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CN104656176A - 光学滤波器装置、光学模块以及电子设备 - Google Patents

光学滤波器装置、光学模块以及电子设备 Download PDF

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CN104656176A
CN104656176A CN201410659191.2A CN201410659191A CN104656176A CN 104656176 A CN104656176 A CN 104656176A CN 201410659191 A CN201410659191 A CN 201410659191A CN 104656176 A CN104656176 A CN 104656176A
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Abstract

本发明提供一种光学滤波器装置、光学模块以及电子设备。光学滤波器装置(500)具备：波长可变干涉滤波器(501)，具有彼此相对的一对反射膜(54、55)以及改变一对反射膜(54、55)的间隙尺寸的静电致动器(56)；带通滤波器(502)，设置在一对反射膜(54、55)的光轴上。带通滤波器(502)具有多个使光透过的透过波段。

Description

光学滤波器装置、光学模块以及电子设备
技术领域
本发明关于光学滤波器装置、光学模块以及电子设备。
背景技术
以前，已知有使用法布里-珀罗标准具元件(光学滤波器装置)，从射入光测量规定波长的光的光量的测量装置(例如，参照专利文献1)。
该专利文献1中记载的装置，控制对致动器的施加电压，使构成光学滤波器装置的一对反射膜间的距离变化，使对应于反射膜间的间隙尺寸的波长的光透过，并由光接收元件接收。
然而，在如上述专利文献1中记载的测量装置中，在测量较宽波段的分光特性的情况下，作为构成光学滤波器装置的一对反射膜，优选使用Ag合金等金属膜。但是，在使用这种金属膜的情况下，透过光学滤波器装置的光的半幅值变大，分辨率降低。即，以实施光量测量的波长为中心的较宽波段的光从光学滤波器装置射出，存在不能获得精度较高的测量结果的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平01-94312号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供能够高精度地射出期望波长的光的光学滤波器装置、光学模块以及电子设备。
本发明的光学滤波器装置，其特征在于具备：波长可变干涉滤波器，具有彼此相对的一对反射膜以及改变所述一对反射膜的间隙尺寸的间隙改变部；以及带通滤波器，设置在所述一对反射膜的光轴上，其中，所述带通滤波器具有包括使光透过的多个透过波段的光学特性，并且所述各透过波段(wavelength band)各自不同。
在本发明中，在带通滤波器的光学特性(光透过率特性)中，设置有多个透过波段。即，在带通滤波器中，对于规定的波段，使光透过的透过波段和不使光透过(例如透过率为规定值以下)的非透过波段交替排列。在这种构成中，通过利用间隙改变部改变一对反射膜的间隙间隔，使从波长可变干涉滤波器射出的光的峰值波长在带通滤波器的透过波段内。对于从波长可变干涉滤波器射出的光，以对应于间隙间隔的峰值波长为中心的规定波段的光射出，但是在上述构成中，其中透过波段外的光(非透过波段的光)被带通滤波器阻挡，透过波段内的光透过。此时，在对应于峰值波长的透过波段以外的其他透过波段中，也有光透过，但是，由于从波长可变干涉滤波器射出的该其他透过波段中所包含的光的光量非常小，因此对测量精度的影响较小。
因此，在本发明中，能够从光学滤波器装置高精度地射出期望波长的光，实现了分辨率的提高。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，所述各透过波段比从所述波长可变干涉滤波器射出的光的半幅值小。
在本发明中，带通滤波器的各透过波段比从波长可变干涉滤波器射出的光的半幅值小。在这种构成中，比包含峰值波长在内的半幅值小的波段内的光从光学滤波器装置射出。在透过波段的带宽为半幅值以上的情况下，在作为期望波长的峰值波长的光以外，不需要的波长成分的光的光量也增大，不能实现足够的分辨率的提高。对此，如本发明，通过使透过波段的带宽比半幅值小，能够实现光学滤波器装置的分辨率的进一步的提高。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，多个所述透过波段的间隔比从所述波长可变干涉滤波器射出的光的半幅值的一半大。
在本发明中，夹着非透过波段的两个透过波段的间隔、即非透过波段的带宽，比从所述波长可变干涉滤波器射出的光的半幅值的一半大。
在非透过波段的宽度为半幅值的一半以下的情况下，透过对应于峰值波长的透过波段前后的透过波段的光的光量增大，在非透过波段中，不能充分地截断不需要的波长成分的光。对此，在本发明中，由于非透过波段的宽度为半幅值的一半以上，因此，在非透过波段中，能够充分地截断不需要的波长成分的光，不需要的波长成分的光的光量也变小。由此，实现了光学滤波器装置的分辨率的提高。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，所述带通滤波器在所述光轴上设置有多个。
在本发明中，具有同一透过波段以及非透过波段的带通滤波器设置有多个。在透过多个带通滤波器的情况下，非透过波段的透过率是将带通滤波器的非透过波段的透过率相乘。例如，在一个带通滤波器中的非透过波段的透过率为1％的情况下，如果使用两个带通滤波器，则该非透过波段的透过率为0.01％。因此，在本发明中，能够使非透过波段中的光的透过率进一步降低，能够更加可靠地截断不需要的波长成分的光，因此，能够实现光学滤波器装置的分辨率的进一步的提高。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，所述带通滤波器设置在光射入所述波长可变干涉滤波器的光射入侧。
在带通滤波器设置在波长可变干涉滤波器的光射出侧的情况下，存在从波长可变干涉滤波器射出的光被带通滤波器反射，再次射入波长可变干涉滤波器的情况，在该情况下，存在噪音成分增大并且分辨率降低的危险。对此，如本发明，通过将带通滤波器配置在光射入侧，能够降低上述的危险，实现了光学滤波器装置的分辨率的提高。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，所述带通滤波器由电介质多层膜构成。
在本发明中，带通滤波器由电介质多层膜构成。在该情况下，通过控制高反射层和低反射层的膜厚，能够容易地形成带通滤波器，能够使制造效率性提高。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，所述带通滤波器的多个所述透过波段以外的波段中的光的透过率为10％以下。
