JP6015090B2 - 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器 - Google Patents

波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP6015090B2
JP6015090B2 JP2012094517A JP2012094517A JP6015090B2 JP 6015090 B2 JP6015090 B2 JP 6015090B2 JP 2012094517 A JP2012094517 A JP 2012094517A JP 2012094517 A JP2012094517 A JP 2012094517A JP 6015090 B2 JP6015090 B2 JP 6015090B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
substrate
actuator
voltage
partial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2012094517A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013222122A (ja
Inventor
佐野 朗
朗 佐野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2012094517A priority Critical patent/JP6015090B2/ja
Priority to CN201310129984.9A priority patent/CN103376545B/zh
Priority to US13/864,612 priority patent/US9335537B2/en
Publication of JP2013222122A publication Critical patent/JP2013222122A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6015090B2 publication Critical patent/JP6015090B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/001Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Micromachines (AREA)

Description

本発明は、波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器に関する。
従来、互いに対向する一対の反射膜を有し、この反射膜間の距離を変化させることで、測定対象の光から所定波長の光を取り出す波長可変干渉フィルターが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載の波長可変干渉フィルター(光共振器)は、互いに対向する第一基板及び第二基板と、各基板にそれぞれ配置されて反射膜間ギャップを介して互いに対向する高反射膜と、各基板にそれぞれ配置されて互いに対向する電極とを備えている。このような波長可変干渉フィルターでは、電極間に電圧を印加することで、第二基板を変形させ、反射膜間ギャップを調整することが可能となる。
特開平7−243963号公報
ところで、上記特許文献1の波長可変干渉フィルターでは、一対の電極により構成される1つの静電アクチュエーターにより反射膜間ギャップを制御する構成であるため、ノイズ等による駆動電圧の変動による反射膜間ギャップのギャップ量変動が発生する場合があり、反射膜間ギャップのギャップ制御の精度が悪化するという課題があった。
本発明は、高精度に反射膜間ギャップの調整ができる波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
ここで、本発明で述べる「同一形状」、「等角度間隔」「同一距離」とは、反射膜間の平行度が維持される範囲であれば、僅かな誤差を含むものである。
本発明では、第一反射膜及び第二反射膜が重なる光干渉領域の外周側に、互いに独立して駆動可能な第一アクチュエーターと第二アクチュエーターとが設けられている。このような構成では、第一アクチュエーターと第二アクチュエーターとを、それぞれ、独立して駆動させることができる。したがって、1つの静電アクチュエーターにより反射膜間ギャップを制御する場合に比べて、より細かい電圧設定を実施することができ、反射膜間ギャップの調整を精度よく実施することができる。
一方、光干渉領域の外側に2つのアクチュエーターを設ける構成としては、第一基板及び第二基板の光干渉領域の外側に円環状の内側電極を配置し、この内側電極の外側に一部にスリットを設けた円弧状(C字状)の外側電極を配置し、内側電極の引出電極を外側電極のスリットに配置する構成等が考えられる。しかしながら、このような構成では、外側電極により構成される静電アクチュエーターは、スリットが設けられる位置において静電引力が作用しない。したがって、外側電極により構成される静電アクチュエーターを駆動した際に、第一反射膜及び第二反射膜の平行性が悪化することが考えられる。
これに対して、本発明では、第一アクチュエーターを構成する複数の第一部分アクチュエーターが、同一形状となるため、各第一部分アクチュエーターに作用する静電引力は同じ大きさとなる。また、これらの第一部分アクチュエーターが、光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、中心点からの距離が等しい位置に配置されているので、光干渉領域の中心に対してバランスよく静電引力が作用することになる。
同様に、第二アクチュエーターを構成する複数の第二部分アクチュエーターが、同一形状となり、光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、中心点からの距離が等しい位置に配置されている。したがって、第二アクチュエーターによる静電引力も、光干渉領域の中心に対してバランスよく作用することになる。
これにより、第一基板又は第二基板を、光干渉領域の中心に対してバランスよく撓ませることができ、第一反射膜や第二反射膜の平行度を保った状態で反射膜間ギャップを変化させることが可能となり、より精度よく反射膜間ギャップのギャップ調整を実施することが可能となる。
本発明の波長可変干渉フィルターは、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、前記平面視において前記光干渉領域の一部に中心を有する円の円周上に配置されていることが好ましい。
本発明では、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターは、同一円の円周上に配置されている。このような構成では、例えば、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターが、それぞれ異なる円周上に配置される構成に比べて、波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。
本発明の波長可変干渉フィルターは、前記第一基板に設けられた第一電極と、前記第一基板に設けられた第二電極と、前記第二基板に設けられ、前記第一電極に対向する第三電極と、前記第二基板に設けられ、前記第二電極に対向する第四電極と、を備え、前記第一電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられる複数の第一部分電極と、複数の前記第一部分電極を接続する第一接続電極と、前記第一部分電極及び前記第一接続電極のいずれかに接続される第一引出電極と、を備え、前記第二電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられる複数の第二部分電極と、複数の前記第二部分電極を接続する第二接続電極と、前記第二部分電極及び前記第二接続電極のいずれかに接続される第二引出電極と、を備え、前記第一部分アクチュエーターは、前記平面視において、少なくとも前記第一部分電極と前記第三電極とが重なり合う領域により構成され、前記第二部分アクチュエーターは、前記平面視において、少なくとも前記第二部分電極と前記第四電極とが重なり合う領域により構成されたことが好ましい。
本発明では、第一電極は、第三電極との間で第一部分アクチュエーターを構成する複数の第一部分電極と、これらの第一部分電極を接続する第一接続電極と、第一引出電極とを備える。このような構成では、各第一部分電極が第一接続電極により接続されている。このため、第一引出電極に対して電位を設定することで、各第一部分電極を同電位に設定することができ、配線構造の簡略化を図れる。
同様に、第二電極は、第四電極との間で第二部分アクチュエーターを構成する複数の第二部分電極と、これらの第二部分電極を接続する第二接続電極と、第二引出電極と、を備える。このため、第二引出電極に対して電位を設定することで、各第二部分電極の電位を同電位に設定することができ、配線構造の簡略化を図れる。
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一部分アクチュエーターは、前記平面視において、前記第一部分電極及び前記第三電極が重なり合う領域と、前記第一接続電極の少なくとも一部及び前記第三電極が重なり合う領域とにより構成されていることが好ましい。
一般に、第一アクチュエーターや第二アクチュエーターを構成する各電極の電極形状としては、波長可変干渉フィルターの構成簡略化、小型化のために、簡素な形状の電極形状とすることが好ましい。しかしながら、特に3つ以上の第一部分電極が設けられる場合等において、電極形状を簡素化すると、第一接続電極と第三電極とが対向しない構成とすることが困難な場合がある。これに対して、本発明では、第一接続電極と第三電極とが重なる領域も、光干渉領域の中心点からの距離が等しく、等角度間隔に配置され、かつ各領域が同一形状となる。したがって、上記発明と同様に、第一アクチュエーターによる静電引力も、光干渉領域の中心に対してバランスよく作用させることができる。また、電極形状を簡素化できるため、波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二部分アクチュエーターは、前記平面視において、前記第二部分電極及び前記第四電極が重なり合う領域と、前記第二接続電極の少なくとも一部及び前記第四電極が重なり合う領域とにより構成されていることが好ましい。
本発明においても上記発明と同様に、第二接続電極と第四電極とが重なる領域も、光干渉領域の中心点からの距離が等しく、等角度間隔に配置され、かつ各領域が同一形状となる。このため、第二静電アクチュエーターによる静電引力を、光干渉領域の中心に対してバランスよく作用させることができ、かつ、電極形状の簡素化により波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、前記第一接続電極の一部及び前記第三電極が重なり合う円環対向領域を備え、前記円環対向領域は、前記平面視において、前記光干渉領域の中心点を中心とする円環形状を有することが好ましい。
本発明では、第一接続電極が円環部を有する場合では、この円環部を第三電極に対向させることで、第一アクチュエーターに円環対向領域を設けることができる。このような円環対向領域は、光干渉領域の中心点に対して対称形状となる。したがって、第一アクチュエーターが、上述したような複数の第一部分アクチュエーターに加え、円環対向領域により構成される円環アクチュエーターを備える場合でも、バランスよく静電引力を作用させることができ、反射膜を傾斜させることなく、精度よく反射膜間ギャップを調整することができる。
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第二基板は、前記第二反射膜が設けられる可動部と、前記可動部の外側に設けられ、前記可動部を前記第一基板に対して進退移動可能に保持する保持部と、前記保持部の外側に設けられ、前記第一基板に対して接合される接合領域、及び前記第一基板に対して所定ギャップを介して対向する非接合領域を有する基板外周部と、を有し、前記第一接続電極及び前記第二接続電極の少なくともいずれか一方は、前記第一基板の前記基板外周部における前記非接合領域に対向して設けられたことが好ましい。
本発明では、第二基板は、可動部と保持部と基板外周部とを有し、基板外周部には、第一基板に対して所定ギャップを介して対向する非接合部が設けられる。このような非接合部は、保持部の外側に位置する部分であり、静電引力が発生した場合でも、可動部は保持部に比べて、撓み量を極めて小さくできる。したがって、この基板外周部の非接合部に対して、第一接続電極や第二接続電極を配置することで、これらの接続電極が、非接合部において第三電極や第四電極に対して対向したとしても、発生する静電引力による基板の撓みを抑制できる。
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第三電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一部分電極と重なる複数の第三部分電極と、複数の前記第三部分電極を接続する第三接続電極と、を備え、前記第四電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第二部分電極と重なる複数の第四部分電極と、複数の前記第四部分電極を接続する第四接続電極と、を備え、前記第三接続電極及び前記第四接続電極の少なくともいずれか一方は、前記基板外周部における前記非接合領域に設けられたことが好ましい。
本発明では、第三電極も、第一電極と同様に、複数の第三部分電極、及び第三接続電極を備えている。また、第四電極も第二電極と同様に、複数の第四部分電極、及び第四接続電極を備えている。このような構成でも、第三接続電極及び第四接続電極の少なくともいずれか一方が、基板外周部の非接合部に設けられることで、これらの接続電極が、非接合部において第一接続電極や第二接続電極に対して対向したとしても、又は、第一引出電極や第二引出電極に対向したとしても、発生する静電引力による基板の撓みを抑制できる。
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第三電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一部分電極と重なる複数の第三部分電極と、複数の前記第三部分電極を接続する第三引出電極と、前記第三部分電極及び前記第三接続電極のいずれかに接続される第三引出電極と、を備え、前記第四電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第二部分電極と重なる複数の第四部分電極と、複数の前記第四部分電極を接続する第四引出電極と、前記第四部分電極及び前記第四接続電極のいずれかに接続される第四引出電極と、を備え、前記第一引出電極は、前記平面視において、前記第三引出電極及び前記第四引出電極と重ならない位置に設けられ、前記第二引出電極は、前記平面視において、前記第三引出電極及び前記第四引出電極と重ならない位置に設けられたことが好ましい。
本発明では、第一引出電極、第二引出電極、第三引出電極、及び第四引出電極は、平面視において、それぞれ互いに重ならない位置に設けられている。このため、これらの引出電極での静電引力の発生を抑制し、反射膜の傾斜を抑制できる。
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第三電極及び前記第四電極は、1つの円環状の共通電極により構成されていることが好ましい。
本発明では、第三電極及び第四電極は、1つの円環状の共通電極により構成されているので、第二基板に設けられる電極形状を簡略化できる。すなわち、接続電極が不要となり、また、引出電極の数も1つにすることができる。これにより、電極形成部分の面積を削減でき、波長可変干渉フィルターの小型化を図ることができる。
本発明の波長可変干渉フィルターでは、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、静電アクチュエーターであることが好ましい。
本発明では、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターとして、静電アクチュエーターが用いられる。このような静電アクチュエーターは対向する電極間に所定の電圧を印加することで、静電引力により容易に反射膜間ギャップを変化させることができ、構成の簡略化を図れる。
本発明の光学フィルターデバイスは、第一基板、前記第一基板に対向する第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーター、及び、前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターを備えた波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を具備し、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
本発明では、上述した発明と同様に、波長可変干渉フィルターにおいて、高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。これに加えて、波長可変干渉フィルターが筐体内に収納されることで、波長可変干渉フィルターを外部からの衝撃から保護することができる。また、筐体により外部からの帯電粒子の侵入を抑制でき、第一アクチュエーターや第二アクチュエーターを構成する各電極や、各反射膜が帯電粒子により帯電することを抑制でき、より高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。
本発明の光学モジュールは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターに電圧を印加する電圧制御部と、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
本発明では、電圧制御部により、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターをそれぞれ独立して駆動させることができ、波長可変干渉フィルターにおいて、高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して第一電圧を印加した後、前記第二アクチュエーターに対して第二電圧を印加することが好ましい。
この発明では、第一アクチュエーターに第一電圧を印加して、反射膜間ギャップを第一電圧に応じたギャップ量だけ変位させた後、第二電圧を印加することで、反射膜間ギャップを目標とするギャップ量まで変位させる。これにより、反射膜間ギャップの変動時に生じる基板の振動をより迅速に収束させることができ、迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して第一電圧を印加した状態で、前記第二アクチュエーターに第二電圧を印加することが好ましい。
