(57)【要約】      （修正有）【課題】フィルタの正確な波長選択特性を得ることが可能な波長選択装置及び分光測定装置を提供する。【解決手段】光学距離をおいて互いに対向する一対の反射膜を有する第１のフィルタと、互いに選択波長が異なる複数のフィルタ領域を有する第２のフィルタと、所定の選択波長を有する第３のフィルタと、第１のフィルタと第１及び第２のフィルタと第１及び第３のフィルタとのそれぞれを通過した光の光強度を検出する第１、第２及び第３の検出領域を有する検出部と、第２及び第３の検出領域が検出した光強度に基づいて第１のフィルタの選択波長を算出する算出部と、を有する。【選択図】図２
2018084460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学距離をおいて互いに対向する一対の反射膜を有する第１のフィルタと、
互いに選択波長が異なる複数のフィルタ領域を有する第２のフィルタと、
所定の選択波長を有する第３のフィルタと、
前記第１のフィルタと前記第１及び第２のフィルタと前記第１及び第３のフィルタとのそれぞれを通過した光の光強度を検出する第１、第２及び第３の検出領域を有する検出部と、
前記第２及び第３の検出領域が検出した前記光強度に基づいて前記第１のフィルタの選択波長を算出する算出部と、を有することを特徴とする分光測定装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記第２の検出領域内に複数の検出素子を有し、
前記算出部は、前記複数の検出素子の各々及び第３の検出領域が検出した前記光強度に基づいて前記複数の検出素子の各々が検出する光の波長を算出し、当該算出した光の波長に基づいて前記第１のフィルタの選択波長を算出することを特徴とする請求項１に記載の分光測定装置。
【請求項３】
前記第１のフィルタの前記光学距離を制御値に応じて変化させるフィルタ制御部を有し、
前記算出部は、前記制御値と前記複数の検出素子の各々が検出した前記光強度とに基づいて、前記制御値に対応する前記第１のフィルタの選択波長を算出することを特徴とする請求項２に記載の分光測定装置。
【請求項４】
前記第３のフィルタは、前記第２のフィルタの前記複数のフィルタ領域のいずれかと同一の波長選択特性を有し、
前記算出部は、前記第２の検出領域内の前記複数の検出素子のうち、前記検出部の前記第３の検出領域と同時に最も大きい光強度を検出した検出素子を判定し、当該検出素子の位置に基づいて、前記複数の検出素子の各々が検出する光の波長を算出することを特徴とする請求項３に記載の分光測定装置。
【請求項５】
前記フィルタ制御部は、前記算出部が算出した前記制御値と前記第１のフィルタの選択波長との関係に基づいて前記光学距離を変化させることを特徴とする請求項３又は４に記載の分光測定装置。
【請求項６】
前記第３のフィルタは、前記第２のフィルタの前記複数のフィルタ領域の各々よりも大きなフィルタ領域を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の分光測定装置。
【請求項７】
前記検出部は、マトリクス状に設けられた複数の光電変換素子を有する撮像素子であり、
前記第１の検出領域は、前記複数の光電変換素子のうちの中央部の光電変換素子からなり、
前記第２及び第３の検出領域は、前記複数の光電変換素子のうちの周辺部の光電変換素子からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の分光測定装置。
【請求項８】
前記第２のフィルタは、前記複数のフィルタ領域に対応し、互いに波長選択特性が異なる複数のバンドパスフィルタ又は位置に応じて異なる波長選択特性を有するバリアブルフィルタを含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の分光測定装置。
【請求項９】
前記第２のフィルタは、透光板上に形成された一対の反射膜からなり、
前記第３のフィルタは、前記第２のフィルタの前記透光板上に形成された一対の反射膜からなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１つに記載の分光測定装置。
【請求項１０】
光学距離をおいて互いに対向する一対の反射膜を有する第１のフィルタと、
制御値に応じて前記光学距離を変化させるフィルタ制御部と、
互いに選択波長が異なる複数のフィルタ領域を有する第２のフィルタと、
所定の選択波長を有する第３のフィルタと、
前記第１及び第２のフィルタと前記第１及び第３のフィルタとをそれぞれ通過した光の光強度を検出する検出部と、
前記制御値及び前記光強度に基づいて、前記制御値に対応する前記第１のフィルタの選択波長を算出する算出部と、を有し、
前記フィルタ制御部は、前記算出部が算出した前記制御値と前記第１のフィルタの選択波長との関係に基づいて前記光学距離を変化させることを特徴とする波長選択装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光フィルタを有する波長選択装置及び分光測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光フィルタは、例えば、入射された光の中から所定の波長（波長帯域）の光のみを選択的に出射するように構成された光学素子である。例えば、光フィルタのような波長選択素子は、互いに対向する一対の反射膜を配置した構成を有している。反射膜間の間隔は、取出されるべき光の波長に応じて設定される。特許文献１には、反射膜間ギャップを介して対向する第１及び第２反射膜と、駆動電極間ギャップを介して対向する第１及び第２駆動電極と、容量検出電極間ギャップを介して対向する第１及び第２容量検出電極とを具備し、当該３つのギャップが互いに異なる波長可変干渉フィルタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2014-21264号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光フィルタの用途としては、例えば、光フィルタを用いて選択された光の分析を行う分光測定装置が挙げられる。分光測定装置の測定精度を高めるためには、光フィルタには確実に所望の波長の光を選択する（透過させる）ことが求められる。
【０００５】
例えば、光フィルタのフィルタリング特性（波長選択特性）は、反射膜間の光学距離によって定まる。また、波長可変型の光フィルタは、光学距離を調節することでフィルタリング特性を調節する機能を有する。一般に、波長可変型の光フィルタの反射膜は可動部上に形成されており、当該可動部を動作させることで反射膜を変位させ、これによってフィルタリング特性を調整する。
【０００６】
