CN108663796A - 光学模块及光学模块的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种光学模块及光学模块的驱动方法，该光学模块具备：波长可变干涉滤波器，具备一对反射膜和变更所述一对反射膜之间的间隙尺寸的静电致动器；驱动控制部，对所述静电致动器施加周期驱动电压；间隙检测部，检测所述一对反射膜之间的间隙尺寸；受光部，接收来自所述波长可变干涉滤波器的光；以及信号获取部，检测来自所述受光部的受光信号，所述驱动控制部对所述静电致动器施加周期驱动电压，从由所述间隙检测部检测出的所述间隙尺寸的最大值或最小值的检测定时开始，以预定的定时对来自所述受光部的受光信号进行检测。
Description
技术领域
本发明涉及光学模块及光学模块的驱动方法等。
背景技术
现有，已知有具备从入射光输出预定波长的光的波长可变干涉滤波器的光学模块(例如，参照专利文献1)。
专利文献1的光学模块具备：彼此对置的一对反射膜；以及变更一对反射膜之间的尺寸的静电致动器。在这种光学模块中，通过使一对电极对置配置的简单结构的静电致动器，能够变更反射膜间的尺寸，能够变更透过波长可变干涉滤波器的光的波长。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-238755号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1的光学模块通过对静电致动器施加预先设定的偏置电压，从而将反射膜间的尺寸维持在预定尺寸，并检测从波长可变干涉滤波器输出的光的光量。并且，通过切换该偏置电压，检测各波长的光的光量。
在这种光学模块中，期望降低对静电致动器施加的电压以变更反射膜间的尺寸，从而减少电流消耗及功率消耗。
用于解决的问题的手段
本发明的一方面提供能够减少电流消耗及功率消耗的光学模块及光学模块的驱动方法。
本发明所涉及的一应用例的光学模块，其特征在于，具备：波长可变干涉滤波器，具备一对反射膜和变更所述一对反射膜之间的间隙尺寸的静电致动器；驱动控制部，对所述静电致动器施加周期驱动电压；间隙检测部，检测所述一对反射膜之间的间隙尺寸；受光部，接收来自所述波长可变干涉滤波器的光；以及信号获取部，检测来自所述受光部的受光信号，所述驱动控制部对所述静电致动器施加周期驱动电压，所述信号获取部从由所述间隙检测部检测出的所述间隙尺寸的最大值或最小值的检测定时开始，以预定的定时对来自所述受光部的受光信号进行检测。
根据本应用例，通过对静电致动器施加周期驱动电压，能够使波长可变干涉滤波器进行共振驱动。
在这种情况下，不仅可以利用静电致动器产生的力，而且还可以利用使变形的波长可变干涉滤波器要恢复为原来的形状的复原力，从而使波长可变干涉滤波器进行位移。因此，与仅通过静电致动器产生的力而使波长可变干涉滤波器进行位移的情况相比，能够通过较低的电压而使间隙尺寸在预定的范围内变化。
此外，通过从共振时的间隙尺寸的最大值或最小值的检测定时开始，以预定的定时对受光信号进行检测，从而能够测定各波长的光的光量。
如此，根据本应用例，能够以较低的电压测定各波长的光的光量，减少电流消耗及功率消耗。
在本应用例的光学模块中，优选的是，所述周期驱动电压的电压值在5V以下。
例如，在间隙检测部或受光部等中，一般使用5V以下的电压。
在本应用例中，由于周期驱动电压的电压值在5V以下，因此例如能够将在间隙检测部或受光部等中使用的电压在不升压的情况下用于周期驱动电压。因此，没有必要设置升压电路等，能够使光学模块小型化。
在本应用例的光学模块中，优选的是，所述驱动控制部能够变更所述周期驱动电压的周期，使所述周期相对于所述波长可变干涉滤波器的固有周期在80％到120％的范围内变化，当第一值以上的所述最大值或第二值以下的所述最小值被所述间隙检测部检测出预定次数时，所述驱动控制部对所述周期进行锁定。