この発明では、第一アクチュエーターに第一電圧が印加された状態で、第二アクチュエーターに第二電圧を印加する。つまり、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターにより反射膜間ギャップのギャップ量を変化させることになる。このようなギャップ制御では、例えば、第一アクチュエーターに第一電圧を印加した後、第一アクチュエーターへの電圧印加を停止して、第二アクチュエーターに第二電圧を印加する場合に比べて、第二アクチュエーターへの印加電圧を小さくできる。したがって、第二アクチュエーター駆動時に発生する基板の振動を小さくでき、より迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
また、1つのアクチュエーターに対して大きい電圧を印加して反射膜間ギャップを変化させる場合に比べて、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターに印加する電圧を細かく制御することができ、電源変動や環境に依存したノイズの影響を抑えることができる。これにより、高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して印加する電圧を、段階的により大きい電圧に切り替えて前記第一電圧に設定し、前記第二アクチュエーターに対して印加する電圧を、段階的により大きい電圧に切り替えて第二電圧に設定することが好ましい。
この発明では、第一アクチュエーターに印加する電圧を、小さい電圧からより大きい電圧に切り替え、段階的に変化させる。これにより、第一アクチュエーター駆動時の基板の振動を迅速に収束させることができる。
また、この後、第一アクチュエーターへの印加電圧を第一電圧に維持したまま、第二アクチュエーターに第二電圧を印加することで、上記発明と同様に、第二アクチュエーター駆動時の基板の振動を抑制することができる。さらに、第二アクチュエーター駆動時において、印加電圧を小さい電圧からより大きい電圧に段階的に変化させることで、第二アクチュエーター駆動時に発生する基板の振動をより低減させることができる。これにより、より迅速に、波長可変干渉フィルターから目的波長の光が取り出すことができる。
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに所定の電圧が印加される期間を、前記第一アクチュエーターに印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に長くし、前記第二アクチュエーターに所定の電圧が印加される期間を、前記第二アクチュエーターに印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に長くすることが好ましい。
本発明では、第一及び第二アクチュエーターに対して、電圧が切り替えられる毎に、切り替えられた後の電圧の印加時間を、切り替えられる前の電圧の印加時間よりも長くする。
一般に、アクチュエーターでは、印加する電圧を大きくするに従って、基板も大きく撓むため、基板の復元力も大きくなり、振動が静止するまでの時間も長くなる。これに対して、本発明では、第一及び第二アクチュエーターへの印加電圧を大きくするに従って、電圧印加期間を長くする。これにより、基板の振動がある程度減衰した状態で次の電圧に切り替えられることになり、基板の振動がほとんど減衰されていない状態でより大きい電圧が印加される場合に比べて、振動収束を早めることができる。これにより、より迅速に、波長可変干渉フィルターから目的波長の光が取り出すことができる。
本発明の光学モジュールでは、前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に、電圧切り替え時の電圧変化量を小さくし、前記第二アクチュエーターに対して印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に、電圧切り替え時の電圧変化量を小さくすることが好ましい。
この発明では、電圧制御部は、第一及び第二アクチュエーターに印加する電圧を、より大きい電圧に切り替える毎に、当該電圧切り替え時の電圧変化量を小さくする。すなわち、電圧制御部は、電圧切り替え時の電圧変化量を、電圧切替を実施する毎に徐々に小さくする。
特に、第一及び第二アクチュエーターとして静電アクチュエーターを用いる場合、基板を撓ませて反射膜間ギャップを狭める場合、静電アクチュエーターに印加する電圧が大きくなるに従って、電圧変化量に対するギャップ変動量(感度)が大きくなる。このため、一定間隔で電圧を切り替えると、大きい電圧を印加する領域では、基板の振動振幅も大きくなり、振動収束に係る時間の長時間化や、オーバーシュートによる反射膜同士の接触などの問題が発生するおそれがある。
これに対して、本発明では、第一及び第二アクチュエーターへの印加電圧の電圧変化量を、電圧を切り替える毎に小さくする。これにより、上記のような振動収束の時間の短時間化を図れ、オーバーシュートの不都合をも回避することができる。
本発明の光学モジュールは、前記光干渉領域により取り出された光を検出する検出部を備えることが好ましい。
本発明では、上記のように、電圧制御部により、迅速かつ高精度な反射膜間ギャップのギャップ制御を実施することができる。したがって、検出部により、迅速に、かつ正確な目的波長の光の光量を検出することができる。
本発明の電子機器は、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備えた波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二分アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
本発明では、高精度に制御された反射膜間ギャップに基づいた正確な目的波長の光を光干渉領域から取り出すことができ、電子機器は、当該光に基づいて、正確な処理を実施することができる。
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一基板と、前記第一基板に対向する第二基板と、前記第一基板に設けられた第一反射膜と、前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、前記平面視において前記光干渉領域の一部に中心を有する円の円周上に配置されていることを特徴とする。
本発明では、同一の円周上に、それぞれ独立して駆動可能な第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターが設けられる。この場合、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターの駆動を制御することで、1つのアクチュエーターのみにより反射膜間ギャップを制御する場合に比べて、ギャップ制御の精度を向上させることができる。
本発明の波長可変干渉フィルターは、第一反射膜と、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜に垂直方向から見た平面視において、前記第一反射膜及び前記第二反射膜の重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターからなり、前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターからなることを特徴とする。
本発明では、上述した発明と同様に、第一アクチュエーターと第二アクチュエーターとを、それぞれ、独立して駆動させることで、反射膜間ギャップの調整を精度よく実施することができる。
また、第一アクチュエーターを構成する複数の第一部分アクチュエーターは、同一形状となり、光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、中心点からの距離が等しい位置に配置されているので、光干渉領域の中心に対してバランスよく静電引力が作用することになる。同様に、第二アクチュエーターを構成する複数の第二部分アクチュエーターが、同一形状となり、光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、中心点からの距離が等しい位置に配置されている。したがって、第二静電アクチュエーターによる静電引力も、光干渉領域の中心に対してバランスよく作用することになる。
これにより、第一基板又は第二基板を、光干渉領域の中心に対してバランスよく撓ませることができ、第一反射膜や第二反射膜の平行度を保った状態で反射膜間ギャップを変化させることが可能となり、より精度よく反射膜間ギャップのギャップ調整を実施することが可能となる。
本発明に係る第一実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。 第一実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。 第一実施形態の固定基板を可動基板側から見た平面図。 第一実施形態の可動基板を固定基板側から見た平面図。 図2の波長可変干渉フィルターをA−A´線で断面した際の断面図。 図2の波長可変干渉フィルターをB−B´線で断面した際の断面図。 目的波長に対する電圧テーブルデータの一例を示す図。 図7に示す電圧テーブルデータのデータ番号順に駆動することで実現される電圧印加のタイミングチャート。 第二実施形態における波長可変干渉フィルターを示す平面図。 第三実施形態における波長可変干渉フィルターを示す平面図。 第四実施形態における可動基板を固定基板側から見た平面図。 第五実施形態の光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図。 本発明の波長可変干渉フィルターを備えた測色装置(電子機器)を示す概略図。 本発明の波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置(電子機器)を示す概略図。 図14のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図。 本発明の波長可変干渉フィルターを備えた食物分析装置(電子機器)の概略構成を示す図。 本発明の波長可変干渉フィルターを備えた分光カメラ(電子機器)の概略構成を示す図。
[第一実施形態]
以下、本発明に係る第一実施形態を図面に基づいて説明する。
[分光測定装置の構成]
図1は、本発明に係る第一実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図である。
分光測定装置1は、本発明の電子機器であり、測定対象Xで反射された測定対象光における所定波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する。
この分光測定装置1は、図1に示すように、光学モジュール10と、制御部20と、を備えている。
[光学モジュールの構成]
次に、光学モジュール10の構成について、以下に説明する。
光学モジュール10は、図1に示すように、波長可変干渉フィルター5と、ディテクター11(検出部)と、I−V変換器12と、アンプ13と、A/D変換器14と、電圧制御部15と、を備えて構成されている。更に、光源を備える構成としてもよい。
[波長可変干渉フィルターの構成]
光学モジュール10の波長可変干渉フィルター5について、以下説明する。図2は、波長可変干渉フィルター5の概略構成を示す平面図である。図3は、固定基板51を可動基板52側から見た平面図である。図4は、可動基板52を固定基板51側から見た平面図である。図5は、図2の波長可変干渉フィルター5をA−A´線で断面した際の断面図である。図6は、図2の波長可変干渉フィルター5をB−B´線で断面した際の断面図である。
波長可変干渉フィルター5は、図2に示すように、例えば矩形板状の光学部材であり、固定基板51および可動基板52を備えている。これらの固定基板51及び可動基板52は、それぞれ各種ガラスや水晶等により形成され、固定基板51の第一接合部513及び可動基板の第二接合部523が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜53により接合されることで、一体的に構成されている。
固定基板51には、本発明の第一反射膜を構成する固定反射膜54が設けられ、可動基板52には、本発明の第二反射膜を構成する可動反射膜55が設けられている。これらの固定反射膜54および可動反射膜55は、反射膜間ギャップG1を介して対向配置されている。そして、固定基板51及び可動基板52を厚み方向から見た平面視において、これらの固定反射膜54及び可動反射膜55が重なる領域により、本発明の光干渉領域Arが構成される。
波長可変干渉フィルター5には、反射膜間ギャップG1のギャップ量を調整(変更)するのに用いられる第一静電アクチュエーター56(第一アクチュエーター)及び第二静電アクチュエーター57(第二アクチュエーター)が設けられている。これらの第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57は、それぞれ、電圧制御部15の制御により独立して駆動可能となる。
なお、以降の説明に当たり、固定基板51または可動基板52の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板51及び可動基板52の積層方向から波長可変干渉フィルター5を見た平面視を、フィルター平面視と称する。また、本実施形態では、フィルター平面視において、固定反射膜54の中心点及び可動反射膜55の中心点は、一致し、平面視におけるこれらの反射膜の中心点をフィルター中心点Oと称し、これらの反射膜の中心点を通る直線を中心軸と称する。
(固定基板の構成)
固定基板51は、可動基板52に対して厚み寸法が大きく形成されており、各静電アクチュエーター56,57による静電引力や、固定基板51上に形成される膜部材(例えば固定反射膜54等)の内部応力による固定基板51の撓みはない。
この固定基板51は、図3、図5、及び図6に示すように、例えばエッチング等により形成された電極配置溝511および反射膜設置部512を備える。また、固定基板51の頂点C3,C4には、図2及び図3に示すように、切欠部514が設けられている。
電極配置溝511は、フィルター平面視で、固定基板51のフィルター中心点Oを中心とした半径R1の環状に形成されている。反射膜設置部512は、フィルター平面視において、電極配置溝511の中心部から可動基板52側に突出して形成されている。この電極配置溝511の溝底面は、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57を構成する電極が配置される電極設置面511Aとなる。また、反射膜設置部512の突出先端面は、固定反射膜54が配置される反射膜設置面512Aとなる。
また、固定基板51には、電極配置溝511から、固定基板51の外周縁に向かって延出する電極引出溝511Bが設けられている。具体的には、固定基板51には、固定基板51の各頂点C1,C2,C3,C4に向かって延出する4つの電極引出溝511Bが設けられている。
電極配置溝511の電極設置面511A及び電極引出溝511Bには、第一静電アクチュエーター56を構成する第一電極561と、第二静電アクチュエーター57を構成する第二電極571と、が設けられる。なお、図2では、各基板51,52の電極構成を分かり易くするため、固定基板51側に設けられる第一電極561及び第二電極571を実線で表示し、可動基板52側に設けられる第三電極562及び第四電極572を破線にて表示している。
第一電極561は、フィルター中心点Oに対して点対称となる2つの第一部分電極561Aを備える。すなわち、これらの第一部分電極561Aは、図3に示すように、フィルター中心点Oを中心とした半径R2の仮想円P1に沿った円弧形状を有し、仮想円P1の円弧方向に沿った長さ寸法がL11、仮想円P1の径方向に沿った幅寸法がL12に形成されている。また、これらの第一部分電極561Aは、フィルター中心点Oに対して等角度間隔(180度間隔)で、フィルター中心点Oからの距離が等しくなる位置に設けられている。
また、第一電極561は、第一部分電極561A同士を接続する第一接続電極561Bを備える。この第一接続電極561Bは、各第一部分電極561Aの内径側端縁から、仮想円P1の内径側で、反射膜設置部512の辺C2−C3側を通って、2つの第一部分電極561Aを接続する。
更に、第一電極561は、2つの第一部分電極561Aのうちの1つ(本実施形態では、辺C1−C2側に設けられた第一部分電極561A)から、電極引出溝511Bに沿い、頂点C1まで延出する第一引出電極561Cを備えている。この第一引出電極561Cの先端部は、波長可変干渉フィルター5を可動基板52側から見た際に、可動基板52に設けられる後述の切欠部524から露出される。そして、第一引出電極561Cの先端部は、例えばFPC(Flexible printed circuits)やリード線等により、電圧制御部15に接続されている。
第二電極571は、フィルター中心点Oに対して点対称となる2つの第二部分電極571Aを備える。すなわち、これらの第二部分電極571Aは、図3に示すように、フィルター中心点Oを中心とした半径R2の仮想円P1に沿った円弧形状を有し、仮想円P1の円弧方向に沿った長さ寸法がL11、仮想円P1の径方向に沿った幅寸法がL12に形成されている。また、これらの第二部分電極571Aは、フィルター中心点Oに対して等角度間隔(180度間隔)で、フィルター中心点Oからの距離が等しくなる位置に設けられている。
なお、本実施形態では、第一部分電極561Aの円弧中心点同士を結ぶ直線と、第二部分電極571Aの円弧中心点同士を結ぶ直線とは、直角に交わる構成例を示すが、その他の角度で交わる構成としてもよい。
また、第二電極571は、第二部分電極571A同士を接続する第二接続電極571Bを備える。この第二接続電極571Bは、各第二部分電極571Aの外径側端縁から、電極配置溝511の外周部近傍を通って、2つの第二部分電極571Aを接続する。具体的には、電極配置溝511の半径R1は、可動基板52の後述する保持部522の外径側半径R3よりも大きく設定されている。したがって、フィルター中心点Oからの距離が、R3〜R1となる領域(非可動領域Ar:図2、図5、図6参照)は、フィルター平面視において、保持部522とは重ならず、この非可動領域Arに静電アクチュエーター56,57により静電引力が発生した場合であっても、可動基板52の可動部521の撓みは、ほぼ生じない。
更に、第二電極571は、第二接続電極571Bから、電極引出溝511Bに沿い、頂点C2まで延出する第二引出電極571Cを備えている。この第二引出電極571Cの先端部は、波長可変干渉フィルター5を可動基板52側から見た際に、切欠部524から露出される。そして、第二引出電極571Cの先端部は、例えばFPCやリード線等により、電圧制御部15に接続されている。
また、第一電極561及び第二電極571上に、第三電極562及び第四電極572との間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
