動器57施加了第一電壓V1時的電極間間隙的間隙尺寸g η1為g η1 = gnQ_xnl。同樣,對偏壓致動器57施加了第二電壓V2時的電極間間隙的間隙尺寸g n2為g n2 = gn(]_xn2。并且,由于在可動基板52上,因該可動基板52的剛性所產(chǎn)生的彈力與偏壓致動器 57所產(chǎn)生的靜電引力平衡,因此導(dǎo)出以下公式(1)、(2)。
[0134] [數(shù)學(xué)式1]
[0137] 如果將上述公式(1)變形,則得到以下公式(3)。
[0138] [數(shù)學(xué)式2]
[0140] 并且,通過將上述公式(3)代入公式(2),得到以下示出的公式(4)。
[0141] [數(shù)學(xué)式3]
[0143] 如該公式⑷所示,如果設(shè)A = gn2/gnl= (gnQ-xn2)/(gnQ_xnl),則偏壓電極571的初 始間隙尺寸g n(:能夠通過以下公式(5)算出。
[0144] [數(shù)學(xué)式4]
[0146] 參數(shù)算出單元162基于公式(4)以及公式(5),首先算出各偏壓致動器中的各個電 極間間隙的初始間隙尺寸g nD。
[0147] 然后,參數(shù)算出單元162將算出的初始間隙尺寸&。代入公式(3),算出彈簧常數(shù) kn〇
[0148] 根據(jù)以上所述,算出對應(yīng)于η = 1、2、3、4的各偏壓致動器57的電極間間隙的初始 間隙尺寸gn。、和可動基板52的設(shè)有各偏壓致動器57的區(qū)域中的彈簧常數(shù)k n ( 即,可動基板 52中的彈簧常數(shù)的分布)。這里,根據(jù)初始間隙尺寸gn。的分布,能夠檢測出可動基板52中 的可動部521的傾斜、傾斜量,根據(jù)彈簧常數(shù)1的分布,能夠檢測出作為隔膜發(fā)揮作用的保 持部522的剛性分布。
[0149] (驅(qū)動控制處理)
[0150] 接著,基于附圖,對使用上述的作為驅(qū)動參數(shù)的彈簧常數(shù)kn、初始間隙尺寸&。從 光學(xué)模塊10射出期望波長的光的驅(qū)動控制方法進(jìn)行說明。
[0151] 為了通過分光測定裝置1取得包含于測定對象光中的各波長的光的強(qiáng)度,控制部 20通過波長設(shè)定部22設(shè)定透過波長可變干涉濾波器5的光的波長(目標(biāo)波長)。然后,波 長設(shè)定部22將旨在使設(shè)定的目標(biāo)波長的光透過的波長指令輸出至電壓控制部15。
[0152] 如果從控制部20輸入波長指令,則微型計算機(jī)16的參數(shù)算出單元162取得用于 使目標(biāo)波長的光透過的反射膜間間隙Gl的間隙尺寸(目標(biāo)值)。具體來說,預(yù)先將記錄了 目標(biāo)值與目標(biāo)波長的關(guān)系的波長-目標(biāo)值數(shù)據(jù)存儲于存儲單元,參數(shù)算出單元162基于該 波長-目標(biāo)值數(shù)據(jù)取得對應(yīng)于目標(biāo)波長的目標(biāo)值。
[0153] 然后,參數(shù)算出單元162算出對應(yīng)于目標(biāo)值的施加于各偏壓致動器57的偏壓Vbn。
[0154] 此時,微型計算機(jī)16設(shè)定各偏壓Vbn,使得在控制器153的反饋控制中,對控制致 動器58施加電壓時的靈敏度(對應(yīng)施加電壓的間隙位移量(m/V))為一定、且反射膜54、55 維持平行。
[0155] 具體來說,參數(shù)算出單元162基于以下公式(6)算出各偏壓Vbn(Vbl、V b2、Vb3、Vb4)。
[0156] [數(shù)學(xué)式5]
[0158] 在公式(6)中,S。為控制致動器58的有效面積,X為用于將反射膜間間隙Gl設(shè)定 為目標(biāo)值所需的使可動部521位移的位移量。并且,R。為控制致動器58中的靈敏度,在本 實施方式中,輸入預(yù)先設(shè)定的固定(一定)值作為該靈敏度R。。