在本发明中，由于非透过波段中的光的透过率为10％以下，因此，能够抑制该非透过波段中的不需要的波长成分的光的射出，实现了光学滤波器装置的分辨率的提高。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，所述波长可变干涉滤波器具备设置有所述一对反射膜中的任一个的基板，所述带通滤波器设置于所述基板。
在本发明中，带通滤波器设置于设置有波长可变干涉滤波器的反射膜的基板。因此，能够将波长可变干涉滤波器和带通滤波器一体化，能够实现光学滤波器装置的小型化。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，具有收纳所述波长可变干涉滤波器的框体。
在本发明中，由于波长可变干涉滤波器被收纳于框体，因此能够保护光学滤波器装置不受外力。并且，由于能够抑制带电粒子等的侵入，因此能够抑制带电粒子附着于反射膜等而引起的性能降低(例如由于带电粒子所引起的库仑力而间隙尺寸进行变动的不良情况等)。
在本发明的光学滤波器装置中，优选的是，所述框体具有设置在所述一对反射膜的光轴上并且使光透过的透光部件，所述带通滤波器设置于所述透光部件。
在本发明中，带通滤波器设置于框体的透光部件。在这种构成中，能够使用现有的波长可变干涉滤波器，能够实现利用的扩大。
本发明的光学模块，其特征在于具有光学滤波器装置和光接收部，光学滤波器装置具有：波长可变干涉滤波器，该波长可变干涉滤波具有彼此相对的一对反射膜以及改变所述一对反射膜的间隙尺寸的间隙改变部；以及带通滤波器，设置在所述一对反射膜的光轴上。光接收部接收从所述光学滤波器装置射出的光。所述带通滤波器具有包括使光透过的多个透过波段的光学特性，并且所述各透过波段各自不同。
在本发明中，与上述发明同样，能够提高光学滤波器装置的分辨率。因此，通过使从光学滤波器装置提取的光由光接收部接收，能够高精度地检测期望波长的光的光量。
本发明的电子设备，其特征在于具有光学滤波器装置和控制部，光学滤波器装置具有：波长可变干涉滤波器，该波长可变干涉滤波具有彼此相对的一对反射膜以及改变所述一对反射膜的间隙尺寸的间隙改变部；以及带通滤波器，设置在所述一对反射膜的光轴上。控制部控制所述光学滤波器装置。所述带通滤波器具有包括使光透过的多个透过波段的光学特性，并且所述各透过波段各自不同。
在本发明中，与上述发明同样，能够以高分辨率使光从光学滤波器装置射出。因此，电子设备能够基于该光实施正确的处理。
附图说明
图1是示出第一实施方式的分光测量装置的概略构成的框图。
图2是示出第一实施方式的波长可变干涉滤波器的概略构成的俯视图。
图3是图2中的A-A线的截面图。
图4是示出第一实施方式的波长可变干涉滤波器的光学特性的视图。
图5是示出第一实施方式的带通滤波器的光学特性的视图。
图6是示出第一实施方式的光学滤波器装置的光学特性的视图。
图7是示出第二实施方式的光学滤波器装置的概略构成的截面图。
图8是示出第三实施方式的光学滤波器装置的概略构成的截面图。
图9是示出作为本发明的其他实施方式的光源检查装置中的光源的照射强度特性以及波长可变干涉滤波器的光学特性的视图。
图10是示出上述光源检查装置中的带通滤波器的光学特性的视图。
图11是示出上述光源检查装置中的光源的照射强度特性以及光学滤波器装置的光学特性的视图。
图12是示出作为本发明的电子设备的其他例的比色装置的概略构成的框图。
图13是作为本发明的电子设备的其他例的气体检测装置的概略图。
图14是示出图13的气体检测装置的控制系统的框图。
图15是示出作为本发明的电子设备的其他例的食物分析装置的概略构成的框图。
图16是示出作为本发明的电子设备的其他例的分光照相机的概略构成的模式图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，基于附图，对本发明涉及的第一实施方式进行说明。
[分光测量装置的构成]
图1是示出本发明涉及的分光测量装置的概略构成的框图。
分光测量装置1是本发明的电子设备的一例，是分析被测量对象X反射的测量对象光中的各波长的光强度，测量分光光谱的装置。并且，在本实施方式中，示出测量被测量对象X反射的测量对象光的例子，但是，作为测量对象X，例如在使用液晶面板等发光体的情况下，也可以将从该发光体发出的光作为测量对象光。
并且，如图1所示，该分光测量装置1具有光学模块10、处理从光学模块10输出的信号的控制部20。
[光学模块的构成]
光学模块10具有光学滤波器装置500、检测器11、I-V变换器12、放大器13、A/D变换器14、驱动控制部15。
该光学模块10使被测量对象X反射的测量对象光通过入射光学系统(图示省略)，向光学滤波器装置500引导，使透过光学滤波器装置500的光由检测器11(光接收部)接收。并且，从检测器11输出的检测信号经由I-V变换器12、放大器13、A/D变换器14输出至控制部20。
[光学滤波器装置的构成]
图2是示出光学滤波器装置500的概略构成的俯视图，图3是示出由图2的A-A线切断的光学滤波器装置500的概略构成的截面图。
如图3所示，本实施方式的光学滤波器装置500具有波长可变干涉滤波器501、带通滤波器502。
如图2、3所示，波长可变干涉滤波器501具有固定基板51以及可动基板。这些固定基板51以及可动基板52例如分别由钠玻璃、结晶性玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃等各种玻璃或水晶等形成。并且，在由分光测量装置1测量的测量对象波长区域例如为红外波长区域的情况下，也可以由Si等形成。并且，如图3所示，这些固定基板51以及可动基板52通过接合膜53(第一接合膜531以及第二接合膜532)被接合，从而被一体构成。具体来说，固定基板51的第一接合部513以及可动基板52的第二接合部523，例如通过由硅氧烷为主要成分的等离子聚合膜等构成的接合膜53被接合。
并且，在以后的说明中，将从固定基板51或者可动基板52的基板厚度方向观看的俯视观察，即，从固定基板51、接合膜53以及可动基板52的层叠方向观看光学滤波器装置500的俯视观察，称为滤波器俯视观察。
如图3所示，在固定基板51上设置有构成本发明的一对反射膜中的一个的固定反射膜54。并且，在可动基板52上，设置有构成本发明的一对反射膜中的另一个的可动反射膜55。这些固定反射膜54以及可动反射膜55经由反射膜间间隙G1而相对配置。
并且，在波长可变干涉滤波器501上，设置有用于调整间隙G1的距离(间隙尺寸)的静电致动器56(间隙改变部)。该静电致动器56具有设置于固定基板51的固定电极561、设置于可动基板52的可动电极562，通过各电极561、562相对向而构成。这些固定电极561、可动电极562经由电极间间隙G2相对向。在这里，这些电极561、562可以是分别直接设置于固定基板51以及可动基板52的基板表面的构成，也可以是经由其他膜部件设置的构成。
并且，在本实施方式中，例示了间隙G1被形成为比电极间间隙小的构成，但是，例如也可以根据利用波长可变干涉滤波器501透过的波段，将间隙G1形成得比电极间间隙G2大。
并且，在滤波器俯视观察中，固定基板51的边C1-C2与可动基板52的边C1’-C2’相比向外侧突出，构成固定侧电子部件安装部514。并且，可动基板52的边C3’-C4’与固定基板51的边C3-C4相比向外侧突出，构成可动侧电子部件安装部524。