根据本应用例，基于实测值，能够将周期驱动电压的周期设定为能够使波长可变干涉滤波器进行共振驱动的周期。因此，例如即使在波长可变干涉滤波器的固有周期根据使用环境等变化的情况下，也能够使该波长可变干涉滤波器高精度地进行共振驱动。
此外，由于能够使波长可变干涉滤波器进行共振驱动的周期的搜索范围在波长可变干涉滤波器的固有周期的80％到120％之间，因此可以不搜索能够使波长可变干涉滤波器进行共振驱动的概率较低的周期。因此，能够缩短用于周期的搜索的平均时间。
本发明所涉及的一应用例的光学模块的驱动方法是具备波长可变干涉滤波器和受光部的光学模块的驱动方法，所述波长可变干涉滤波器具备一对反射膜以及变更所述一对反射膜之间的间隙尺寸的静电致动器，所述受光部接收从所述波长可变干涉滤波器输出的光，所述光学模块的驱动方法的特征在于，对所述静电致动器施加周期驱动电压，从所述一对反射膜之间的间隙尺寸为最大值或最小值的定时开始，以预定的定时对来自所述受光部的受光信号进行检测。
根据本应用例，能够以较低的电压检测各波长的光的光量，能够减少电流消耗及功率消耗。
附图说明
图1是示出本发明所涉及的实施方式的光学装置的概略结构的框图。
图2是示出实施方式的波长可变干涉滤波器的概略结构的俯视图。
图3是示出实施方式的波长可变干涉滤波器的概略结构的剖面图。
图4是示出实施方式的光学装置的驱动方法的流程图。
图5是示出实施方式的周期驱动电压以及间隙尺寸的变动的波形图。
附图标记说明
1 光学装置(光学模块)；5 波长可变干涉滤波器；10 光学滤波器设备；11 受光部；13 信号处理电路；14 A/D转换器；15 间隙检测电路(间隙检测部)；16 滤波器驱动电路(驱动控制部)；20 控制电路；21 电压控制部；22 信号获取部；30 存储部；51 固定基板；52可动基板；53 接合膜；54 固定反射膜；55 可动反射膜；56 静电致动器；101 壳体；102 入射窗；103 出射窗；521 可动部；522 保持部；561 固定电极；562 可动电极；Gm 反射膜间间隙；X 测定对象物。
具体实施方式
实施方式
下面，基于附图，对本发明所涉及的实施方式进行说明。
光学装置的结构
图1是示出本发明所涉及的实施方式的光学装置1的概略结构的框图。
光学装置1是光学模块的一例，例如是对利用测定对象物X反射的测定对象光中的各波长的光的光量进行测定的装置。此外，在本实施方式中，虽然示出了对利用测定对象物X反射的测定对象光进行测定的例子，但作为测定对象物X，例如在使用液晶面板等发光体的情况下，也可以将从该发光体发出的光作为测定对象光。
此外，如图1所示，该光学装置1具备光学滤波器设备10、受光部11、信号处理电路13、A/D转换器14、间隙检测电路15、滤波器驱动电路16和控制电路20。
受光部11接收透过光学滤波器设备10所具备的后述的波长可变干涉滤波器5的光，输出与接收到的光的光强度(光量)相对应的受光信号(电流)。作为受光部11，能够例示光电二极管等。
信号处理电路13具备I-V转换器及放大器电路。I-V转换器将从受光部11输入的受光信号转换为电压信号而输出。I-V转换器，例如具备运算放大器、电阻元件、电容器等，为了实现高速测定，由于考虑到信噪比(SN比)和确保稳定驱动而将反馈电阻和反馈电容设定得尽可能小。放大器电路将从I-V转换器输出的电压信号放大而输出到A/D转换器14。放大器电路例如具备使用了运算放大器的反相放大器电路或非反相放大器电路等。
间隙检测电路15是间隙检测部的一例，对波长可变干涉滤波器5的后述的反射膜54、55(参照图2、图3)间的电容进行检测，将检测信号(检测值)输出到A/D转换器14。间隙检测电路15，例如由开关电容电路等构成。这里，由于该反射膜54、55间的电容与该反射膜54、55间的间隙尺寸具有相关性，因此间隙检测电路15通过对该反射膜54、55间的电容进行检测，从而检测该间隙尺寸。
A/D转换器14将从信号处理电路13输出的受光信号以及从间隙检测电路15输出的检测信号转换为数字信号而输出到控制电路20。此外，A/D转换器14也可以插入控制电路20中。
