(57)【要約】【課題】高精度な分光測定が実施可能な分光測定装置、及び分光測定方法を提供する。【解決手段】分光測定装置１は、互いに対向する一対の反射膜を有し、一対の反射膜に入射した光から、反射膜間のギャップ寸法に応じた波長の光を出射させる波長可変干渉フィルター５と、測定対象Ｘに照射された照明光が測定対象Ｘにより反射された測定光、及び測定対象Ｘを介さない照明光である参照光を、それぞれ別光路にて波長可変干渉フィルター５に導く入射光学系１１と、波長可変干渉フィルター５から出射された測定光及び参照光をそれぞれ受光する受光部１２と、を備え、入射光学系１１は、測定光の主光軸Ｌ１を光軸Ｏに対して傾斜角度θで傾斜させて波長可変干渉フィルター５に入射させ、参照光の主光軸Ｌ２を干渉フィルターの光軸Ｏに対して傾斜角度θで傾斜させて波長可変干渉フィルター５に入射させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する一対の反射膜を有し、前記一対の反射膜に入射した光から、前記反射膜間のギャップ寸法に応じた波長の光を出射させる干渉フィルターと、
測定対象に照射された照明光が前記測定対象により反射された測定光、及び前記測定対象を介さない前記照明光である参照光を、それぞれ別光路にて前記干渉フィルターに導く入射光学系と、
前記干渉フィルターから出射された前記測定光及び前記参照光をそれぞれ受光する受光部と、を備え、
前記入射光学系は、前記測定光の主光軸を前記干渉フィルターの光軸に対して所定角度傾斜させて前記干渉フィルターに入射させ、前記参照光の主光軸を前記干渉フィルターの光軸に対して前記所定角度傾斜させて前記干渉フィルターに入射させる
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の分光測定装置において、
前記干渉フィルターの光軸及び前記測定光の主光軸を含む平面は、前記干渉フィルターの光軸及び前記参照光の主光軸を含む平面と異なる
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の分光測定装置において、
前記受光部は、前記測定光を受光する測定光用受光素子、及び前記参照光を受光する参照光用受光素子を有する
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載の分光測定装置において、
前記測定光用受光素子は、複数の画素を有し、前記干渉フィルターから出力された前記測定光の像を撮像する撮像素子であり、
前記測定光の光路上に前記撮像素子に像を結像させる結像光学系が設けられている
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の分光測定装置において、
前記受光部は、複数の画素を有する撮像素子であり、前記測定光を検出する測定画素領域と、前記参照光を検出する参照画素領域とを有する
ことを特徴とする分光測定装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の分光測定装置において、
標準白色対象により反射された基準測定光が前記受光部に受光されて出力される基準測定値、及び前記基準測定値が出力された際に前記参照光が前記受光部で受光されて出力される基準参照値を取得する基準値取得手段と、
前記測定対象により反射された前記測定光が前記受光部に受光されて出力される対象測定値、及び前記対象測定値が出力された際に前記参照光が前記受光部で受光されて出力される対象参照値を取得する対象値取得手段と、
前記基準測定値、前記基準参照値、前記対象測定値、及び前記対象参照値を用いて、前記測定対象の各波長の反射率を算出する反射率測定手段と、
を備えたことを特徴とする分光測定装置。
【請求項７】
互いに対向する一対の反射膜を有し、前記一対の反射膜に入射した光から、前記反射膜間のギャップ寸法に応じた波長の光を出射させる干渉フィルターと、測定対象に照射された照明光が前記測定対象により反射された測定光、及び前記測定対象を介さない前記照明光である参照光を、それぞれ別光路にて前記干渉フィルターに導く入射光学系と、前記干渉フィルターから出射された前記測定光及び前記参照光をそれぞれ受光する受光部と、を備え、前記入射光学系が、前記測定光の主光軸を前記干渉フィルターの光軸に対して所定角度傾斜させて前記干渉フィルターに入射させ、前記参照光の主光軸を前記干渉フィルターの光軸に対して前記所定角度傾斜させて前記干渉フィルターに入射させる分光測定装置における分光測定方法であって、
標準白色対象により反射された基準測定光が前記受光部に受光されて出力される基準測定値、及び前記基準測定値が出力された際に前記参照光が前記受光部で受光されて出力される基準参照値を取得し、
前記測定対象により反射された前記測定光が前記受光部に受光されて出力される対象測定値、及び前記対象測定値が出力された際に前記参照光が前記受光部で受光されて出力される対象参照値を取得し、
前記基準測定値、前記基準参照値、前記対象測定値、及び前記対象参照値を用いて、前記測定対象の各波長の反射率を算出する
ことを特徴とする分光測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分光測定装置、及び分光測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源により測定対象に照明光を照射し、当該測定対象の反射光を分光することで分光測定を実施する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の装置では、測定に先立って、照明光の基準分光強度を測定しておき、光源が点灯してからの経過時間に基づいて、各測定波長について補正するデータテーブルを予め取得する。そして、実際の測定によって取得された測定結果を、点灯後の経過時間と、上記データテーブルとを用いて補正する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９８５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の装置は、測定に先立って照明光の分光強度を計測し、照明光の照射からの経過時間に伴う分光強度の変化をデータテーブルに基づいて補正している。しかしながら、照明光への駆動電圧のわずかな変化や、環境変化等の影響により、測定に先立って測定された照明光の光量と、実際の測定時の照明光の光量とが完全に一致することはなく誤差が含まれる。従って、データテーブルを用いて測定結果を補正しても、上記誤差により測定精度が低下してしまうという課題がある。
【０００５】
本発明は、高精度な分光測定が実施可能な分光測定装置、及び分光測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一適用例に係る分光測定装置は、互いに対向する一対の反射膜を有し、前記一対の反射膜に入射した光から、前記反射膜間のギャップ寸法に応じた波長の光を出射させる干渉フィルターと、測定対象に照射された照明光が前記測定対象により反射された測定光、及び前記測定対象を介さない前記照明光である参照光を、それぞれ別光路にて前記干渉フィルターに導く入射光学系と、前記干渉フィルターから出射された前記測定光及び前記参照光をそれぞれ受光する受光部と、を備え、前記入射光学系は、前記測定光の主光軸を前記干渉フィルターの光軸に対して所定角度傾斜させて前記干渉フィルターに入射させ、前記参照光の主光軸を前記干渉フィルターの光軸に対して前記所定角度傾斜させて前記干渉フィルターに入射させることを特徴とする。