一方、波長可変型の光フィルタにおいては、可動部及び反射膜の変位が何度も行われることで、設計上の変位量と実際の変位量がずれてくる場合がある。この場合、例えば設計上の制御パラメータを可動部に与えても所望のフィルタリング特性（取り出し光）を得ることができないという問題が一例として挙げられる。また、波長固定型の光フィルタにおいても、例えば使用環境などによって波長選択特性が異なる場合がある。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、フィルタの正確な波長選択特性を得ることが可能な波長選択装置及び分光測定装置を提供することを課題の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、光学距離をおいて互いに対向する一対の反射膜を有する第１のフィルタと、互いに選択波長が異なる複数のフィルタ領域を有する第２のフィルタと、所定の選択波長を有する第３のフィルタと、第１のフィルタと第１及び第２のフィルタと第１及び第３のフィルタとのそれぞれを通過した光の光強度を検出する第１、第２及び第３の検出領域を有する検出部と、第２及び第３の検出領域が検出した光強度に基づいて第１のフィルタの選択波長を算出する算出部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項１０に記載の発明は、光学距離をおいて互いに対向する一対の反射膜を有する第１のフィルタと、制御値に応じて光学距離を変化させるフィルタ制御部と、互いに選択波長が異なる複数のフィルタ領域を有する第２のフィルタと、所定の選択波長を有する第３のフィルタと、第１及び第２のフィルタと第１及び第３のフィルタとをそれぞれ通過した光の光強度を検出する検出部と、制御値及び光強度に基づいて、制御値に対応する第１のフィルタの選択波長を算出する算出部と、を有し、フィルタ制御部は、算出部が算出した制御値と第１のフィルタの選択波長との関係に基づいて光学距離を変化させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る分光測定装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）は実施例１に係る分光測定装置の模式的な断面図であり、（ｂ）は実施例１に係る分光測定装置の模式的な上面図である。
【図３】（ａ）は実施例１に係る分光測定装置の検出部の上面図であり、（ｂ）は実施例１に係る分光測定装置内の模式的な光路図である。
【図４】実施例１に係る分光測定装置における第１及び第２のフィルタの波長選択特性並びに入射光及び選択光のスペクトル例を示す図である。
【図５】実施例１に係る分光測定装置の測定動作及び電圧値の校正動作のフロー図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、実施例１に係る分光測定装置の算出部が算出する第２のフィルタのフィルタ領域と検出部の検出領域との対応関係を模式的に示す図である。
【図７】実施例１の変形例に係る分光測定装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図８】実施例２に係る波長選択装置の構成を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に本発明の実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、実施例１に係る分光測定装置１０の構成を模式的に示す断面図である。本実施例においては、分光測定装置１０は、例えば対象物ＯＢＪに光を照射し、対象物ＯＢＪから反射された光又は対象物ＯＢＪを透過した光の分析（例えば光強度の測定）を行う。なお、図１においては、対象物ＯＢＪに光を照射する光源の図示を省略している。
【００１３】
分光測定装置１０は、第１の光フィルタ（以下、第１のフィルタと称する）２０、第２の光フィルタ（以下、第２のフィルタと称する）３０及び第３の光フィルタ（以下、第３のフィルタと称する）４０を有する。また、分光測定装置は、第１〜第３のフィルタ２０〜４０を通過した光を検出する検出部５０、第１のフィルタ２０の選択波長を算出する算出部６０及び第１のフィルタ２０の波長選択特性を調節する制御部（以下、フィルタ制御部と称する）７０を含む。
【００１４】
第１のフィルタ２０は、対象物ＯＢＪからの入射光ＩＬの波長を選択して選択光ＳＬを出力する。第２及び第３のフィルタ３０及び４０には第１のフィルタ２０からの選択光ＳＬの一部が入射し、第２び第３のフィルタ３０及び４０は当該入射した選択光ＳＬに対して波長選択を行う。検出部５０には、第１のフィルタ２０からの選択光ＳＬと、選択光ＳＬに対してそれぞれ第２及び第３のフィルタ３０及び４０が波長選択を行った光とが入射する。検出部５０は、当該３種類の光の光強度を検出する。
【００１５】
本実施例においては、分光測定装置１０は、入射光ＩＬを第１のフィルタ２０に集光する光学系ＯＳを有する。なお、図１においては光学系ＯＳへのハッチングを省略している。光学系ＯＳは、検出部５０の検出面で対象物ＯＢＪの像を結像するように構成及び配置されている。光学系ＯＳは、例えば凸レンズ及び凹レンズを含む。なお、光学系ＯＳの構成及び配置は一例に過ぎず、また分光測定装置１０の必須の要件ではない。
【００１６】
本実施例においては、第１のフィルタ２０は、分光測定（光検出）を行うための光を生成するフィルタであり、その波長選択特性を調節することが可能な構成を有する。算出部６０は、検出部５０が検出した選択光ＳＬの光強度に基づいて第１のフィルタ２０の波長選択特性を算出する。また、フィルタ制御部７０は、制御値に応じて第１のフィルタ２０の波長選択特性を調節する。
【００１７】
図２（ａ）は、第１〜第３のフィルタ２０〜４０及び検出部５０の構成を模式的に示す断面図である。図２（ａ）においては、光学系ＯＳの図示を省略している。まず、図２（ａ）を用いて、第１のフィルタ２０及びフィルタ制御部７０の構成について説明する。第１のフィルタ２０は、互いに対向する第１及び第２の基板２１Ａ及び２１Ｂ上に設けられ、光学距離ＤＴをおいて互いに対向する第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂを有する。
【００１８】
具体的には、第１のフィルタ２０は、間隙ＧＰをおいて対向する第１及び第２の主表面ＰＬ１及びＰＬ２をそれぞれ有する透光性の第１及び第２の基板２１Ａ及び２１Ｂを有する。なお、本明細書において、透光性とは、光（可視光）を含む電磁波のうち、少なくとも一部の電磁波を透過する特性をいう。本実施例においては、第１及び第２の基板２１Ａ及び２１Ｂは、平板形状を有する。第１の主表面ＰＬ１は第１の基板２１Ａの主面の一方である。第１の反射膜２２Ａは、第１の主表面ＰＬ１上に形成されている。第１の基板２１Ａの第１の主表面ＰＬ１とは反対側の主面は入射光ＩＬの入光面ＥＮとして機能する。
【００１９】
また、本実施例においては、第２の基板２１Ｂの主面の一方における中央部分に柱状の凹部が設けられ、当該凹部の底面が第２の主表面ＰＬ２である。第２の反射膜２２Ｂは第２の主表面ＰＬ２上に形成され、光学距離ＤＴをおいて第１の反射膜２２Ａに対向して配置されている。第２の基板２１Ｂの第２の主表面ＰＬ２とは反対側の主面は選択光ＳＬの出光面ＥＸとして機能する。なお、第１及び第２の基板２１Ａ及び２１Ｂは、第２の主表面ＰＬ２の外側において、接合部ＢＤによって互いに接合されている。
【００２０】
なお、以下においては、第１及び第２の基板２１Ａ及び２１Ｂの全体を基板対２１と、第１及び第２の主表面ＰＬ１及びＰＬ２の全体を主表面対ＰＰと、第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂの全体を反射膜対２２と称する場合がある。
【００２１】
第１及び第２の基板２１Ａ及び２１Ｂは、例えば、石英、ホウケイ酸ガラス、シリコンなどからなる。また、反射膜対２２は、電磁波を選択的に透過する共振器特性を有する。反射膜対２２は、例えば、ファブリペローエタロンを構成する。第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂは、例えばＡｇ及びＡｇを含む合金からなる薄膜であり、透過性を有する反射膜（反射性の膜）である。
【００２２】