滤波器驱动电路16是驱动控制部的一例，基于控制电路20的控制，对波长可变干涉滤波器5的后述的静电致动器56施加周期驱动电压(以预定的周期输出的电压)。滤波器驱动电路16包括反演电路等，并以能够变更周期驱动电压的周期(频率)的方式构成。
光学滤波器设备的结构
如图1所示，光学滤波器设备10具备壳体101、被收纳在壳体101的内部的波长可变干涉滤波器5。
壳体101是收纳波长可变干涉滤波器5的箱状部件，内部空间被维持在负压下(例如真空)。
该壳体101在来自测定对象物X的测定光的光轴上具有使测定光入射到壳体101内的入射窗102以及使透过波长可变干涉滤波器5的光通过的出射窗103。这些入射窗102以及出射窗103，例如通过玻璃等透明部件进行封闭。
波长可变干涉滤波器的结构
下面，对被收纳在光学滤波器设备10的壳体101内的波长可变干涉滤波器5进行说明。
图2是示出波长可变干涉滤波器5的概略结构的俯视图。图3是示出沿A-A线切断图2的波长可变干涉滤波器5的概略结构的截面图。
波长可变干涉滤波器5，如图2所示，例如是矩形板状的光学部件。该波长可变干涉滤波器5，例如，如图3所示，具备固定基板51及可动基板52。这些固定基板51及可动基板52，例如通过以硅氧烷为主成分的等离子聚合膜等接合膜53进行接合，由此构成为一体。
在固定基板51上设置有构成第一反射膜的固定反射膜54，在可动基板52上设置有构成第二反射膜的可动反射膜55，这些固定反射膜54及可动反射膜55隔着反射膜间间隙Gm对置配置。此外，波长可变干涉滤波器5具备变更反射膜间间隙Gm的间隙尺寸的静电致动器56(图2所示的斜线部分)。
下面，对各部分的结构进行详细说明。
固定基板的结构
固定基板51，在与可动基板52对置的面上，例如具备通过蚀刻形成的电极配置槽511及反射膜设置部512。该固定基板51，例如相对于可动基板52形成为厚度尺寸较大，通过静电致动器56来抑制使静电引力作用时的固定基板51的挠曲。此外，固定基板51的一端侧(例如，图2中的边C5-C6)比可动基板52的一端侧(边C1-C2)突出。
在从基板厚度方向观察固定基板51的俯视(以下简单地称为俯视)下，电极配置槽511形成为以预定的滤波器中心点O为中心的大致环状。反射膜设置部512形成为从电极配置槽511的中心部向可动基板52侧突出。此外，在电极配置槽511的槽底面，配置有构成静电致动器56的固定电极561，在反射膜设置部512的突出前端面，配置有固定反射膜54。
此外，在固定基板51上，设置有从电极配置槽511朝向边C3-C4延伸设置的电极引出槽(省略图示)。
固定基板561在电极配置槽511的槽底面中设置在与后述的可动部521的可动电极562对置的区域。固定电极561，例如形成为大致环状，在接近边C3-C4的一部分，设置有连通环内外的缺口部561A。
此外，沿电极引出槽在边C3-C4侧延伸设置的第一引出电极563连接于固定电极561。该第一引出电极563在电极引出槽中与设置在可动基板52侧的第一连接电极565连接。
此外，在本实施方式中，示出了设置有一个固定电极561的结构，例如也可以是以将滤波器中心点O为中心的同心圆的方式设置有两个电极的结构(双电极结构)等。
如图3所示，固定反射膜54设置在反射膜设置部512的前端面。该固定反射膜54，例如能够使用Ag等金属膜、Ag合金等合金膜。此外，通过固定电极561的缺口部561A延伸设置至电极引出槽的第三引出电极541连接于固定反射膜54。该第三引出电极541在电极引出槽中与设置在可动基板52侧的第三连接电极542连接。
此外，作为固定反射膜54，例如也可以使用将高折射层为TiO2、低折射层为SiO2的电介质多层膜。在这种情况下，只要在电介质多层膜上层叠金属膜(或合金膜)等导电性膜，使第三引出电极541与该导电性的膜连接即可。