(固定基板的构成)
如图3所示，固定基板51设置于光学滤波器装置500(波长可变干涉滤波器501)中的光射入侧。
在该固定基板51上，通过蚀刻形成电极配置槽511以及反射膜设置部512。
电极配置槽511在滤波器俯视观察中形成以固定基板51的滤波器中心点O为中心的环状。反射膜设置部512在上述俯视观察中，从电极配置槽511的中心部向可动基板52侧突出形成。该电极配置槽511的槽底面成为固定电极561所配置的电极设置面511A。并且，反射膜设置部512的突出前端面成为反射膜设置面512A。
并且，在固定基板51上，在从电极配置槽511至固定侧电子部件安装部514的区域、以及从电极配置槽511至边C3-C4的区域设置有连接电极槽511B。并且，在本实施方式中，电极设置面511A、连接电极槽511B的底部、以及固定侧电子部件安装部514的表面成为同一平面。
在电极设置面511A上，设置有构成静电致动器56的固定电极561。更具体地说，固定电极561设置在电极设置面511A中与后述的可动部521的可动电极562相对的区域。并且，也可以形成在固定电极561上层叠用于确保固定电极561以及可动电极562之间的绝缘性的绝缘膜的构成。
并且，在固定基板51上，设置有连接于固定电极561的外周缘的固定连接电极563。该固定连接电极563从电极配置槽511遍及朝向固定侧电子部件安装部514的连接电极槽511B、固定侧电子部件安装部514设置。该固定连接电极563在固定侧电子部件安装部514中构成与后述的内侧端子部电连接的固定电极垫563P。
并且，在本实施方式中，示出在电极设置面511A上设置有一个固定电极561的构成，但是，例如也可以形成设置有两个电极的构成(双重电极构成)等，该两个电极形成以滤波器中心点O为中心的同心圆。此外，也可以形成以下构成等：在固定反射膜54上设置有透明电极；或使用导电性的固定反射膜54，从该固定反射膜54至固定侧电子部件安装部514形成连接电极，在该情况下，作为固定电极561，对应连接电极的位置而将一部分切除。
如上所述，反射膜设置部512在与电极配置槽511同轴上，形成直径尺寸比电极配置槽511小的大致圆柱状，具有该反射膜设置部512的与可动基板52相对的反射膜设置面512A。
如图3所示，在该反射膜设置部512上，设置有固定反射膜54。作为该固定反射膜512，例如可以使用Ag等金属膜或Ag合金等合金膜。这种金属膜或者合金膜例如对于从可见光区域遍及近红外区域的较宽波段具有较高的反射特性。因此，在波长可变干涉滤波器501中，通过改变反射膜54、55之间的间隙G1，能够选择从可见光区域遍及近红外区域的较宽波段的光进行射出。
并且，在本实施方式中，在分光测量装置1中，为了能够进行从可见光区域至近红外区域的分光测量，使用如上所述的反射膜54，但是，例如在由分光测量装置1测量的对象波段较窄的情况下，也可以使用电介质多层膜。此外，也可以使用在电介质多层膜上层叠有金属膜(或者合金膜)的反射膜、在金属膜(或者合金膜)上层叠有电介质多层膜的反射膜、将单层的折射层(TiO2或SiO2等)和金属膜(或者合金膜)层叠的反射膜等。
并且，在固定基板51的与可动基板52相对的面中，没有通过蚀刻形成电极配置槽511、反射膜设置部512以及连接电极槽511B的面构成第一接合部513。在该第一接合部513上设置有第一接合膜531，通过该第一接合膜531接合于设置在可动基板52上的第二接合膜532，如上所述，固定基板51以及可动基板52被接合。
(可动基板的构成)
可动基板52具有以滤波器中心点O为中心的圆形状的可动部521、与可动部521同轴并保持可动部521的保持部522。
可动部521与保持部522相比，厚度尺寸形成得较大。该可动部521在滤波器俯视观察中，形成至少比反射膜设置面512A的外周缘的直径尺寸大的直径尺寸。并且，在该可动部521上，设置有可动电极562以及可动反射膜55。
并且，与固定基板51同样，在可动部521的与固定基板51相反侧的面上，可以形成反射防止膜。这种反射防止膜能够通过交替层叠低折射率膜以及高折射率膜而形成，能够降低可动基板52的表面的可见光的反射率，增大透过率。
可动电极562经由间隙G2与固定电极561相对，形成与固定电极561同一形状的环状。该可动电极562与固定电极561一起构成静电致动器56。并且，在可动基板52上设置有与可动电极562的外周缘连接的可动连接电极564。该可动连接电极564从可动部521，在与设置于固定基板51的边C3-C4侧的连接电极槽511B相对的位置，遍及可动侧电子部件安装部524设置，在可动侧电子部件安装部524中，构成与内侧端子部电连接的可动电极垫564P。
可动反射膜55在可动部521的可动面521A的中心部，与固定反射膜54经由间隙G1相对设置。作为该可动反射膜55，使用与上述固定反射膜54同一构成的反射膜。
并且，在本实施方式中，如上所述，示出间隙G2比间隙G1的尺寸大的例子，但是并不限定于此。例如，在使用红外线或远红外线作为测量对象光的情况下等，也可以根据测量对象光的波段，形成间隙G1的尺寸比间隙G2的尺寸大的构成。
保持部522是包围可动部521的周围的隔膜，厚度尺寸形成得比可动部521小。这种保持部522与可动部521相比易于弯曲，通过微小的静电引力就能够使可动部521向固定基板51侧位移。此时，由于可动部521与保持部522相比厚度尺寸大，刚性变大，因此，即使在保持部522由于静电引力被向固定基板侧拉伸的情况下，也不会引起可动部521的形状变化。因此，设置于可动部521的可动反射膜55也不会产生弯曲，能够将固定反射膜54以及可动反射膜55总是维持在平行状态。
并且，在本实施方式中，例示了隔膜状的保持部522，但是并不限定于此，例如，也可以形成以滤波器中心点O为中心，设置以等角度间隔配置的梁状的保持部的构成等。
在可动基板52中，与第一接合部513相对的区域成为第二接合部523。在该第二接合部523上设置有第二接合膜532，如上所述，通过第一接合膜531接合于第二接合膜532，固定基板51以及可动基板52被接合。
[波长可变干涉滤波器的光学特性]
接着，对如上所述的波长可变干涉滤波器501的光学特性(分光特性)进行说明。
图4示出在波长可变干涉滤波器501中，使反射膜54、55之间的间隙G1的尺寸变化，而使520nm的峰值波长的光透过时的光学特性。
从波长可变干涉滤波器501透过的光，由于反射膜54、55之间的间隙G1的尺寸，而峰值波长λp进行变动。并且，各反射膜54、55由于膜厚而反射率以及透过率发生变化，决定半幅值A。如果增大反射膜54、55的膜厚，则半幅值A变小，但是透过率(透过光量)降低。另一方面，如果减小膜厚，则半幅值A变大，透过光量增大。
在本实施方式中，通过分光测量装置1，从可见光区域到近红外光区域的测量对象波段以20nm间隔使光从波长可变干涉滤波器501依次透过。在该情况下，优选以从波长可变干涉滤波器501透过的光的半幅值A为30nm左右的方式设定反射膜54、55的膜厚尺寸。
并且，使光从波长可变干涉滤波器501透过时的半幅值A由于透过的光的波长而进行变化，但是在本实施方式中，为了简单地进行说明，例如使用成为测量对象的各波长的半幅值的平均值。