第１のフィルタ２０は、底面が第１の主表面ＰＬ１を構成し、第１の主表面ＰＬ１に垂直な方向Ｄに移動する可動部２３を有する。また、第１のフィルタ２０は、第１の主表面ＰＬ１における可動部２３の周りに形成されて可動部２３を移動可能に支持する支持部２４を有する。第１の反射膜２２Ａは、可動部２３上に形成されている。第１の反射膜２２Ａは、可動部２３の移動に従って、第１の主表面ＰＬ１に垂直な方向Ｄに変位する（光学距離ＤＴが増減する）。すなわち、可動部２３は、第１の主表面ＰＬ１に形成されて第１の反射膜２２Ａを第１の主表面ＰＬ１に垂直な方向Ｄに変位させる。
【００２３】
本実施例においては、支持部２４は、可動部２３の外側に設けられた第１の基板２１Ａの薄膜部からなる。より具体的には、第１の基板２１Ａの入光面ＥＮには溝が設けられており、支持部２４は当該溝によって設けられた第１の基板２１Ａの比較的薄い部分である。そして、第１の基板２１Ａにおける支持部２４の内側部分は支持部２４が撓むことで変位可能な可動部２３として機能する。可動部２３及び支持部２４における第２の基板２１Ｂに対向する面（底面）は、第１の主表面ＰＬ１を構成する。
【００２４】
また、第１のフィルタ２０は、第１及び第２の主表面ＰＬ１及びＰＬ２上にそれぞれ形成され、可動部２３を移動させる静電気力を生成する第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂからなるフィルタ駆動部２５を有する。第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂは、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｕなどの金属材料からなる。また、第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の薄膜からなる透明電極であってもよい。本実施例においては、第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂは、それぞれ、第１及び第２の主表面ＰＬ１及びＰＬ２上において第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂの外側に膜状に形成されている。
【００２５】
フィルタ制御部７０は、互いに対向する第１及び第２の基板２１Ａ及び２１Ｂの間隔を制御値に応じて変化させ、光学距離ＤＴを変化させる。本実施例においては、フィルタ制御部７０は、フィルタ駆動部２５の第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂに電圧を印加し、また、その電圧値を制御する。フィルタ制御部７０によって第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂに電圧が印加されると、可動部２３が移動し、第１の反射膜２２Ａが第１の主表面ＰＬ１に垂直な方向Ｄに変位する。
【００２６】
より具体的には、第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂに電圧を印加すると、例えば、第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂ間に静電引力が生ずる。支持部２４は、この静電引力によって弾性変形を起こし、第２の基板２１Ｂに向かって屈曲（傾斜）する。従って、可動部２３が第２の基板２１Ｂに向かって移動する。これによって、例えば、第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂ間の間隔が減少する。なお、印加する電圧値によっては、第１及び第２の電極２５Ａ及び２５Ｂ間に静電斥力を生じさせ、光学距離ＤＴが増加する方向に可動部２３を移動させることもできる。
【００２７】
このように、フィルタ制御部７０は、反射膜対２２の光学距離ＤＴを電圧値（制御値）に応じて変化させる。従って、本実施例においては、第１のフィルタ２０は、フィルタ制御部７０によって波長選択特性が変化する波長可変型の光フィルタである。
【００２８】
次に、図２（ａ）及び（ｂ）を用いて、第２及び第３のフィルタ３０及び４０について説明する。図２（ｂ）は、第１のフィルタ２０の入光面ＥＮから見たときの第１〜第３のフィルタ２０〜４０の模式的な上面図である。まず、図２（ａ）に示すように、第２のフィルタ３０は、本実施例においては第１のフィルタ２０の出光面ＥＸと検出部５０との間（光路上）に配置されている。また、本実施例においては、第３のフィルタ４０は、第１のフィルタ２０の出光面ＥＸと第２のフィルタ３０との間に配置されている。
【００２９】
本実施例においては、第２のフィルタ３０は、光学距離をおいて対向して配置された一対の反射膜からなるフィルタ領域３１が形成された透光板（透光膜）３２からなる。また、第３のフィルタ４０は、光学距離をおいて一対の反射膜からなるフィルタ領域４１が形成された透光板（透光膜）４２からなる。本実施例においては、第１のフィルタ２０の反射膜対２２、第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１及び第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１は互いに平行に配置されている。
【００３０】
フィルタ領域３１及び４１を構成する反射膜は、例えば第１のフィルタ２０の反射膜対２２と同様の材料からなる。また、透光板３２及び４２は、例えば第１のフィルタ２０の基板対２１と同様の材料からなる膜状の透光部材である。
【００３１】
また、図２（ｂ）に示すように、第２のフィルタ３０は、互いに選択波長が異なる複数のフィルタ領域３１（ｘ）を有する。すなわち、第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１は、互いに波長選択特性が異なる複数のフィルタ領域（フィルタ部）３１（ｘ）からなる。第２のフィルタ３０は、第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂの対向方向（第２の反射膜２２Ｂに垂直な方向）から見たとき、複数のフィルタ領域３１（ｘ）が第２の反射膜２２Ｂの外周部に沿って配置された構造を有する。
【００３２】
例えば、第２のフィルタ３０は、複数のフィルタ領域３１（ｘ）の各々に対応し、互いに波長選択特性が異なる複数のバンドパスフィルタを含む。また、第２のフィルタ３０は、複数のフィルタ領域３１（ｘ）に対応し、位置に応じて波長選択特性が異なるバリアブルフィルタ、例えばリニアバリアブルフィルタを含んでいてもよい。例えば、本実施例においては、第２のフィルタ３０は、外周部において膜厚が段階的に異なるように加工された透光板（透光膜）３２と、透光板３２の主面上に形成されたフィルタ領域３１としての反射膜と、からなる。
【００３３】
また、本実施例においては、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１は、所定の波長選択特性を有する。第３のフィルタ４０は、例えばバンドパスフィルタを含む。本実施例においては、第３のフィルタ４０は、第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１のうちの１つのフィルタ領域３１（ｘ）と同一の波長選択特性を有する。また、図２（ｂ）に示すように、第３のフィルタ４０は、フィルタ領域４１が第１のフィルタ２０の反射膜対２２と検出部５０との間に配置されるように、第１のフィルタ２０及び第２のフィルタ３０間に配置されている。
【００３４】