在固定基板51的与可动基板52对置的面中，没有形成电极配置槽511、反射膜设置部512以及电极引出槽的面通过蚀刻来构成与可动基板52接合的接合部513。
可动基板的结构
在图2所示的俯视下，可动基板52具备以滤波器中心点O为中心的圆形状的可动部521、与可动部521同轴并保持可动部521的保持部522、在保持部522的外侧设置的基板外周部525。此外，可动基板52的一端侧(边C3-C4侧)比固定基板51的边C7-C8更向外侧突出，构成电装部524。
可动部521形成为厚度尺寸大于保持部522，例如，在本实施方式中，形成为与可动基板52的厚度尺寸相同的尺寸。在俯视下，该可动部521形成为直径尺寸至少大于反射膜设置部512的外周缘的直径尺寸。此外，在该可动部521上设置有可动电极562以及可动反射膜55。
可动电极562隔着电极间间隙Ge与固定电极561对置，并形成为与固定电极561相同形状的大致环状。该可动电极562与固定电极561同样地，在边C7-C8侧的一部分也设置有缺口部562A。
此外，第二引出电极564连接于可动电极562，该第二引出电极564从可动电极562的外周缘通过与固定基板51的电极引出槽对置的区域延伸设置至电装部524。该第二引出电极564在电装部524中，例如与FPC(Flexible Printed Circuits：柔性印制电路板)或导线等的布线连接，并与滤波器驱动电路16连接。
可动反射膜55在可动部521的中心部与固定反射膜54隔着反射膜间间隙Gm对置设置。作为该可动反射膜55，可以使用与上述固定反射膜54相同结构的反射膜。
第四引出电极551连接于可动反射膜55，该第四引出电极551通过可动电极562的缺口部562A，通过与电极引出槽对置的区域，延伸设置至电装部524。该第四引出电极551在电装部524中，例如与FPC(Flexible Printed Circuits：柔性印制电路板)或导线等的布线连接，并与间隙检测电路15连接。
此外，在可动基板52上，从与电极对置槽对置的区域到电装部524，设置有第一连接电极565以及第三连接电极542。
第一连接电极565与延伸设置至电极对置槽的第一引出电极563，例如通过凸点电极连接。此外，第一连接电极565在电装部524中与FPC等的布线连接，并与滤波器驱动电路16连接。
第三连接电极542与延伸设置至电极对置槽的第三引出电极541，例如通过凸点电极连接。此外，第三连接电极542在电装部524中与FPC等的布线连接，并与间隙检测电路15连接。
此外，在本实施方式中，如上所述，示出了电极间间隙Ge的间隙尺寸大于反射膜间间隙Gm的间隙尺寸的例子，但并不限于此。例如，根据测定对象光的波长区域，也可以是反射膜间间隙Gm的间隙尺寸大于电极间间隙Ge的间隙尺寸的结构。
保持部522是包围可动部521的周围的隔膜，并形成为厚度尺寸小于可动部521。这种保持部522比可动部521容易挠曲，可通过微小的静电引力而使可动部521沿可动反射膜55的膜厚度方向位移至固定基板51侧。因此，当对静电致动器56施加电压时，可动部521以静电致动器56的静电引力和保持部522的弹力(复原力)平衡的位置为中心进行振动。
此外，在本实施方式中，例示了隔膜状的保持部522，但并不限于此，例如也可以是设置有以滤波器中心点O为中心，按等角度间隔配置的梁状的保持部的结构等。
基板外周部525在俯视下设置在保持部522的外侧。该基板外周部525与固定基板51接合。
在上述波长可变干涉滤波器5中，通过滤波器驱动电路16在固定电极561和可动电极562之间以可动部521的固有振动的周期(固有周期)反复施加电压，由此可动部521进行共振。由此，能够使反射膜间间隙Gm的间隙尺寸在预定范围内连续变化。
此外，通过间隙检测电路15，能够对固定反射膜54和可动反射膜55之间的静电电容(间隙尺寸)进行检测，并将检测信号(检测值)输出到控制电路20。
控制电路的结构
返回到图1，对光学装置1的控制电路20进行说明。