【０００７】
ここで、測定対象を介さない照明光である参照光とは、測定対象に照射される照明光であり、例えば、光源部からの光により測定対象の分光測定を行う場合では光源部から照射された光が参照光となり、外光により測定対象の分光測定を行う場合では外光が参照光となる。
本適用例では、入射光学系により測定光と参照光とがそれぞれ別光路にて干渉フィルターに導かれ、干渉フィルターの光軸（一対の反射膜に直交する軸）に対して同じ傾斜角度で傾斜して入射される。従って、干渉フィルターから出射される測定光及び参照光は同一波長となり、これらを、それぞれ受光部で受光することで、反射膜間のギャップ寸法に応じた波長の測定光の光量と参照光の光量とを同時に取得することができる。このように、測定光が測定された際の参照光の光量を取得することにより、照明光の経時的変化による影響を抑制でき、精度の高い分光測定を実施することができる。
【０００８】
本適用例の分光測定装置において、前記干渉フィルターの光軸及び前記測定光の主光軸を含む平面は、前記干渉フィルターの光軸及び前記参照光の主光軸を含む平面と異なることが好ましい。
本適用例では、干渉フィルターの光軸及び測定光の主光軸を含む平面（測定光面）と、干渉フィルターの光軸及び参照光の主光軸を含む平面（参照光面）とが異なる平面である。すなわち、測定光面と参照光面とが交差している。言い換えれば、入射光学系は、干渉フィルターの光軸方向から見て参照光の光路と測定光の光路が非対称となるように、測定光及び参照光を干渉フィルターに導く。
このような構成では、参照光が干渉フィルターに反射されて測定光の光路に入り迷光となる不都合を抑制できる。つまり、測定光面と参照光面とが同じである（干渉フィルターの光軸方向からみて測定光の光路と参照光の光路が対称である）場合、干渉フィルターへの参照光の入射角と、測定光の入射角とが同じ角度であるため、参照光が測定光の光路に正反射されることがある。この場合、測定光に入った参照光が測定対象にて反射されることで、迷光成分となる。これに対して、本適用例では、測定光面と参照光面とが異なる面であるため、参照光が迷光となる不都合を抑制でき、測定精度を向上させることができる。
【０００９】
本適用例の分光測定装置において、前記受光部は、前記測定光を受光する測定光用受光素子、及び前記参照光を受光する参照光用受光素子を有することが好ましい。
本適用例では、測定光用受光素子により測定光を受光し、参照光用受光素子により参照光を受光する。このような構成では、測定光用受光素子及び参照光用受光素子により、測定光及び参照光の光量をそれぞれ個別に精度よく検出することができる。つまり、測定光用受光素子に参照光が受光されたり、参照光用受光素子に測定光が受光されたりする不都合を抑制でき、測定精度を向上させることができる。また、干渉フィルターから出射された測定光の光路上に測定光用受光素子を配置し、干渉フィルターから出射された参照光の光路上に測定光用受光素子を配置すればよく、干渉フィルターの後段に各光を導くための光学系（例えばレンズ等）の配置を省略又は簡略化できる。
【００１０】
本適用例の分光測定装置において、前記測定光用受光素子は、複数の画素を有し、前記干渉フィルターから出力された前記測定光の像を撮像する撮像素子であり、前記測定光の光路上に前記撮像素子に像を結像させる結像光学系が設けられていることが好ましい。
本適用例では、測定光用受光素子に撮像素子が用いられており、結像光学系により測定光が撮像素子に結像される。これにより、測定対象の分光画像を取得することができる。
【００１１】
本適用例の分光測定装置において、前記受光部は、複数の画素を有する撮像素子であり、前記測定光を検出する測定画素領域と、前記参照光を検出する参照画素領域とを有することが好ましい。
本適用例では、測定光及び受光部が１つの撮像素子により受光され、この撮像素子において、測定光を受光する測定画素領域と、参照光を受光する参照画素領域とが設けられている。このような構成では、１つの撮像素子により測定光及び参照光の光量を検出することができ、構成の簡略化を図れる。また、測定光用の受光部と、参照光用の受光部とを分ける場合、各受光部の受光特性の差により測定精度が低下する可能性がある。これに対して、本適用例では、測定光及び参照光を同じ受光特性の撮像素子により受光させることができ、測定精度の向上を図れる。
【００１２】
本適用例の分光測定装置において、標準白色対象により反射された基準測定光が前記受光部に受光されて出力される基準測定値、及び前記基準測定値が出力された際に前記参照光が前記受光部で受光されて出力される基準参照値を取得する基準値取得手段と、前記測定対象により反射された前記測定光が前記受光部に受光されて出力される対象測定値、及び前記対象測定値が出力された際に前記参照光が前記受光部で受光されて出力される対象参照値を取得する対象値取得手段と、前記基準測定値、前記基準参照値、前記対象測定値、及び前記対象参照値を用いて、前記測定対象の各波長の反射率を算出する反射率測定手段と、を備えていることが好ましい。
【００１３】
本適用例では、基準値取得手段は、標準白色対象に対する測定光の光量（基準測定値）、及びその基準測定値を取得した際の参照光の光量（基準参照値）を取得する。また、対象値取得手段は、測定対象に対する測定光の光量（対象測定値）、及びその対象測定値を取得した際の参照光の光量（対象参照値）を取得する。そして、反射率測定手段は、これらの基準測定値、基準参照値、対象測定値、対象参照値に基づいて、測定対象の各波長の反射率を測定（算出）する。
このような構成では、測定光に対する対象測定値と、標準白色対象に対する基準測定値とにより算出される測定対象の反射率を算出でき、さらに、対象参照値と基準参照値とを用いて、対象測定値が測定されたタイミングにおける照明光の光量、及び標準白色対象が測定されたタイミングにおける照明光の光量の差を補正することができる。
これにより、測定対象に対して照射される照明光の条件を同一にして、測定対象の反射率を算出でき、測定精度の更なる向上を図ることができる。
【００１４】
本発明の一適用例に係る分光測定方法は、互いに対向する一対の反射膜を有し、前記一対の反射膜に入射した光から、前記反射膜間のギャップ寸法に応じた波長の光を出射させる干渉フィルターと、測定対象に照射された照明光が前記測定対象により反射された測定光、及び前記測定対象を介さない前記照明光である参照光を、それぞれ別光路にて前記干渉フィルターに導く入射光学系と、前記干渉フィルターから出射された前記測定光及び前記参照光をそれぞれ受光する受光部と、を備え、前記入射光学系が、前記測定光の主光軸を前記干渉フィルターの光軸に対して所定角度傾斜させて前記干渉フィルターに入射させ、前記参照光の主光軸を前記干渉フィルターの光軸に対して前記所定角度傾斜させて前記干渉フィルターに入射させる分光測定装置における分光測定方法であって、標準白色対象により反射された基準測定光が前記受光部に受光されて出力される基準測定値、及び前記基準測定値が出力された際に前記参照光が前記受光部で受光されて出力される基準参照値を取得し、前記測定対象により反射された前記測定光が前記受光部に受光されて出力される対象測定値、及び前記対象測定値が出力された際に前記参照光が前記受光部で受光されて出力される対象参照値を取得し、前記基準測定値、前記基準参照値、前記対象測定値、及び前記対象参照値を用いて、前記測定対象の各波長の反射率を算出することを特徴とする。
【００１５】