[带通滤波器的构成]
如图3所示，构成光学滤波器装置500的带通滤波器502设置于波长可变干涉滤波器501的固定基板51的与可动基板52相反侧的面。即，带通滤波器502在波长可变干涉滤波器501的光射入侧设置在反射膜54、55的光轴上。
该带通滤波器502例如由层叠有作为高折射层的TiO2和作为低折射层的SiO2的电介质多层膜构成。通过利用这种电介质多层膜构成带通滤波器502，对于固定基板51，例如通过蒸镀法或溅射法能够容易形成带通滤波器502。
[带通滤波器的光学特性]
图5是示出本实施方式的带通滤波器502的光学特性的视图。
带通滤波器502的透过特性对于测量对象波段具有多个透过波段Rp、这些透过波段Rp之间的非透过波段Rn。即，当从波长较短一侧向较高一侧扫描测量对象波段时，透过波段Rp和非透过波段Rn交替出现。此时，透过波段Rp的带宽比波长可变干涉滤波器501的半幅值A小，例如优选设定为3nm以上。在本实施方式中，示出透过波段Rp的带宽为4nm的例子。并且，相邻的透过波段Rp的间隔、即非透过波段Rn的带宽，优选设定为从波长可变干涉滤波器501透过的光的半幅值A的一半以上。在本实施方式中，示出从波长可变干涉滤波器501透过的光的半幅值A的一半为大约15nm，非透过波段Rn的带宽为16nm。
并且，非透过波段Rn中的透过率优选设定为10％以下，由此，能够对非透过波段Rn的光适当地进行遮光。
[光学滤波器装置的光学特性]
图6是示出将波长可变干涉滤波器501以及带通滤波器502的光学特性合在一起的光学滤波器装置的光学特性的视图。
如图6的虚线所示，透过波长可变干涉滤波器501的光形成以峰值波长λp为中心，半幅值A为大约30nm的光量分布，想要在分光测量装置1中测量的峰值波长λp的光以外的不需要的波长成分的光也有混入。
与此相对，在本实施方式中，如图6的实线所示，包含峰值波长λp的透过波段Rp(Rp0：λp-2≦λ≦λp+2)内的光透过，非透过波段Rn(例如，λp-18＜λ＜λp-2，λp+2＜λ＜λp+18)内的波段的不需要波长成分的光被截断。
并且，对应于峰值波长λp的透过波段Rp0以外的前后透过波段Rp1内的光，也从光学滤波器装置500透过，但是这些透过波段Rp1的光从峰值波长λp离开，与透过波段Rp0内的光的光量相比非常小。因此，透过这些透过波段Rp1的光的光量不会对测量精度带来影响。
[光学模块的探测器、I-V变换器、放大器、A/D变换器的构成]
接着，返回图1，对光学模块10进行说明。
检测器11对透过光学滤波器装置500的光进行接收(检测)，将基于光接收量的检测信号输出至I-V变换器12。
I-V变换器12将从检测器11输入的检测信号变换为电压值，并输出至放大器13。
放大器13将对应于从I-V变换器12输入的检测信号的电压(检测电压)放大。
A/D变换器14将从放大器13输入的检测电压(模拟信号)变换为数字信号，并输出至控制部20。
驱动控制部15基于控制部20的控制，对光学滤波器装置500的静电致动器56施加驱动电压。由此，在静电致动器56的固定电极561以及可动电极562之间产生静电引力，可动部521向固定基板51侧位移。
[控制部的构成]
接着，对分光测量装置1的控制部20进行说明。
控制部20例如通过组合CPU和存储器等而构成，控制分光测量装置1的整体动作。如图1所示，该控制部20具有波长设定部21、光量取得部22、分光测量部23。并且，在控制部20的存储器中，储存有示出透过光学滤波器装置500的光的波长、与对应于该波长而施加于静电致动器56的驱动电压的关系的V-λ数据。
波长设定部21设定由光学滤波器装置500提取的光的目标波长，并基于V-λ数据，向驱动控制部15输出用于使对应于所设定的目标波长的驱动电压施加于静电致动器56的指令信号。
光量取得部22基于由检测器11取得的光量，取得透过光学滤波器装置500的目标波长的光的光量。
分光测量部22基于由光量取得部22取得的光量，对测量对象光的光谱特性进行测量。
[分光测量装置中的测量处理]
接着，基于附图，对使用本实施方式的分光测量装置1的分光测量处理进行说明。
在本实施方式中，来自测量对象X的测量光，在射入波长可变干涉滤波器501之前，射入带通滤波器502。因此，在测量光中非透过波段Rn内的波长的光被截断的状态下射入波长可变干涉滤波器501。
并且，在分光测量处理中，波长设定部21从储存于存储器的V-λ数据，依次读出对测量对象波段的规定的目标波长的驱动电压，并向驱动控制部15依次输出用于将该驱动电压施加于静电致动器56的指令信号。
在这里，由波长设定部21依次读出的驱动电压例如是用于以20nm间隔取得测量对象波段的光量的驱动电压。例如，依次读出峰值波长λp为700nm时的驱动电压、峰值波长λp为680nm时的驱动电压、……峰值波长λp为400nm时的驱动电压。由此，从波长可变干涉滤波器501输出的光的峰值波长λp以20nm间隔，即带通滤波器502的透过波段Rp的中心波长的间隔进行变化。
此时，如上所述，通过带通滤波器502，非透过波段Rn内的光被截断。因此，从光学滤波器装置500射出的光中这些非透过波段Rn内的波长的光的光量非常小。
另一方面，对于从波长可变干涉滤波器501射出的光，由于以峰值波长λp为中心输出半幅值A的光，因此，相对于与峰值波长λp对应的透过波段Rp0的光的光量，其他透过波段Rp1的光的光量非常小。因此，对于透过光学滤波器装置500的光，以峰值波长λp为中心的透过波段Rp0的带宽内的光成为主要成分，通过检测器11检测出以高分辨率射出的光。
之后，控制部20的光量取得部22取得由检测器11接收的光的光量作为测量光量，例如储存于存储器等储存单元，分光测量部23基于相对于所取得的各波长的光量，算出相对于测量对象X的分光光谱。
[第一实施方式的作用效果]
在本实施方式中，光学滤波器装置500具有波长可变干涉滤波器501和带通滤波器502。并且，带通滤波器502具有分光特性，该分光特性具有对应于由分光测量装置1测量的目标波长(峰值波长)的多个透过波段Rp。
在这样的构成中，通过以对应于间隙G1的峰值波长λp的光包含在带通滤波器502的透过波段Rp0内的方式控制静电致动器56的驱动电压，包含峰值波长λp的透过波长的透过波段Rp0内的光透过光学滤波器装置500后由检测器11接收。另一方面，由于非透过波段Rn内的光被带通滤波器502截断，因此透过光量被充分地降低。并且，对于与峰值波长λp不对应的其他透过波段Rp1内的光，通过波长可变干涉滤波器501，光量被充分地降低到不影响测量精度的程度。如上所述，在本实施方式的光学滤波器装置500中，能够使峰值波长λp的光高精度地射出，从而能够实现分辨率的提高。
并且，光学模块10能够利用检测器11来检测由光学滤波器装置500以高分辨率射出的光，从而能够获得高精度的测量结果。因此，分光测量装置1能够基于该高精度的测量结果高精度地实施测量对象X的分光测量。
在本实施方式中，带通滤波器502中的透过波段Rp的带宽比透过波长可变干涉滤波器501的光的半幅值A小。在透过波段Rp的带宽比半幅值A大的情况下，以峰值波长λp为中心的较宽波长范围的光从光学滤波器装置500透过，存在不能实现足够的分辨率提高的情况。与此相对，本实施方式能够使以峰值波长λp为中心的较窄波长范围的光从光学滤波器装置500透过，因此与将透过波段Rp的带宽设定为半幅值以上的情况相比，能够实现分辨率的提高。
