形態のプリンター１の外観の構成例を示す斜視図である。図２は、本実施形態のプリンター１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１は、本発明の電子機器に相当し、ユニット筐体１０と、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、本発明の制御部に相当する制御ユニット１５（図２参照）と、を備えている。また、キャリッジ１３には、図２に示すように、印刷部１６と、分光器１７と、が設けられている。
【００１５】
このプリンター１は、例えばパーソナルコンピューター等の外部機器２０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、メディアＭ上に画像を印刷する。また、本実施形態のプリンター１は、予め設定された較正用印刷データに基づいてメディアＭ上の所定位置に測色用のカラーパッチ（パターン画像）を形成し、かつ当該カラーパッチに対する分光測定を行う。これにより、プリンター１は、カラーパッチに対する実測値と、較正用印刷データとを比較して、印刷時における各種補正処理を実施する。
以下、プリンター１の各構成について具体的に説明する。
【００１６】
供給ユニット１１は、画像形成対象となるメディアＭ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、例えばメディアＭが巻装されたロール体１１１、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メディアＭをローラー等によって例えば１枚ずつ供給する等、如何なる供給方法によってメディアＭが供給されてもよい。
【００１７】
搬送ユニット１２は、供給ユニット１１から供給されたメディアＭ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とメディアＭ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メディアＭ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。
【００１８】
キャリッジ１３は、メディアＭに対して画像を印刷する印刷部１６と、メディアＭ上の所定の測定位置Ｐ（図３参照）の分光測定を行う分光器１７と、を備えている。
このキャリッジ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（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による印刷処理及び、分光器１７による分光測定処理を実施する。
なお、キャリッジ１３の詳細な構成については後述する。
【００１９】
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１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。
【００２０】
制御ユニット１５は、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、を含んで構成されている。
Ｉ／Ｆ１５１は、外部機器２０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、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、及び分光器１７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、各ユニットの動作を制御する。なお、各ユニットの制御回路が、制御ユニット１５とは別体に設けられ、制御ユニット１５に接続されていてもよい。
【００２１】
メモリー１５３は、プリンター１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や、分光デバイス６００を駆動させるための駆動テーブルデータ等が挙げられる。また、後述する光源１７６の各波長に対する発光特性や、分光デバイス６００の分光特性等が記憶されていてもよい。
【００２２】
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、並びに、分光測定結果に基づく補正処理（例えば濃度むらの補正や、色ずれの補正処理）等を実施する。
【００２３】
［キャリッジの構成］
次に、キャリッジ１３及び、当該キャリッジ１３に設けられる印刷部１６、及び分光器１７の構成について説明する。
［印刷部の構成］