反射膜設置部512は、上述したように、電極配置溝511と同軸上で、電極配置溝511よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、当該反射膜設置部512の可動基板52に対向する反射膜設置面512Aを備えている。
この反射膜設置部512には、図3、図5、及び図6に示すように、固定反射膜54が設置されている。この固定反射膜54としては、例えばAg等の金属膜や、Ag合金等、導電性の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をTiO、低屈折層をSiOとした誘電体多層膜を用いてもよく、誘電体多層膜及び金属膜を積層した反射膜や、誘電体単層膜及び合金膜を積層した反射膜等を用いてもよい。
また、固定基板51の光入射面(固定反射膜54が設けられない面)には、固定反射膜54に対応する位置に反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜は、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、固定基板51の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
そして、固定基板51の可動基板52に対向する面のうち、電極配置溝511、反射膜設置部512、及び電極引出溝511Bが形成されない面は、第一接合部513を構成する。この第一接合部513は、接合膜53により、可動基板52の第二接合部523に接合される。
(可動基板の構成)
可動基板52は、図2に示すようなフィルター平面視において、フィルター中心点Oを中心とした円形状の可動部521と、可動部521と同軸であり可動部521を保持する保持部522と、保持部522の外側に設けられた基板外周部525と、を備えている。
また、可動基板52には、図2及び図4に示すように、頂点C1,C2に切欠部524が設けられている。
可動部521は、保持部522よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板52(基板外周部525)の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部521は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面512Aの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部521には、可動反射膜55、第一静電アクチュエーター56を構成する第三電極562、及び第二静電アクチュエーター57を構成する第四電極572が設けられている。
保持部522は、可動部521の周囲を囲うダイヤフラムであり、可動部521よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部522は、可動部521よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部521を固定基板51側に変位させることが可能となる。この際、可動部521が保持部522よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、保持部522が静電引力により固定基板51側に引っ張られた場合でも、可動部521の形状変化が起こらない。したがって、可動部521に設けられた可動反射膜55の撓みも生じず、固定反射膜54及び可動反射膜55を常に平行状態に維持することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイヤフラム状の保持部522を例示するが、これに限定されず、例えば、フィルター中心点Oを中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
基板外周部525は、上述したように、フィルター平面視において保持部522の外側に設けられている。
また、本実施形態では、保持部522の外径端縁の半径R3は、電極配置溝511の半径R1よりも小さく形成されている。したがって、基板外周部525は、第一接合部513に対向して、接合膜53を介して固定基板51に接続される第二接合部523(接合領域)と、電極配置溝511に対向する非接合部525A(非接合領域)とを有する。
そして、フィルター平面視において、非接合部525Aと重なる領域は、非可動領域Arとなり、この非可動領域Arでは、上記のように、静電アクチュエーター56,57により静電引力が発生した場合であっても、可動基板52の可動部521の撓みは、ほぼ生じない。また、保持部522よりも厚み寸法が大きく形成されているため、基板外周部525の非可動領域Arに電極等の膜が形成されても、膜応力による撓みを抑制することができる。
なお、固定基板51と同様に、可動部521の固定基板51とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。
第三電極562は、フィルター中心点Oに対して点対称となる2つの第三部分電極562Aを備える。これらの第三部分電極562Aは、図4に示すように、フィルター中心点Oを中心とした半径R2の仮想円P1に沿った円弧形状を有し、仮想円P1の円弧方向に沿った長さ寸法がL11、仮想円P1の径方向に沿った幅寸法がL12に形成されている。また、これらの第三部分電極562Aは、フィルター平面視において、図2に示すように、第一部分電極561Aと重なる位置に設けられる。
また、第三電極562は、第三部分電極562A同士を接続する第三接続電極562Bを備える。この第三接続電極562Bは、各第三部分電極562Aの内径側端縁から、仮想円P1の内径側で、可動反射膜55の辺C1−C4側を通って、2つの第三部分電極562Aを接続する。
更に、第三電極562は、2つの第三部分電極562Aのうちの1つ(本実施形態では、辺C1−C4側に設けられた第三部分電極562A)から、頂点C3まで延出する第三引出電極562Cを備えている。この第三引出電極562Cの先端部は、波長可変干渉フィルター5を固定基板51側から見た際に、固定基板51に設けられる切欠部514から露出される。そして、第三引出電極562Cの先端部は、例えばFPCやリード線等により、電圧制御部15に接続されている。
第四電極572は、フィルター中心点Oに対して点対称となる2つの第四部分電極572Aを備える。すなわち、これらの第四部分電極572Aは、図4に示すように、仮想円P1に沿った円弧形状を有し、仮想円P1の円弧方向に沿った長さ寸法がL11、仮想円P1の径方向に沿った幅寸法がL12に形成されている。また、これらの第四部分電極572Aは、フィルター平面視において、図2に示すように、第二部分電極571Aと重なる位置に設けられる。
また、第四電極572は、第四部分電極572A同士を接続する第四接続電極572Bを備える。この第四接続電極572Bは、各第四部分電極572Aの外径側端縁から、基板外周部525の非可動領域Arを通って、2つの第四部分電極572Aを接続する。
更に、第四電極572は、第四接続電極572Bから頂点C4まで延出する第四引出電極572Cを備えている。この第四引出電極572Cは、波長可変干渉フィルター5を固定基板51側から見た際に、第四引出電極572Cの先端部は、切欠部514から露出される。そして、第四引出電極572Cの先端部は、例えばFPCやリード線等により、電圧制御部15に接続されている。
ここで、本実施形態では、図2に示すように、フィルター平面視において、非可動領域Ar内で、第四接続電極572Bの一部と、第一引出電極561Cの一部とが重なり合い、第二接続電極571Bの一部と第三引出電極562Cの一部とが重なり合う構成となる。しかしながら、上述のように、非可動領域Arでは、電極同士の重なりにより静電引力が発生したとしても、可動部521の変位は極めて小さく、無視できる程度となる。
本実施形態では、図2、図6に示すように、辺C1−C2側に設けられる第一部分電極561Aと第三部分電極562Aとが重なる領域(図2において、右上がり斜線部により表示された領域)により第一部分アクチュエーター56Aが構成され、辺C3−C4側に設けられる第一部分電極561Aと第三部分電極562Aとが重なる領域により第一部分アクチュエーター56Bが構成され、これらの2つの部分アクチュエーター56A,56Bにより、第一静電アクチュエーター56が構成される。
また、これらの2つの部分アクチュエーター56A,56Bは、同一形状を有し、フィルター中心点Oに対して等角度間隔(180度間隔)で、フィルター中心点Oからの距離が等しくなる位置に設けられる。さらに、第一接続電極561Bにより各第一部分電極561Aが同電位となるように接続され、第三接続電極562Bにより各第三部分電極562Aが同電位となるように接続されている。このため、第一引出電極561C,第三引出電極562C間に電圧を印加すると、各部分アクチュエーター56A,56Bに同一大きさの静電引力が発生する。
これにより、第一静電アクチュエーター56は、フィルター中心点Oに対して、点対称となる領域に同一の静電引力を発生させることができるため、可動部521の傾斜を抑制してバランスよく可動部521を固定基板51側に変位させることが可能となる。
また、本実施形態では、図2、図5に示すように、辺C2−C3側に設けられる第二部分電極571Aと第四部分電極572Aとが重なる領域(図2において、右下がり斜線部により表示する領域)により第二部分アクチュエーター57Aが構成され、辺C1−C4側に設けられる第二部分電極571Aと第四部分電極572Aとが重なる領域により第二部分アクチュエーター57Bが構成され、これらの2つの部分アクチュエーター57A,57Bにより、第二静電アクチュエーター57が構成される。
また、これらの2つの部分アクチュエーター57A,57Bは、同一形状を有し、フィルター中心点Oに対して等角度間隔(180度間隔)で、フィルター中心点Oからの距離が等しくなる位置に設けられる。さらに、第二接続電極571Bにより各第二部分電極571Aが同電位となるように接続され、第四接続電極572Bにより各第四部分電極572Aが同電位となるように接続されている。このため、第二引出電極571C及び第四引出電極572C間に電圧を印加すると、各部分アクチュエーター57A,57Bに同一大きさの静電引力が発生する。
これにより、第二静電アクチュエーター57は、フィルター中心点に対して、点対称となる領域に同一の静電引力を発生させることができるため、第一静電アクチュエーター56と同様に、可動部521の傾斜を抑制してバランスよく可動部521を固定基板51側に変位させることが可能となる。
可動反射膜55は、可動部521の可動面521Aの中心部に、固定反射膜54と反射膜間ギャップG1を介して対向して設けられる。この可動反射膜55としては、上述した固定反射膜54と同一の構成の反射膜が用いられる。
なお、本実施形態では、電極間のギャップが反射膜間ギャップG1よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、測定対象光として赤外線や遠赤外線を用いる場合等、測定対象光の波長域によっては、反射膜間ギャップG1が、電極間のギャップよりも大きくなる構成としてもよい。
[光モジュールのディテクター、I−V変換器、アンプ、A/D変換器の構成]
ディテクター11は、波長可変干渉フィルター5を透過した光を受光し、受光量に応じた検出信号をI−V変換器12に出力する。
I−V変換器12は、ディテクター11から入力された検出信号を電圧値に変換し、アンプ13に出力する。
アンプ13は、I−V変換器12から入力された検出信号に応じた電圧(検出電圧)を増幅する。
A/D変換器14は、アンプ13から入力された検出電圧(アナログ信号)をデジタル信号に変換し、制御部20に出力する。
なお、これらの他に、光源を搭載した構成としてもよい。
[電圧制御部の構成]
電圧制御部15は、制御部20の制御に基づいて、波長可変干渉フィルター5の各静電アクチュエーター56,57に対して駆動電圧を印加して駆動させ、波長可変干渉フィルター5から所定の目的波長の光を透過させる。
具体的には、電圧制御部15は、メモリー等により構成される記憶部(図示略)を有し、記憶部に記憶された電圧テーブルデータに基づいて、波長可変干渉フィルター5に印加する電圧を制御する。なお、本実施形態では、光学モジュール10に設けられた記憶部に電圧テーブルデータを記憶する例を示すが、例えば制御部20に設けられる記憶部(図示略)に電圧テーブルデータが記憶されていてもよい。
図7は、本実施形態の電圧制御部15において、目的波長λ8に対する電圧テーブルデータの一例を示す図である。
図7は、第一静電アクチュエーター56、第二静電アクチュエーター57の各々に順次電圧を印加することで、計N段階で反射膜間ギャップG1のギャップ量を可変するための電圧テーブルデータであり、N=9の例を示している。なお、図7では、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57の双方に印加する電圧が「0」である状態(電圧を印加しない状態)を、N段階のギャップ可変範囲に含めていない。ただし、第一静電アクチュエーター56、及び第二静電アクチュエーター57の双方に電圧を印加しない状態を、透過ピーク波長が最大であると定義してもよい。
(電圧制御部による波長可変干渉フィルターの駆動方法)
電圧制御部15は、制御部20により設定された目的波長に対する電圧テーブルデータを読み込み、読み込んだ電圧テーブルデータに基づいて、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57に順次電圧を印加する。
図8は、図7に示す電圧テーブルデータのデータ番号順に駆動することで実現される電圧印加のタイミングチャートである。
本実施形態では、図7及び図8に示すように、電圧制御部15は、第一静電アクチュエーター56にL=5種類の電圧(V11〜V15:V11<V12<V13<V14<V15(第一電圧))を印加し、第二静電アクチュエーター57にM=4種類の電圧(V21〜V24:V21<V22<V23<V24(第二電圧))を印加する。これにより、電圧制御部15は、反射膜間ギャップG1のギャップ量をg0〜g8のN=9(N=L+M=9)段階で変化させて、目的波長λ8の光を波長可変干渉フィルター5から透過させる。
ここで、印加電圧の分割数(L,M,N)の値は任意に変更できるが、L≧3,M≧3、N≧6の整数とすることが好ましい。L≧3,M≧3、N≧6とすると、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57毎に、印加電圧を細かく分割して順次電圧を印加することができる。
このように、波長可変干渉フィルター5の2つの静電アクチュエーター56,57に対して、印加電圧を分割して順次切り替えることで、反射膜間ギャップG1のギャップ量を高精度に制御することが可能となる。
つまり、波長可変干渉フィルターが1つの静電アクチュエーターのみにより駆動される従来の構成において、目的電圧をN分割して順次印加電圧を増加させる場合、異なる印加電圧間の電圧変化量の最小値をΔV0minとする。一方、本実施形態では、2個の静電アクチュエーター56,57により駆動されるため、それぞれの静電アクチュエーター56,57への印加電圧は、目的電圧を(N/2)分割して割り当てればよい。したがって、各静電アクチュエーター56,57に対して印加される異なる印加電圧間の電圧変化量の最小値を、それぞれ、△V1min,△V2minとすると、△V0min<△V1min、△V0min<ΔV2minが成立することが明らかである。このように、電圧最小変化量△V1min,△V2minを大きく確保することで、電源変動や環境等に依存したノイズによって、第一静電アクチュエーター56又は第二静電アクチュエーター57への印加電圧が多少変動してもギャップ変動は小さくなる。つまり、ノイズに対する感度が小さい、換言すれば電圧感度が小さくなる。これにより、本実施形態では、1つの静電アクチュエーターに対して目的電圧を印加する場合に比べて、高精度なギャップ制御が可能となる。
ここで、印加電圧の分割数(L,M,N)の値は任意に変更できるが、L≧3,M≧3、N≧6の整数とすることが好ましい。L≧3,M≧3、N≧6とすると、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57毎に、印加電圧を細かく分割して順次電圧を印加することができる。
次に、電圧制御部15による第一静電アクチュエーター56,第二静電アクチュエーター57の駆動方法をより詳細に説明する。
図7に示すように、電圧制御部15は、先ず、第一静電アクチュエーター56に電圧V11〜電圧V15を順次印加する。これにより、第一静電アクチュエーター56に印加する電圧を順次大きくすることができ、反射膜間ギャップG1のギャップ量が、g0、g1、g2、g3、及びg4へと順次狭まる。この結果、波長可変干渉フィルター5を透過する光、すなわち透過ピーク波長がλ0、λ1、λ2、λ3、及びλ4と、順次短くなるように変化する。
次に、電圧制御部15は、図7に示すように、第一静電アクチュエーター56への最大印加電圧V15の印加を維持したまま、第二静電アクチュエーター57に電圧V21〜電圧V24を順次印加する。これにより、第二静電アクチュエーター57に印加する電圧を順次大きくすることができ、反射膜間ギャップG1のギャップ量が、g5、g6、g7、及びg8と順次小さくなる。この結果、波長可変干渉フィルター5を透過する光、すなわち透過ピーク波長がλ5、λ6、λ7、及びλ8と、順次短くなるように変化する。
以上に示すように、電圧制御部15は、第一静電アクチュエーター56に印加する電圧を順次大きくしていき、目標電圧(第一電圧)V15に設定する。そして、第一静電アクチュエーター56への印加電圧を電圧V15に維持したまま、第二静電アクチュエーター57に印加する電圧を順次大きくしていき、目標電圧(第二電圧)V24に設定する。
このように、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57に印加する電圧を徐々に大きくして、目的電圧に近づけることで、各電圧印加時の可動部521の振動振幅を小さくできる。これにより、可動部521の減衰自由振動を抑制することができ、迅速な波長可変動作を実施することができる。
(各静電アクチュエーターへの印加電圧の変化量)
電圧制御部15は、上述したように、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57に印加する電圧を徐々に大きくして、目標電圧に設定する。ここで、本実施形態では、図8に示すように、第一静電アクチュエーター56に印加する電圧を切り替える際、電圧変化量を徐々に小さくする。
同様に、電圧制御部15は、第二静電アクチュエーター57に印加する電圧を切り替える際、電圧変化量を徐々に小さくする。
このような関係にした理由は次の通りである。