本適用例では、基準測定値及び基準参照値を同時に取得することができ、対象測定値及び対象参照値を同時に取得することができる。したがって、これらの基準測定値、基準参照値、対象測定値、及び対象参照値を用いて反射率を求めることで、精度の高い分光測定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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。
【図２】第一実施形態における波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。
【図３】第一実施形態における波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図４】第一実施形態における分光測定方法を示すフローチャート。
【図５】本発明に係る第二実施形態の光学モジュールの概略構成を示す図。
【図６】本発明に係る第三実施形態の光学モジュールの概略構成を示す図。
【図７】本発明に係る第四実施形態の光学モジュールの概略構成を示す図。
【図８】本発明に係る第五実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。
【図９】第五実施形態の分光測定方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第一実施形態の分光測定装置について、図面に基づいて説明する。
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図である。
図１に示すように、分光測定装置１は、光学モジュール１０と、フィルター制御回路２０と、信号処理回路３０と、制御部４０と、を含んで構成されている。
この分光測定装置１は、光源２から測定対象Ｘに対して照明光を照射し、測定対象Ｘで反射された照明光を測定光として光学モジュール１０で受光し、かつ、光源２からの照明光を参照光として、直接（測定対象Ｘを介さず）光学モジュール１０で受光する。そして、光学モジュール１０から信号処理回路３０を介して制御部４０に、測定光及び参照光の光量（測定値）が出力され、制御部４０は、これらの測定値に基づいて、測定対象Ｘの分光測定を実施する。
なお、光源２としては、例えばタングステンランプやＬＥＤ光源等の他、外光等であってもよい。また、図１では、光源２と分光測定装置１とが別構成となる例を示すがこれに限定されず、光源２として例えばタングステンランプやＬＥＤ光源等の光源部を用いる場合、分光測定装置１に光源部を組み込んでもよい。この場合、制御部４０により光源部の駆動制御を行ってもよい。
【００１８】
［光学モジュールの構成］
光学モジュール１０は、波長可変干渉フィルター５（本発明の干渉フィルター）と、入射光学系１１と、受光部１２と、を備えている。
光学モジュール１０は、入射光学系１１により測定光及び参照光を波長可変干渉フィルター５に導き、波長可変干渉フィルター５から出射（透過）された測定光及び参照光を受光部１２にて受光する。
【００１９】
［波長可変干渉フィルターの構成］
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、図２のＡ−Ａ線で切断した波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、図２及び図３に示すように、固定基板５１及び可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば各種ガラスや、水晶等により形成されており、本実施形態では、石英ガラスにより構成されるものとする。そして、これらの基板５１，５２は、図３に示すように、接合膜５３（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）により接合されることで、一体的に構成されている。具体的には、固定基板５１の第一接合部５１３、及び可動基板５２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等により構成された接合膜５３により接合されている。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１又は可動基板５２の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板５１、接合膜５３、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。
【００２０】
固定基板５１には、図３に示すように、本発明の一対の反射膜の一方を構成する固定反射膜５４が設けられている。また、可動基板５２には、本発明の一対の反射膜の他方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及び可動反射膜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、波長可変干渉フィルター５には、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の距離（ギャップ寸法）を調整するのに用いられる、本発明のギャップ変更部である静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた可動電極５６２と、を備え、各電極５６１，５６２が対向することにより構成されている。これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、電極間ギャップを介して対向する。ここで、これらの電極５６１，５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。
なお、本実施形態では、反射膜間ギャップＧ１が電極間ギャップよりも小さく形成される構成を例示するが、例えば波長可変干渉フィルター５により透過させる波長域によっては、反射膜間ギャップＧ１を電極間ギャップよりも大きく形成してもよい。
また、フィルター平面視において、可動基板５２の一辺側（例えば、図２における辺Ｃ３−Ｃ４）は、固定基板５１の辺Ｃ３´−Ｃ４´よりも外側に突出する。この可動基板５２の突出部分は、固定基板５１と接合されない電装部５２６であり、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１側から見た際に露出する面は、後述する電極パッド５６４Ｐ，５６５Ｐが設けられる電装面５２４となる。
同様に、フィルター平面視において、固定基板５１の一辺側（電装部５２６とは反対側）は、可動基板５２よりも外側に突出する。
【００２１】
（固定基板の構成）
固定基板５１には、エッチングにより電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板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、固定電極５６１及び可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
【００２２】
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を中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、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、固定電極５６１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、反射膜設置面５１２Ａとなる。