また、第２のフィルタ３０は、第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂに垂直な方向から見たときに、複数のフィルタ領域３１（ｘ）が第２の反射膜２２Ｂの外周部に沿って、全体として枠状、環状又はライン状に配置された構造を有する。また、第３のフィルタ４０は、フィルタ領域４１が第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１の内側において全体として枠状、環状又はライン状に配置構造を有する。なお、図の明確さのため、図２（ｂ）においては、フィルタ領域３１及び４１にハッチングを施している。
【００３５】
なお、図２（ｂ）に示すように、本実施例においては、基板対２１は、上面視、すなわち第１及び第２の主表面ＰＬ１及びＰＬ２に垂直な方向Ｄから見たとき、矩形の形状を有する。反射膜対２２（図２（ｂ）では第２の反射膜２２Ａの形状を示している）は、上面視において矩形の形状を有する。可動部２３は上面視において円形状を有している。支持部２４は、上面視において可動部２３の外周を取り囲むように環状に形成されている。
【００３６】
しかし、例えば基板対２１及び反射膜対２２の形状は矩形に限定されず、例えば円形や多角形であってもよい。また、第１のフィルタ２０の反射膜対２２、第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１及び第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１の位置関係については、上記に限定されない。例えば、第２のフィルタ３０は、上面視において第３のフィルタ４０の内側に配置される構成を有していてもよい。
【００３７】
次に、図２（ａ）を用いて、検出部５０について説明する。本実施例においては、検出部５０は、第１のフィルタ２０を通過した光の光強度を検出する第１の検出領域５１と、第１及び第２のフィルタ２０及び３０を通過した光の光強度を検出する第２の検出領域５２と、第１及び第３のフィルタ２０及び４０を通過した光の光強度を検出する第３の検出領域５３と、を有する。また、検出部５０は、第１〜第３の検出領域５１〜５３における光強度の検出動作を制御する検出制御部５４を有する。
【００３８】
検出部５０の第１の検出領域５１には、第１のフィルタ２０のみを透過した光が入光する。第２の検出領域５２には、第１のフィルタ２０と、第２のフィルタ３０の複数のフィルタ領域３１のうちのいずれか１つのフィルタ領域３１（ｘ）と、を透過した光が入光する。また、第３の検出領域５３には、第１のフィルタ２０と第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１とを透過した光が入光する。検出部５０の第１〜第３の検出領域５１〜５３の各々は、これら３種類の光の光強度を検出する。
【００３９】
算出部６０は、第２の検出領域５２が検出した光強度及び第３の検出領域５３が検出した光強度に基づいて第１のフィルタ２０の選択波長を算出する。本実施例においては、算出部６０は、制御部７０が第１のフィルタ２０に与える制御値と第２の検出領域５２の複数の検出素子５２（ｙ）が検出した光強度とに基づいて、当該制御値に対応する第１のフィルタ２０の選択波長を算出する。制御部７０は、算出部６０が算出した当該制御値と第１のフィルタ２０の選択波長との関係に基づいて光学距離ＤＴを変化させる（第１のフィルタ２０を駆動する）。
【００４０】
図３（ａ）は、検出部５０の模式的な上面図である。本実施例においては、検出部５０は、マトリクス状に設けられた複数の検出素子５１（ｙ）、５２（ｙ）及び５３（ｙ）を有する。本実施例においては、検出部５０は、これら検出素子５１（ｙ）、５２（ｙ）及び５３（ｙ）として複数の光電変換素子を有する撮像素子である。検出部５０としての撮像素子は、各光電変換素子によって変換された電気信号をデータ化し、その画像データを出力する。
【００４１】
また、本実施例においては、複数の検出素子５１（ｙ）、５２（ｙ）及び５３（ｙ）のうち、中央部の複数の検出素子（第１の検出素子）５１（ｙ）の各々は、検出部５０の第１の検出領域５１として機能する。また、検出素子５１（ｙ）の周辺部に位置する複数の検出素子（それぞれ第２及び第３の検出素子）５２（ｙ）及び５３（ｙ）の各々は、それぞれ第２及び第３の検出領域５２及び５３として機能する。また、本実施例においては、検出素子５２（ｙ）の各々は最外周の検出素子からなる。
【００４２】
なお、本実施例においては、分光測定装置１０における分光測定は、検出素子５１（ｙ）の各々である中央部の光電変換素子の各々のみを用いて行われる。一方、分光測定装置１０の算出部６０は、検出素子５２（ｙ）及び５３（ｙ）の各々である周辺部の光電変換素子の各々を用いて、第１のフィルタ２０の選択波長の算出及びこれに基づいた第１のフィルタ２０の波長選択特性のフィルタ制御部７０へのフィードバックを行う。
【００４３】
具体的には、算出部６０は、第２の検出領域５２が検出した光強度及び第３の検出領域５３が検出した光強度に基づいて、第２の検出領域５２内の検出素子５２（ｙ）の各々が検出する光の波長、すなわち、第２のフィルタ３０の複数のフィルタ領域３１（ｘ）の各々を通過した光が検出素子５２（ｙ）のいずれに受光されているかを算出する。第３のフィルタ４０及び第３の検出領域５３内の検出素子５３（ｙ）の各々は、算出部６０が検出素子５２（ｙ）の各々とその検出光の波長との関係の算出を行う際のマスターとして機能する。
【００４４】
そして、算出部６０は、検出部５０の第２の検出領域５２が検出した光強度、すなわち第１及び第２のフィルタ２０及び３０を透過した光の強度に基づいた第１のフィルタ２０の選択波長の算出を行う。
【００４５】
図３（ｂ）は、分光測定装置１０内における光の進路を模式的に示す図である。図３（ｂ）は、図２（ａ）と同様の断面図である。図３（ｂ）を用いて、第１のフィルタ２０に入射光ＩＬが入射して選択光ＳＬが取り出され、選択光ＳＬが検出部５０に受光されるまでの光の進路について説明する。
【００４６】
まず、第１のフィルタ２０のフィルタリング動作について説明する。対象物ＯＢＪから出射された光は、入射光ＩＬとして、第１の基板２１Ａの入光面ＥＮから第１の基板２１Ａに入射し、第１の基板２１Ａ内を透過して第１の反射膜２２Ａに入射する。入射光ＩＬは、第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂ間において多重反射を繰り返す。この際、入射光ＩＬのうち、第１及び第２の反射膜２２Ａ及び２２Ｂ間の光学距離ＤＴに対応する波長の光は残存し、他の波長の光は減衰する。この残存した波長の光は、選択光（一次選択光）ＳＬとして第２の反射膜２２Ｂを透過する。選択光ＳＬは、第２の反射膜２２Ｂを透過した後、第２の基板２１Ｂから取り出される。
【００４７】
次に、第１のフィルタ２０によって選択された選択光ＳＬの一部（選択光ＳＬ１）は、検出部５０の第１の検出領域５１（検出素子５１（ｙ）の各々）に受光され、その光強度が測定（検出）される。
【００４８】
一方、本実施例においては、選択光ＳＬの一部は、それぞれ選択光ＳＬ２及びＳＬ３として、第２及び第３のフィルタ３０及び４０に入射する。そして、第２及び第３のフィルタ３０及び４０に入射した選択光ＳＬ２及びＳＬ３においては、第２及び第３のフィルタ３０及び４０によって２回目のフィルタリングが行われる。
【００４９】