第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57に電圧を印加した際の静電引力Fは、「F=(1/2)ε(V/G)S」と示すことができる。ここで、ε:誘電率、V:印加電圧、G:電極間のギャップ量、S:電極対向面積である。この式から、静電引力Fは、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57に印加する電圧の二乗に比例し、電極間のギャップ量に反比例する。したがって、第一静電アクチュエーター56や第二静電アクチュエーター57に印加する電圧を切り替える際に、電圧変化量が同じである場合、電極間のギャップ量が小さくなるに従って、静電引力の増加量△Fは、急激に増大することになり、オーバーシュートの原因となる。
そこで、本実施形態では、電圧制御部15は、電圧を大きくするに従って、電圧変化量を小さくする。これにより、ギャップが狭くなった際の静電引力の急激な増大を抑制することができ、オーバーシュートをより抑制することができ、より迅速な波長可変動作を実現することができる。
(各静電アクチュエーターへの電圧印加期間)
電圧制御部15は、図8に示すように、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57への印加電圧を切り替えた際、電圧印加期間を徐々に長くする。例えば、第一静電アクチュエーター56に対して電圧V12を印加する期間T12は、電圧V11を印加する期間T11よりも長く、電圧V13を印加する期間T13は、電圧V12を印加する期間T12よりも長く設定される。第二静電アクチュエーター57に対しても同様であり、電圧V22を印加する期間T22は、電圧V21を印加する期間T21よりも長く、電圧V23を印加する期間T23は、電圧V22を印加する期間T22よりも長く設定される。
一般に、第一静電アクチュエーター56や第二静電アクチュエーター57に印加する電圧をより大きい電圧に切り替えたとき、保持部522による復元力も大きくなり、可動部521が静止するまでの時間が長くなる。これに対して、本実施形態では、上記のように、電圧をより大きい電圧に切り替えた際、電圧を印加する期間も長く設定することにより、反射膜間ギャップG1を所定値により迅速に安定させることができる。
[制御部の構成]
図1に戻り、分光測定装置1の制御部20について、説明する。
制御部20は、本発明の処理部に相当し、例えばCPUやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置1の全体動作を制御する。この制御部20は、図1に示すように、波長設定部21と、光量取得部22と、分光測定部23と、を備えている。
波長設定部21は、波長可変干渉フィルター5により取り出す光の目的波長を設定し、設定した目的波長を波長可変干渉フィルター5から取り出す旨の制御信号を電圧制御部15に出力する。
光量取得部22は、ディテクター11により取得された光量に基づいて、波長可変干渉フィルター5を透過した目的波長の光の光量を取得する。
分光測定部23は、光量取得部22により取得された光量に基づいて、測定対象光のスペクトル特性を測定する。
[第一実施形態の作用効果]
本実施形態では、光干渉領域Arの外側に、互いに独立して駆動可能な第一静電アクチュエーター56と、第二静電アクチュエーター57とが設けられている。
このような構成では、電圧制御部15により、第一静電アクチュエーター56と第二静電アクチュエーター57とによりそれぞれ、図7に示すような異なる電圧を印加することができる。これにより、電源変動や環境に依存したノイズの影響を抑えることができ、反射膜間ギャップG1の調整を精度よく実施することができる。
また、第一静電アクチュエーター56を構成する第一部分アクチュエーター56A,56Bは、フィルター中心点Oに対して点対称となる。同様に、第二静電アクチュエーター57を構成する第二部分アクチュエーター57A,57Bは、フィルター中心点Oに対して点対称となる。すなわち、第一部分アクチュエーター56A,56Bは、同一形状となり、光干渉領域Arの中心点であるフィルター中心点Oに対して等角度間隔で、フィルター中心点Oからの距離が等しくなる位置に配置される。また、第二部分アクチュエーター57A,57Bは、同一形状となり、光干渉領域Arの中心点であるフィルター中心点Oに対して等角度間隔で、フィルター中心点Oからの距離が等しくなる位置に配置される。
このため、第一静電アクチュエーター56に電圧を印加すると、2つの第一部分アクチュエーター56A,56Bには、同一の静電引力が点対称となる位置に作用する。また、第二静電アクチュエーター57に電圧を印加すると、2つの第二部分アクチュエーター57A,57Bには、同一の静電引力が点対称となる位置に作用する。したがって、電圧制御部15により第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57を駆動させる際に、保持部522をバランスよく撓ませることができ、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を保った状態で可動部521を固定基板51側に変位させることができる。これにより、より精度よく反射膜間ギャップG1のギャップ調整を実施することができる。
本実施形態では、第一静電アクチュエーター56(56A,56B)及び第二静電アクチュエーター57(57A,57B)は、光干渉領域Arの中心点Oを中心とした仮想円P1の円周上に沿って設けられている。このため、例えば、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57のいずれか一方が他方の外側に設けられる構成、つまり、第一静電アクチュエーター56の径寸法と、第二静電アクチュエーター57の径寸法とが異なる構成に比べて、電極が形成される領域を小さくでき、波長可変干渉フィルター5の小型化を促進できる。
本実施形態では、第一電極561は、2つの第一部分電極561Aと、これらの第一部分電極561Aを接続する第一接続電極561Bと、1つの第一部分電極561Aに接続される第一引出電極561Cとを備える。このため、第一引出電極561Cと第三引出電極562Cとの間に電圧を印加することで、2つの第一部分電極561Aの電位を同電位に設定することができる。このため、例えば各第一部分電極561Aに対して引出電極を設ける構成等と比べて、電極構成の簡略化を図れ、その結果、波長可変干渉フィルター5の小型化を図ることができる。
同様に、第二電極571は、2つの第二部分電極571Aと、これらの第二部分電極571Aを接続する第二接続電極571Bと、1つの第二引出電極571Cとを備える。このため、第二電極571の電極構成の簡略化を図れ、波長可変干渉フィルター5の小型化を図ることができる。
本実施形態では、可動基板52は、可動部521、保持部522、及び基板外周部525を有する。そして、基板外周部525は、固定基板51の第一接合部513に対して接合膜53を介して接合される第二接合部523と、固定基板51には接合されず、電極配置溝511に対してギャップを介して対向する非接合部525Aとを備える。そして、第二電極571を構成する第二接続電極571B及び第四接続電極572Bは、フィルター平面視において、非接合部525Aと重なる非可動領域Ar内に設けられ、一部が非可動領域Ar内において重なり合っている。
ここで、非接合部525Aは、保持部522に対して厚み寸法が大きく形成されている。したがって、非可動領域Ar内において静電引力が作用した場合でも、非接合部525Aの撓みは極めて小さく、無視できる程度となる。したがって、固定基板51に設けられる電極561,571及び可動基板52に設けられる電極562,572が、フィルター平面視において、可動部521や保持部522に対応した領域で重なり合い、かつ、当該重なり合った領域がフィルター中心点Oに対して非対称形状となる構成に比べて、電圧印加時における可動部521の傾斜を抑制することができる。
本実施形態では、第一引出電極561C、第二引出電極571C、第三引出電極562C、及び第四引出電極572Cは、フィルター平面視において、互いに重なり合わない位置に設けられている。このため、各引出電極561C,571C,562C,572Cの重なり合いにより、可動部521及び保持部522に対して、非対称となる位置に静電引力が発生する不都合を回避できる。
本実施形態では、電圧制御部15は、第一静電アクチュエーター56に目標電圧(第一電圧)V15を印加した後に、第二静電アクチュエーター57に対して目標電圧(第二電圧)V24を印加する。これにより、例えば第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57に対して同時に目標電圧を印加した場合に比べて、電圧印加時における可動部521の振動振幅を小さくでき、当該振動をより迅速に収束させることができる。これにより、波長可変干渉フィルター5から迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
また、このように、2つの静電アクチュエーター56,57により反射膜間ギャップG1のギャップ量を制御することで、例えば1つの静電アクチュエーターにより反射膜間ギャップG1のギャップ量を制御する場合に比べて、電圧感度を小さくすることができる。したがって、電源変動や環境に依存したノイズの影響を抑えることができ、高精度な反射膜間ギャップG1のギャップ制御を実施することができる。
本実施形態では、電圧制御部15は、第一静電アクチュエーター56への目標電圧(第一電圧)V15の印加を維持したまま、第二静電アクチュエーター57に第二電圧V24を印加する。
これにより、例えば、第一静電アクチュエーター56への電圧を「0」とした後に、第二静電アクチュエーター57への電圧を第二電圧に設定する場合に比べて、第二静電アクチュエーター57に印加する電圧値を小さくできる。これにより、第二静電アクチュエーター57の駆動時に発生する可動部521の振動を小さくでき、より迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
本実施形態では、電圧制御部15は、第一静電アクチュエーター56への印加電圧を多段階で切り替え、電圧を切り替える毎に、第一静電アクチュエーター56への印加電圧を徐々に大きくして最終的に目標電圧(第一電圧)V15に設定する。同様に、電圧制御部15は、第二静電アクチュエーター57への印加電圧を多段階で切り替え、電圧を切り替える毎に、第二静電アクチュエーター57への印加電圧を徐々に大きくし、最終的に目標電圧(第二電圧)V24に設定する。
このような駆動方法では、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57への電圧切り替え時における可動部521の振動振幅の変化幅を小さくでき、可動部521の振動をより迅速に収束させることができる。したがって、より迅速に目標波長の光を取り出すことができる。
本実施形態では、電圧制御部15は、第一及び第二静電アクチュエーター56,57への印加電圧を切り替える毎に、切り替えた電圧の印加期間を、切り替える前の電圧の印加期間よりも長く設定する。これにより、より大きい電圧が印加されて、保持部522に大きな復元力が加わった場合でも、電圧印加期間が長く設定されることで、次に電圧が切り替えられるタイミングまでに、可動部521の振動を十分に減衰させることができる。したがって、次に電圧が切り替えられた際に発生する可動部521の振動を小さくすることができ、より迅速な可動部521の振動の収束を図ることができる。
本実施形態では、電圧制御部15は、第一及び第二静電アクチュエーター56,57への印加電圧を切り替える毎に、電圧変化量を小さくする。これにより、反射膜間ギャップG1のギャップ量が小さい場合に、第一及び第二静電アクチュエーター56,57に対して電圧変化量を小さくすることができ、静電引力の急激な増大を防止でき、反射膜54,55同士の接触や、振動振幅の増大を防止できる。
[第二実施形態]
次に、本発明に係る第二実施形態の波長可変干渉フィルターについて説明する。
上記第一実施形態では、フィルター平面視において、第一部分電極561A及び第三部分電極562Aが対向する領域により第一静電アクチュエーター56(56A,56B)を構成し、第二部分電極571A及び第四部分電極572Aが対向する領域により第二静電アクチュエーター57(57A,57B)を構成する例を示した。
これに対して、第二実施形態では、フィルター平面視において、第一部分電極561A及び第三部分電極562Aが対向する領域、及び第一接続電極561Bの一部及び第三接続電極562Bの一部が対向する領域により第一静電アクチュエーター56が構成され、第二部分電極571A及び第四部分電極572Aが対向する領域、及び第二接続電極571Bの一部及び第四接続電極572Bの一部が対向する領域により第二静電アクチュエーター57が構成される点で、上記第一実施形態と相違する。
図9は、第二実施形態における波長可変干渉フィルター5Aを示す平面図である。なお、以降の実施形態の説明にあたり、同一構成については、同符号を付し、その説明を省略する。
図9に示すように、第二実施形態の波長可変干渉フィルター5Aは、固定基板51に設けられる第一電極561及び第二電極571と、可動基板52に設けられる第三電極562及び第四電極572とを備えている。
第一電極561は、第一実施形態と同様に、フィルター中心点Oを中心として互いに点対称に設けられる第一部分電極561Aと、第一部分電極561A同士を接続する第一接続電極561Bと、辺C1−C2側の第一部分電極561Aから頂点C1に向かって延出する第一引出電極561Cとを備えている。
また、第三電極562は、第一部分電極561Aと同形状を有し、フィルター平面視において、第一部分電極561Aと重なり合う第三部分電極562Aと、第三部分電極562A同士を接続する第三接続電極562Bと、辺C3−C4側の第三部分電極562Aから頂点C3に向かって延出する第三引出電極562Cとを備える。
ここで、本実施形態の第一接続電極561Bは、図9に示すように、各第一部分電極561Aの内径側円弧の中心からフィルター中心点Oに向かって延出する第一延出部561B1と、第一部分電極561Aの内径側で、かつ反射膜設置部512の外径側に設けられる第一円環部561B2とを備える。また、第三接続電極562Bも同様に、各第三部分電極562Aの内径側円弧の中心からフィルター中心点Oに向かって延出する第三延出部562B1と、第三部分電極562Aの内径側で、かつ可動反射膜55の外径側に設けられる第三円環部562B2とを備える。
このような構成では、第一静電アクチュエーター56は、第一部分電極561A及び第一延出部561B1と、第三部分電極562A及び第三延出部562B1とが重なり合って構成される第一部分アクチュエーター56Dと、第一円環部561B2及び第三円環部562B2が重なり合う円環対向領域により構成される円環アクチュエーター56Cと、を備える。第一部分アクチュエーター56Dは、同一形状に形成され、フィルター中心点Oに対して等角度間隔(180度間隔)で、かつ、フィルター中心点Oからの距離が等しい位置に設けられる。また、円環アクチュエーター56Cは、フィルター中心点Oに対して対称形状となる。
したがって、本実施形態の第一静電アクチュエーター56は、フィルター中心点Oに対して対称形状となり、電圧印加により静電引力が発生した場合に、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で可動部521を変位させることが可能となる。
第二電極571は、第一実施形態と同様に、フィルター中心点Oを中心として互いに点対称に設けられる第二部分電極571Aと、第二部分電極571A同士を接続する第二接続電極571Bと、第二接続電極571Bから頂点C2に向かって延出する第二引出電極571Cとを備えている。また、第四電極572は、第二部分電極571Aと同形状を有し、フィルター平面視において、第二部分電極571Aと重なり合う第四部分電極572Aと、第四部分電極572A同士を接続する第四接続電極572Bと、第四接続電極572Bから頂点C4に向かって延出する第四引出電極572Cとを備える。
ここで、本実施形態の第二接続電極571Bは、図9に示すように、各第二部分電極571Aの外径側円弧の中心から径外方向に延出する第二延出部571B1と、非可動領域Ar内に配置される第二円弧部571B2とを備える。
また、第四接続電極572Bも同様に、各第四部分電極572Aの外径側円弧の中心から径外方向に延出する第四延出部572B1と、非可動領域Ar内に配置される第四円弧部572B2とを備える。
このような構成では、第二静電アクチュエーター57は、第二部分電極571A及び第二延出部571B1と、第四部分電極572A及び第四延出部572B1とが重なり合う領域により、2つの第二部分アクチュエーター57Cが構成される。これらの第二部分アクチュエーター57Cは、同一形状に形成され、フィルター中心点Oに対して等角度間隔(180度間隔)で、かつ、フィルター中心点Oからの距離が等しい位置に設けられる。したがって、本実施形態の第二静電アクチュエーター57は、フィルター中心点Oに対して対称形状となり、電圧印加により静電引力が発生した場合に、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で可動部521を変位させることが可能となる。
なお、第二延出部571B1及び第四延出部572B1は、非可動領域Ar内においても一部重なり合うが、上述のように、非可動領域Ar内では、静電引力が発生したとしても、可動部521の変位に与える影響は無視できる程度に極めて小さい。
[第二実施形態の作用効果]
本実施形態では、第一静電アクチュエーター56は、円環アクチュエーター56C及び2つの第一部分アクチュエーター56Dを有する。2つの第一部分アクチュエーター56Dは、フィルター平面視において、第一部分電極561A及び第一延出部561B1と、第三部分電極562A及び第三延出部562B1とが重なる領域とにより構成され、フィルター中心点Oに対して点対称となる。
また、円環アクチュエーター56Cは、第一円環部561B2及び第三円環部562B2が重なる領域により、フィルター中心点Oに対して対称形状となるように設けられる。したがって、第一静電アクチュエーター56は、フィルター中心点Oに対して対称形状となる。
さらに、第二静電アクチュエーター57は、2つの第二部分アクチュエーター57Cを有する。これらの2つの第二部分アクチュエーター57Cは、フィルター平面視において、第二部分電極571A及び第二延出部571B1と、第四電極572及び第四延出部572B1と、が重なる領域により構成され、フィルター中心点Oに対して点対称となる。
したがって、本実施形態においても、上記第一実施形態と同様に、電圧制御部15により第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57を駆動させた際に、保持部522をバランスよく撓ませることができ、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を保った状態で可動部521を固定基板51側に変位させることができる。これにより、より精度よく反射膜間ギャップG1のギャップ調整を実施することができる。
[第三実施形態]
次に、本発明に係る第三実施形態の波長可変干渉フィルターについて説明する。