在本实施方式中，非透过波段Rn的带宽比半幅值A的一半大。因此，能够抑制与峰值波长λp对应的透过波段Rp0以外的其他透过波段Rp1的光的光量增大，因此实现了光学滤波器装置500的进一步的分辨率的提高。
在本实施方式中，在光学滤波器装置500中，带通滤波器502设置在波长可变干涉滤波器501的光射入侧。
在带通滤波器502设置在波长可变干涉滤波器501的光射出侧的情况下，存在被带通滤波器502反射的光射入波长可变干涉滤波器501的情况。与此相对，在本实施方式中，通过上述构成，透过波长可变干涉滤波器501的光不会被带通滤波器502反射，能够输入至检测器11。由此，实现了噪音的降低。
在本实施方式中，带通滤波器502由电介质多层膜构成。这种电介质多层膜通过蒸镀法或溅射法能够容易成膜，能够使制造效率性提高。
在本实施方式中，带通滤波器502中的非透过波段Rn的透过率为10％以下。因此，能够抑制在非透过波段Rn透过的不需要的波长成分的光的光量，实现了光学滤波器装置500的进一步的提高。
在本实施方式中，带通滤波器502形成于波长可变干涉滤波器501的固定基板51。因此，能够使波长可变干涉滤波器501和带通滤波器502一体化，从而能够实现光学滤波器装置500的薄型化。
[第二实施方式]
接着，基于附图，对本发明的第二实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中，示出在光学滤波器装置500中设置一个带通滤波器502的例子，但是在第二实施方式中，在光学滤波器装置中设置多个带通滤波器502这点与上述第一实施方式不同。
图7是示出本实施方式中的光学滤波器装置500A的概略构成的视图。并且，在以后的实施方式的说明中，对于与上述第一实施方式同样的构成赋予相同的符号，并省略或者简略化其说明。
如图7所示，本实施方式的光学滤波器装置500A具有波长可变干涉滤波器501、设置于该波长可变干涉滤波器501的固定基板51的多个带通滤波器502。
这些带通滤波器502分别具有同样的光学特性(透过特性)。即，被形成为在固定基板51上层叠多个(图7的例子中为三个)由第一实施方式中所示的电介质多层膜构成的带通滤波器502。
如果设置多个带通滤波器502，则具有将这些带通滤波器502的透过率相乘的透过特性。即，在带通滤波器502中，在非透过波段Rn中的透过率为10％的情况下，通过使用三个带通滤波器，则成为0.1％的透过率，能够使非透过波段Rn中的透过率接近0。因此，在本实施方式中，能够更加可靠地截断非透过波段Rn中的不需要的波长成分的光，从而能够使光学滤波器装置500A的分辨率进一步提高。
[第三实施方式]
接着，基于附图，对本发明的第三实施方式进行说明。
图8是示出本发明的第三实施方式涉及的光学滤波器装置500B的概略构成的截面图。
如图8所示，光学滤波器装置500B具有框体610，该框体610具有基底620和盖部630。通过将这些基底620以及盖部630接合，在内部形成收容空间，在该收容空间内收纳波长可变干涉滤波器501。
(基底的构成)
基底620例如由陶瓷等构成。该基底620具有底座部621和侧壁部622。
底座部621在滤波器俯视观察中例如构成具有矩形状的外形的平板状，筒状的侧壁部622从该底座部621的外周部向盖部630立起。
底座部621具有在厚度方向上贯通的开口部623。在将波长可变干涉滤波器501收容于底座部621的状态下，在从厚度方向观看底座部621的俯视观察中，该开口部623被设置成包括与反射膜54、55重叠的区域。
并且，在底座部621的与盖部630相反侧的面(基底外侧面621B)上，接合有覆盖开口部623的玻璃部件627。底座部621和玻璃部件627的接合，例如可以利用以下接合等：使用在高温下将玻璃原料熔解、淬火后的作为玻璃碎片的玻璃粉(低熔点玻璃)的低熔点玻璃接合；利用环氧树脂等的粘接等。在本实施方式中，收容空间内在维持减压的状态下气密地进行维持。因此，底座部621以及玻璃部件627优选使用低熔点玻璃进行接合。
并且，在底座部621的与盖部630相对的内面(基底内侧面621A)上，设置有与波长可变干涉滤波器501的电极垫563P、564P连接的内侧端子部624。内侧端子部624与电极垫563P、564P例如通过FPC(FlexiblePrinted Circuits，柔性印刷电路)等被连接。
并且，底座部621在内侧端子部624所设置的位置形成有贯通孔625。内侧端子部624经由贯通孔625连接于设置在底座部621的基底外侧面621B的外侧电子部626。
侧壁部622从底座部621的缘部立起，覆盖载置于基底内侧面621A的波长可变干涉滤波器501的周围。侧壁部622的与盖部630相对的面(端面622A)例如形成与基底内侧面621A平行的平坦面。
并且，在基底620上，例如使用粘接剂等固定材料固定波长可变干涉滤波器501。此时，波长可变干涉滤波器501可以固定于底座部621，也可以固定于侧壁部622。作为设置固定材料的位置，可以是多个地方，但是，为了抑制固定材料的应力传递至波长可变干涉滤波器501，优选的是在一个地方固定波长可变干涉滤波器501。
(盖部的构成)
盖部630在俯视中具有矩形状的外形，构成本发明的透光部件。该盖部例如由玻璃等构成。
如图8所示，盖部630接合于基底620的侧壁部622。作为接合方法，例如可以例示出使用低熔点玻璃的接合等。
并且，在本实施方式的光学滤波器装置500B中，带通滤波器502设置于盖部630。并且，在图8中，示出设置于盖部630的外表面(基底620的相反侧)的例子，但是并不限定于此，例如也可以形成设置于盖部630的内表面(基底620侧)的构成等。
并且，如第二实施方式，也可以形成设置有多个带通滤波器502的构成。
[第三实施方式的作用效果]
在如上述的本实施方式的光学滤波器装置500B中，由于通过框体610保护波长可变干涉滤波器501，因此能够防止由于外在因素所引起的波长可变干涉滤波器501的破损。并且，由于能够抑制带电粒子等向框体610内的侵入，因此能够抑制带电粒子向反射膜54、55的附着以及由于带电粒子产生库仑力而反射膜54、55之间的间隙尺寸进行变动的不良情况。
并且，如上述实施方式，带通滤波器502设置于框体610的盖部630。在这种构成中，例如能够将先前使用的波长可变干涉滤波器(在固定基板51上没有设置带通滤波器502的波长可变干涉滤波器)直接收纳在框体610内，从而能够使通用性提高。
并且，在本实施方式中，形成在收纳于框体610内的波长可变干涉滤波器501上没有直接设置带通滤波器502的构成，但是并不限定于此。例如，如上述第一实施方式或第二实施方式，也可以形成带通滤波器502不设置于盖部630，而直接设置于波长可变干涉滤波器501的构成等。此外，如第二实施方式，也可以形成多个带通滤波器502设置于盖部630的构成等。此外，如第一实施方式或第二实施方式，也可以形成在波长可变干涉滤波器501上设置带通滤波器502，并且在盖部630上也设置相同光学特性的带通滤波器502的构成。在该情况下，与第二实施方式同样，能够进一步降低对于非透过波段Rn的透过率。