印刷部１６は、制御ユニット１５からの指令信号に基づいて、メディアＭと対向する部分に、インクを個別にメディアＭ上に吐出して、メディアＭ上に画像を形成する印刷処理（メディアＭに対する画像形成処理）を行う。
【００２４】
［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、本発明の光学モジュールを構成し、図３に示すように、基台１７１と、基台１７１に保持（固定）されるフィルター保持基板１７２と、基台１７１に固定される受光素子保持基板１７３と、カバー部１７４と、を備えている。
【００２５】
基台１７１は、キャリッジ１３に当接されて例えばねじ止め等によって固定されている。この基台１７１は、第一基部１７１Ａと第二基部１７１Ｂとを有する。第一基部１７１Ａは、メディアＭの測定位置Ｐにて反射された光が通過する測定光導入部１７５と、光源１７６が配置される光源配置部１７７とを備える。
測定光導入部１７５は、例えばＺ方向に沿った貫通孔であり、＋Ｚ側端部に、窓部１７５Ａが配置されている。また、測定光導入部１７５の−Ｚ側には、例えばアパーチャー１７８Ａや入射レンズ１７８Ｂ等の入射光学系を保持する光学保持部１７８が固定されている。窓部１７５Ａ、アパーチャー１７８Ａ、入射レンズ１７８Ｂの光軸（測定光軸Ｌ）は、後述する分光デバイス６００（波長可変干渉フィルター５）や、受光素子１７３Ａ（受光部）の光軸と一致する。
【００２６】
光源配置部１７７は、例えば、中心軸が＋Ｚ側に向かうに従って、測定光軸Ｌに近接する筒状孔部１７７Ａを有し、この筒状孔部１７７Ａの−Ｚ側に、光源１７６が固定されている。光源１７６としては、例えばＬＥＤを例示でき、ＬＥＤが設けられたＬＥＤ基板を筒状孔部１７７Ａの−Ｚ側端部に例えばねじ止め等により固定することで、基台１７１に対してＬＥＤ（光源１７６）が固定される。なお、光源１７６を保持する基板（ＬＥＤ基板等）は、後述するコネクター１７４Ｂに接続されている。
また、筒状孔部１７７Ａの＋Ｚ側端部は、光源１７６の光が出射される照明窓１７７Ｂであり、プラテン１２２上に載置されたメディアＭに対向する。光源１７６が点灯されると照明光が、メディアＭと、測定光軸Ｌとの交点を中心とした所定範囲の測定位置Ｐに照射される。なお、本実施形態では、測色規格（JIS Z 8722）により規定された光学的幾何条件における（４５°ｘ：０°）の方式に従って分光測定を実施する。すなわち、本実施形態では、光源１７６からの照明光を測定位置Ｐに対して４５°±２°の入射角で入射させ、測定対象にて０°±１０°で法線方向に反射された光が測定光軸Ｌに沿って受光素子１７３Ａに入射される。
【００２７】
第二基部１７１Ｂは、第一基部１７１Ａに対して例えばねじ止め等によって固定されている。この第二基部１７１Ｂには、フィルター保持基板１７２及び受光素子保持基板１７３が固定される。
【００２８】
フィルター保持基板１７２は、基台１７１に対して、第一固定部材１８１を介して固定されている。なお、この第一固定部材１８１の詳細な説明は後述する。
このフィルター保持基板１７２には、分光デバイス６００が固定されている。フィルター保持基板１７２に対する分光デバイス６００の固定は、例えば、分光デバイス６００をフィルター保持基板１７２に接触させてねじ止め等を行うことで固定されている。なお、ここでは、フィルター保持基板１７２と分光デバイス６００の筐体６１０とが別体であり、ねじ止めにより強固に固定される構成例を示すが、これに限定されない。例えば、フィルター保持基板１７２と分光デバイス６００の筐体６１０（図４参照）とが一体構成とされてもよい。
【００２９】
図４は、分光デバイス６００の概略構成を示す断面図である。
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。ここで、筐体６１０と、当該筐体６１０が固定されるフィルター保持基板１７２により、本発明のフィルター保持部材が構成されている。
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。
【００３０】
（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。これにより、これらの第一ミラー５４及び第二ミラー５５は、導電性を有し、容量検出部としても機能させることができる。
【００３１】
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。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。
【００３２】
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の一端部は、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、第二固定部材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。