上記第一実施形態、及び第二実施形態では、第一部分電極561A、第二部分電極571A、第三部分電極562A、及び第四部分電極572Aが、それぞれ、2つずつ設けられ、フィルター中心点Oに対して点対称となる構成を例示した。このように、各部分電極561A,571A,562A,572Aが偶数個である場合は、フィルター中心点Oに対して点対称に配置することが可能となる。これに対して、各部分電極561A,571A,562A,572Aが奇数個である場合は、フィルター中心点Oに対して点対称に配置することができない。
第三実施形態では、各部分電極561A,571A,562A,572Aが奇数個(本実施形態では、3個)である場合の電極構成について例示する。
図10は、第三実施形態における波長可変干渉フィルター5Bを示す平面図である。
図10に示すように、本実施形態の波長可変干渉フィルター5Bは、第一及び第二実施形態と同様に、固定基板51に設けられる第一電極561及び第二電極571と、可動基板52に設けられる第三電極562及び第四電極572とを備えている。
第一電極561は、3つの第一部分電極561Aと、3つの第一部分電極561A同士を接続する第一接続電極561Bと、1つの第一部分電極561Aから頂点C2に向かって延出する第一引出電極561Cとを備えている。ここで、3つの第一部分電極561Aは、同一形状を有し、フィルター中心点Oに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Oからの距離が等しくなる位置に設けられる。
また、第三電極562は、第一部分電極561Aと同形状を有し、フィルター平面視において、第一部分電極561Aと重なり合う3つの第三部分電極562Aと、3つの第三部分電極562A同士を接続する第三接続電極562Bと、1つの第三部分電極562Aから頂点C3に向かって延出する第三引出電極562Cとを備える。
また、本実施形態の第一接続電極561Bは、第二実施形態と同様に、各第一部分電極561Aの内径側円弧の中心からフィルター中心点Oに向かって延出する第一延出部561B1と、第一部分電極561Aの内径側で、かつ反射膜設置部512の外径側に設けられる第一円環部561B2とを備える。また、第三接続電極562Bも同様に、各第三部分電極562Aの内径側円弧の中心からフィルター中心点Oに向かって延出する第三延出部562B1と、第三部分電極562Aの内径側で、かつ可動反射膜55の外径側に設けられる第三円環部562B2とを備える。
このような構成では、第一静電アクチュエーター56は、第二実施形態と同様に、第一部分電極561A及び第一延出部561B1と、第三部分電極562A及び第三延出部562B1とが重なり合って構成される3つの第一部分アクチュエーター56Dと、第一円環部561B2及び第三円環部562B2が重なり合う円環対向領域により構成される円環アクチュエーター56Cと、を備える。3つの第一部分アクチュエーター56Dは、同一形状に形成され、フィルター中心点Oに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Oからの距離が等しい位置に設けられる。また、円環アクチュエーター56Cは、フィルター中心点Oに対して対称形状となる。
したがって、本実施形態の第一静電アクチュエーター56は、フィルター中心点Oに対して対称形状となり、電圧印加により静電引力が発生した場合に、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で可動部521を変位させることが可能となる。
第二電極571は、3つの第二部分電極571Aと、3つの第二部分電極571A同士を接続する第二接続電極571Bと、1つの第二部分電極571Aから頂点C1に向かって延出する第二引出電極571Cとを備えている。ここで、3つの第二部分電極571Aは、同一形状を有し、フィルター中心点Oに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Oからの距離が等しくなる位置に設けられる。
また、第四電極572は、第二部分電極571Aと同形状を有し、フィルター平面視において、第二部分電極571Aと重なり合う第四部分電極572Aと、第四部分電極572A同士を接続する第四接続電極572Bと、1つの第四接続電極572Bから頂点C4に向かって延出する第四引出電極572Cとを備える。
ここで、本実施形態の第二接続電極571Bは、図10に示すように、フィルター平面視において、可動部521及び保持部522が設けられる領域では重ならず、非可動領域Ar内で互いに重なる領域を有する。
このような構成では、第二静電アクチュエーター57は、第二部分電極571Aと、第四部分電極572Aとが重なり合う領域により構成される3つの第二部分アクチュエーター57Cを備える。3つの第二部分アクチュエーター57Cは、同一形状に形成され、フィルター中心点Oに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Oからの距離が等しい位置に設けられる。したがって、本実施形態の第二静電アクチュエーター57は、フィルター中心点Oに対して対称形状となり、電圧印加により静電引力が発生した場合に、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で可動部521を変位させることが可能となる。
[第三実施形態の作用効果]
本実施形態においても、上記第二実施形態と同様に、第一静電アクチュエーター56は、複数の第一部分アクチュエーター56Dと、円環アクチュエーター56Cとを備える。そして、第一部分アクチュエーター56Dは、互いに同形状となり、フィルター中心点Oに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Oからの等距離となる位置に設けられる。したがって、各第一部分アクチュエーター56Dで発生する静電引力は、フィルター中心点Oに対してバランスよく作用させることができる。また、円環アクチュエーター56Cは、フィルター中心点Oを中心とした円環形状を有するため、フィルター中心点Oに対して対称形状となり、フィルター中心点Oに対してバランスよく静電引力を作用させることができる。
これにより、第一静電アクチュエーター56は、可動部521を傾斜させることなく、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップG1のギャップ量を制御することができる。
同様に、第二静電アクチュエーター57は、複数の第二部分アクチュエーター57Cを備え、これらの第二部分アクチュエーター57Cは、互いに同形状となり、フィルター中心点Oに対して等角度間隔で、かつ、フィルター中心点Oからの等距離となる位置に設けられる。したがって、第二静電アクチュエーター57は、可動部521を傾斜させることなく、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップG1のギャップ量を制御することができる。
[第四実施形態]
次に、本発明に係る第四実施形態の波長可変干渉フィルターについて説明する。
上記第一、第二、及び第三実施形態では、第一電極561及び第二電極571を別電極として構成し、第三電極562及び第四電極572を別電極とした。しかしながら、可動基板52に形成される第三電極562及び第四電極572を基準電位(例えば、グランド電位)としてもよく、この場合、第三電極562及び第四電極572を1つの共通電極により形成することができる。
第四実施形態は、第三電極562及び第四電極572を共通電極とした例であり、以下に具体的な構成について説明する。
図11は、第四実施形態における可動基板52を固定基板51側から見た平面図である。
図11に示すように、可動基板52は、仮想円P1に沿い、幅寸法がL12となる円環状の共通電極563を備えている。
この共通電極563には、頂点C3に延出する引出電極563Aを備え、この引出電極563Aは、電圧制御部15において、例えばGND(グランド)に接続される。
なお、固定基板51の構成は、上記第一実施形態と同様の構成を有するものとする。
このような波長可変干渉フィルターでは、フィルター平面視において、第一部分電極561Aと共通電極563とが重なり合う領域により、第一部分アクチュエーター56A,56Bが構成され、第二部分電極571Aと共通電極563とが重なり合う領域により、第二部分アクチュエーター57A,57Bが構成される。すなわち、本実施形態では、上記第一実施形態と同様に、第一部分アクチュエーター56A及び第一部分アクチュエーター56Bが、フィルター中心点Oに対して互いに点対称となる第一静電アクチュエーター56と、第二部分アクチュエーター57A及び第二部分アクチュエーター57Bが、フィルター中心点Oに対して互いに点対称となる第二静電アクチュエーター57とが構成されることになる。
[第四実施形態の作用効果]
本実施形態では、可動基板52は、仮想円P1に沿い、かつ幅寸法がL12となる共通電極563が設けられる。
このため、フィルター平面視において、固定基板51に設けられる第一部分電極561A及び共通電極563が重なり合う領域により、第一実施形態と同形状を有する第一部分アクチュエーター56A,第一部分アクチュエーター56Bを構成することができる。したがって、上記第一実施形態と同様に、第一静電アクチュエーター56は、可動部521を傾斜させることなく、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップG1のギャップ量を制御することができる。
同様に、フィルター平面視において、固定基板51に設けられる第二部分電極571A及び共通電極563が重なり合う領域により、第一実施形態と同形状を有する第二部分アクチュエーター57A,第二部分アクチュエーター57Bを構成することができる。したがって、上記第一実施形態と同様に、第二静電アクチュエーター57は、可動部521を傾斜させることなく、固定反射膜54及び可動反射膜55の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップG1のギャップ量を制御することができる。
また、本実施形態では、上記第一から第三実施形態に比べて、可動基板52における電極構成の簡略化を図れ、これにより、波長可変干渉フィルター5の小型化をも図ることができる。
更に、本実施形態では、第一実施形態の固定基板51を用いる例を示したが、これに限定されない。つまり、可動基板52の電極構成が簡略化されることで、固定基板51における電極構成も簡略化することができ、第一接続電極561Bや第一引出電極561C、第二接続電極571Bや第二引出電極571Cは、円環状の共通電極563や、共通電極563から頂点C3に延びる引出電極563Aと重ならない位置に配置すればよい。例えば、第一接続電極561Bを、第一実施形態と同様に、反射膜設置部512の辺C2−C3側に配置し、第二接続電極571Bを反射膜設置部512の辺C1−C4側に配置する構成などとすることもできる。この場合、非接合部525Aや非可動領域Arが不要となり、その分、波長可変干渉フィルター5の小型化を図ることができる。
[第五実施形態]
次に本発明に係る第五実施形態の光学フィルターデバイスについて説明する。
上記第一実施形態の分光測定装置1では、光学モジュール10に対して、波長可変干渉フィルター5が直接設けられる構成とした。しかしながら、光学モジュールとしては、複雑な構成を有するものもあり、特に小型化の光学モジュールに対して、波長可変干渉フィルター5を直接設けることが困難な場合がある。本実施形態では、そのような光学モジュールに対しても、波長可変干渉フィルター5(5A,5B)を容易に設置可能にする光学フィルターデバイスについて、以下に説明する。
図12は、本発明の第三実施形態に係る光学フィルターデバイスの概略構成を示す断面図である。
図12に示すように、光学フィルターデバイス600は、波長可変干渉フィルター5と、当該波長可変干渉フィルター5を収納する筐体601と、を備えている。なお、本実施形態では、一例として波長可変干渉フィルター5を例示するが、波長可変干渉フィルター5A,5Bが用いられる構成としてもよい。
筐体601は、ベース基板610と、リッド620と、ベース側ガラス基板630と、リッド側ガラス基板640と、を備える。
ベース基板610は、例えば単層セラミック基板により構成される。このベース基板610には、波長可変干渉フィルター5の可動基板52が設置される。ベース基板610への可動基板52の設置としては、例えば接着層等を介して配置されるものであってもよく、他の固定部材等に嵌合等されることで配置されるものであってもよい。また、ベース基板610には、光干渉領域Arに対向する領域に、光通過孔611が開口形成される。そして、この光通過孔611を覆うように、ベース側ガラス基板630が接合される。ベース側ガラス基板630の接合方法としては、例えば、ガラス原料を高温で熔解し、急冷したガラスのかけらであるガラスフリットを用いたガラスフリット接合、エポキシ樹脂等による接着などを利用できる。
このベース基板610のリッド620に対向するベース内側面612には、波長可変干渉フィルター5の各引出電極561C,571C,562C,572C(第四実施形態の波長可変干渉フィルターを用いる場合は、引出電極561C,571C,563A)のそれぞれに対応して内側端子部615が設けられている。なお、各引出電極561C,571C,562C,572Cと内側端子部615との接続は、例えばFPC615Aを用いることができ、例えばAgペースト、ACF(Anisotropic Conductive Film)、ACP(Anisotropic Conductive Paste)等により接合する。なお、内部空間650を真空状態に維持する場合は、アウトガスが少ないAgペーストを用いることが好ましい。また、FPC615Aによる接続に限られず、例えばワイヤーボンディング等による配線接続を実施してもよい。
また、ベース基板610は、各内側端子部615が設けられる位置に対応して、貫通孔614が形成されており、各内側端子部615は、貫通孔614に充填された導電性部材を介して、ベース基板610のベース内側面612とは反対側のベース外側面613に設けられた外側端子部616に接続されている。
そして、ベース基板610の外周部には、リッド620に接合されるベース接合部617が設けられている。
リッド620は、図12に示すように、ベース基板610のベース接合部617に接合されるリッド接合部624と、リッド接合部624から連続し、ベース基板610から離れる方向に立ち上がる側壁部625と、側壁部625から連続し、波長可変干渉フィルター5の固定基板51側を覆う天面部626とを備えている。このリッド620は、例えばコバール等の合金または金属により形成することができる。
このリッド620は、リッド接合部624と、ベース基板610のベース接合部617とが、接合されることで、ベース基板610に密着接合されている。
この接合方法としては、例えば、レーザー溶着の他、銀ロウ等を用いた半田付け、共晶合金層を用いた封着、低融点ガラスを用いた溶着、ガラス付着、ガラスフリット接合、エポキシ樹脂による接着等が挙げられる。これらの接合方法は、ベース基板610及びリッド620の素材や、接合環境等により、適宜選択することができる。
リッド620の天面部626は、ベース基板610に対して平行となる。この天面部626には、波長可変干渉フィルター5の光干渉領域Arに対向する領域に、光通過孔621が開口形成されている。そして、この光通過孔621を覆うように、リッド側ガラス基板640が接合される。リッド側ガラス基板640の接合方法としては、ベース側ガラス基板630の接合と同様に、例えばガラスフリット接合や、エポキシ樹脂等による接着などを用いることができる。
[第五実施形態の作用効果]
本実施形態の光学フィルターデバイス600では、筐体601により波長可変干渉フィルター5が保護されているため、異物や大気に含まれるガス等による波長可変干渉フィルター5の特性変化を防止でき、また、外的要因による波長可変干渉フィルター5の破損を防止できる。また、帯電粒子の侵入を防止できるため、各電極561,571,562,572の帯電を防止できる。したがって、帯電によるクーロン力の発生を抑制でき、反射膜54,55の平行度をより確実に維持することができる。
また、例えば工場で製造された波長可変干渉フィルター5を、光学モジュールや電子機器を組み立てる組み立てライン等まで運搬する場合に、光学フィルターデバイス600により保護された波長可変干渉フィルター5では、安全に運搬することが可能となる。
また、光学フィルターデバイス600は、筐体601の外周面に露出する外側端子部616が設けられているため、光学モジュールや電子機器に対して組み込む際にも容易に配線を実施することが可能となる。
[その他の実施形態]
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
第一実施形態において、第二接続電極571Bが、非可動領域Arに配置される例を示したが、第一接続電極561B及び第二接続電極571Bの双方が、仮想円P1の内径側に配置される構成としてもよい。この場合、第三接続電極562B及び第四接続電極572Bの双方を非可動領域Arに配置すればよい。
また、第一接続電極561B及び第四接続電極572Bの双方が非可動領域Arに配置され、第三接続電極562B及び第四接続電極572Bが仮想円P1と可動反射膜55との間に配置される構成としてもよい。
第一実施形態では、辺C2−C3側に配置される第二部分電極571Aには、円弧中心位置に第二接続電極571Bが接続され、辺C1−C4側に配置される第二部分電極571Aには、円弧一端部に第二接続電極571Bが接続される構成としているが、これに限定されない。つまり、第二接続電極571Bの接続位置は、第二部分電極571Aの外周縁のどこであってもよく、フィルター平面視において、少なくとも可動部521及び保持部522に対応する領域内で、可動基板52に設けられる後述する第四接続電極572Bや第四引出電極572Cと重ならない位置に設けられていればよい。
第一実施形態では、第一引出電極561Cは、辺C1−C2側に配置された第一部分電極561Aに接続される例を示したが、例えば、辺C3−C4側に配置された第一部分電極561Aに接続される構成としてもよく、2つの第一部分電極561Aの双方に接続されていてもよく、第一接続電極561Bに接続される構成としてもよい。第三引出電極562Cにおいても同様であり、他方の第三部分電極562Aに接続される構成や第三接続電極562Bに接続される構成などとしてもよい。
また、第二引出電極571Cにおいても、同様であり、第二接続電極571Bに接続される例を示したが、2つの第二部分電極571Aのいずれか一方に接続されていてもよく、双方に接続される構成としてもよく、第二接続電極571Bに接続される構成としてもよい。第四引出電極572Cにおいても同様である。
第二実施形態及び第三実施形態において、第一延出部561B1及び第三延出部562B1がフィルター平面視で重なり合う構成を例示したが、第一延出部561B1及び第三延出部562B1が重ならない構成としてもよい。
また、フィルター平面視において、可動部521及び保持部522と重なる領域内では、各引出電極561C,571C,562C,572Cが他のいずれの電極にも重ならないように配置する例を示したが、これに限定されない。例えば、第一引出電極561C及び第三引出電極562Cが、重なり合う領域がフィルター中心点Oに対して対称形状となる場合や、当該重なり合った領域が複数設けられ、これらの複数の領域が同一形状で、かつ、フィルター中心点Oに対して等角度間隔で、かつフィルター中心点Oからの距離が同距離である場合では、第一引出電極561C及び第三引出電極562Cが重なり合ってもよい。