控制电路20，例如通过组合CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、存储器等而构成，对光学装置1的整体动作进行控制。如图1所示，该控制电路20具备电压控制部21以及信号获取部22。
此外，控制电路20具备存储部30，在存储部30中存储有表示波长可变干涉滤波器5的可动部521的固有周期的数据、表示反射膜间间隙Gm和透过波长之间的关系的数据等。存储部30，例如由闪存等构成。
电压控制部21控制滤波器驱动电路16，在静电致动器56的固定电极561和可动电极562之间施加电压。在本实施方式中，电压控制部21对静电致动器56施加周期驱动电压，使波长可变干涉滤波器5的可动部521进行共振振动。
信号获取部22控制间隙检测电路15，获取从间隙检测电路15输出的检测信号。此外，信号获取部22控制信号处理电路13，获取从受光部11输出的受光信号。
光学装置的驱动方法
接下来，基于附图，对上述光学装置1的驱动方法进行说明。
图4是示出本实施方式的光学装置1的驱动方法的流程图。
如图4所示，在光学装置1中，当对测定对象实施分光测定时，首先，电压控制部21设定使波长可变干涉滤波器5进行共振驱动的周期驱动电压的周期T(步骤S1)。
具体地，电压控制部21为了设定周期T，从存储部30读取可动部521的固有周期。此外，控制滤波器驱动电路16，使周期驱动电压的周期在该固有周期的80％以上且小于120％的范围内，以预定时间间隔依次变化，对静电致动器56施加该周期驱动电压。例如，电压控制部21使该周期从接近固有周期的一方开始按照顺序以1kHz间隔变化。此外，在本实施方式中，周期驱动电压的电压值被设定为5V以下。
此外，信号获取部22控制间隙检测电路15，以预先设定的取样周期获取反射膜间间隙Gm的间隙尺寸。
此外，每当使周期驱动电压的周期发生变化时，电压控制部21判定在上述预定时间相同间隙尺寸的极小值是否被获取(检测)预定次数以上。当相同间隙尺寸的极小值被获取预定次数以上时，可动部521进行共振驱动，能够判断为间隙尺寸的极小值为最小值(第二值以下的值)。因此，对相同间隙尺寸的极小值是否被获取预定次数以上进行判定，即对间隙尺寸的最小值是否被获取(检测)预定次数以上进行判定。此外，在本实施方式中，预定次数例如被设定为两次。
此外，当该极小值被获取预定次数以上时，电压控制部21判断为可动部521进行共振驱动，并将该时间点设定的周期驱动电压的周期设定为周期T。
此外，电压控制部21将周期驱动电压的周期锁定在周期T(步骤S2)。
此外，在本实施方式中，电压控制部21通过对相同间隙尺寸的极小值是否被获取预定次数以上进行判定，来判断可动部521是否进行共振驱动，但并不限于此。例如，电压控制部21也可以通过对相同间隙尺寸的极大值是否被获取预定次数以上进行判定，即对间隙尺寸的最大值(大于第二值的第一值以上的值)是否被获取预定次数以上进行判定，来判断可动部521是否进行共振驱动。
在步骤S2，周期驱动电压的周期被锁定在周期T，由此通过滤波器驱动电路16，继续对静电致动器56施加如图5的波形W1所示的周期T的周期驱动电压。此外，在本实施方式中，波形W1是矩形波的波形，但也可以是正弦波或三角波的波形。
由此，可动部521进行共振驱动，如图5的波形W2所示，间隙尺寸以周期T进行周期性地变动。此外，可动部521通过进行共振驱动，相对于对静电致动器56施加电压之前的初始位置，不仅向接近固定反射膜54的方向位移，而且还向远离固定反射膜54的方向位移。
这里，如图5所示，在施加周期驱动电压的定时T1(脉冲的中间点)和间隙尺寸为最小值的定时T2之间存在时滞，在波形W1和波形W2中相位偏移。
在本实施方式中，由于在以间隙尺寸成为最小值的定时为基准的取样定时获取受光信号，因此在获取受光信号前，通过测定来检测间隙尺寸成为最小值的定时。
具体地，信号获取部22控制间隙检测电路15，开始以预先设定的取样周期获取间隙尺寸的处理(步骤S3)。