そして、第２及び第３のフィルタ３０及び４０に入射した選択光ＳＬ２及びＳＬ３のうち、第２及び第３のフィルタ３０及び４０の波長選択特性に対応する光は二次的な選択光（二次選択光）ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａとして取り出される。この選択光ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａは、検出部５０の第２及び第３の検出領域５２及び５３に入射する。
【００５０】
具体的には、第１のフィルタ２０を透過して第２のフィルタ３０の１つのフィルタ領域３１（ｘ）を透過した選択光ＳＬ２Ａは、検出部５０における第２の検出領域５２内の検出素子５２（ｙ）に入射する。また、第１のフィルタ２０を透過して第３のフィルタ４０を透過した選択光ＳＬ３Ａは、検出部５０における第３の検出領域５３内の検出素子５３（ｙ）に入射する。これら選択光ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａは、それぞれ検出部５０の検出素子５２（ｙ）及び５３（ｙ）に受光され、その光強度が測定（検出）される。
【００５１】
図４は、フィルタ制御部７０によって第１のフィルタ２０に供給される電圧値の変化に応じた選択光ＳＬ及びＳＬ２Ａのスペクトルの変化を示す図である。図４は、フィルタ制御部７０が印加する電圧値を大、中、小の３段階で分けた場合における、入射光ＩＬのスペクトル、第１及び第２のフィルタ２０及び３０の波長選択特性並びに選択光ＳＬ２Ａのスペクトルの一例を示す図である。なお、本実施例においては、第１のフィルタ２０のフィルタ駆動部２５に印加される電圧値は大きいほど大きな静電引力が生じて光学距離ＤＴが小さくなり、選択波長が短波長化する場合について説明する。
【００５２】
図４に示すように、例えば、電圧値が中程度に設定したとき、第１及び第２のフィルタ２０及び３０の選択波長（透過波長）が一致する又は一方の選択波長が他方の整数倍となる。この場合、第１及び第２のフィルタ２０及び３０を透過した選択光ＳＬ２Ａは大きな光強度を示す。一方、電圧値がこれより大きい場合及び小さい場合では、第１及び第２のフィルタ２０及び３０の一方の選択波長が他方の整数倍とならず、第２のフィルタ３０からはほとんど光が取り出されない。従って、この場合の選択光ＳＬ２Ａの光強度は小さなものとなる。
【００５３】
このように、第２のフィルタ３０の各フィルタ領域３１（ｘ）における選択波長を予め既知のものとして構成し、各フィルタ領域３１（ｘ）からの取り出し光の光強度を検出することで、第１のフィルタ２０の波長選択特性を特定することが可能となる。
【００５４】
なお、本実施例においては、第２のフィルタ３０は、各フィルタ領域３１（ｘ）として複数のバンドパスフィルタを含む。この場合、算出部６０は、当該複数のバンドパスフィルタのうち、最も大きい光強度が検出されたバンドパスフィルタの波長選択特性に基づいて第１のフィルタ２０の選択波長（本実施例においてはフィルタ制御部７０の制御値に対応する第１のフィルタ２０の選択波長）を算出する。
【００５５】
図５は、分光測定装置１０における動作フローを示す図である。まず、フィルタ制御部７０は、予め設定された（例えば設計上の）電圧値Ｖと第１のフィルタ２０の選択波長との関係に基づいて電圧値Ｖの設定を行う（ステップＳ１１）。次に、フィルタ制御部７０は、当該電圧値Ｖを第１のフィルタ２０に印加して第１のフィルタ２０を駆動する（ステップＳ１２）。これによって、第１のフィルタ２０の波長選択特性が設定され、当該設定された波長選択特性に対応した選択光ＳＬ１、ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａが取り出される。
【００５６】
次に、検出部５０は、選択光ＳＬ１、ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａの光強度を検出する。本実施例においては、検出部５０としての撮像素子は、選択光ＳＬ１を用いて撮像動作を行う。具体的には、検出部５０の第１の検出領域５１は、第１のフィルタ２０を透過した選択光ＳＬ１の光強度を検出する。また、第２の検出領域５２は、第１及び第２のフィルタ２０及び３０によって選択された選択光ＳＬ２Ａの光強度を検出する。また、第３の検出領域５３は、第１及び第３のフィルタ２０及び４０によって選択された選択光ＳＬ３Ａの光強度を検出する（ステップＳ１３）。
【００５７】
そして、検出部５０としての撮像素子に撮像された画像は、例えばメモリ（図示せず）などの記憶素子に記憶される（ステップＳ１４）。
【００５８】
次に、算出部６０は、検出部５０の第２及び第３の検出領域５２及び５３が検出した選択光ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａの光強度に基づいて、第２の検出領域５２内の検出素子５２（ｙ）の各々が算出する光の波長を算出する（ステップＳ１５）。例えば、算出部６０は、第２のフィルタ３０の各フィルタ領域３１（ｘ）と第２の検出領域５２の検出素子５２（ｙ）の各々との対応関係を判定する。この算出部６０によるフィルタ領域３１（ｘ）及び検出素子５２（ｙ）間の対応関係は、選択光ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａの光強度を検出することで判定される。
【００５９】
次に、算出部６０は、電圧値Ｖと、検出部５０の第２の検出領域５２（検出素子５２（ｙ）の各々）によって検出された選択光ＳＬ２Ａの光強度とに基づいて、電圧値Ｖに対応する第１のフィルタ２０の選択波長λを算出する（ステップＳ１６）。具体的には、算出部６０は、フィルタ制御部７０から電圧値Ｖを、検出部５０から選択光ＳＬ２Ａの光強度をそれぞれ取得し、これに基づいて電圧値Ｖと第１のフィルタ２０の選択波長λとの関係を算出する。
【００６０】
算出部６０は、例えば最も大きな光強度が検出されたフィルタ領域３１（ｘ）の遷移を解析し、電圧値Ｖの変化と当該最も大きな光強度が検出されたフィルタ領域３１（ｘ）の遷移とに基づいて電圧値Ｖと第１のフィルタ２０の選択波長λとの関係を算出する。なお、算出部６０は、いずれのフィルタ領域３１（ｘ）からの選択光ＳＬ２Ａにおいても所定値以上の光強度が検出されなかった場合、その前後の電圧値Ｖに対する検出結果に基づいて第１のフィルタ２０の選択波長λを推定してもよい。
【００６１】
次に、フィルタ制御部７０は、算出部６０が算出した電圧値Ｖと第１のフィルタ２０の選択波長λとの関係に基づいて、電圧値Ｖの設定を調整する（ステップＳ１７）。フィルタ制御部７０は、例えば、予め準備されている電圧値Ｖ及び選択波長λの関係を示すテーブルのうち、算出部６０の算出結果に最も近いテーブルに従って電圧値Ｖの設定を調整する。なお、フィルタ制御部７０は、選択する好ましいテーブルがない場合、又はテーブルを新規に作成できる程度に算出部６０の算出結果が得られた場合、算出部６０の算出結果に基づいた電圧値Ｖの設定調整を行ってもよい。
【００６２】
フィルタ制御部７０は、電圧値Ｖの設定調整（再設定、校正）を行った後、これに基づいて第１のフィルタ２０を駆動する（ステップＳ１２に戻る）。分光測定装置１０は、このように、電圧値Ｖの自動調整を行い、これに基づいて第１のフィルタ２０の駆動及び分光測定を行う。
【００６３】
図６（ａ）及び（ｂ）は、第２及び第３のフィルタ２０及び３０と検出部５０の第２及び第３の検出領域５２及び５３との間の対応関係の一例を模式的に示す図である。図６（ａ）を用いて、算出部６０が検出部５０の検出素子５２（ｙ）の各々の検出光の波長を算出する動作（図５におけるステップＳ１５の動作）について説明する。なお、図６（ａ）においては、第２及び第３のフィルタ３０及び４０の一部と、検出部５０の第２及び第３の検出領域５２及び５３の一部とを図示している。