以上に示すように、本発明は、第一静電アクチュエーター56及び第二静電アクチュエーター57が、フィルター平面視において、少なくとも可動部521及び保持部522が設けられる領域で、フィルター中心点Oに対して対称形状となるように、各電極561,571,562,572が設けられていればよい。
第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターとして、静電アクチュエーターを例示したが、これに限定されない。例えば、第一アクチュエーター及び第二アクチュエーターとして、第一基板に設けられた誘電コイルと、第二基板に設けられた誘電コイルとにより、磁力により反射膜間ギャップを変更するアクチュエーターを用いてもよい。
その他、例えば、下部電極層、圧電膜、および上部電極層を積層配置させた圧電アクチューターにより反射膜間ギャップを変更可能な構成としてもよい。
また、本発明の電子機器として、上記各実施形態では、分光測定装置1を例示したが、その他、様々な分野により本発明の波長可変干渉フィルターの駆動方法、光学モジュール、及び電子機器を適用することができる。
例えば、図13に示すように、本発明の電子機器を、色を測定するための測色装置に適用することもできる。
図13は、波長可変干渉フィルターを備えた測色装置400の一例を示すブロック図である。
この測色装置400は、図13に示すように、検査対象Aに光を射出する光源装置410と、測色センサー420(光学モジュール)と、測色装置400の全体動作を制御する制御装置430とを備える。そして、この測色装置400は、光源装置410から射出される光を検査対象Aにて反射させ、反射された検査対象光を測色センサー420にて受光し、測色センサー420から出力される検出信号に基づいて、検査対象光の色度、すなわち検査対象Aの色を分析して測定する装置である。
光源装置410、光源411、複数のレンズ412(図13には1つのみ記載)を備え、検査対象Aに対して例えば基準光(例えば、白色光)を射出する。また、複数のレンズ412には、コリメーターレンズが含まれてもよく、この場合、光源装置410は、光源411から射出された基準光をコリメーターレンズにより平行光とし、図示しない投射レンズから検査対象Aに向かって射出する。なお、本実施形態では、光源装置410を備える測色装置400を例示するが、例えば検査対象Aが液晶パネルなどの発光部材である場合、光源装置400が設けられない構成としてもよい。
測色センサー420は、図13に示すように、波長可変干渉フィルター5と、波長可変干渉フィルター5を透過する光を受光するディテクター11と、波長可変干渉フィルター5で透過させる光の波長を可変する電圧制御部15とを備える。また、測色センサー420は、波長可変干渉フィルター5に対向する位置に、検査対象Aで反射された反射光(検査対象光)を、内部に導光する図示しない入射光学レンズを備えている。そして、この測色センサー3は、波長可変干渉フィルター5により、入射光学レンズから入射した検査対象光のうち、所定波長の光を分光し、分光した光をディテクター11にて受光する。なお、波長可変干渉フィルター5の代わりに、上述した波長可変干渉フィルター5A,5Bや、光学フィルターデバイス600が設けられる構成としてもよい。
制御装置430は、測色装置400の全体動作を制御する。
この制御装置430としては、例えば汎用パーソナルコンピューターや、携帯情報端末、その他、測色専用コンピューターなどを用いることができる。そして、制御装置430は、図13に示すように、光源制御部431、測色センサー制御部432、および測色処理部433などを備えて構成されている。
光源制御部431は、光源装置410に接続され、例えば利用者の設定入力に基づいて、光源装置410に所定の制御信号を出力して、所定の明るさの白色光を射出させる。
測色センサー制御部432は、測色センサー420に接続され、例えば利用者の設定入力に基づいて、測色センサー420にて受光させる光の波長を設定し、この波長の光の受光量を検出する旨の制御信号を測色センサー420に出力する。これにより、測色センサー420の電圧制御部15は、制御信号に基づいて、静電アクチュエーター56に電圧を印加し、波長可変干渉フィルター5を駆動させる。
測色処理部433は、ディテクター11により検出された受光量から、検査対象Aの色度を分析する。
また、本発明の電子機器の他の例として、特定物質の存在を検出するための光ベースのシステムが挙げられる。このようなシステムとしては、例えば、本発明の波長可変干渉フィルターを用いた分光計測方式を採用して特定ガスを高感度検出する車載用ガス漏れ検出器や、呼気検査用の光音響希ガス検出器等のガス検出装置を例示できる。
このようなガス検出装置の一例を以下に図面に基づいて説明する。
図14は、波長可変干渉フィルターを備えたガス検出装置の一例を示す概略図である。
図15は、図14のガス検出装置の制御系の構成を示すブロック図である。
このガス検出装置100は、図14に示すように、センサーチップ110と、吸引口120A、吸引流路120B、排出流路120C、及び排出口120Dを備えた流路120と、本体部130と、を備えて構成されている。
本体部130は、流路120を着脱可能な開口を有するセンサー部カバー131、排出手段133、筐体134、光学部135、フィルター136、波長可変干渉フィルター5、及び受光素子137(検出部)等を含む検出装置(光学モジュール)と、検出された信号を処理し、検出部を制御する制御部138(処理部)、電力を供給する電力供給部139等から構成されている。なお、波長可変干渉フィルター5の代わりに、上述した波長可変干渉フィルター5A,5Bや、光学フィルターデバイス600が設けられる構成としてもよい。また、光学部135は、光を射出する光源135Aと、光源135Aから入射された光をセンサーチップ110側に反射し、センサーチップ側から入射された光を受光素子137側に透過するビームスプリッター135Bと、レンズ135C,135D,135Eと、により構成されている。
また、図15に示すように、ガス検出装置100の表面には、操作パネル140、表示部141、外部とのインターフェイスのための接続部142、電力供給部139が設けられている。電力供給部139が二次電池の場合には、充電のための接続部143を備えてもよい。
更に、ガス検出装置100の制御部138は、図15に示すように、CPU等により構成された信号処理部144、光源135Aを制御するための光源ドライバー回路145、波長可変干渉フィルター5を制御するための電圧制御部146、受光素子137からの信号を受信する受光回路147、センサーチップ110のコードを読み取り、センサーチップ110の有無を検出するセンサーチップ検出器148からの信号を受信するセンサーチップ検出回路149、及び排出手段133を制御する排出ドライバー回路150などを備えている。
次に、上記のようなガス検出装置100の動作について、以下に説明する。
本体部130の上部のセンサー部カバー131の内部には、センサーチップ検出器148が設けられており、このセンサーチップ検出器148でセンサーチップ110の有無が検出される。信号処理部144は、センサーチップ検出器148からの検出信号を検出すると、センサーチップ110が装着された状態であると判断し、表示部141へ検出動作を実施可能な旨を表示させる表示信号を出す。
そして、例えば利用者により操作パネル140が操作され、操作パネル140から検出処理を開始する旨の指示信号が信号処理部144へ出力されると、まず、信号処理部144は、光源ドライバー回路145に光源作動の信号を出力して光源135Aを作動させる。光源135Aが駆動されると、光源135Aから単一波長で直線偏光の安定したレーザー光が射出される。また、光源135Aには、温度センサーや光量センサーが内蔵されており、その情報が信号処理部144へ出力される。そして、信号処理部144は、光源135Aから入力された温度や光量に基づいて、光源135Aが安定動作していると判断すると、排出ドライバー回路150を制御して排出手段133を作動させる。これにより、検出すべき標的物質(ガス分子)を含んだ気体試料が、吸引口120Aから、吸引流路120B、センサーチップ110内、排出流路120C、排出口120Dへと誘導される。なお、吸引口120Aには、除塵フィルター120A1が設けられ、比較的大きい粉塵や一部の水蒸気などが除去される。
また、センサーチップ110は、金属ナノ構造体が複数組み込まれ、局在表面プラズモン共鳴を利用したセンサーである。このようなセンサーチップ110では、レーザー光により金属ナノ構造体間で増強電場が形成され、この増強電場内にガス分子が入り込むと、分子振動の情報を含んだラマン散乱光、及びレイリー散乱光が発生する。
これらのレイリー散乱光やラマン散乱光は、光学部135を通ってフィルター136に入射し、フィルター136によりレイリー散乱光が分離され、ラマン散乱光が波長可変干渉フィルター5に入射する。そして、信号処理部144は、電圧制御部146に対して制御信号を出力する。これにより、電圧制御部146は、上記第一実施形態と同様にして波長可変干渉フィルター5の各静電アクチュエーター56,57を駆動させ、検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光を波長可変干渉フィルター5で分光させる。この後、分光した光が受光素子137で受光されると、受光量に応じた受光信号が受光回路147を介して信号処理部144に出力される。この場合、波長可変干渉フィルター5から目的とするラマン散乱光を精度よく取り出すことができる。
信号処理部144は、上記のようにして得られた検出対象となるガス分子に対応したラマン散乱光のスペクトルデータと、ROMに格納されているデータとを比較し、目的のガス分子か否かを判定し、物質の特定をする。また、信号処理部144は、表示部141にその結果情報を表示させたり、接続部142から外部へ出力したりする。
なお、上記図14及び図15において、ラマン散乱光を波長可変干渉フィルター5により分光して分光されたラマン散乱光からガス検出を行うガス検出装置100を例示したが、ガス検出装置として、ガス固有の吸光度を検出することでガス種別を特定するガス検出装置として用いてもよい。この場合、センサー内部にガスを流入させ、入射光のうちガスにて吸収された光を検出するガスセンサーを本発明の光学モジュールとして用いる。そして、このようなガスセンサーによりセンサー内に流入されたガスを分析、判別するガス検出装置を本発明の電子機器とする。このような構成でも、波長可変干渉フィルターを用いてガスの成分を検出することができる。
また、特定物質の存在を検出するためのシステムとして、上記のようなガスの検出に限られず、近赤外線分光による糖類の非侵襲的測定装置や、食物や生体、鉱物等の情報の非侵襲的測定装置等の、物質成分分析装置を例示できる。
以下に、上記物質成分分析装置の一例として、食物分析装置を説明する。
図16は、波長可変干渉フィルター5を利用した電子機器の一例である食物分析装置の概略構成を示す図である。
この食物分析装置200は、図16に示すように、検出器210(光学モジュール)と、制御部220と、表示部230と、を備えている。検出器210は、光を射出する光源211と、測定対象物からの光が導入される撮像レンズ212と、撮像レンズ212から導入された光を分光する波長可変干渉フィルター5と、分光された光を検出する撮像部213(検出部)と、を備えている。なお、波長可変干渉フィルター5の代わりに、上述した波長可変干渉フィルター5A,5Bや、光学フィルターデバイス600が設けられる構成としてもよい。
また、制御部220は、光源211の点灯・消灯制御、点灯時の明るさ制御を実施する光源制御部221と、波長可変干渉フィルター5を制御する電圧制御部222と、撮像部213を制御し、撮像部213で撮像された分光画像を取得する検出制御部223と、信号処理部224と、記憶部225と、を備えている。
この食物分析装置200は、システムを駆動させると、光源制御部221により光源211が制御されて、光源211から測定対象物に光が照射される。そして、測定対象物で反射された光は、撮像レンズ212を通って波長可変干渉フィルター5に入射する。波長可変干渉フィルター5は電圧制御部222の制御により、上記第一実施形態に示すような駆動方法で駆動される。これにより、波長可変干渉フィルター5から精度よく目的波長の光を取り出すことができる。そして、取り出された光は、例えばCCDカメラ等により構成される撮像部213で撮像される。また、撮像された光は分光画像として、記憶部225に蓄積される。また、信号処理部224は、電圧制御部222を制御して波長可変干渉フィルター5に印加する電圧値を変化させ、各波長に対する分光画像を取得する。
そして、信号処理部224は、記憶部225に蓄積された各画像における各画素のデータを演算処理し、各画素におけるスペクトルを求める。また、記憶部225には、例えばスペクトルに対する食物の成分に関する情報が記憶されており、信号処理部224は、求めたスペクトルのデータを、記憶部225に記憶された食物に関する情報を基に分析し、検出対象に含まれる食物成分、及びその含有量を求める。また、得られた食物成分及び含有量から、食物カロリーや鮮度等をも算出することができる。更に、画像内のスペクトル分布を分析することで、検査対象の食物の中で鮮度が低下している部分の抽出等をも実施することができ、更には、食物内に含まれる異物等の検出をも実施することができる。
そして、信号処理部224は、上述のようにして得られた検査対象の食物の成分や含有量、カロリーや鮮度等の情報を表示部230に表示させる処理をする。
また、図16において、食物分析装置200の例を示すが、略同様の構成により、上述したようなその他の情報の非侵襲的測定装置としても利用することができる。例えば、血液等の体液成分の測定、分析等、生体成分を分析する生体分析装置として用いることができる。このような生体分析装置としては、例えば血液等の体液成分を測定する装置として、エチルアルコールを検知する装置とすれば、運転者の飲酒状態を検出する酒気帯び運転防止装置として用いることができる。また、このような生体分析装置を備えた電子内視鏡システムとしても用いることができる。
更には、鉱物の成分分析を実施する鉱物分析装置としても用いることができる。
更には、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、電子機器としては、以下のような装置に適用することができる。
例えば、各波長の光の強度を経時的に変化させることで、各波長の光でデータを伝送させることも可能であり、この場合、光学モジュールに設けられた波長可変干渉フィルターにより特定波長の光を分光し、受光部で受光させることで、特定波長の光により伝送されるデータを抽出することができ、このようなデータ抽出用光学モジュールを備えた電子機器により、各波長の光のデータを処理することで、光通信を実施することもできる。
また、電子機器としては、本発明の波長可変干渉フィルターにより光を分光することで、分光画像を撮像する分光カメラ、分光分析機などにも適用できる。このような分光カメラの一例として、波長可変干渉フィルターを内蔵した赤外線カメラが挙げられる。
図17は、分光カメラの概略構成を示す模式図である。分光カメラ300は、図17に示すように、カメラ本体310と、撮像レンズユニット320と、撮像部330(検出部)とを備えている。
カメラ本体310は、利用者により把持、操作される部分である。
撮像レンズユニット320は、カメラ本体310に設けられ、入射した画像光を撮像部330に導光する。また、この撮像レンズユニット320は、図17に示すように、対物レンズ321、結像レンズ322、及びこれらのレンズ間に設けられた波長可変干渉フィルター5を備えて構成されている。なお、波長可変干渉フィルター5の代わりに、上述した波長可変干渉フィルター5A,5Bや、光学フィルターデバイス600が設けられる構成としてもよい。
撮像部330は、受光素子により構成され、撮像レンズユニット320により導光された画像光を撮像する。
このような分光カメラ300では、波長可変干渉フィルター5により撮像対象となる波長の光を透過させることで、所望波長の光の分光画像を撮像することができる。この時、各波長に対して、電圧制御部(図示略)が上記第一実施形態に示すような本発明の駆動方法により波長可変干渉フィルター5を駆動させることで、精度よく目的波長の分光画像の画像光を取り出すことができる。
更には、本発明の波長可変干渉フィルターをバンドパスフィルターとして用いてもよく、例えば、発光素子が射出する所定波長域の光のうち、所定の波長を中心とした狭帯域の光のみを波長可変干渉フィルターで分光して透過させる光学式レーザー装置としても用いることができる。
また、本発明の波長可変干渉フィルターを生体認証装置として用いてもよく、例えば、近赤外領域や可視領域の光を用いた、血管や指紋、網膜、虹彩などの認証装置にも適用できる。
更には、光学モジュール及び電子機器を、濃度検出装置として用いることができる。この場合、波長可変干渉フィルターにより、物質から射出された赤外エネルギー(赤外光)を分光して分析し、サンプル中の被検体濃度を測定する。
上記に示すように、本発明の波長可変干渉フィルター、光学モジュール、及び電子機器は、入射光から所定の光を分光するいかなる装置にも適用することができる。そして、本発明の波長可変干渉フィルターは、上述のように、1デバイスで複数の波長を分光させることができるため、複数の波長のスペクトルの測定、複数の成分に対する検出を精度よく実施することができる。したがって、複数デバイスにより所望の波長を取り出す従来の装置に比べて、光学モジュールや電子機器の小型化を促進でき、例えば、携帯用や車載用の光学デバイスとして好適に用いることができる。
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。
1…分光測定装置(電子機器)、5,5A,5B…波長可変干渉フィルター、10…光学モジュール、15…電圧制御部、20…制御部、51…固定基板(第一基板)、52…可動基板(第二基板)、54…固定反射膜(第一反射膜)、55…可動反射膜(第二反射膜)、56…第一静電アクチュエーター、57…第二静電アクチュエーター、100…ガス検出装置(電子機器)、137…受光素子(検出部)、200…食物分析装置(電子機器)、213…撮像部(検出部)、300…分光カメラ(電子機器)、330…撮像部(検出部)、400…測色装置(電子機器)、430…制御部、521…可動部、522…保持部、523…第二接合部(接合領域)、525A…非接合部(非接合領域)、561…第一電極、561A…第一部分電極、561B…第一接続電極、561C…第一引出電極、562…第三電極、562A…第三部分電極、562B…第三接続電極、562C…第三引出電極、563…共通電極、571…第二電極、571A…第二部分電極、571B…第二接続電極、571C…第二引出電極、572…第四電極、572A…第四部分電極、572B…第四接続電極、572C…第四引出電極、G1…反射膜間ギャップ、Ar…光干渉領域、Ar…非可動領域。