此外，信号获取部22在周期T期间获取间隙尺寸，将获取的间隙尺寸的最小值作为最小值min获取(步骤S4)。
此外，信号获取部22对此后获取的间隙尺寸是否在步骤S4获取的最小值min以下进行判定(步骤S5)。信号获取部22每当获取间隙尺寸时反复执行步骤S5的判定处理，直到判定为所获取的间隙尺寸在最小值min以下。
此外，在步骤S5中判定为是(YES)的情况下，由于能够判断为是间隙尺寸为最小值的定时，因此信号获取部22结束获取间隙尺寸的处理，控制信号处理电路13，进行以预定的取样周期(取样定时)获取从受光部11输出的受光信号的处理，直到间隙尺寸成为最大值的定时。
具体地，信号获取部22开始受光信号的获取次数的计数，并且在获取时间t期间获取从受光部11输出的受光信号，并获取受光量。此外，信号获取部22将所获取的受光量与获取次数(计数值)相对应地存储在存储部30中(步骤S6)。这里，取样周期(＝获取时间t)被设定为将作为取样期间的周期T的一半的期间除以预先设定的取样次数而得到的值。据此，能够与周期T的值无关地将取样次数设为一定，并且能够在间隙尺寸为最大值的定时获取受光量。
接着，信号获取部22判定受光信号的获取次数是否在T/2t以上(步骤S7)。在步骤S7中判定为否(NO)的情况下，由于能够判断尚未到间隙尺寸为最大值的定时，因此信号获取部22将处理返回到步骤S6，再次进行受光信号的获取处理。即，步骤S6的获取处理会被连续反复进行，直到获取次数在T/2t以上。
在步骤S7中判定为YES的情况下，由于能够判断为可动部521进行了半周期驱动，从间隙尺寸为最小值的状态到最大值的状态进行了位移，因此信号获取部22结束受光信号的获取处理。
接着，光学装置1进行获取与所获取的受光信号对应的间隙尺寸的处理。在本实施方式中，与获取受光信号时同样地，首先，在对间隙尺寸为最小值的定时进行检测后，在以该定时为基准的取样定时获取间隙尺寸。
首先，信号获取部22控制间隙检测电路15，开始以预先设定的取样周期获取间隙尺寸的处理(步骤S8)。
此外，信号获取部22对所获取的间隙尺寸是否在步骤S4中获取的最小值min以下进行判定(步骤S9)。信号获取部22每当获取间隙尺寸时反复执行步骤S9的判定处理，直到判定为所获取的间隙尺寸在最小值以下。
此外，在步骤S9中判定为YES的情况下，由于能够判断为是间隙尺寸为最小值的定时，因此信号获取部22开始间隙尺寸的获取次数的计数，并且在获取时间t期间获取从间隙检测电路15输出的检测信号，获取间隙尺寸。即，以与获取受光信号时相同的取样周期获取间隙尺寸。此外，信号获取部22将所获取的间隙尺寸与获取次数(计数值)相对应地存储在存储部30中(步骤S10)。
接着，信号获取部22判定间隙尺寸的获取次数是否在T/2t以上(步骤S11)。在步骤S11中判定为NO的情况下，由于能够判断为尚未到间隙尺寸为最大值的定时，因此信号获取部22将处理返回到步骤S10，再次进行间隙尺寸的获取处理。即，步骤S10的获取处理会被连续反复进行，直到获取次数在T/2t以上。
在步骤S11中判定为YES的情况下，由于能够判断为波长可变干涉滤波器5进行了半周期驱动，从间隙尺寸为最小值的状态到最大值的状态进行了位移，因此信号获取部22结束间隙尺寸的获取处理。
如上所述，进行测定。
据此，在存储部30中，与从间隙尺寸为最小值的定时开始计数的获取次数(计数值)相对应地，存储有受光量及间隙尺寸。能够判断为与相同获取次数相对应的受光量及间隙尺寸是在振动的可动部521处于相同相位时测定的受光量及间隙尺寸。因此，控制电路20能够从存储部30中存储的信息求出相对于各间隙尺寸的受光量。即，能够求出相对于各波长的受光量。
实施方式的作用效果
根据本实施方式，测定时能够使波长可变干涉滤波器5的可动部521进行共振驱动。
在这种情况下，由于不仅可以利用静电致动器56产生的力，而且还可以利用使位移的可动部521恢复成初始位置的复原力，从而使可动部521进行位移，因此，与仅通过静电致动器56产生的力而使可动部521进行位移的情况相比，能够通过较低的电压而使间隙尺寸在预定的范围内变化。