[0159] 然后,驅(qū)動指令單元163對DAC151輸出目標(biāo)值以及通過步驟S12算出的各偏壓Vbn 的電壓指令信號。由此,DAC15從偏壓通道(Ch. η)對各偏壓致動器57施加各自對應(yīng)的偏 壓 Vbn。
[0160] 由此,在偏壓致動器57中,靜電引力產(chǎn)生作用,可動部521在維持與固定基板51 的平行的狀態(tài)下向固定基板51側(cè)位移。
[0161] 然后,通過控制器153實施反饋控制。
[0162] 即,控制器153算出從電容檢測器152輸入的檢測信號與從DAC151的目標(biāo)值通道 (Ch. 5)輸入的目標(biāo)指令信號的偏差,并對控制致動器58施加反饋電壓,使得該差為"0"。
[0163] 通過以上的驅(qū)動控制處理,從波長可變干涉濾波器5射出目標(biāo)波長的光,該光被 檢測器11接收。并且,控制部20的光量取得部23基于來自檢測器11的輸入信號,取得目 標(biāo)波長的光的光量。
[0164] 然后,通過切換目標(biāo)波長來依次實施以上的驅(qū)動控制處理,從而能夠取得分光測 定所需的多個波長的光的光量。由此,分光測定部24能夠基于這些取得的各目標(biāo)波長的光 的光量,實施對測定對象的分光測定處理。
[0165] [本實施方式的作用效果]
[0166] 本實施方式的分光測定裝置1的光學(xué)模塊10中,在波長可變干涉濾波器5中設(shè)有 四個偏壓致動器57,各偏壓致動器57相對于驅(qū)動中心軸非對稱地設(shè)置,微型計算機(jī)16的 初始驅(qū)動單元161依次使這些偏壓致動器57驅(qū)動。當(dāng)對一個偏壓致動器57施加一定的電 壓時,對應(yīng)該偏壓致動器57的電極間間隙的間隙尺寸的大小,作用的靜電引力發(fā)生變化, 由此,通過電容檢測器152檢測出的檢測信號也發(fā)生變化。因此,參數(shù)算出單元162對各偏 壓致動器57依次施加第一電壓V 1、第二電壓V2,通過檢測由電容檢測器152檢測的間隙尺 寸的變動量,能夠算出可動基板52的可動部521的傾斜狀態(tài)、傾斜量。因此,參數(shù)算出單元 162基于這種傾斜狀態(tài),能夠容易地算出用于將可動部521維持為與固定基板51平行的偏 壓。
[0167] 并且,在上述構(gòu)成中,無需為了算出偏壓而檢測四個偏壓致動器中的各個電極間 間隙,只要檢測反射膜54、55之間的反射膜間間隙Gl的間隙尺寸即可。即,不需要設(shè)置多 個電容檢測器,能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)模塊10以及分光測定裝置1的構(gòu)成的簡化。
[0168] 在本實施方式的分光測定裝置1中,參數(shù)算出單元162算出用于將可動部521和 固定基板51維持為平行的偏壓作為驅(qū)動參數(shù)。
[0169] 這樣,通過將可動部521和固定基板51維持為平行,從而反射膜54、55也被維持 為平行,能夠從波長可變干涉濾波器5高分辨率地射出期望的目標(biāo)波長的光。
[0170] 這里,參數(shù)算出單元162基于上述公式(3)、(5),算出各偏壓致動器57中的電極 間間隙的初始間隙尺寸g n(]、以及可動基板52中設(shè)有偏壓致動器57的區(qū)域的彈簧常數(shù)kn。
[0171] 如上所述,通過算出初始間隙尺寸gn。以及彈簧常數(shù)1^,能夠使用公式(6)容易地 對應(yīng)目標(biāo)值算出將控制致動器58中的靈敏度R。維持為一定的偏壓V bn。并且,根據(jù)這些初 始間隙尺寸gn(]的分布以及彈簧常數(shù)kn的分布,能夠容易地檢測出可動基板52中的可動部 521的傾斜方向、傾斜量。