Claims (22)

  1. 第一基板と、
    前記第一基板に対向する第二基板と、
    前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
    前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
    前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
    前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、
    前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み
    前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  2. 請求項1に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、前記平面視において前記光干渉領域の一部に中心を有する円の円周上に配置されている
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第一基板に設けられた第一電極と、
    前記第一基板に設けられた第二電極と、
    前記第二基板に設けられ、前記第一電極に対向する第三電極と、
    前記第二基板に設けられ、前記第二電極に対向する第四電極と、を備え、
    前記第一電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられる複数の第一部分電極と、複数の前記第一部分電極を接続する第一接続電極と、前記第一部分電極及び前記第一接続電極のいずれかに接続される第一引出電極と、を備え、
    前記第二電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられる複数の第二部分電極と、複数の前記第二部分電極を接続する第二接続電極と、前記第二部分電極及び前記第二接続電極のいずれかに接続される第二引出電極と、を備え、
    前記第一部分アクチュエーターは、前記平面視において、少なくとも前記第一部分電極と前記第三電極とが重なり合う領域により構成され、
    前記第二部分アクチュエーターは、前記平面視において、少なくとも前記第二部分電極と前記第四電極とが重なり合う領域により構成された
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  4. 請求項3に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第一部分アクチュエーターは、前記平面視において、前記第一部分電極及び前記第三電極が重なり合う領域と、前記第一接続電極の少なくとも一部及び前記第三電極が重なり合う領域とにより構成された
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  5. 請求項3又は請求項4に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第二部分アクチュエーターは、前記平面視において、前記第二部分電極及び前記第四電極が重なり合う領域と、前記第二接続電極の少なくとも一部及び前記第四電極が重なり合う領域とにより構成された
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  6. 請求項3から請求項5のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、前記第一接続電極の一部及び前記第三電極が重なり合う円環対向領域を備え、
    前記円環対向領域は、前記平面視において、前記光干渉領域の中心点を中心とする円環形状を有する
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  7. 請求項3から請求項6のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第二基板は、
    前記第二反射膜が設けられる可動部と、
    前記可動部の外側に設けられ、前記可動部を前記第一基板に対して進退移動可能に保持する保持部と、
    前記保持部の外側に設けられ、前記第一基板に対して接合される接合領域、及び前記第一基板に対して所定ギャップを介して対向する非接合領域を有する基板外周部と、を有し、
    前記第一接続電極及び前記第二接続電極の少なくともいずれか一方は、前記第一基板の前記基板外周部における前記非接合領域に対向して設けられた
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  8. 請求項7に記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第三電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一部分電極と重なる複数の第三部分電極と、複数の前記第三部分電極を接続する第三接続電極と、を備え、
    前記第四電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第二部分電極と重なる複数の第四部分電極と、複数の前記第四部分電極を接続する第四接続電極と、を備え、
    前記第三接続電極及び前記第四接続電極の少なくともいずれか一方は、前記基板外周部における前記非接合領域に設けられた
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  9. 請求項3から請求項8のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第三電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一部分電極と重なる複数の第三部分電極と、複数の前記第三部分電極を接続する第三接続電極と、前記第三部分電極及び前記第三接続電極のいずれかに接続される第三引出電極と、を備え、
    前記第四電極は、前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第二部分電極と重なる複数の第四部分電極と、複数の前記第四部分電極を接続する第四接続電極と、前記第四部分電極及び前記第四接続電極のいずれかに接続される第四引出電極と、を備え、
    前記第一引出電極は、前記平面視において、前記第三引出電極及び前記第四引出電極と重ならない位置に設けられ、
    前記第二引出電極は、前記平面視において、前記第三引出電極及び前記第四引出電極と重ならない位置に設けられた
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  10. 請求項3から請求項7のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第三電極及び前記第四電極は、1つの円環状の共通電極により構成されている
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  11. 請求項1から請求項10のいずれかに記載の波長可変干渉フィルターにおいて、
    前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、静電アクチュエーターである
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  12. 第一基板、前記第一基板に対向する第二基板、前記第一基板に設けられた第一反射膜、
    前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜、前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーター、及び、前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターを備えた波長可変干渉フィルターと、
    前記波長可変干渉フィルターを収納する筐体と、を具備し、
    前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み
    前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
    ことを特徴とする光学フィルターデバイス。
  13. 第一基板と、
    前記第一基板に対向する第二基板と、
    前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
    前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
    前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
    前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、
    前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターに電圧を印加する電圧制御部と、を備え、
    前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み
    前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
    ことを特徴とする光学モジュール。
  14. 請求項13に記載の光学モジュールにおいて、
    前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して第一電圧を印加した後、前記第二アクチュエーターに対して第二電圧を印加する
    ことを特徴とする光学モジュール。
  15. 請求項14に記載の光学モジュールにおいて、
    前記電圧制御部は、前記第一アクチュエーターに対して第一電圧を印加した状態で、前記第二アクチュエーターに第二電圧を印加する
    ことを特徴とする光学モジュール。
  16. 請求項15に記載の光学モジュールにおいて、
    前記電圧制御部は、
    前記第一アクチュエーターに対して印加する電圧を、段階的により大きい電圧に切り替えて前記第一電圧に設定し、
    前記第二アクチュエーターに対して印加する電圧を、段階的により大きい電圧に切り替えて第二電圧に設定する
    ことを特徴とする光学モジュール。
  17. 請求項16に記載の光学モジュールにおいて、
    前記電圧制御部は、
    前記第一アクチュエーターに所定の電圧が印加される期間を、前記第一アクチュエーターに印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に長くし、
    前記第二アクチュエーターに所定の電圧が印加される期間を、前記第二アクチュエーターに印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に長くする
    ことを特徴とする光学モジュール。
  18. 請求項16または請求項17に記載の光学モジュールにおいて、
    前記電圧制御部は、
    前記第一アクチュエーターに対して印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に、電圧切り替え時の電圧変化量を小さくし、
    前記第二アクチュエーターに対して印加する電圧をより大きい電圧に切り替える毎に、電圧切り替え時の電圧変化量を小さくする
    ことを特徴とする光学モジュール。
  19. 請求項13から請求項18のいずれかに記載の光学モジュールにおいて、
    前記光干渉領域により取り出された光を検出する検出部を備える
    ことを特徴とする光学モジュール。
  20. 第一基板と、
    前記第一基板に対向する第二基板と、
    前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
    前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
    前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外周側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
    前記平面視において、前記光干渉領域の外周側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備えた波長可変干渉フィルターと、
    前記波長可変干渉フィルターを制御する制御部と、を備え、
    前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み
    前記第二分アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
    ことを特徴とする電子機器。
  21. 第一基板と、
    前記第一基板に対向する第二基板と、
    前記第一基板に設けられた第一反射膜と、
    前記第二基板に設けられ、前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
    前記第一基板及び前記第二基板を基板厚み方向から見た平面視において、前記第一反射膜前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
    前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、
    前記第一アクチュエーター及び前記第二アクチュエーターは、前記平面視において前記光干渉領域の一部に中心を有する円の円周上に配置され
    前記中心と前記第一アクチュエーターとの間の距離は、前記中心と前記第二アクチュエーターとの間の距離に略同じである
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
  22. 第一反射膜と、
    前記第一反射膜に反射膜間ギャップを介して対向する第二反射膜と、
    前記第一反射膜及び前記第二反射膜に垂直方向から見た平面視において、前記第一反射膜前記第二反射膜とが重なり合う光干渉領域の外側に設けられ、前記反射膜間ギャップを変更する第一アクチュエーターと、
    前記平面視において、前記光干渉領域の外側に設けられ、前記第一アクチュエーターとは独立して駆動して、前記反射膜間ギャップを変更する第二アクチュエーターと、を備え、
    前記第一アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第一部分アクチュエーターを含み
    前記第二アクチュエーターは、前記平面視において、それぞれ同一形状を有し、前記光干渉領域の中心点に対して等角度間隔で、かつ前記中心点からの距離が同一距離となる位置に設けられた複数の第二部分アクチュエーターを含む
    ことを特徴とする波長可変干渉フィルター。
JP2012094517A 2012-04-18 2012-04-18 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器 Active JP6015090B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012094517A JP6015090B2 (ja) 2012-04-18 2012-04-18 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
CN201310129984.9A CN103376545B (zh) 2012-04-18 2013-04-15 波长可变干涉滤波器、滤光器设备、光模块及电子设备
US13/864,612 US9335537B2 (en) 2012-04-18 2013-04-17 Variable wavelength interference filter, optical filter device, optical module, and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012094517A JP6015090B2 (ja) 2012-04-18 2012-04-18 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013222122A JP2013222122A (ja) 2013-10-28
JP6015090B2 true JP6015090B2 (ja) 2016-10-26