[其他实施方式]
并且，本发明并不限定于上述的实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改良等包含在本发明内。
在上述实施方式中，作为反射膜54、55，例示了波及能够测量的波段较宽范围的金属膜、合金膜，但是，例如如上所述，也可以使用电介质多层膜。
在上述实施方式中，透过波长可变干涉滤波器501的光的半幅值大致一定，基于为其平均值的半幅值A说明了带通滤波器的光学特性，但是并不限定于此。
如上所述，对于透过波长可变干涉滤波器501的光，半幅值由于波长而进行变化。因此，也可以对成为测量对象的各波长设定带通滤波器502的透过波段Rp以及非透过波段Rn。例如，在波长可变干涉滤波器501中，在当520nm的波长的光透过时半幅值为30nm并且当400nm的波长的光透过时半幅值为40nm的情况下，也可以如下设定带通滤波器502的光学特性。即，将以带通滤波器502的波长520nm为中心的透过波段Rp520设定为3nm，将与该透过波段Rp520相邻的非透过波段Rn的带宽设定为比半幅值30nm的一半(15nm)大的16nm。另一方面，将以带通滤波器502的波长400nm为中心的透过波段Rp400设定为4nm，将与该透过波段Rp400相邻的非透过波段Rn的带宽设定为比半幅值40nm的一半(20nm)大的22nm。
这样，通过基于透过波长可变干涉滤波器501的各测量对象波长的半幅值，设定带通滤波器502的光学特性，能够从光学滤波器装置500、500A、500B射出更高分辨率的光。
在上述实施方式中，示出带通滤波器502中的透过波段的带宽比从波长可变干涉滤波器501射出的光的半幅值小的例子，但是并不限定于此。例如，在作为反射膜使用电介质多层膜的情况等从波长可变干涉滤波器射出的光的半幅值较小的情况下，也可以使透过波段的带宽比半幅值大到不会对测量精度带来影响的程度。但是，在该情况下，由于不需要的波长成分的光增大，因此优选设定为半幅值以下。
并且，在上述实施方式中，示出将带通滤波器502中的非透过波段的带宽设定为半幅值的一半以上的例子，但是并不限定于此。例如，在实施详细的比色处理的情况等，也可以通过取得的波长的取得间隔，将非透过波段的带宽设定为半幅值的不到一半。但是，由于透过波长可变干涉滤波器的光中的不需要的光成分所含有的量增大，优选设定为半幅值的一半以上。
在上述实施方式中，形成将带通滤波器502设定在波长可变干涉滤波器501的光射入侧的构成，但是并不限定于此。例如，也可以形成在波长可变干涉滤波器501的光射出侧设置带通滤波器502的构成等。
在上述实施方式中，示出带通滤波器502由电介质多层膜构成的例子，但是并不限定于此。例如，作为带通滤波器502，也可以通过组合多种单层截断滤波器而形成设定多个透过波段的构成。
在带通滤波器502中，示出非透过波长中的透过率为10％以下的例子，但是并不限定于此。例如，如第二实施方式，通过形成组合多个带通滤波器的构成，能够使对于光学滤波器装置的非透过波段的非透过波段的透过率降低。在这种情况下，可以使各带通滤波器502中的非透过波段中的透过率比10％大。例如，即使在非透过波段中的透过率为20％的情况下，通过组合两个带通滤波器，能够使非透过波段中的透过率降低到4％。
在上述实施方式中，示出在第一以及第二实施方式中将波长可变干涉滤波器501和带通滤波器502一体构成的例子。并且，在第三实施方式中，示出在框体610的盖部630上设置带通滤波器502的构成。与此相对，也可以形成将带通滤波器与波长可变干涉滤波器或框体分体设置的构成等。
在上述实施方式中，作为间隙改变部例示了静电致动器56，但是并不限定于此。作为间隙改变部，例如也可以形成通过控制对压电致动器的施加电压而使致动器伸缩并使反射膜间的间隙变化的构成等。并且，除此以外，能够例示通过使用空气压的致动器或使用感应线圈和磁铁而通过磁力使反射膜间的间隙变化的构成等。
作为本发明的电子设备，在上述各实施方式中，例示了分光测量装置1，除此以外，可以根据各种领域，适用本发明的光学滤波器装置、光学模块以及电子设备。
例如，可以使用于使多种波长的光射出的光源的检查装置等。
图9是示出光源检查装置中的光源的照射强度特性以及波长可变干涉滤波器的光学特性的视图。图10是示出该光源检查装置的带通滤波器的光学特性的视图。图11是示出该光源检查装置中的光源的照射强度特性以及光学滤波器装置的光学特性(波长可变干涉滤波器的光学特性×带通滤波器的光学特性)的视图。
如图9所示，在该例子中，作为光源，使用射出青绿(波长480nm～510nm)光的第一光源、射出绿(波长500nm～530nm)光的第二光源。并且，光源检查装置检查是否从第一光源以及第二光源适当地射出光。
在这种情况下，在以单体使用波长可变干涉滤波器的情况下，如图9所示，当检查一个光源(例如第一光源)的光时，由于来自另一个光源的光的一部分也从波长可变干涉滤波器射出，因此不能检查正确的光量。
与此相对，使用组合了如图10所示的带通滤波器和波长可变干涉滤波器的光学滤波器装置。由此，如图11所示，对于从光学滤波器装置射出的光，当检查一个光源的光时，基本上不能检测出从另一个光源射出的光。因此，能够高精度地检查是否从各光源适当地射出光。
并且，例如，如图12所示，也能够将本发明的电子设备适用于用于测量颜色的比色装置。
图12是示出具有光学滤波器装置500的比色装置400的一例的框图。
如图12所示，该比色装置400具有将光射出至测量对象X的光源装置410、比色传感器420(光学模块)、控制比色装置400的整体动作的控制装置430。并且，该比色装置400使从光源装置410射出的光被测量对象X反射，将反射的检查对象光由比色传感器420接收，基于从比色传感器420输出的检测信号，分析并测量检查对象光的色度，即测量对象X的颜色。
光源装置410具有光源411以及多个透镜412(图12中仅记载一个)，对测量对象X射出例如基准光(例如，白色光)。并且，在多个透镜412中可以含有准直透镜，在该情况下，光源装置410通过准直透镜使从光源411射出的基准光成为平行光，从未图示的投射透镜向测量对象X射出。并且，在本实施方式中，虽然例示了具有光源装置410的比色装置400，但是，例如在测量对象X为液晶面板等发光部件的情况下，也可以是不设置光源装置410的构成。
比色传感器420为本发明的光学模块，如图12所示，具有光学滤波器装置500、接收透过光学滤波器装置500的光的检测器11、改变透过光学滤波器装置500的光的波长的驱动控制部15。并且，比色传感器420在与光学滤波器装置500相对的位置，具有将测量对象X所反射的反射光(检查对象光)向内部引导的未图示的射入光学透镜。并且，该比色传感器420通过光学滤波器装置500，将从入射光学透镜射入的检查对象光中规定波长的光进行分光，分光后的光由检测器11接收。并且，代替光学滤波器装置500，也可以形成设置光学滤波器装置500A、500B的构成。
控制装置430控制比色装置400的整体动作。
作为该控制装置430，例如除了通用的个人计算机或便携信息终端以外，可以使用比色专用计算机等。并且，如图12所示，控制装置430被构成为具有光源控制部431、比色传感器控制部432以及比色处理部433等。