【００２３】
電極設置面５１１Ａには、静電アクチュエーター５６を構成する固定電極５６１が設けられている。この固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられている。また、固定電極５６１上に、固定電極５６１及び可動電極５６２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。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１の外周縁に接続された固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３は、電極配置溝５１１から辺Ｃ３´−Ｃ４´側（電装部５２６側）に向かって形成された接続電極溝（図示略）に沿って設けられている。この接続電極溝には、可動基板５２側に向かって突設されたバンプ部５６５Ａが設けられ、固定引出電極５６３は、バンプ部５６５Ａ上まで延出する。そして、バンプ部５６５Ａ上で可動基板５２側に設けられた固定接続電極５６５に当接し、電気的に接続される。この固定接続電極５６５は、接続電極溝に対向する領域から電装面５２４まで延出し、電装面５２４において固定電極パッド５６５Ｐを構成する。
【００２４】
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、フィルター中心点を中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。その他、固定反射膜５４上に透明電極を設ける構成や、導電性の固定反射膜５４を用い、当該固定反射膜５４から固定側電装部に接続電極を形成してもよく、この場合、固定電極５６１として、接続電極の位置に応じて、一部が切り欠かれた構成などとしてもよい。
【００２５】
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合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。更に、誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
【００２６】
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、低屈折率膜及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。
【００２７】
そして、固定基板５１の可動基板５２に対向する面のうち、エッチングにより、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び接続電極溝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には、第一接合膜５３１が設けられ、この第一接合膜５３１が、可動基板５２に設けられた第二接合膜５３２に接合されることで、上述したように、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
【００２８】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、フィルター中心点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、を備えている。
【００２９】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成される。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、可動電極５６２及び可動反射膜５５が設けられている。
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。このような反射防止膜は、低屈折率膜及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、可動基板５２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ことができる。
【００３０】
可動電極５６２は、所定の電極間ギャップを介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。この可動電極５６２は、固定電極５６１とともに静電アクチュエーター５６を構成する。また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁に接続された可動接続電極５６４が設けられている。この可動接続電極５６４は、可動部５２１から、固定基板５１に設けられた接続電極溝（図示略）に対向する位置に沿って、電装面５２４に亘って設けられており、電装面５２４において可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
【００３１】
また、可動基板５２には、上述したように、固定接続電極５６５が設けられており、この固定接続電極５６５は、バンプ部５６５Ａ（図２参照）を介して固定引出電極５６３に接続されている。
【００３２】
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、上述したように、電極間ギャップが反射膜間ギャップＧ１の寸法よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、赤外線や遠赤外線を用いる場合等、分光画像の取得対象波長域によっては、ギャップＧ１の寸法が、電極間ギャップの寸法よりも大きくなる構成としてもよい。
【００３３】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、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。従って、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、ダイアフラム状の保持部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。
【００３４】
可動基板５２において、第一接合部５１３に対向する領域は、第二接合部５２３となる。この第二接合部５２３には、第二接合膜５３２が設けられ、上述したように、第二接合膜５３２が第一接合膜５３１に接合されることで、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
【００３５】
［入射光学系の構成］
図１に戻り、入射光学系１１は、測定光入射光学系１１１と、参照光入射光学系１１２とを備えている。
測定光入射光学系１１１は、測定対象Ｘにより反射された測定光が入射され、当該測定光を波長可変干渉フィルター５に導く。ここで、測定光入射光学系１１１は、波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏ（すなわち、反射膜５４，５５の中心点（フィルター中心点）を通り、反射膜５４，５５に対して直交する軸）と、測定光の主光軸Ｌ１との為す角度が、所定の傾斜角度θとなるように、測定光入射光学系１１１を構成するレンズ等の各光学部材が構成されている。
【００３６】