【００３３】
（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。
【００３４】
台座部６２１は、受光素子１７３Ａ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５６３Ａ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５６３Ａ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、フィルター制御部１７２Ａ（図５参照）に接続される。
【００３５】
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。
【００３６】
そして、ベース６２０には、例えば側壁部６２２において、第二固定部材６４を介して、波長可変干渉フィルター５のフィルター固定端５１１が固定される。
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、第二固定部材６４は、複数個所に設けられていてもよいが、第二固定部材６４の応力が波長可変干渉フィルター５に伝達するのを抑制するべく、１か所で波長可変干渉フィルター５を固定することが好ましい。
【００３７】
このような第二固定部材６４としては、第一固定部材１８１よりもばね定数が大きい素材が用いられる。具体的には、第二固定部材６４のばね定数は、０．１Ｎ／ｍｍ以上、５．０Ｎ／ｍｍ以下であることが好ましい。第二固定部材６４のばね定数が０．１Ｎ／ｍｍ未満である場合、波長可変干渉フィルター５の固定強度が不十分となり、波長可変干渉フィルター５の姿勢維持が困難となる。例えば、図４のように、側壁部６２２に波長可変干渉フィルター５を固定する場合、波長可変干渉フィルター５がフィルター固定端５１１（第二固定部材６４）を中心に傾斜する場合がある。また、第二固定部材６４のばね定数が５．０Ｎ／ｍｍを超える場合、波長可変干渉フィルター５の駆動時に、波長可変干渉フィルター５自身が振動し、第一ミラー５４や第二ミラー５５が撓んだり、第二ミラー５５が第一ミラー５４に対して傾斜したりするおそれがある。これに対して、上記範囲のばね定数とすることで、波長可変干渉フィルター５を所定位置で姿勢維持することができ、かつ、静電アクチュエーター５６を駆動させて、可動部５２１やダイアフラム部５２２が振動した場合でも、当該振動によって波長可変干渉フィルター５自身が共振してしまう不都合を抑制できる。
【００３８】
［フィルター保持基板の構成］
図３に戻り、フィルター保持基板１７２は、分光デバイス６００の６２３に対向し、測定光軸Ｌに沿った貫通孔を有し、分光デバイス６００を透過した光が、受光素子１７３Ａに向かって通過する。
また、フィルター保持基板１７２には、波長可変干渉フィルター５を制御する各種回路が設けられ、当該回路はコネクター１７５Ｂに接続されている。
【００３９】
図５は、フィルター保持基板１７２の構成を示す図である。
図５に示すようにフィルター保持基板１７２には、波長可変干渉フィルター５を制御するフィルター制御部１７２Ａが設けられている。このフィルター制御部１７２Ａは、ギャップ検出部１７２Ｂ、及びフィードバック制御部１７２Ｃ、及びマイコン１７２Ｄを備える。
ギャップ検出部１７２Ｂは、第一ミラー５４及び第二ミラー５５に接続され、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。
フィードバック制御部１７２Ｃは、マイコン１７２Ｄから入力される指令値に基づいて、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧を制御する。具体的には、ギャップ検出部１７２Ｂにより検出される静電容量と、マイコン１７２Ｄから入力される目標波長に対する静電容量とに基づいて、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧をフィードバック制御する。これにより、ミラーギャップＧが目標波長に対応した寸法に変化される。
マイコン１７２Ｄは、例えばメモリー等の記憶部を備え、静電アクチュエーター５６を制御するための駆動データ（例えば、波長可変干渉フィルター５を透過させる測定波長に対する、駆動電圧を記録したＶ−λデータや、測定波長に対する静電容量を記録したＣ−λデータ等）を記憶する。そして、マイコン１７２Ｄは、制御ユニット１５からの指令に基づいて、フィードバック制御部１７２Ｃに、目標とする測定波長に対応する駆動電圧や目標静電容量を出力する。