[0172] 本實施方式的分光測定裝置1中,在波長可變干涉濾波器5中設(shè)置有控制致動器 58。并且,通過參數(shù)算出單元162算出公式(6)所示的偏壓,通過將該電壓施加于各偏壓致 動器57,由于校正可動部521的傾斜的靜電引力作用于各偏壓致動器57,因此能夠?qū)⒎瓷?膜54、55維持為平行。并且,在該狀態(tài)下,通過控制器153對控制致動器58施加反饋電壓, 能夠在將反射膜54、55高精度地維持為平行的狀態(tài)下,將反射膜間間隙Gl的間隙尺寸高度 地設(shè)定為期望的目標(biāo)值。
[0173] 并且,在如上所述的反饋控制中,例如,與反饋控制對各偏壓致動器57施加的施 加電壓的情況相比,處理容易。即,在反饋控制各偏壓致動器57的情況下,由于需要考慮驅(qū) 動各偏壓致動器時的相互作用,因此反饋控制困難。對此,在本實施方式中,實施反饋控制 的致動器僅僅是一個控制致動器,能夠進(jìn)行容易且高精度的反饋控制。
[0174] 在本實施方式中,電容檢測器152檢測位于驅(qū)動中心軸的反射膜54、55之間的間 隙尺寸。因此,例如,與在離開反射膜54、55的位置設(shè)置電容檢測用電極的情況相比,實現(xiàn) 了構(gòu)成的簡化。并且,由于在波長可變干涉濾波器5中,檢測想要最高精度實施間隙控制的 反射膜間間隙Gl的間隙尺寸,因此,檢測值與目標(biāo)值的比較容易,能夠提高反饋控制的精 度。
[0175] 并且,在本實施方式中,反射膜54、55設(shè)于驅(qū)動中心軸上。當(dāng)對偏壓致動器57施 加了算出的偏壓時,反射膜54、55設(shè)于平行度最高的位置,能夠更高度地維持反射膜54、55 的平行度。
[0176] 并且,在檢測間隙尺寸的位置與偏壓致動器57分離的情況下,由于該偏壓致動器 57中的電極間間隙的變動量與檢測位置上的間隙變動量之差變大,因此,在特定的偏壓致 動器57中,用于將可動部521維持為相對于固定基板51平行的偏壓的精度降低。
[0177] 對此,在本實施方式中,驅(qū)動中心軸位于距各偏壓致動器57的距離為一定(固定) 的位置,反射膜間間隙Gl的間隙變動量與電極間間隙的間隙變動量之差微小,因此能夠高 精度地算出偏壓。
[0178] [其它實施方式]
[0179] 需要注意的是,本發(fā)明并不限于上述實施方式,在能夠達(dá)到本發(fā)明目的的范圍內(nèi) 的變形、改良等均被包含于本發(fā)明之中。
[0180] 在上述實施方式中,示出了在波長可變干涉濾波器5中設(shè)置控制致動器58并通過 控制器153對控制致動器58施加反饋電壓的例子,但并不限定于此。
[0181] 例如,也可以不實施反饋控制,而僅通過偏壓致動器57來驅(qū)動波長可變干涉濾波 器5。在這種情況下,可以不要波長可變干涉濾波器5中的控制致動器58、控制器153。
[0182] 并且,在這種構(gòu)成中,參數(shù)算出單元162對各偏壓致動器57施加根據(jù)以下公式(7) 算出的偏壓。
[0183] [數(shù)學(xué)式6]
[0185] 在上述實施方式中,示出了在參數(shù)設(shè)定處理中依次逐一驅(qū)動四個偏壓致動器57 的例子,但并不限定于此。例如,也可以沿著以濾波器俯視觀察中的濾波器中心點〇為中心 的同心圓的圓周方向依次切換相鄰的兩個偏壓致動器57,對兩個偏壓致動器57施加電壓 Vp ^進(jìn)行驅(qū)動,取得間隙變動量g nnil、gnni2。例如,依次驅(qū)動偏壓致動器57A、57B、偏壓致動 器57B、57C、偏壓致動器57C、57D、偏壓致動器57D、57A,取得間隙變動量g 121、g122、g231、g232、 5 ^410 呂412。
[0186] 并且,在這種情況下,使公式(3)、(6)、(7)中的Sb為對應(yīng)的兩個偏壓致動器的面 積(2S b)即可。
[0187] 在上述實施方式中,示出了四個偏壓致動器57配置在以濾波器中