参照光入射光学系１１２は、光源２からの参照光が入射され、当該参照光を波長可変干渉フィルター５に導く。ここで、参照光入射光学系１１２は、波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏと、参照光の主光軸Ｌ２との為す角度が、測定光の主光軸Ｌ１と波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏとが為す角度と同じ傾斜角度θとなるように、参照光入射光学系１１２を構成するレンズ等の各光学部材が構成されている。
【００３７】
すなわち、測定光及び参照光は、波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５に対して、それぞれ別光路から傾斜角度θで入射される。反射膜５４，５５への入射角が同一となるため、波長可変干渉フィルター５を透過した測定光の波長、及び参照光の波長も同一波長となる。
【００３８】
［受光部の構成］
受光部１２は、測定光用受光素子１２１と、参照光用受光素子１２２とを備えている。
測定光用受光素子１２１は、波長可変干渉フィルター５を透過した測定光の光路上に設けられ、測定光を受光する。そして、測定光用受光素子１２１は、測定光の受光量に応じた検出信号（測定値）を、信号処理回路３０に出力する。検出信号は、信号処理回路３０にて増幅等の信号処理を行われた後、制御部４０に出力される。
参照光用受光素子１２２は、波長可変干渉フィルター５を透過した参照光の光路上に設けられ、参照光測定光を受光する。そして、参照光用受光素子１２２は、参照光の受光量に応じた検出信号（参照値）を、信号処理回路３０に出力する。
【００３９】
［フィルター制御回路及び信号処理回路の構成］
フィルター制御回路２０は、波長可変干渉フィルター５の電極パッド５６４Ｐ，５６５Ｐに接続され、制御部４０からの指令に基づいて、静電アクチュエーター５６に対して駆動電圧を印加する。これにより、反射膜５４，５５間のギャップＧ１が、駆動電圧に応じた所定寸法に変更され、波長可変干渉フィルター５からギャップＧ１に応じた波長の光（測定光及び参照光）が透過される。
【００４０】
信号処理回路３０は、受光部１２から入力された各検出信号（アナログ信号）を増幅したのち、デジタル信号に変換して制御部４０に出力する。信号処理回路３０は、例えば、検出信号が電流値である場合、検出した電流値を電圧値に変換するＩ−Ｖ変換器や、検出信号を増幅するアンプや、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等により構成される。
なお、光学モジュール１０内に、フィルター制御回路２０や、信号処理回路３０が設けられる構成としてもよい。
【００４１】
［制御部の構成］
制御部４０は、図１に示すように、記憶部４１及び処理部４２を備えている。
記憶部４１は、例えばメモリーやハードディスクドライブ等により構成されている。この記憶部４１は、分光測定装置１の全体動作を制御するためのＯＳ（Operating System）や、各種プログラム、各種データを記憶する。
そして、記憶部４１は、前記データとして、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６を駆動させるためのＶ−λデータ等が記憶される。ここで、本実施形態では、波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏと各光（測定光及び参照光）の主光軸Ｌ１，Ｌ２との間の傾斜角度θとなっている。従って、反射膜５４，５５への入射角を（９０°−θ）とした場合における透過光の波長と、その波長を透過させるための静電アクチュエーター５６への駆動電圧との関係がＶ−λデータに記録されていることが好ましい。なお、反射膜５４，５５に対して垂直に光が入射する場合のＶ−λデータが記憶部４１に記憶され、処理部４２は、Ｖ−λデータに基づいて、入射角が（９０°−θ）となる場合の所望波長に対する駆動電圧を算出する構成などとしてもよい。
【００４２】
処理部４２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路や記憶回路により構成されている。この処理部４２は、記憶部４１に記憶された各種プログラムを読み込み、実行することで、図１に示すように、フィルター制御手段４２１、信号取得手段４２２、分光測定手段４２３（本発明の反射率測定手段）等として機能する。
【００４３】
フィルター制御手段４２１は、記憶部４１に記憶されたＶ−λデータに基づいて波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対して目標波長に対応した電圧を印加させ、波長可変干渉フィルター５から目標波長の光を透過させる。
信号取得手段４２２は、信号処理回路３０から入力された検出信号を取得する。
分光測定手段４２３は、取得した検出信号に基づいて、測定対象Ｘの分光測定を実施する。
【００４４】
［分光測定方法］
次に、上記のような分光測定装置１による測定対象Ｘの分光測定方法について図面に基づいて説明する。
図４は、本実施形態の分光測定方法を示すフローチャートである。
本実施形態の分光測定装置１による分光測定方法では、まず、操作者は、測定対象Ｘをセットし、分光測定装置１に対して分光測定を開始する旨の入力操作を行う。
これにより、フィルター制御手段４２１は、波長可変干渉フィルター５を駆動させて、測定波長域における複数の波長の光を波長可変干渉フィルター５から順次透過させる。また、信号取得手段４２２は、受光部１２にて順次受光される各波長の光の光量（対象測定値ＳＷλ及び対象参照値ＳＲλ）を取得する（ステップＳ１０）。
【００４５】
具体的には、フィルター制御手段４２１は、記憶部４１に記憶されたＶ−λデータから、目標波長に対する駆動電圧を読み込み、当該駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する旨の制御信号をフィルター制御回路２０に出力する。これにより、フィルター制御回路２０から静電アクチュエーター５６に駆動電圧が印加され、波長可変干渉フィルター５の反射膜５４，５５のギャップＧ１の寸法が変更される。また、フィルター制御手段４２１は、波長可変干渉フィルター５から透過される光が、例えば所定間隔（１０ｎｍ間隔等）となるように、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧を順次変更する。
一方、信号取得手段４２２は、駆動電圧が変更される毎に（波長可変干渉フィルター５から透過される光の波長が切り替えられる毎に）、測定光用受光素子１２１により受光された測定光の測定値（対象測定値ＳＷλ）と、当該測定光が測定光用受光素子１２１により受光された際に参照光用受光素子１２２にて受光された参照光の測定値（対象参照値ＳＲλ）とを取得する。
【００４６】
ここで、本実施形態では、上記のように、測定光の主光軸Ｌ１及び波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏが為す角、参照光の主光軸Ｌ２及び波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏが為す角が同じ傾斜角度θであるので、反射膜５４，５５への入射角が同一となる。従って、波長可変干渉フィルター５を透過する測定光及び参照光の波長は、同一波長となる。すなわち、本実施形態では、同一波長に対する対象測定値ＳＷλ及び対象参照値ＳＲλを、同時に取得することができる。
【００４７】
この後、分光測定手段４２３は、ステップＳ１０にて取得された波長毎の対象測定値ＳＷλ及び対象参照値ＳＲλに基づいて、下記式（１）により、波長毎の反射率Ｒλを算出する（ステップＳ１１）。