Family

ID=49379870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012094517A Active JP6015090B2 (ja) 2012-04-18 2012-04-18 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9335537B2 (ja)
JP (1) JP6015090B2 (ja)
CN (1) CN103376545B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102434278B1 (ko) * 2022-06-07 2022-08-19 주식회사 태원테크닉스 태엽스프링 조립 지그 및 이를 이용한 태엽스프링 제조 방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5703813B2 (ja) 2011-02-16 2015-04-22 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光モジュール、及び光分析装置
JP5919728B2 (ja) * 2011-10-26 2016-05-18 セイコーエプソン株式会社 分光測定装置
JP5811789B2 (ja) * 2011-11-09 2015-11-11 セイコーエプソン株式会社 分光測定装置
JP2013238755A (ja) 2012-05-16 2013-11-28 Seiko Epson Corp 光学モジュール、電子機器、食物分析装置、分光カメラ、及び波長可変干渉フィルターの駆動方法
JP6098051B2 (ja) 2012-07-04 2017-03-22 セイコーエプソン株式会社 分光測定装置
JP6107186B2 (ja) 2013-02-05 2017-04-05 セイコーエプソン株式会社 光学モジュール、電子機器、及び分光カメラ
JP2015066611A (ja) 2013-09-27 2015-04-13 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーターの駆動システム、光学モジュール及び電子機器
JP6543884B2 (ja) 2014-01-27 2019-07-17 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーター制御装置、光学モジュール、電子機器、及びアクチュエーター制御方法
JP6413325B2 (ja) 2014-05-01 2018-10-31 セイコーエプソン株式会社 アクチュエーター装置、電子機器、及び制御方法
JP6601007B2 (ja) * 2015-06-18 2019-11-06 セイコーエプソン株式会社 分光測定装置、画像形成装置、及び分光測定方法
NO20161086A1 (no) * 2016-06-29 2018-01-01 Tunable As Modulerbar Fabry-Perot
DE102016214565A1 (de) 2016-08-05 2018-02-08 Robert Bosch Gmbh Interferometer und Verfahren zum Betreiben desselben
JP7142419B2 (ja) * 2017-05-01 2022-09-27 浜松ホトニクス株式会社 光計測制御プログラム、光計測システム及び光計測方法
JP7006172B2 (ja) * 2017-11-21 2022-01-24 セイコーエプソン株式会社 波長可変干渉フィルター、光学デバイス、光学モジュール、及び電子機器
DE102018220422A1 (de) * 2018-11-28 2020-05-28 Robert Bosch Gmbh Aktuationseinrichtung für ein mikromechanisches Bauelement, mikromechanisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines mikromechanisches Bauelements
JP7238385B2 (ja) * 2018-12-20 2023-03-14 セイコーエプソン株式会社 分光フィルターモジュール、分光カメラおよび電子機器
JP7472776B2 (ja) * 2020-12-22 2024-04-23 セイコーエプソン株式会社 波長可変フィルター、波長可変フィルターの制御方法、およびコンピュータープログラム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07243963A (ja) 1994-03-07 1995-09-19 Yazaki Corp 光共振器とその製造方法
GB2375184A (en) * 2001-05-02 2002-11-06 Marconi Caswell Ltd Wavelength selectable optical filter
US6996312B2 (en) * 2003-04-29 2006-02-07 Rosemount, Inc. Tunable fabry-perot filter
JP2005031326A (ja) 2003-07-11 2005-02-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 光フィルター
JP4166712B2 (ja) * 2004-01-29 2008-10-15 株式会社デンソー ファブリペローフィルタ
JP4548288B2 (ja) * 2005-09-22 2010-09-22 セイコーエプソン株式会社 波長可変フィルタ
JP2010224265A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Olympus Corp ファブリ=ペロー型可変干渉フィルタの傾斜角度制御方法
JP2011053510A (ja) 2009-09-03 2011-03-17 Seiko Epson Corp 波長可変干渉フィルター、測色センサー、測色モジュール、および波長可変干渉フィルターの制御方法
JP5589459B2 (ja) * 2010-03-15 2014-09-17 セイコーエプソン株式会社 光フィルター及び光フィルターモジュール並びに分析機器及び光機器
JP5445303B2 (ja) * 2010-04-19 2014-03-19 セイコーエプソン株式会社 光フィルター素子、光フィルターモジュール、および分析機器
JP5531832B2 (ja) * 2010-07-06 2014-06-25 セイコーエプソン株式会社 光フィルター、光フィルターモジュール、分光測定器および光機器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102434278B1 (ko) * 2022-06-07 2022-08-19 주식회사 태원테크닉스 태엽스프링 조립 지그 및 이를 이용한 태엽스프링 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9335537B2 (en) 2016-05-10
JP2013222122A (ja) 2013-10-28
CN103376545A (zh) 2013-10-30
CN103376545B (zh) 2017-08-04
US20130279005A1 (en) 2013-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6015090B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP6019863B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、および電子機器、並びに波長可変干渉フィルターの製造方法
JP6136356B2 (ja) 測定装置
US20210191104A1 (en) Optical Filter Device, Optical Module, Electronic Apparatus, And MEMS Device
JP5966405B2 (ja) 光学フィルターデバイス、及び光学フィルターデバイスの製造方法
JP6107186B2 (ja) 光学モジュール、電子機器、及び分光カメラ
JP6003168B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP6098197B2 (ja) 光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5834718B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5874271B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP6036341B2 (ja) 光学モジュール、及び電子機器
JP5983020B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5888080B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及び波長可変干渉フィルターの駆動方法
JP6089674B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、波長可変干渉フィルターの製造方法、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP2014164068A (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、および電子機器
JP2014059497A (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及びmemsデバイス
JP2013113900A (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5987618B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP2013076778A (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、電子機器、及び波長可変干渉フィルターの製造方法
JP2012220912A (ja) 干渉フィルター、光モジュール、及び電子機器
JP2013224995A (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5888002B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP2014013339A (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP5884393B2 (ja) 波長可変干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器
JP2014182323A (ja) 干渉フィルター、光学フィルターデバイス、光学モジュール、及び電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20150107

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150416

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151224

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160126

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160322

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160609

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20160617

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160830

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160912

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6015090

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150