可变分光元件制造技术

第1传感器与第3传感器、第2传感器与第4传感器被配置在以连接一对光学基板的相对的面的重心的线为轴而对称的位置处，第1～第4致动器分别配置在从一对光学基板的相对的面的重心向第1～第4传感器各自的中心方向延伸的线的线上，该可变分光元件具有控制部，该控制部根据第1～第4传感器的信号计算一对光学基板的相对的面的重心彼此之间的间隔，根据第1传感器的信号和第3传感器的信号计算移动的光学基板的相对的面和与连接重心的线垂直的面所成的第1角度，根据第2传感器的信号和第4传感器的信号计算与连接重心的线垂直的面和移动的光学基板的相对的面所成的第2角度，根据重心彼此之间的间隔、第1角度和第2角度，对第1～第4致动器进行驱动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可变分光元件。
技术介绍
以往，作为可变分光元件，公知的是具有标准具(etalon)装置和控制部，其中，该可变分光元件利用压电元件这样的致动器，使隔着空间相对配置的ー对光学基板中的任意一方或者双方移动，由此能够改变这些光学基板的相对的面或者形成于这些面上的反射膜彼此之间的面间隔(以下，统称为光学基板的面间隔)，从而改变光学特性(例如，參照日本特开 2008-129149。)。另外，在这样的可变分光元件中，为了使光学基板的面间隔成为期望的间隔，在相 对的面上配置了用于测定该面间隔的静电电容传感器，利用该静电电容传感器按照预定的采样周期測定当前的面间隔，并对測定的面间隔和期望的面间隔进行比较，根据其比较结果对致动器进行驱动，进行面间隔的调整(例如，參照日本特开平6-241899。)。
技术实现思路
但是，对于日本特开2008-129149和日本特开平6-241899所记载的那样的可变分光元件而言，例如，在像把该可变分光元件用到取得分光特性连续变化的画像的分光内窥镜装置等中时那样，必须连续且高速地改变光学特性的情况下，必须要在取得画像的采样周期的I帧这样极短的时间内，控制致动器改变光学基板的面间隔。并且，由于日本特开2008-129149和日本特开平6-241899所记载的那样的可变分 光元件的光学特性受到ー对光学基板的相対的面或者形成在这些面上的反射膜彼此的平行度的影响很大，所以致动器的控制必须要准确。但是，在像日本特开2008-129149和日本特开平6-241899所记载的可变分光元件那样，欲根据来自4个静电电容传感器的输出值来控制光学基板的面间隔和相対的面的平行度的情况下，需要考虑致动器彼此之间的相互干扰来控制4个致动器。并且，由于这样的运算处理十分复杂，所以在控制上耗费时间，存在无法实现光学特性的高速变化的问题。本专利技术正是鉴于这样的现有技术的问题点而完成的，其目的在于，提供一种能够高速且准确地改变光学特性的可变分光元件。为了实现上述目的，本专利技术的可变分光元件具有ー对光学基板，它们隔着间隔相对地配置；第I至第4静电电容传感器，它们各自具有分别配置于所述ー对光学基板的相对的面上的一对电极部，检测各个配置位置处的所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔；以及第I至第4致动器，它们使所述ー对光学基板中的至少一方相对于另一方进行相对移动，改变所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔，该可变分光元件的特征在于，所述第I静电电容传感器和所述第3静电电容传感器被配置在以连接所述ー对光学基板的相対的面各自的重心的线为轴而对称的位置处，所述第2静电电容传感器和所述第4静电电容传感器被配置在以连接所述ー对光学基板的相対的面各自的重心的线为轴而对称的位置处，所述第I至第4致动器分别被配置在从所述ー对光学基板的相対的面各自的重心向所述第I至第4静电电容传感器各自的中心方向延伸的线的线上，该可变分光元件具有控制部，该控制部根据所述第I至第4静电电容传感器的信号，计算所述ー对光学基板的相対的面各自的重心彼此之间的间隔，根据所述第I静电电容传感器的信号和所述第3静电电容传感器的信号，计算与连接所述重心的线垂直的面和移动的所述光学基板的所述相対的面所成的第I角度，根据所述第2静电电容传感器的信号和所述第4静电电容传感器的信号，计算与连接所述重心的线垂直的面和移动的所述光学基板的所述相对的面所成的第2角度，根据所述重心彼此之间的间隔和所述第I角度，对所述第I和第3致动器进行驱动，根据所述重心彼此之间的间隔和所述第2角度，对所述第2和第3致动器进行驱动。另外，在本专利技术的可变分光元件中，优选的是，以连接所述ー对光学基板的相対的面各自的重心的线为轴，从沿着该轴的方向看，各个所述第I至第4静电电容传感器和各个所述第I至第4致动器被配置在重叠的位置处，且满足以下条件式X1=Xisin Θ χ2=χ- '8 ηφx3=x+rsin θχ4=χ+Γ5 ηφ其中，X是所述重心彼此之间的间隔，χι、χ2、χ3和X4分别是所述第I至第4静电电容传感器的配置位置处的所述ー对光学基板的面间隔，Θ是所述第I角度，φ是所述第2角度，r是所述可动基板的相対的面上从重心到所述静电电容传感器的距离。另外，在本专利技术的可变分光元件中，优选的是，所述控制部根据所述第I至第4静电电容传感器的配置位置处的所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔的平均值，计算所述重心彼此之间的间隔，根据所述第I和第3静电电容传感器的配置位置处的所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔的差分，计算所述第I角度，根据所述第2和第4静电电容传感器的配置位置处的所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔的差分，计算所述第2角度。