【００４８】
［数１］
Ｒλ＝ＳＷλ／ＳＲλ  …（１）
【００４９】
また、分光測定手段４２３は、ステップＳ１１により算出された波長毎の反射率（測定対象Ｘの分光スペクトル特性）の測定結果を、例えば図示略のディスプレイ等に出力する。
この後、処理部４２は、例えば操作者により継続して測定を行う旨が入力されたか否かを判定し（ステップＳ１２）、「Ｙｅｓ」の場合は、ステップＳ１０に戻る。また、「Ｎｏ」の場合は、分光測定処理を終了させる。
【００５０】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、入射光学系１１は、測定光を波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏに対して傾斜角度θで入射させ、参照光を測定光とは異なる光路にて波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏに対して傾斜角度θで入射させる。そして、受光部１２は、波長可変干渉フィルター５を透過した測定光及び参照光をそれぞれ個別に受光する。このような構成では、測定光の光量測定と同時に参照光の光量測定を実施できる。これにより、測定光の光量測定とは異なるタイミングで参照光の光量測定を行う場合に比べて、参照光の光量の経時変化の影響が抑制できる。
また、波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏに対して測定光の主光軸Ｌ１及び参照光の主光軸Ｌ２が同じ傾斜角度θで傾斜しており、反射膜５４，５５への入射角が同じとなる。したがって、波長可変干渉フィルター５を透過する測定光の波長及び参照光の波長は同一波長となる。
以上により、本実施形態では、測定光と同一波長かつ同一タイミングで検出された参照光に基づいて、測定対象Ｘの各波長に対する反射率を高精度に算出することができる。
【００５１】
本実施形態では、受光部１２は、測定光を受光する測定光用受光素子１２１と、参照光を受光する参照光用受光素子１２２とを備えている。このように、波長可変干渉フィルター５を透過した測定光及び参照光をそれぞれ別の受光素子で受光する構成とすることで、一方の光が他方の受光素子に入射される不都合を抑制でき、各光の光量を精度よく検出できる。また、測定光用受光素子１２１を測定光の光路上に配置し、参照光用受光素子１２２を参照光の光路上に配置すればよいため、測定光や参照光の光路を変更するための光学部材を不要にでき、これらの光学部材による反射や吸収も抑えられるので光量低下を抑制できる。
また、測定光用受光素子にて測定光を、参照光用受光素子にて参照光をそれぞれ個別に受光するので、測定光用受光素子で参照光が受光されたり、参照光用受光素子で測定光が受光されたりする不都合を抑制できる。
【００５２】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏ及び測定光の主光軸Ｌ１を含む平面と、光軸Ｏ及び参照光の主光軸Ｌ２を含む平面とが同一平面となる例を示した。これに対して、第二実施形態では、光軸Ｏ及び主光軸Ｌ１を含む平面と、光軸Ｏ及び主光軸Ｌ２を含む平面とが異なる点で、上記第一実施形態と相違する。
【００５３】
図５（Ａ）は、第二実施形態の光学モジュール１０Ａを示す概略図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）において波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏから入射光学系１１Ａを見た際の測定光入射光学系１１１及び参照光入射光学系１１２の配置関係を示す図である。なお、本実施形態は、第一実施形態の分光測定装置１における光学モジュール１０に変更を加えたものであり、フィルター制御回路２０、信号処理回路３０、及び制御部４０は、上記第一実施形態と同様であるため、図示は省略する。また、以降の説明において、第一実施形態と同一の構成については同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【００５４】
本実施形態の光学モジュール１０Ａでは、図５（Ａ）に示すように、測定光入射光学系１１１は、波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏに対して傾斜角度θとなるように、測定光を導く。また、参照光入射光学系１１２は、波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏに対して傾斜角度θとなるように、参照光を導く。ここで、本実施形態では、測定光の主光軸Ｌ１と光軸Ｏとを含む平面（測定光平面Ｐ１）と、参照光の主光軸Ｌ２と光軸Ｏとを含む平面（参照光平面Ｐ２）とが、それぞれ異なっている。より具体的には、図５（Ｂ）に示すように、測定光平面Ｐ１と参照光平面Ｐ２とが直交しており、光軸Ｏに沿って主光軸Ｌ１及び主光軸Ｌ２の位置を見た際に非対称となっている。
【００５５】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、測定光平面Ｐ１と参照光平面Ｐ２とが異なる。このため、参照光が波長可変干渉フィルター５により反射されて、測定光の光路に入って迷光成分となる不都合を抑制できる。これにより、より精度の高い分光測定を実施することができる。
また、測定光平面Ｐ１と参照光平面Ｐ２とが異なる平面であっても、その為す角度が小さい場合では、参照光が測定光の光路に入り、測定対象Ｘに照射される場合もある。これに対して、本実施形態では、測定光平面Ｐ１と参照光平面Ｐ２とが垂直となるように、入射光学系１１Ａが配置されている。これにより、参照光が波長可変干渉フィルター５にて反射された際に、測定光の光路内に入る不都合をさらに抑制することができ、測定精度の低下を抑制できる。
【００５６】
［第三実施形態］
次に、本発明に係る第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態の受光部１２は、測定対象Ｘの例えば１点の分光測定処理を実施するものであってもよく、測定光用受光素子１２１として、受光量に応じた検出信号を出力する受光素子であれば特に限定していない。これに対して、第三実施形態の分光測定装置１は、測定対象の分光画像を取得する。すなわち、第三実施形態では、測定光用受光素子として、イメージセンサー等の撮像素子を用いる点で上記第一実施形態と相違する。
【００５７】
図６は、本発明に係る第三実施形態の光学モジュールの概略構成を示す図である。
本実施形態では、図６に示すように、光学モジュール１０Ｂは、波長可変干渉フィルター５と、入射光学系１１Ｂと、波長可変干渉フィルター５と、結像光学系１３と、受光部１２Ａとを備える。
受光部１２Ａは、測定光用受光素子１２１Ａと、参照光用受光素子１２２とを備える。
測定光用受光素子１２１Ａとしては、複数の画素（図示略）を有するイメージセンサー（撮像素子）が用いられている。このようなイメージセンサーとしては、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary MOS）等を例示できる。
なお、参照光用受光素子１２２としては、受光量に応じた信号を出力するいかなる光電変換素子を用いてもよく、測定光用受光素子１２１Ａと同様、イメージセンサーを用いてもよい。
【００５８】