【００４０】
［受光素子保持基板の構成］
受光素子保持基板１７３は、第三固定部材１８３を介して基台１７１に固定されている。この第三固定部材１８３は、非弾性部材であり、例えば金属製や樹脂製のねじ等により構成されている。すなわち、受光素子保持基板１７３は、ねじ止め等により、基台１７１に対して接触して強固に固定されている。
この受光素子保持基板１７３は、受光素子１７３Ａが保持された基板であり、フィルター保持基板１７２の−Ｚ側の位置で、かつ、受光素子１７３Ａの光軸が測定光軸Ｌと一致する位置で、基台１７１に固定される。また、受光素子保持基板１７３は、受光素子１７３Ａを制御する各種回路を備え、当該回路はコネクター１７４Ｂに接続されている。
【００４１】
［カバー部の構成］
カバー部１７４は、図３に示すように、例えば、基台１７１の外周縁に固定され、基台１７１とともに、フィルター保持基板１７２、受光素子保持基板１７３、及び光学保持部１７８を収納する閉空間（暗空間）を形成する。
また、カバー部１７４の一部には、開口１７４Ａが設けられ、当該開口１７４Ａには、コネクター１７４Ｂが設けられている。このコネクター１７４Ｂは、制御ユニット１５と電気的に接続されており、光源１７６や、フィルター保持基板１７２、受光素子保持基板１７３に、制御ユニット１５からの制御信号を伝達する。
【００４２】
［基台に対するフィルター保持基板の固定］
次に、第一固定部材１８１を用いたフィルター保持基板１７２の基台１７１（第二基部１７１Ｂ）への固定について説明する。
第一固定部材１８１は、第二基部１７１Ｂに対してフィルター保持基板１７２を固定するとともに、基台１７１からフィルター保持基板１７２への振動伝達を抑制する。
この第一固定部材１８１は、例えばフィルター保持基板１７２の複数個所に設けられている。例えば、本実施形態では、Ｚ方向からの平面視において、フィルター保持基板１７２が矩形状に形成されており、第一固定部材１８１は、フィルター保持基板１７２の４隅にそれぞれ配置されている。
【００４３】
ここで、まず、基台１７１に発生する振動について、説明する。
図６は、キャリッジ１３の駆動時における、キャリッジ１３のＸ方向への振動周波数ωと、その大きさ（加速度）を示す図である。図７は、キャリッジ１３の駆動時における、キャリッジ１３のＹ方向への振動周波数ωと、その大きさ（加速度）を示す図である。図８は、キャリッジ１３の駆動時における、キャリッジ１３のＺ方向への振動周波数ωと、その大きさ（加速度）を示す図である。
図６から図８に示すように、プリンター１において、キャリッジ１３を駆動させると、各方向に対して振動が発生する。ここで、Ｘ方向及びＹ方向に関し、周波数２５０Ｈｚ未満の振動に対しては、加速度０．１Ｇ未満（但し、１Ｇ＝９．８ｍ／ｓ２）、また、周波数２５０Ｈｚ以上の振動に対しては、加速度０．０５Ｇ未満であれば、キャリッジ１３の移動を正常に実施でき、印刷部１６への影響がなく、正常な印刷処理を実施できる。また、Ｚ方向に関し、周波数２５０Ｈｚ未満の振動に対しては、加速度０．１Ｇ未満、また、周波数２５０Ｈｚ以上の振動に対しては、加速度０．０１Ｇ未満であれば、キャリッジ１３の移動を正常に実施でき、印刷部１６への影響がなく、正常な印刷処理を実施できる。
つまり、分光器として、キャリッジ１３は、周波数２５０Ｈｚ未満の振動に対して、各方向における加速度が０．１Ｇ未満となり、また、周波数２５０Ｈｚ以上の振動に対して、Ｘ方向及びＹ方向に関し、加速度が０．０５Ｇ未満となり、Ｚ方向に関し、加速度が０．０１Ｇ未満となるように規格されている。
【００４４】
しかしながら、分光器１７における分光測定処理では、波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧをナノメートルオーダーで制御する必要があり、印刷部１６の印刷処理よりも振動の影響が大きい。
図６から図８に示すように、キャリッジ１３を駆動させると、１００Ｈｚ〜２５０Ｈｚにおいて、比較的大きい加速度の振動が発生し、当該振動により、波長可変干渉フィルター５のミラーギャップＧが変動して、波長精度に影響を与える可能性がある。
【００４５】
また、波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長は、可動部５２１が振動することで変動する。したがって、波長可変干渉フィルター５から透過される光の波長を一定に維持し、波長精度を維持するためには、可動部５２１の振動、つまりミラーギャップＧの変動を抑える必要がある。