光源控制部431连接于光源装置410，例如，基于操作者的设定输入而将规定的控制信号输出至光源装置410，使规定亮度的白色光射出。
比色传感器控制部432连接于比色传感器420，例如，基于操作者的设定输入，设定由比色传感器420接收的波长，将用于检测该波长的光的光接收量的控制信号输出至比色传感器420。由此，比色传感器420的驱动控制部15基于控制信号，将电压施加于静电致动器56，驱动光学滤波器装置500。
比色处理部433从检测器11检测到的光接收量来分析测量对象X的色度。
并且，作为本发明的电子设备的其他例子，列举出用于检测特定物质的存在的基于光的系统。作为这种系统，例如，可以例示出采用使用了本发明的光学模块的分光计测方式，高灵敏度检测特定气体的车载用气体泄漏检测器或呼气检查用的光音响稀有气体检测器等气体检测装置。
以下，基于附图，对这种气体检测装置的一例进行说明。
图13是示出具有本发明的光学滤波器装置的气体检测装置的一例的概略图。
图14是示出图13的气体检测装置的控制系统的构成的框图。
如图13所示，该气体检测装置100被构成为具有：传感器芯片110；具有吸引口120A、吸引流路120B、排出流路120C以及排出口120D的流路120；主体部130。
主体部130由检测装置(光学模块)、控制部138(处理部)、供给电力的电力供给部139等构成。其中，检测装置(光学模块)包括：具有能够将流路120装卸的开口的传感器部盖131、排出单元133、框体134、光学部135、滤波器136、光学滤波器装置500以及光接收元件137(光接收部)等。控制部138(处理部)实施根据由光接收元件137接收的光而输出的信号的处理、或检测装置和光源部的控制。并且。代替光学滤波器装置500，也可以形成设置光学滤波器装置500A、500B的构成。并且，光学部135由射出光的光源135A、将从光源135A射入的光向传感器芯片110侧反射并将从传感器芯片侧射入的光向光接收元件137侧透过的光束分离器135B、透镜135C、135D、135E构成。
并且，如图14所示，在气体检测装置100的表面上，设置有操作面板140、显示部141、用于与外部的接口的连接部142、电力供给部139。在电力供给部139为充电电池的情况下，也可以具有用于充电的连接部143。
此外，如图14所示，气体检测装置100的控制部138具有由CPU等构成的信号处理部144、用于控制光源135A的光源驱动电路145、用于控制光学滤波器装置500的驱动控制部15、接收来自光接收元件137的信号的光接收电路147、接收来自通过读取传感器芯片110的代码而检测传感器芯片110的有无的传感器芯片检测器148的信号的传感器芯片检测电路149、以及控制排出单元133的排出驱动电路150等。
接着，对如上所述的气体检测装置100的动作进行说明。
在主体部130的上部的传感器部盖131的内部设置有传感器芯片检测器148，通过传感器芯片检测器148检测传感器芯片110的有无。如果信号处理部144检测到来自传感器芯片检测器148的检测信号，则判断为安装有传感器芯片110的状态，向显示部141发出显示能够实施检测动作的显示信号。
并且，例如如果通过操作者操作操作面板140，从操作面板140向信号处理部144输出用于开始检测处理的指示信号，则首先，信号处理部144将光源驱动的信号输出至光源驱动电路145，使光源135A动作。如果光源135A被驱动，则从光源135A射出单一波长并且直线偏振的稳定的激光。并且，在光源135A中内置有温度传感器或光量传感器，并将其信息向信号处理部144输出。并且，如果信号处理部144基于从光源135A输入的温度或光量判断光源135A进行稳定动作，则控制排出驱动电路150，使排出单元133动作。由此，含有应检测的目标物质(气体分子)的气体试样从吸引口120A向吸引流路120B、传感器芯片110内、排出流路120C、排出口120D引导。并且，在吸引口120A设置有除尘过滤器120A1，将比较大的粉尘或一部分水蒸气等除去。
传感器芯片110是组装有多个金属纳米构造体并利用局部表面等离子共振的传感器。在这种传感器芯片110中，通过激光在金属纳米构造体之间形成增强电场，如果气体分子进入该增强电场内，则产生含有分子振动信息的拉曼散射光以及瑞利散射光。
这些拉曼散射光或瑞利散射光通过光学部135射入滤波器136，通过滤波器136，瑞利散射光被分离，拉曼散射光射入光学滤波器装置500。并且，信号处理部144对驱动控制部15输出控制信号。由此，驱动控制部15与上述第一实施方式同样，使光学滤波器装置500的静电致动器56驱动，使对应于成为检测对象的气体分子的拉曼散射光被光学滤波器装置500分光。之后，如果分光后的光被光接收元件137接收，则对应于光接收量的光接收信号经由光接收电路147被输出至信号处理部144。在该情况下，能够从光学滤波器装置500高精度地提取成为目标的拉曼散射光。
信号处理部144将如上所述得到的对应于成为检测对象的气体分子的拉曼散射光的光谱数据与储存于ROM的数据进行比较，判断是否是目标的气体分子，进行物质的确定。并且，信号处理部144将其结果信息显示于显示部141，并从连接部142向外部输出。
并且，在上述图13以及图14中，例示了通过光学滤波器装置500将拉曼散射光进行分光并从分光后的拉曼散射光进行气体检测的气体检测装置100，但是，作为气体检测装置，也可以作为通过检测气体固有的吸光度而对气体种类进行确定的气体检测装置使用。在该情况下，使气体流入传感器内部，将检测入射光中被气体吸收的光的气体传感器作为本发明的光学模块使用。并且，这种通过气体传感器对流入传感器内的气体进行分析、辨别的气体检测装置成为本发明的电子设备。即使是这样的构成，也能够使用波长可变干涉滤波器来检测气体的成分。
并且，作为用于检测特定物质的存在的系统，并不限定于如上所述的气体的检测，能够例示利用近红外线分光进行的糖类的非侵袭性测量装置或食物、生物、矿物等信息的非侵袭性测量装置等物质成分分析装置。
以下，作为上述物质成分分析装置的一例，对食物分析装置进行说明。
图15是示出作为利用本发明的光学滤波器装置的电子设备的一例的食物分析装置的概略构成的视图。
如图15所示，该食物分析装置200具有检测器210(光学模块)、控制部220、显示部230。检测器210具有射出光的光源211、导入来自测量对象物的光的拍摄透镜212、将从拍摄透镜212导入的光进行分光的光学滤波器装置500、检测分光后的光的拍摄部130(检测部)。并且，代替光学滤波器装置500，也可以形成设置光学滤波器装置500A、500B的构成。
并且，控制部220具有实施光源211的开灯/关灯控制和开灯时的亮度控制的光源控制部221、控制光学滤波器装置500的驱动控制部15、控制拍摄部213并取得拍摄部213所拍摄的分光图像的检测控制部223、信号处理部224、储存部225。