入射光学系１１Ｂは、測定光入射光学系１１１Ｂと、参照光入射光学系１１２Ｂと、入射導光レンズ１１３とを備える。また、結像光学系１３は、測定光結像光学系１３１と、参照光結像光学系１３２と、結像導光レンズ１３３とを備える。
ここで、測定光入射光学系１１１Ｂ、入射導光レンズ１１３、結像導光レンズ１３３、及び測定光結像光学系１３１は、テレセントリック光学系を構成する。すなわち、測定光入射光学系１１１Ｂ及び入射導光レンズ１１３は、波長可変干渉フィルター５の前後において測定光の各主光線を平行（又は略平行）にし、かつ、測定光の主光軸Ｌ１が光軸Ｏに対して傾斜角度θとなるように測定光を導く。また、結像導光レンズ１３３及び測定光結像光学系１３１は、波長可変干渉フィルター５から透過された測定光を測定光用受光素子１２１Ａに導くとともに、測定光用受光素子１２１Ａにおいて測定光を結像される。
【００５９】
参照光入射光学系１１２Ｂは、拡散板を含む複数のレンズ群により構成され、外光等の広い範囲の照明光を集光して入射導光レンズ１１３側に出射させる。そして、入射導光レンズ１１３は、参照光入射光学系１１２Ｂからの参照光の主光線を平行（又は略平行）にし、かつ、参照光の主光軸Ｌ２が、波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏに対して傾斜角度θで傾斜するように、参照光を波長可変干渉フィルター５に導く。
また、結像導光レンズ１３３は、波長可変干渉フィルター５を透過した参照光を参照光用受光素子１２２に向かうように導き、参照光結像光学系１３２は、参照光を参照光用受光素子１２２に結像させる。
【００６０】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、測定光用受光素子１２１Ａとして、複数の画素を有するイメージセンサーが用いられる。そして、測定光入射光学系１１１Ｂ、入射導光レンズ１１３、結像導光レンズ１３３、測定光結像光学系１３１により、テレセントリック光学系が構成され、波長可変干渉フィルター５の前後において、測定光の主光線を平行にし、かつ波長可変干渉フィルター５の光軸Ｏに対して測定光の主光軸Ｌ１を傾斜角度θで傾斜させたうえで、測定光用受光素子１２１Ａに結像させる。
このような構成では、上記実施形態と同様、精度の高い分光測定を実施することができるとともに、イメージセンサーにより、分光画像を取得することができる。すなわち、精度の高い分光画像を取得することができる。
【００６１】
［第四実施形態］
次に、本発明に係る第四実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記各実施形態では、測定光を受光する測定光用受光素子１２１,１２１Ａと、参照光を受光する参照光用受光素子１２２とを、それぞれ別体として設ける例を示した。これに対して、本実施形態では、１つの受光素子により、測定光及び参照光を受光する点で、上記各実施形態と相違する。
【００６２】
図７は、第四実施形態の光学モジュールの概略構成を示す図である。
本実施形態の光学モジュール１０Ｃは、波長可変干渉フィルター５と、第三実施形態と同様の入射光学系１１Ｂ及び結像光学系１３と、受光部１２Ｂとを備えている。
受光部１２Ｂは、図７に示すように、複数の画素を備えた１つの撮像素子（イメージセンサー）により構成されている。そして、受光部１２Ｂは、複数画素のうち、測定光が受光される測定画素領域１２Ｂ１と、参照光が受光される参照画素領域１２Ｂ２とを備えている。
【００６３】
ここで、本実施形態では、制御部４０の信号取得手段４２２は、受光部１２Ｂからの画像信号を取得すると、当該画像信号の各画素から、測定画素領域１２Ｂ１と、参照画素領域１２Ｂ２とを特定し、特定した測定画素領域１２Ｂ１における各画素の信号値を測定値、参照画素領域１２Ｂ２における各画素の信号値を参照値として取得する。
すなわち、本実施形態では、受光部１２Ｂにおける測定画素領域１２Ｂ１及び参照画素領域１２Ｂ２の位置は、入射光学系１１Ｂや結像光学系１３の配置により決まった領域となる。したがって、信号取得手段４２２は、その領域における各画素の信号値を取得することで、容易に測定光と参照光とを分離してそれぞれの光量を取得することができる。
【００６４】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、波長可変干渉フィルター５を透過した測定光及び参照光を、１つのイメージセンサーである受光部１２Ｂで受光し、受光部１２Ｂにおいて、測定光が受光される測定画素領域１２Ｂ１と、参照光を受光する参照画素領域１２Ｂ２とが設けられている。
例えば測定光用受光素子と、参照光用受光素子との２つの受光素子を用いる場合、これらの受光感度特性が異なると、測定対象Ｘに照射される照明光（参照光として検出）の光量測定に誤差が生じ、測定精度が低下することが考えられる。これに対して、上記構成により、本実施形態では、測定光及び参照光が同じ受光素子により受光されるため、受光感度の差による光量測定の誤差が生じず、測定精度を向上させることができる。
【００６５】
［第五実施形態］
次に、本発明に係る第五実施形態について図面に基づいて説明する。
上記第一実施形態では、測定光と同時に受光された参照光を測定対象Ｘに対して照射された照明光と同じ光量とし、（１）式を用いて、測定対象Ｘの反射率を算出した。
これに対して、第五実施形態では、標準白色板（標準白色対象）に対する分光測定により１次リファレンスデータを取得し、その１次リファレンスデータに基づいて測定光の反射率を算出する点で上記第一実施形態と相違する。
【００６６】
図８は、第五実施形態の分光測定装置１Ａの概略構成を示す図である。
本実施形態の分光測定装置１Ａでは、図８に示すように、制御部４０における処理部４２は、さらに、モード設定手段４２４としても機能する。また、本実施形態の信号取得手段４２２は、本発明の基準値取得手段及び対象値取得手段として機能する。
モード設定手段４２４は、リファレンスモードと、測定モードとを切り替える。ここで、リファレンスモードとは、測定対象Ｘの代わりに例えば所定の測定波長域における各波長の反射率が例えば９９〜１００％となる標準白色対象（白色板等）を用い、リファレンス用の基準値を測定するモードである。また、測定モードとは、測定対象Ｘの分光測定を行うモードである。
【００６７】
［分光測定装置１Ａの分光測定処理］
次に、本実施形態の分光測定装置１Ａの分光測定方法について、図面に基づいて説明する。
図９は、本実施形態の分光測定処理を示すフローチャートである。
本実施形態では、図４に示すステップＳ１０に先立って、１次リファレンスデータを取得する。
すなわち、本実施形態では、操作者は、標準白色板を測定物としてセットし、分光測定装置１Ａに対して、１次リファレンスデータの取得処理を指令する入力を行う。これにより、モード設定手段４２４は、動作モードをリファレンスモードに切り替える（ステップＳ１）。
【００６８】
リファレンスモードでは、操作者が分光測定装置１Ａに対して、分光測定の開始指示を入力すると、フィルター制御手段４２１は、図４におけるステップＳ１０と同様、波長可変干渉フィルター５を駆動させて、測定波長域における複数の波長の光を波長可変干渉フィルター５から順次透過させる。また、信号取得手段４２２は、図４のステップＳ１０と同様、受光部１２にて順次受光される測定光及び参照光の各波長の光の光量を取得する（ステップＳ２）。
このステップＳ２で取得された測定光の光量（基準測定値ＳＷλ−Ｒｅｆ）及び参照光の光量（基準参照値ＳＲλ―Ｒｅｆ）は、記憶部４１に記憶される。
【００６９】