図９は、波長可変干渉フィルター５に対して伝達される振動周波数と、当該振動によるミラーギャップＧの変動量を示す図である。なお、図９において、実線は本実施形態の第一固定部材１８１を用いた際のミラーギャップＧの変動量を示す。また、破線は第一固定部材１８１を用いず、フィルター保持基板１７２をねじ止めにより基台１７１に接触させて固定した場合のミラーギャップＧの変動量を示す。また、一点鎖線は、第一固定部材１８１の代わりに、防振ゴムを用いた場合のミラーギャップＧの変動量を示す。
図９に示すように、波長可変干渉フィルター５における波長精度を維持するためには、振動伝達によるミラーギャップＧの変動量を許容値Ｑ１（本実施形態では、Ｑ１≒６ｎｍ）未満に抑える必要がある。
【００４６】
図１０は、ミラーギャップＧの変動量を許容値Ｑ１未満とする際に許容されるキャリッジ１３の振動の加速度を示す図である。
上述したように、ミラーギャップＧの変動量を、許容値Ｑ１未満とする場合、キャリッジ１３の振動で許容される加速度（振動の大きさ）は、周波数毎に異なる。波長可変干渉フィルター５は、形状や素材等にもよるが、４００Ｈｚから１０００Ｈｚ程度の固有周波数を有し、当該固有周波数と近い周波数の振動が加わると、波長可変干渉フィルター５が共振してミラーギャップＧの変動量も大きくなる。図１０に示す例は、波長可変干渉フィルター５の固有周波数が４５０Ｈｚ近傍であり、このため、当該固有周波数に近い周波数帯域に対して、許容される加速度は小さくなる。この場合、図１０に示すように、ミラーギャップＧの変動量に対する許容値Ｑ１に対応する許容加速度が、キャリッジ１３において規格されている値（０．０１Ｇ）よりも小さくなる場合があり、キャリッジ１３の振動によって、波長精度が低下する可能性がある。許容加速度は、分光器として設定した加速度の規格以上であることが求められる。
【００４７】
そこで、本実施形態では、キャリッジ１３（基台１７１）の振動が、フィルター保持基板１７２を介して分光デバイス６００に伝達されることを抑制するために、第一固定部材１８１が設けられている。
この第一固定部材１８１は、第二固定部材６４や第三固定部材１８３に対してばね定数ｋが小さい素材により構成されている。以下、第一固定部材１８１のばね定数ｋについて説明する。
基台１７１に変位量ｘ０（ｘ０＝ａ０ｓｉｎωｔ）の振動が発生した場合、フィルター保持基板１７２及び分光デバイス６００に生じる変位量ｘは、次式（１）となる。
【００４８】
【数１】
2019027872.tif 000003
【００４９】
式（１）において、ｐは、第一固定部材１８１のばね定数をｋ、第一固定部材１８１により基台１７１に固定される部材（フィルター保持基板１７２及び分光デバイス６００）の合計質量をｍとした場合に、ｐ＝（ｋ／ｍ）１／２により算出される固有値（固有角振動数）である。また、ωは、基台１７１で発生し得る振動の角周波数である。ζは、減衰率であり、第一固定部材１８１の粘性減衰係数ｃと、限界減衰率ｃｃ(＝２(ｍｋ)１／２)との比（ζ＝ｃ／ｃｃ）である。
また、基台１７１から、フィルター保持基板１７２に伝達される振動（変位）の伝達率ＴＲは、次式（２）となる。
【００５０】
【数２】
2019027872.tif 000004
【００５１】
図１１は、基台１７１（第二基部１７１Ｂ）からフィルター保持基板１７２への振動の伝達率ＴＲを示す図である。
図１１に示すように、ω／ｐ≦２１／２となる場合、基台１７１の振動が増幅されて、フィルター保持基板１７２に伝達する。これに対して、ω／ｐ＞２１／２を満たすことで、基台１７１からフィルター保持基板１７２に伝達される振動が減衰され、フィルター保持基板１７２の振動が抑制される。
【００５２】
ここで、ｐ＝（ｋ／ｍ）１／２であるので、ω／ｐ＞２１／２条件から式（３）を導くことができる。
【００５３】
【数３】
2019027872.tif 000005
【００５４】
すなわち、本実施形態では、第一固定部材１８１は、式（３）を満たすばね定数ｋを有する。これにより、上述のように、フィルター保持基板１７２の振動が抑制される。
ところで、分光器１７において、分光精度への影響を抑制するためには、キャリッジ１３の駆動時の振動を１／５以下に抑えることがより好ましい。この場合、図１１に示すように、ω／ｐ＞３．５とすることが好ましい。この際、減衰比ζがζ＜０．３を満たすことがより好ましい。すなわち、第一固定部材１８１のばね定数ｋは、下記式（４）を満たし、粘性減衰係数ｃが下記式（５）を満たすことがより好ましい。
【００５５】
【数４】
2019027872.tif 000006
【００５６】
なお、ここで述べるばね定数ｋは、複数（ｎ個）の第一固定部材１８１の合計であり、１つの第一固定部材１８１のばね定数ｋ１は、ｋ１＝ｋ／ｎとなる。つまり、式（３）（４）は、下記式（６）（７）に変形できる。
【００５７】
【数５】
2019027872.tif 000007
【００５８】