此外，由于可动部521不仅向接近固定反射膜54的方向，而且还向远离固定反射膜54的方向位移，因此与仅向接近固定反射膜54的方向位移的情况相比，能够减小从初始位置开始的位移量。从这一点也能够降低对静电致动器56施加的电压。
即，例如在通过使电压阶段性地变化并施加给静电致动器56，从而使反射膜间间隙Gm的间隙尺寸阶段性地变化的结构中，无法利用可动部521的复原力，此外，可动部521仅向接近固定反射膜54的方向位移。因此，根据本实施方式，与这种结构相比，能够大幅降低对静电致动器56施加的电压。
由此，根据本实施方式，能够以较低的电压检测各波长的光的光量，能够减少电流消耗及功率消耗。因此，还能够在电池驱动的移动设备上搭载光学装置1。
在构成光学装置1的受光部11、信号处理电路13、A/D转换器14、间隙检测电路15、控制电路20等中，使用5V以下的电压。在本实施方式中，由于周期驱动电压的电压值在5V以下，因此能够将上述各电路中使用的电压在不升压的情况下用于周期驱动电压。即，能够使滤波器驱动电路16以5V以下的电压进行工作。因此，没有必要设置升压电路等，能够使光学装置1小型化或薄型化。此外，能够简化光学装置1的电路结构。
根据本实施方式，基于实测值，能够设定使可动部521进行共振驱动的周期驱动电压的周期T。因此，例如即使在可动部521的固有周期根据使用环境等变化的情况下，也能够使可动部521高精度地进行共振驱动。
此外，由于设定周期T时的搜索范围在可动部521的固有周期的80％到120％，因此可以不搜索能够使可动部521进行共振驱动的概率较低的周期。因此，能够缩短用于周期的搜索的平均时间。
变形例
此外，本发明并不限于上述实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改进等都包含在本发明中。
在上述实施方式中，在可动部521进行共振驱动之后，信号获取部22从反射膜间间隙Gm的间隙尺寸为最小值的定时到其为最大值的定时获取受光量之后，接着从间隙尺寸为最小值的定时到其为最大值的定时获取间隙尺寸，但并不限于此。
例如，信号获取部22也可以在从间隙尺寸为最小值的定时到其为最大值的定时这一共同的期间，交替获取受光量及间隙尺寸。在这种情况下，由于受光量的获取定时和间隙尺寸的获取定时偏移，因此，例如将在获取该受光量的定时前后获取的间隙尺寸的平均值与受光量相对应地存储在存储部30中。
但是，在这种情况下，当A/D转换器14的处理速度相同时，与上述实施方式相比，受光量及间隙尺寸的获取次数减少。在这种情况下，能够测定受光量的波长的波长间隔(测定波长间隔)变长，分辨率降低。因此，优选的是，如上述实施方式所示，信号获取部22在连续获取受光量后，连续获取间隙尺寸的结构。
此外，也可以先于受光量获取间隙尺寸。
此外，例如也可以设置两个A/D转换器，同时获取受光量及间隙尺寸。
在上述实施方式及上述变形例中，信号获取部22在从反射膜间间隙Gm的间隙尺寸为最小值的定时到其为最大值的定时期间，获取受光量及间隙尺寸，但并不限于此。
例如，信号获取部22也可以对间隙尺寸为最大值的定时进行检测，在从该定时到间隙尺寸为最小值的定时期间，获取受光量及间隙尺寸。
此外，信号获取部22也可以从间隙尺寸为最小值的定时到间隙尺寸再次为最小值的定时，即在周期T期间，获取受光量及间隙尺寸。此外，也可以从间隙尺寸为最大值的定时到间隙尺寸再次为最大值的定时，获取受光量及间隙尺寸。
此外，也可以基于周期T、间隙尺寸的最小值及最大值，通过计算求出表示共振时的间隙尺寸的位移的周期函数，由此基于该周期函数获取获取受光量时的间隙尺寸。在这种情况下，由于没有对间隙尺寸进行测定并获取的必要，因此能够缩短测定时间。
在上述实施方式及上述变形例中，周期驱动电压的电压值被设定在5V以下，但并不限于此。即，周期驱动电压的电压值也可以是高于5V的值。