另外，在本专利技术的可变分光元件中，优选的是，以连接所述ー对光学基板的相対的面各自的重心的线为轴，从沿着该轴的方向看，各个所述第I至第4静电电容传感器和各个所述第I至第4致动器被配置在重叠的位置处，且满足以下条件式 X= (XJ+X2+X3+X4) /4Θ =R1 (X3-X1)φ=Κ·2 (Χ4-Χ2-*其中，X是所述重心彼此之间的间隔，XpX2、x3和X4分别是所述第I至第4静电电容传感器的配置位置处的所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔，Θ是所述第I角度，φ是所述第2角度，R1和R2是预定的常数。另外，为了实现上述目的，本专利技术的可变分光元件具有ー对光学基板，它们隔着间隔相对地配置;第I至第4静电电容传感器，它们各自具有分别配置于所述ー对光学基板的相対的面上的一对电极部，检测各个配置位置处的所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔；以及第I至第4致动器，它们使所述ー对光学基板中的至少一方相对于另一方进行相对移动，改变所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔，该可变分光元件的特征在干，所述第I静电电容传感器和所述第3静电电容传感器被配置在以连接所述ー对光学基板的相対的面各自的重心的线为轴而对称的位置处，所述第2静电电容传感器和所述第4静电电容传感器被配置在以连接所述ー对光学基板的相対的面各自的重心的线为轴而对称的位置处，以连接所述ー对光学基板的相対的面各自的重心的线为轴，从沿着该轴的方向看，所述第I至第4静电电容传感器和所述第I至第4致动器交替地、等间隔地配置成环状，该可变分光元件具有控制部，该控制部根据所述第I至第4静电电容传感器的信号，计算所述ー对光学基板的相対的面各自的重心彼此之间的间隔，使用根据所述第I至第4静电电容传感器的信号求出的第I和第3致动器的配置位置处的所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔的值，计算与连接所述重心的线垂直的面和移动的所述光学基板的所述相对的面所成的第I角度，使用根据所述第I至第4静电电容传感器的信号求出的第2和第4致动器的配置位置处的所述ー对光学基板的相対的面彼此之间的面间隔的 值，计算与连接所述重心的线垂直的面和移动的所述光学基板的所述相对的面所成的第2 角度，根据所述重心彼此之间的间隔、所述第I角度和所述第2角度，对所述第I至第4致动器进行驱动。根据本专利技术，可提供一种能够高速且准确地改变光学特性的可变分光元件。附图说明图I是示出实施例I的可变分光元件的标准具装置的剖视图。图2是图I的标准具装置的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.30 JP 2010-0782131.一种可变分光兀件，该可变分光兀件具有一对光学基板，它们隔着间隔相对地配置;第I至第4静电电容传感器，它们各自具有分别配置于所述一对光学基板的相对的面上的一对电极部，检测各自的配置位置处的所述一对光学基板的相对的面彼此之间的面间隔；以及第I至第4致动器，它们使所述一对光学基板中的至少一方相对于另一方进行相对移动，改变所述一对光学基板的相对的面彼此之间的面间隔， 该可变分光元件的特征在于， 所述第I静电电容传感器和所述第3静电电容传感器被配置在以连接所述一对光学基板的相对的面各自的重心的线为轴而对称的位置处， 所述第2静电电容传感器和所述第4静电电容传感器被配置在以连接所述一对光学基板的相对的面各自的重心的线为轴而对称的位置处， 所述第I至第4致动器分别被配置在从所述一对光学基板的相对的面各自的重心向所述第I至第4静电电容传感器各自的中心方向延伸的线的线上， 该可变分光元件具有控制部，该控制部根据所述第I至第4静电电容传感器的信号，计算所述一对光学基板的相对的面各自的重心彼此之间的间隔，根据所述第I静电电容传感器的信号和所述第3静电电容传感器的信号，计算与连接所述重心的线垂直的面和移动的所述光学基板的所述相对的面所成的第I角度，根据所述第2静电电容传感器的信号和所述第4静电电容传感器的信号，计算与连接所述重心的线垂直的面和移动的所述光学基板的所述相对的面所成的第2角度，根据所述重心彼此之间的间隔和所述第I角度，对所述第I和第3致动器进行驱动，根据所述重心彼此之间的间隔和所述第2角度，对所述第2和第3致动器进行驱动。2.根据权利要求I所述的可变分光元件，其特征在于， 以连接所述一对光学基板的相对的面各自的重心的线为轴，从沿着该轴的方向看，各个所述第I至第4静电电容传感器和各个所述第I至第4致动器被配置在重叠的位置处，且满足以下条件式χ^χ-rsin Θx2=x-rsiri(px3=x+rsin θx4:=x+i\sincp 其中，X是所述重心彼此之间的间隔，Xl> X2> X3和X4分别是所述第I至第4静电电容传感器的配置位置处的所述一对光学基板的相对的面彼此之间的面间隔，Θ是所述第I角度，φ是所述第2角度，r是所述可动基板的相对的面上从重心到所述静电电容传感器的距离。3.根据权利要求I所述的可变分光元件，其特征在于， 所述控制部根据所述第I至第4静电电容传感器的配置位置处的所述一对光学基板的相对的面彼此之间的面间隔的平均值，计算所述重心彼此...

【专利技术属性】
技术研发人员：若井浩志，
申请(专利权)人：奥林巴斯株式会社，
类型：
国别省市：