式（３）から式（７）に示すように、第一固定部材１８１としては、振動の伝達を抑制する周波数帯域の最小値に基づいてばね定数ｋや粘性減衰係数ｃを求めることができる。
上述したように、本実施形態では、キャリッジ１３で加速度が大きい振動が生じやすい１００Ｈｚ〜２５０Ｈｚ、波長可変干渉フィルター５の固有周波数に近い周波数帯域に対して、基台１７１からフィルター保持基板１７２の振動を抑制する必要がある。伝達を抑制したい振動の周波数帯域を、１００Ｈｚ以上とすると、第一固定部材１８１のばね定数が、最小の振動周波数である１００Ｈｚに対して条件を満たしていればよい。
以下、より具体的な例を挙げて説明する。分光デバイス６００及びフィルター保持基板１７２の質量ｍを５．０（ｇ）とし、第一固定部材１８１がフィルター保持基板１７２の４隅にそれぞれ設けられている（ｎ＝４）場合、第一固定部材１８１のばね定数ｋが以下の式（８）に示す条件を満たせばよい。
【００５９】
【数６】
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【００６０】
本実施形態では、式（８）のように、第一固定部材１８１のばね定数ｋ１は、０．０４（Ｎ／ｍｍ）未満に設定されている。また、第一固定部材１８１の粘性減衰係数ｃは、式（５）から０．８９（Ｎ・ｓ／ｍ）未満とすることが好ましい。このような第一固定部材１８１としては、例えば、シリコーン樹脂を主成分としてゲル状部材（例えばαゲル（登録商標）等）を用いることができる。
【００６１】
図９に戻り、本実施形態の第一固定部材１８１を用いた場合のミラーギャップＧの変動量について説明する。
図９には、比較例として、フィルター保持基板１７２を基台１７１に接触させてねじ止めにより強固に固定する場合（破線：比較例１）、及びフィルター保持基板１７２を防振ゴムにより基台１７１に固定する場合（一点鎖線：比較例２）を示す。
比較例１では、ねじ止めによってフィルター保持基板１７２を基台１７１に固定するため、基台１７１の振動が波長可変干渉フィルター５に伝達される。このため、図９に示すように、一部の周波数（図９の例では、分光デバイス６００を搭載したフィルター保持基板１７２全体の固有周波数に近い９００Ｈｚ近傍）において、共振によってフィルター保持基板１７２の振動量が増大し、ミラーギャップＧの変動量も許容値Ｑ１を超える。
また、比較例２では、防振ゴムとして、ω／ｐ≦２１／２となる部材を用いている。この場合、加振周波数が低周波数の場合では、比較例１に比べてミラーギャップＧの変動を抑えることができる。しかしながら、比較例１と同様に、一部の周波数において、ミラーギャップＧの変動量が許容値Ｑ１を超え、かつ、当該周波数以降（高周波数域）では、比較例１よりもミラーの変動量が大きくなる。つまり、分光デバイス６００を搭載したフィルター保持基板１７２全体の固有周波数が高周波数側にシフトするだけであり、共振によるフィルター保持基板１７２の振動を十分に抑制することができず、ミラーギャップＧが変動している。
【００６２】
これに対して、図９の実線にて示すように、本実施形態では、上述したような第一固定部材１８１を用いることによって、ミラーギャップＧの変動量を大幅に低減でき、低周波数帯域から高周波数帯域に亘って１ｎｍ未満となる。また、フィルター保持基板１７２の固有周波数帯域近傍（９００Ｈｚ〜１０００Ｈｚ）においても、ミラーギャップＧの変動量が低減されていることから、フィルター保持基板１７２や波長可変干渉フィルター５の共振をも抑制されており、共振によるミラーギャップＧの変動が大きく低減されている。
【００６３】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態のプリンター１は、Ｘ方向に移動可能なキャリッジ１３に分光器１７が搭載され、当該分光器１７は、キャリッジ１３に固定された基台１７１と、分光デバイス６００が固定されたフィルター保持基板１７２と、を備え、フィルター保持基板１７２は、基台１７１に対して第一固定部材１８１により固定されている。そして、この第一固定部材１８１は、式（３）を満たすばね定数を有する。
このような構成により、キャリッジ１３の駆動等によりキャリッジ１３が振動し、基台１７１にその振動が伝達された場合でも、基台１７１からフィルター保持基板１７２に伝達される振動が減衰される。このため、分光デバイス６００内の波長可変干渉フィルター５にキャリッジ１３からの振動伝達が抑制され、当該振動によるミラーギャップＧの変動が抑制されるので、波長可変干渉フィルター５から所望の目的波長の光を精度良く透過させることができる。
【００６４】
本実施形態では、第一固定部材１８１は、ばね定数が式（４）を満たす。これにより、基台１７１からフィルター保持基板１７２への振動の伝達率ＴＲを０．５以下に低減することができ、ミラーギャップＧの変動を更に効果的に抑制できる。