在上述实施方式及上述变形例中，在设定周期T时，搜索了相对于波长可变干涉滤波器5的固有周期的80％到120％的范围，但并不限于此。例如也可以搜索更广的范围或更窄的范围。或者，也可以不进行周期的搜索，直接将波长可变干涉滤波器5的固有周期设定为周期T。
在上述实施方式及上述变形例中，在搜索设定为周期T的周期时，使周期驱动电压的周期从接近波长可变干涉滤波器5的固有周期的一方开始按照顺序以1kHz间隔变化，但并不限于此。
例如，在搜索范围(固有周期的80％到120％的范围)内，使周期驱动电压的周期以第一间隔(例如1kHz间隔)变化，检测间隙尺寸为最小或最大的周期。此后，在包括该最小或最大的周期的预定的周期范围内，使周期驱动电压的周期以小于第一间隔的第二间隔(例如0.1kHz)变化，检测间隙尺寸为最小或最大的周期，并将该周期设定为周期T。
根据该结构，能够高精度地检测能够使波长可变干涉滤波器5进行共振驱动的周期。此外，例如与使周期驱动电压的周期从开始以第二间隔变化而进行搜索的情况相比，能够缩短搜索时间。
在上述实施方式及上述变形例中，作为波长可变干涉滤波器5，例示了使从入射光中与反射膜间间隙Gm的间隙尺寸相应的波长的光透过的光透射型的波长可变干涉滤波器，但并不限于此。例如也可以使用使与该间隙尺寸相应的波长的光进行反射的光反射型的波长可变干涉滤波器。此外，也可以使用其他形式的波长可变干涉滤波器。
此外，本发明实施时的具体结构，在能够达成本发明的目的的范围内，能够适当变更为其他结构等。
Claims (9)
1.一种光学模块，其特征在于，具备：
波长可变干涉滤波器，具备一对反射膜和变更所述一对反射膜之间的间隙尺寸的静电致动器；
驱动控制部，对所述静电致动器施加周期驱动电压；
间隙检测部，检测所述一对反射膜之间的间隙尺寸；
受光部，接收来自所述波长可变干涉滤波器的光；以及
信号获取部，检测来自所述受光部的受光信号，
所述驱动控制部对所述静电致动器施加周期驱动电压，
所述信号获取部从由所述间隙检测部检测出的所述间隙尺寸的最大值或最小值的检测定时开始，以预定的定时对来自所述受光部的受光信号进行检测。
2.根据权利要求1所述的光学模块，其特征在于，
所述周期驱动电压的电压值在5V以下。
3.根据权利要求1或2所述的光学模块，其特征在于，
所述驱动控制部基于使所述周期驱动电压的周期相对于所述波长可变干涉滤波器的可动部的固有周期在80％到120％的范围内变化时的所述受光信号，设定所述周期。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学模块，其特征在于，
所述驱动控制部使所述周期驱动电压的周期相对于所述波长可变干涉滤波器的可动部的固有周期在80％到120％的范围内变化，
当第一值以上的所述最大值或第二值以下的所述最小值被所述间隙检测部检测出预定次数时，所述驱动控制部对所述周期进行锁定。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学模块，其特征在于，
所述信号获取部获取由所述间隙检测部检测出的、与所述受光信号对应的所述间隙尺寸。
6.根据权利要求5所述的光学模块，其特征在于，
在连续获取所述受光信号后，所述信号获取部连续获取所述间隙尺寸。
7.根据权利要求1或2所述的光学模块，其特征在于，
所述周期驱动电压的周期相对于所述波长可变干涉滤波器的可动部的固有周期在80％到120％的范围内。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学模块，其特征在于，
所述周期驱动电压的电压波形是矩形波。
9.一种光学模块的驱动方法，其特征在于，
对静电致动器施加周期驱动电压，
从波长可变干涉滤波器的一对反射膜之间的间隙尺寸为最大值或最小值的定时开始，以预定的定时对来自受光部的受光信号进行检测。
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