【００６４】
まず、図６（ａ）に示す位置関係の場合、第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１のうち、フィルタ領域３１（１）を透過した光は、検出部５０の第２の検出領域５２内の検出素子５１（１）に受光される。同様に、フィルタ領域３１（２）、３１（３）、３１（４）及び３１（５）を透過した光は、検出素子５１（２）、５１（３）、５１（４）及び５１（５）にそれぞれ受光される。また、フィルタ領域３１（１）、３１（２）、３１（３）、３１（４）及び３１（５）は、それぞれ波長λ1、λ2、λ3、λ4及びλ5の光を透過する波長選択特性を有する。
【００６５】
一方、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１は、第２のフィルタ領域３０のフィルタ領域３１（ｘ）の各々よりも十分に大きな領域サイズを有する。従って、例えば、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１を透過した光は、検出部５０の第３の検出領域５３内における検出素子５３（１）、５３（２）、５３（３）、５３（４）及び５３（５）の各々に受光される。また、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１は、第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１のいずれかのフィルタ領域３１（ｘ）と同一の波長選択特性を有する。例えば、フィルタ領域４１は、フィルタ領域３１（１）と同一の波長選択特性、すなわち波長λ1の光を透過する特性を有する。
【００６６】
この場合、第１のフィルタ２０によって波長λ1の選択光ＳＬ（選択光ＳＬ２及びＳＬ３）が選択されて第２及び第３のフィルタ３０及び４０に入射された場合、検出素子５２（１）と、検出素子５３（１）〜５３（５）とにおいて大きな光強度（光強度の極大値）が検出される。
【００６７】
そして、算出部６０は、この検出部５０による検出結果に基づいて、第２の検出領域５２内において、検出素子５２（１）において極大値を検出した場合に検出素子５２（１）にはフィルタ領域３１（１）を透過した波長λ1の光が受光されていると判定する条件設定を行う。そして、算出部６０は、検出素子５２（１）において極大値を検出した場合に第１のフィルタ２０が波長λ1及びこの整数倍の波長の光を透過する特性に調節されていると算出する。
【００６８】
また、フィルタ領域３１（１）と検出素子５２（１）との対応が特定されれば、他のフィルタ領域３１（２）〜３１（５）とこれらに対応する検出素子５２（２）〜５２（５）との関係を特定又は推定することができる。このように、図６（ａ）に示す場合では、算出部６０は、検出部５０の第２の検出領域５２の検出素子５２（１）〜５２（５）でそれぞれ極大値を検出した場合、第１のフィルタ２０の選択波長が波長λ1〜λ5及びこれらの整数倍の波長となるように調節されていると算出（判定）する。
【００６９】
換言すれば、本実施例においては、算出部６０は、第２の検出領域５２内の複数の検出素子５２（１）〜５２（５）のうち、検出部５０の第３の検出領域５３（検出素子５３（１）〜５３（５））と同時に最も大きい光強度を検出した検出素子（例えば検出素子５２（１））を判定し、当該検出素子の位置に基づいて、複数の検出素子５２（１）〜５２（５）の各々が検出する光の波長を算出する。
【００７０】
図６（ｂ）は、フィルタ領域３１（ｘ）と検出素子５２（ｙ）と間の他の対応関係の例を示す図である。例えば、分光測定装置１０の使用中の振動や温度環境の変化による変形が生じた場合、図６（ｂ）に示すように、フィルタ領域３１と検出素子５２との対応関係（例えば両者の位置関係）が図６（ａ）に示す関係から崩れる場合がある。
【００７１】
この場合、算出部６０が図６（ａ）に示す状態に基づく条件のままで第１のフィルタ２０の選択波長を算出すると、当該選択波長を誤算出することとなる。例えば、図６（ｂ）に示す例では、フィルタ領域３１（１）を透過した波長λ1の選択光ＳＬ２Ａは、検出素子５２（１）ではなく検出素子５２（２）に受光される。しかし、検出部５２（２）に受光される光の波長がフィルタ領域３１（２）を透過した波長λ2の光であると設定されている場合、算出部６０は、検出素子５２（２）において極大値を検出した場合、第１のフィルタ２０の選択波長が波長λ1ではなく波長λ2に調節されていると誤算出することとなる。
【００７２】
これに対し、算出部６０は、選択光ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａの検出を行うことで、検出素子５２（ｙ）が検出する光の波長を補正する（再算出する）。例えば、算出部６０は、使用環境が変化する際、また前回の算出から所定時間が経過した際に、検出素子５２（ｙ）の各々の検出光の波長の算出を再度行う。例えば、算出部６０は、例えば、既に設定されているフィルタ領域３１（ｘ）と検出素子５２（ｙ）との関係、すなわち、検出素子５２（ｙ）が検出する光の波長の設定を切り替える。
【００７３】
本実施例においては、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１は、第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１（ｘ）の各々よりも大きなサイズを有する。従って、検出領域５３の全体としては、第３のフィルタ４０の位置ずれに対する検出素子５３（ｙ）の位置ずれの影響が小さい。このため、第３の検出領域５３内の検出素子５３（ｙ）の各々と第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１との対応関係は、設計上の関係を用いても、全体としては大きく崩れない。
【００７４】
例えば、図６（ｂ）に示すように、第３のフィルタ４０が１つの検出素子５３（ｙ）のサイズと同程度の位置ずれを起こした場合、検出素子５３（１）ではフィルタ領域４１を透過した波長λ1の光を検出することができなくなる場合が想定される。しかし、隣接する検出素子５３（２）〜５３（５）には依然として波長λ1の光が受光される。従って、第３の検出領域５３内の検出素子５３（ｙ）における光強度を総合的に考慮することで、高い確率で第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１を透過した光の強度を検出することができる。
【００７５】
従って、図６（ｂ）に示す場合では、第１のフィルタ２０によって波長λ1の選択光ＳＬ（選択光ＳＬ２及びＳＬ３）が選択されて第２及び第３のフィルタ３０及び４０に入射された場合、検出素子５２（２）と、検出素子５３（２）〜５３（５）とにおいて大きな光強度が検出される。
【００７６】
そして、算出部６０は、この検出部５０による検出結果に基づいて、第２の検出領域５２内において、検出素子５２（２）において極大値を検出した場合に検出素子５２（２）にはフィルタ領域３１（１）を透過した波長λ1の光が受光されていると判定する条件設定を行う。そして、この設定においては、算出部６０は、検出素子５２（２）において極大値を検出した場合に第１のフィルタ２０が波長λ1及びこの整数倍の波長の光を透過する特性に調節されていると算出する。
【００７７】