次に、操作者の操作により、測定対象Ｘの分光測定を実施する旨が入力されると、処理部４２のモード設定手段４２４は、動作モードを測定モードに切り替える（ステップＳ３）。
そして、図４におけるステップＳ１０と同様の処理を実施し、測定対象Ｘに対する各波長の対象測定値ＳＷλ及び対象参照値ＳＲλを取得する。
【００７０】
この後、分光測定手段４２３は、ステップＳ２及びステップＳ１０にて取得された波長毎の対象測定値ＳＷλ及び対象参照値ＳＲλに基づいて、下記式（２）により、波長毎の反射率Ｒλを算出する（ステップＳ４）。
【００７１】
［数２］
Ｒλ＝ＳＷλ／ＳＷλ−Ｒｅｆ×ＳＲλ―Ｒｅｆ／ＳＲλ  …（２）
【００７２】
また、分光測定手段４２３は、ステップＳ４により算出された波長毎の反射率（測定対象Ｘの分光スペクトル特性）の測定結果を、例えば図示略のディスプレイ等に出力する。
この後、第一実施形態と同様、ステップＳ１２を実施する。
【００７３】
なお、各受光素子１２１，１２２にダークがある場合、先にこれらの各受光素子１２１，１２２のダークを遮光空間で検出し、以下の（３）式により、ダークを考慮した反射率Ｒλの算出を行ってもよい。この場合、より精度の高い反射率の算出が行える。（３）式において、ＤＷλは、波長λにおける測定光用受光素子１２１のダークであり、ＤＲλは、波長λにおける参照光用受光素子１２２のダークである。
【００７４】
［数３］
Ｒλ＝（ＳＷλ−ＤＷλ）／（ＳＷλ−Ｒｅｆ−ＤＷλ）×（ＳＲλ―Ｒｅｆ−ＤＲλ）／（ＳＲλ−ＤＲλ）  …（３）
【００７５】
［本実施形態の作用効果］
本実施形態では、標準白色板を用いた１次リファレンスデータ（基準測定値ＳＷλ−Ｒｅｆ、基準参照値ＳＲλ―Ｒｅｆ）と、測定対象Ｘに対する測定データ（対象測定値ＳＷλ、対象参照値ＳＲλ）とを用いて、測定対象Ｘの反射率を算出する。これにより、光源２から測定対象Ｘに対して照射される照明光と、光源２から直接光学モジュール１０に入射される参照光とに光量差がある場合でも、その光量差の影響を抑制した精度の高い分光測定を実施できる。つまり、測定対象Ｘの測定を実施する際の、光学モジュール１０及び測定対象Ｘとの相対位置と、１次リファレンスデータを取得する際の、光学モジュール１０及び標準白色板との相対位置とを同一にすることで、測定条件を同一にできる。この場合、１次リファレンスデータ取得時と、測定対象Ｘの測定データの取得時とにおいて、照明光の光量が異なる場合があるが、本実施形態では、（２）式に示すように、基準参照値ＳＲλ―Ｒｅｆ及び対象参照値ＳＲλを用いて、測定対象Ｘ又は標準白色板に照射される照明光の光強度条件が同一となるように補正している。これにより、光源２からの照明光の経時変化による影響を抑制した分光測定を行うことができる。
【００７６】
［実施形態の変形］
なお、本発明は上述の各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、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
【００７７】
例えば、上記各実施形態において、測定データに基づいて、測定対象Ｘの反射率Ｒλを測定したが、測定データに基づいて分光測定装置１,１Ａの波長校正を行ってもよい。例えば、反射率が既知である基準物に対する分光測定を実施し、（１）式や（２）式を用いて、各波長の反射率Ｒλを測定する。そして、予め記憶されていた基準物の既知の反射率と算出された反射率Ｒλとを比較して波長シフトを求め、分光測定装置１，１Ａにおける波長校正を行う。上述のように、上記分光測定装置１，１Ａは、測定光の測定値と同時に参照光の参照値を取得することができるため、精度の高い反射率Ｒλを算出することができる。したがって、算出された反射率Ｒλと基準物の既知の反射率との一致性を高度に判定することができる。これにより、波長シフトが起こっている場合にそのシフト量を高精度に算出することができ、適切な波長校正を行うことができる。
【００７８】
第一及び第二実施形態において、分光画像を取得せず、例えば測定対象Ｘにおける１点を測定部位とする場合では、測定光入射光学系１１１において、測定光を平行光にするコリメータレンズを用いてもよい。これにより、テレセントリック光学系等を用いる場合に比べて、レンズ等の光学部材の部品数を削減でき、構成の簡略化を図れる。
【００７９】
第二実施形態として、第一実施形態の分光測定装置１における光学モジュール１０に対して、測定光の主光軸Ｌ１と、参照光の主光軸Ｌ２とが、光軸Ｏに対して非対称となるように、測定光入射光学系１１１及び参照光入射光学系１１２の位置を設定する例を示したが、同様に、第三及び第四実施形態の光学モジュール１０,１０Ｂ，１０Ｃに対しても、測定光の主光軸Ｌ１と、参照光の主光軸Ｌ２とが、光軸Ｏに対して非対称となるように、測定光入射光学系１１１Ｂ及び参照光入射光学系１１２Ｂとの位置関係を設定してもよい。
【００８０】
第五実施形態において、第一実施形態の構成に対して、（２）式や（３）式を用いて反射率Ｒλを算出する例を示したが、第二から第四実施形態に対しても同様に、標準白色板を用いた１次リファレンスデータの取得処理を行った後、当該１次リファレンスデータを用いて（２）式や（３）式を用いて測定対象Ｘの反射率Ｒλを算出してもよい。
【００８１】
また、上記各実施形態において、干渉フィルターとして、静電アクチュエーター５６への電圧を変更することで反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を変更可能な波長可変干渉フィルター５を例示したが、これに限定されない。例えば、一対の反射膜間のギャップ寸法が固定されている干渉フィルターを用いてもよい。
また、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法に応じた波長の光を透過させる透過型の波長可変干渉フィルター５を例示したが、ギャップＧ１に応じた波長の光を反射させる反射型の波長可変干渉フィルター５を用いてもよい。
【００８２】
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上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。
【符号の説明】
【００８３】
１，１Ａ…分光測定装置、２…光源、５…波長可変干渉フィルター、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ…光学モジュール、１１，１１Ａ，１１Ｂ…入射光学系、１２，１２Ｂ…受光部、１２Ｂ１…測定画素領域、１２Ｂ２…参照画素領域、１３…結像光学系、４０…制御部、４１…記憶部、４２…処理部、５４…固定反射膜、５５…可動反射膜、５６…静電アクチュエーター、１１１，１１１Ｂ…測定光入射光学系、１１２，１１２Ｂ…参照光入射光学系、１２１，１２１Ａ…測定光用受光素子、１２２…参照光用受光素子、１３１…測定光結像光学系、１３２…参照光結像光学系、１３３…結像導光レンズ、４２１…フィルター制御手段、４２２…信号取得手段、４２３…分光測定手段、４２４…モード設定手段、Ｇ１…ギャップ、Ｌ１…測定光の主光軸、Ｌ２…参照光の主光軸、Ｏ…光軸、Ｐ１…測定光平面、Ｐ２…参照光平面、Ｘ…測定対象、θ…傾斜角度。
【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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【図９】
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