この際、更に、第一固定部材１８１は、粘性減衰係数ｃが式（５）を満たすことが好ましい。これにより、基台１７１からフィルター保持基板１７２への振動の伝達率ＴＲを０．２以下に低減することができ、ミラーギャップＧの変動をより一層抑えることができ、波長可変干渉フィルター５から目的波長の光をより精度よく透過させることができる。
【００６５】
本実施形態では、分光デバイス６００において、筐体６１０に対して波長可変干渉フィルター５が、第一固定部材１８１よりもばね定数が大きい第二固定部材６４により固定されている。これにより、波長可変干渉フィルター５が筐体６１０に対して傾斜する等の不都合を抑制できる。
【００６６】
本実施形態では、分光器１７は、基台１７１に対して受光素子保持基板１７３が接触してねじ止めにより固定されている。すなわち、受光素子保持基板１７３は、第一固定部材１８１よりもばね定数が大きい固定材（ねじ）により強固に基台１７１に固定されている。
このため、基台１７１に外乱振動が生じた場合でも、基台１７１と受光素子１７３Ａとの相対位置関係が変化せず、メディアＭ（被測定物）と受光素子１７３Ａとの距離が変動せず、測定精度の変動を抑制できる。
【００６７】
［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。
例えば、上記実施形態において、フィルター保持基板１７２が４つの第一固定部材１８１により固定される例を示したが、これに限定されない。第一固定部材１８１としては、５個以上設けられていてもよく、１個から３個であってもよい。第一固定部材１８１の設置数をｎとして、各第一固定部材１８１が、上述した式（６）、好ましくは式（７）を満たすばね定数を有していればよい。
【００６８】
第一固定部材１８１の粘性減衰係数が式（５）を満たすことが好ましいとしたが、これに限定されない。第一固定部材１８１の粘性減衰係数は低い程、振動伝達を抑制するとの点で有利であるが、図１１に示すように、第一固定部材１８１のばね定数が式（３）を満たしていれば、粘性減衰係数の値によらず、基台１７１からフィルター保持基板１７２に伝達される振動の伝達率ＴＲを１未満にすることができる。
【００６９】
上記実施形態では、受光素子保持基板１７３が、第一固定部材１８１よりもばね定数が大きい第三固定部材１８３により固定される例を示したが、これに限定されない。例えば、第一固定部材１８１と同じばね定数の固定材により、受光素子保持基板１７３が基台１７１に固定されていてもよい。この場合、基台１７１の振動の受光素子１７３Ａへの伝達を抑制できる。
【００７０】
また、電子機器としてプリンター１を例示したが、これに限定されない。例えば、印刷部１６を備えず、メディアＭの測定のみを実施する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、本発明の光学モジュールを組み込んでもよく、その他、如何なる電子機器に本発明の光学モジュールを組み込んでもよい。
【００７１】
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】
【００７２】
１…プリンター（電子機器）、５…波長可変干渉フィルター（干渉フィルター）、１３…キャリッジ、１５…制御ユニット、１７…分光器（光学モジュール）、２０…外部機器、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、６４…第二固定部材、１７１…基台、１７１Ａ…第一基部、１７１Ｂ…第二基部、１７２…フィルター保持基板、１７２Ａ…フィルター制御部、１７２Ｂ…ギャップ検出部、１７２Ｃ…フィードバック制御部、１７２Ｄ…マイコン、１７３…受光素子保持基板、１７３Ａ…受光素子、１７４…カバー部、１７４Ａ…開口、１７４Ｂ…コネクター、１７５…測定光導入部、１７５Ａ…窓部、１７５Ｂ…コネクター、１７６…光源、１７７…光源配置部、１７７Ａ…筒状孔部、１７７Ｂ…照明窓、１７８…光学保持部、１７８Ａ…アパーチャー、１７８Ｂ…入射レンズ、１８１…第一固定部材、１８３…第三固定部材、５１１…フィルター固定端、５２１…可動部、５２２…ダイアフラム部、５６１…第一電極、５６２…第二電極、５６３…電装部、５６３Ａ…配線、６００…分光デバイス、６１０…筐体、Ｇ…ミラーギャップ、Ｌ…測定光軸、Ｑ１…許容値、ＴＲ…伝達率、ζ…減衰比。
【図１】
2019027872.tif 000009
【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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