また、同様に算出部６０は他のフィルタ領域３１（２）〜３１（４）とこれらに対応する検出素子５２（３）〜５２（５）との関係を特定又は推定することができる。このように、図６（ｂ）に示す場合では、算出部６０は、検出部５０の第２の検出領域５２の検出素子５２（２）〜５２（５）でそれぞれ極大値を検出した場合、第１のフィルタ２０の選択波長が波長λ1〜λ4及びこれらの整数倍の波長となるように調節されていると算出（判定）する。
【００７８】
上記したように、まず、分光測定装置１０は、第１のフィルタ２０と、互いに選択波長が異なる複数のフィルタ領域３１（ｘ）を有する第２のフィルタ３０と、第１のフィルタ２０を透過した光ＳＬの光強度を検出する第１の検出領域５１と第１及び第２のフィルタ２０及び３０を透過した光ＳＬ２Ａの光強度を検出する第２の検出領域５２とを有する検出部５０と、第２の検出領域５２が検出した光強度に基づいて第１のフィルタ２０の選択波長λを算出する算出部６０と、を有する。
【００７９】
従って、互いに異なる既知の波長選択特性を有する複数のフィルタ領域３１（ｘ）を透過した選択光ＳＬ２Ａの光強度を分析することで、分光測定に用いる第１のフィルタ２０の正確な選択波長を得ることができる。また、複数のフィルタ領域３１（ｘ）に対応する選択光ＳＬ２Ａの光強度を別々に測定して比較することで、例えば第１のフィルタ２０の波長選択特性のばらつき（例えば反射膜２２Ａ及び２２Ｂ間の光学距離ＤＴのばらつき）を検出することができる。また、これに基づいた第１のフィルタ２０の波長選択特性の正確な校正を行うことができる。
【００８０】
また、第１のフィルタ２０は第１の反射膜２２Ａが変位することで光学距離ＤＴが変化する波長可変型の光フィルタであり、その光学距離ＤＴはフィルタ制御部７０による電圧の印加によって変化する。従って、フィルタ制御部７０の印加電圧の変化に対応する第１のフィルタ２０の正確な選択波長の変化を検出及び算出することができる。また、算出部６０の算出結果に基づいてフィルタ制御部７０がその印加電圧の設定を調整することで、例えば使用環境に応じた正確なフィルタリング特性の調整を行うことができる。従って、分光測定装置１０の測定精度が安定する。
【００８１】
また、例えば測定回数が増加することで経年的に第１のフィルタ２０の選択波長の変化が設計上の変化からずれてきた場合でも、算出部６０によって電圧値の変化に対応する実際の選択波長の変化量を算出することができ、分光測定装置１０の測定精度の経年的な低下を抑制することができる。
【００８２】
なお、第１のフィルタ２０の選択波長を測定する手段としては、反射膜２２Ａ及び２２Ｂの近傍に検出用電極を形成し、当該検出用電極間の静電容量及びその変化を測定することが考えられる。しかし、分光測定装置１０においては、当該静電容量を測定する場合に比べ、より直接的にかつ容易に第１のフィルタ２０の選択波長を測定することができ、その測定精度も高いものとなる。また、当該検出用の電極や配線を設ける必要がないため、反射膜２２Ａ及び２２Ｂに平行な方向における装置の大型化が抑制される。これによって、例えば駆動時における可動部２３の反り、すなわち反射膜２２Ａの反りを抑制することができる。従って、第１のフィルタ２０の駆動時における波長選択特性が高精度化する。
【００８３】
また、本実施例においては、分光測定装置１０は、所定の選択波長を有する第３のフィルタ４０を有する。また、検出部５０は、第１及び第２の検出領域５１及び５２に加え、第１及び第３のフィルタ２０及び４０を通過した光の光強度を検出する第３の検出領域５３を有する。そして、算出部６０は、第２及び第３の検出領域５２及び５３が検出した光の光強度に基づいて、第１のフィルタ２０の選択波長を算出する。従って、第１のフィルタ２０の波長選択特性をより正確に算出することができる。
【００８４】
また、検出部５０は、第２の検出領域５２内に複数の検出素子５２（ｙ）を有する。そして、算出部６０は、複数の検出素子５２（ｙ）の各々及び第３の検出領域５３が検出した光強度に基づいて複数の検出素子５２（ｙ）の各々が検出する光の波長を算出し、当該算出した光の波長に基づいて第１のフィルタ２０の選択波長を算出する。従って、フィルタ領域３１（ｘ）の各々と検出素子５２（ｙ）の各々との対応関係が正確に算出され、確実に第１のフィルタ２０の選択波長を算出することができる。
【００８５】
また、検出部５０は複数の検出素子５１（ｙ）、５２（ｙ）及び５３（ｙ）として複数の光電変換素子を含む撮像素子である。検出部５０としての撮像素子は、その撮像領域の一部を分光測定に用い、他の撮像領域を第１のフィルタ２０の選択波長の測定、調整及び校正用に用いる。従って、第２のフィルタ３０を設ける以外に、第１のフィルタ２０の選択波長の測定用に新たに部品を追加する必要がない。また、撮像された画像の周辺部に第１のフィルタ２０の選択波長を示す情報が記録されるため、例えば装置の動作後においても当該選択波長の特定を行うことができる。
【００８６】
また、分光測定装置１０は、第３のフィルタ４０は、第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１（ｘ）のいずれかと同一の選択波長特性を有するフィルタ領域４１を有する。また、算出部６０は、第２の検出領域５２内の複数の検出素子５２（ｙ）のうち、検出部５０の第３の検出領域５３と同時に最も大きい光強度を検出した検出素子を判定し、当該検出素子の位置に基づいて、複数の検出素子５２（ｙ）の各々が検出する光の波長を算出する。そして、算出部６０は、この算出した検出素子５２（ｙ）の各々とこれらが検出する光の波長との対応関係に基づいて、第１のフィルタ２０の選択波長λを算出する。
【００８７】
従って、フィルタ領域３１（ｘ）と検出素子５２（ｙ）との間の実際の関係を容易にかつ正確に算出し、これによって正確に第１のフィルタ２０の選択波長λを算出することができる。従って、例えば、使用中に第２のフィルタ３０と検出部５０との相対的な位置関係がずれた場合でも、第１のフィルタ２０の選択波長λを正確に算出することができる。
【００８８】
なお、本実施例においては、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１が１つのフィルタリング特性を有する場合について説明した。しかし、第３のフィルタ４０は、例えば複数のフィルタ領域４１を有していてもよい。また、当該複数のフィルタ領域４１は、既知の波長選択特性であれば、互いに異なる波長選択特性を有していてもよい。
【００８９】
また、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１は第２のフィルタ３０のフィルタ領域３１（ｘ）の各々よりも大きなサイズを有する場合について説明した。しかし、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１のサイズはこれに限定されない。例えば、第２のフィルタ３０よりも強固かつ安定して検出部５０との位置関係を固定する構成を有していれば、例えばフィルタ領域３１及び４１は同一のサイズを有していてもよい。
【００９０】
また、図６（ａ）及び（ｂ）においては、フィルタ領域３１（ｘ）の各々が互いに同程度のサイズを有し、検出素子５２（ｙ）の各々が互いに同程度のサイズを有し、また、フィルタ領域３１（ｘ）の各々及び検出素子５２（ｙ）の各々が互いに同程度のサイズを有する場合について説明した。しかし、これらのサイズ関係は一例に過ぎない。例えば、検出素子５２（ｙ）の各々は、フィルタ領域３１（ｘ）の各々よりも小さなサイズを有していてもよい。
【００９１】
また、上記においては、第１〜第３のフィルタ２０〜４０と検出部５０が例えば図１又は２に示すように配置される場合について説明した。しかし、これらは上記のように配置される場合に限定されない。例えば、第１のフィルタ２０と第２及び第３のフィルタ３０及び４０との間に選択光ＳＬを所望の方向に反射させる反射鏡が設けられていてもよい。この場合、当該反射鏡によって反射された選択光ＳＬの光路上に第２及び第３のフィルタ３０及び４０や検出部５０の各検出領域が配置されていればよい。
【００９２】
図７は、実施例１の変形例に係る分光測定装置１０Ａの構成を示す断面図である。分光測定装置１０Ａは、第２及び第３のフィルタ３０及び４０におけるフィルタ領域３１及び４１が同一の透光板８１に形成されている点を除いては、分光測定装置１０と同様の構成を有する。本変形例においては、第１のフィルタ２０と検出部５０との間（光路上）に配置され、複数のフィルタ領域３１（ｘ）とフィルタ領域４１とが形成された透光板８１からなるフィルタ８０を有する。
【００９３】
本変形例においては、第２のフィルタ３０及び第３のフィルタ４０に代えて、フィルタ領域３１及び４１が同一基板（透光板８１）上に形成されたフィルタ８０が設けられている。換言すれば、実施例１における第２のフィルタ３０におけるフィルタ領域３１としての一対の反射膜が形成された透光板３２上に、第３のフィルタ４０のフィルタ領域４１としての一対の反射膜が形成された場合に相当する。
【００９４】
同一基板上にフィルタ領域３１及び４１が設けられることで、例えばフィルタ８０と検出部５０との間で位置ずれが生じた場合、フィルタ領域３１及びフィルタ領域４１は同一方向及び同一距離にずれる。従って、両者の位置ずれが単純化される。従って、算出部６０によるフィルタ領域３１（ｘ）と検出素子５２（ｘ）との対応関係を容易に算出することができる（例えば算出プログラムが単純化される）。
【００９５】
なお、本実施例及びその変形例においては、第１のフィルタ２０がフィルタ制御部７０によって波長選択特性が変化する波長可変型の光フィルタである場合について説明した。しかし、第１のフィルタ２０は、光学距離ＤＴが固定距離である波長固定型の光フィルタであってもよい。この場合、分光測定装置１０及び１０Ａは、フィルタ制御部７０や駆動部２５、可動部２３などを有していなくてもよい。この場合においても、例えば、第１のフィルタ２０の組み立て公差に起因する選択波長の個体差があっても、第１のフィルタ２０の真の選択波長の特定を行うことができる。
【００９６】
また、本実施例においては、第２及び第３のフィルタ３０及び４０は、そのフィルタ領域が第１のフィルタ２０の選択波長を算出及び校正するためのマスターとなる既知の波長選択特性を有していれば、波長固定型のフィルタであってもよく、波長可変型のフィルタであってもよい。また、第２のフィルタ３０は、例えばプリズムなど、波長毎に出射先が異なるように構成されていてもよい。
【００９７】
また、本実施例及びその変形例においては、検出部５０が撮像素子からなる場合について説明したが、検出部５０の構成はこれに限定されない。検出部４０は、第１〜第３の検出領域５１〜５３の検出素子５１（ｙ）〜５３（ｙ）に対応する複数のフォトディテクタやラインセンサから構成されていてもよい。
【００９８】
また、本実施例においては、フィルタ制御部７０が電圧値に応じて光学距離ＤＴを変化させる場合について説明した。しかし、フィルタ制御部７０は、電圧値のみならず、例えばアクチュエータを用いて物理的なパラメータを変化させるなど、種々の制御値に応じて光学距離ＤＴを変化させるように構成されていればよい。また、フィルタ駆動部２５が静電気力によって光学距離ＤＴを変化させる場合について説明したが、フィルタ駆動部２５の構成はこれに限定されず、例えば電磁気的に光学距離ＤＴを変化させるように構成されていてもよい。
【００９９】
また、本実施例においては、フィルタ制御部７０が算出部６０の算出結果に基づいて制御値を補正する場合について説明したが、フィルタ制御部７０は必ずしも制御値を補正する必要はなく、算出部６０によって第１のフィルタ２０の正確な選択波長が算出されればよい。
【０１００】
本実施例及びその変形例においては、分光測定装置１０又は１０Ａは、第１〜第３のフィルタ２０〜４０と、第１のフィルタ２０を通過した光、第１及び第２のフィルタ２０及び３０を通過した光並びに第１及び第３のフィルタ２０及び４０を通過した光の光強度を検出する第１〜第３の検出領域５１〜５３を有する検出部５０と、第２及び第３の検出領域５２及び５３が検出した光の光強度に基づいて第１のフィルタ２０の選択波長を算出する算出部６０とを有する。従って、第１のフィルタ２０の正確な選択波長を得ることができ、正確な分光測定を行うことが可能な分光測定装置１０又は１０Ａを提供することができる。
【実施例２】
【０１０１】
図８は、実施例２に係る波長選択装置９０の構成を示す図である。波長選択装置９０は、検出部９１の構成を除いては、分光測定装置１０と同様の構成を有する。波長選択装置９０の検出部９１は、第２の検出領域５２及び５３のみを有し、第１の検出領域５１を有さない。すなわち、検出部９１は、第１及び第２のフィルタ２０及び３０を通過した光（図３（ｂ）における選択光ＳＬ２Ａ）並びに第１及び第３のフィルタ１０及び３０を通過した光（同選択光ＳＬ３Ａ）のみを検出し、第１のフィルタ２０を通過した光ＳＬを外部に出力する。
【０１０２】
実施例１における分光測定装置１０の検出部５０に代えて、その第１の検出領域５１を有さない検出部９１を用いた場合、第１〜第３のフィルタ２０〜４０、検出部９１、算出部６０及びフィルタ制御部７０は、第１のフィルタ２０の選択波長の算出及び調整機能を有する波長選択装置９０を構成する。
【０１０３】
具体的には、波長選択装置９０は、例えば、光学距離ＤＴをおいて互いに対向する一対の反射膜２２Ａ及び２２Ｂを有する第１のフィルタ２０と、制御値に応じて光学距離ＤＴを変化させるフィルタ制御部７０と、互いに選択波長が異なる複数のフィルタ領域３１（ｘ）を有する第２のフィルタ３０と、所定の選択波長を有する第３のフィルタ４０と、を有する。
【０１０４】
また、波長選択装置９０は、第１及び第２のフィルタ２０及び３０と第１及び第３のフィルタ２０及び４０とをそれぞれ通過した光の光強度を検出する検出部９１と、当該制御値及び光強度に基づいて、当該制御値に対応する第１のフィルタ２０の選択波長を算出する算出部６０と、を有する。また、フィルタ制御部７０は、算出部６０が算出した制御値と第１のフィルタ２０の選択波長との関係に基づいて第１のフィルタ２０の光学距離ＤＴを変化させる。
【０１０５】
波長選択装置９０は、例えば分光測定装置１０と同様に、第２及び第３検出領域５２及び５３によって選択光ＳＬ２Ａ及びＳＬ３Ａの光強度を検出することで、第１のフィルタ２０の選択波長を正確に得ることが可能なフィルタ装置として機能する。換言すれば、波長選択装置９０は、正確な選択波長に基づいた高精度なフィルタリング動作を行うことが可能な波長選択装置となる。
【符号の説明】
【０１０６】
１０、１０Ａ  分光測定装置
２０  第１の光フィルタ
３０  第２の光フィルタ
３１  フィルタ領域
４０  第３のフィルタ
５０  検出部
５１  第１の検出領域
５２  第２の検出領域
５３  第３の検出領域
６０  算出部
７０  フィルタ制御部
９０  波長選択装置
【図１】
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【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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