在该食物分析装置200中，如果系统被驱动，则通过光源控制部221控制光源211，光从光源211照射于测量对象物。并且，被测量对象物反射的光通过拍摄透镜212射入光学滤波器装置500。光学滤波器装置500通过驱动控制部15的控制，利用如上述第一实施方式所示的驱动方法被驱动。由此，能够从光学滤波器装置500高精度地提取目标波长的光。并且，被提取的光例如被由CCD照相机等构成的拍摄部213拍摄。并且，被拍摄的光作为分光图像储存于储存部225。并且，信号处理部224控制驱动控制部15，使施加于光学滤波器装置500的电压值变化，取得对于各波长的分光图像。
并且，信号处理部224对储存于储存部225的各图像中的各像素的数据进行运算处理，求出各像素中的光谱。并且，在储存部225中例如储存有与对光谱的食物成分有关的信息，信号处理部224基于与储存于储存部225的食物有关的信息，分析所求出的光谱的数据，并求出检测对象中含有的食物成分及其含有量。并且，从得到的食物成分以及含有量还能够算出食物卡路里或新鲜度等。此外，通过分析图像内的光谱分布，还能够实施检查对象的食物中新鲜度降低部分的提取等，此外，还能够实施食物内含有的异物等的检测。
并且，信号处理部224进行使如上述得到的检查对象的食物的成分或含有量、卡路里或新鲜度等信息显示于显示部230的处理。
并且，在图15中，示出食物分析装置200的例子，但是，通过大致同样的构成，还可以作为上述以外的信息的非侵袭性测量装置进行利用。例如，可以作为血液等体液成分的测量、分析等分析活体成分的活体分析装置使用。作为这样的活体分析装置，例如作为测量血液等体液成分的装置，如果是检测酒精的装置，可以作为检测驾驶员的饮酒状态的防止带酒驾驶装置使用。并且，也可以作为具有这种活体分析装置的电子内视镜系统使用。
此外，也可以作为实施矿物的成分分析的矿物分析装置使用。
此外，作为本发明的光学滤波器装置、光学模块、电子设备，可以适用于以下的装置。
例如，通过使各波长的光的强度随时间变化，也能够利用各波长的光传送数据，在该情况下，通过设置于光学模块的波长可变干涉滤波器将特定波长的光分光并由光接收部接收，从而能够提取由特定波长的光传送的数据，这样，通过具有这种数据提取用光学模块的电子设备对各波长的光的数据进行处理，还可以实施光通信。
作为电子设备，也可以适用于通过利用本发明的光学滤波器装置将光分光而拍摄分光图像的分光照相机、分光分析机等。作为这种分光照相机的一例，列举出内置有波长可变干涉滤波器的红外线照相机。
图16是示出分光照相机的概略构成的模式图。如图16所示，分光照相机300具有照相机主体310、拍摄透镜单元320、拍摄部330。
照相机主体310是由操作者把持进行操作的部分。
拍摄透镜单元320设置于照相机主体310，将射入的图像光向拍摄部330引导。并且，如图16所示，该拍摄透镜单元320被构成为具有物镜321、成像透镜322、以及设置在这些透镜之间的光学滤波器装置500。并且，代替光学滤波器装置500，也可以形成设置光学滤波器装置500A、500B的构成。
拍摄部330由光接收元件构成，拍摄由拍摄透镜单元320引导的图像光。
在这种分光照相机300中，通过光学滤波器装置500使成为拍摄对象的波长的光透过，从而能够拍摄期望波长的光的分光图像。
此外，也可以将本发明的光学滤波器装置作为使规定波长的光透过的滤波器使用，例如，也可以作为利用光学滤波器装置仅将发光元件射出的规定波段的光中以规定波长为中心的窄带域的光分光并透过的光学式激光装置使用。
并且，也可以将本发明的光学滤波器装置适用于活体认证装置，例如，可以适用于使用近红外区域或可视区域的光的血管、指纹、视网膜、虹膜等认证装置。
此外，可以将具有光学滤波器装置的光学模块以及电子设备作为浓度监测装置使用。在该情况下，通过波长可变干涉滤波器，将从物质射出的红外能量(红外光)分光并分析，测量样品中的被检体浓度。
如上所述，具有本发明的光学滤波器装置的光学模块以及电子设备，还可以适用于从入射光将规定的光进行分光的任何装置。并且，由于本发明的光学模块如上所述能够利用一个装置使多个波长分光，因此能够高精度地实施多个波长的光谱的测量、对多个成分的检测。因此，与通过多个装置来提取期望波长的现有装置相比，能够促进光学模块或电子设备的小型化，例如，适合作为携带用或车载用的光学装置使用。
此外，本发明实施时的具体的构造，在能够达成本发明的目的的范围内，能够适当改变为其他构造等。

Claims (12)

1.一种光学滤波器装置，其特征在于，具备：
波长可变干涉滤波器，具有彼此相对的一对反射膜以及改变所述一对反射膜的间隙尺寸的间隙改变部；以及
带通滤波器，设置在所述一对反射膜的光轴上，
所述带通滤波器具有包括使光透过的多个透过波段的光学特性，并且各所述透过波段各自不同。
2.根据权利要求1所述的光学滤波器装置，其特征在于，
各所述透过波段比从所述波长可变干涉滤波器射出的光的半幅值小。
3.根据权利要求1所述的光学滤波器装置，其特征在于，
多个所述透过波段的间隔比从所述波长可变干涉滤波器射出的光的半幅值的一半大。
4.根据权利要求1所述的光学滤波器装置，其特征在于，
所述带通滤波器在所述光轴上设置有多个。
5.根据权利要求1所述的光学滤波器装置，其特征在于，
所述带通滤波器设置在光射入所述波长可变干涉滤波器的光入射侧。
6.根据权利要求1所述的光学滤波器装置，其特征在于，
所述带通滤波器由电介质多层膜构成。
7.根据权利要求1所述的光学滤波器装置，其特征在于，
所述带通滤波器的多个所述透过波段以外的波段中的光的透过率为10％以下。
8.根据权利要求1所述的光学滤波器装置，其特征在于，
所述波长可变干涉滤波器具备设置有所述一对反射膜中的任一个的基板，
所述带通滤波器设置于所述基板。
9.根据权利要求1所述的光学滤波器装置，其特征在于，
还具备收纳所述波长可变干涉滤波器的框体。
10.根据权利要求9所述的光学滤波器装置，其特征在于，
所述框体具备设置在所述一对反射膜的光轴上并且使光透过的透光部件，
所述带通滤波器设置于所述透光部件。
11.一种光学模块，其特征在于，具备：
光学滤波器装置，所述光学滤波器装置具备波长可变干涉滤波器和带通滤波器，所述波长可变干涉滤波器具有彼此相对的一对反射膜以及改变所述一对反射膜的间隙尺寸的间隙改变部，所述带通滤波器设置在所述一对反射膜的光轴上；以及
光接收部，接收从所述光学滤波器装置射出的光，
所述带通滤波器具有包括使光透过的多个透过波段的光学特性，并且各所述透过波段各自不同。
12.一种电子设备，其特征在于，具备：
光学滤波器装置，所述光学滤波器装置具备波长可变干涉滤波器和带通滤波器，所述波长可变干涉滤波器具有彼此相对的一对反射膜以及改变所述一对反射膜的间隙尺寸的间隙改变部，所述带通滤波器设置在所述一对反射膜的光轴上；以及
控制部，控制所述光学滤波器装置，
所述带通滤波器具有包括使光透过的多个透过波段的光学特性，并且各所述透过波段各自不同。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114252947A (zh) * 2020-09-24 2022-03-29 精工爱普生株式会社 光学滤波器、分光模块以及分光测定方法

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5988690B2 (ja) * 2012-05-18 2016-09-07 浜松ホトニクス株式会社 分光センサ
JP5875936B2 (ja) 2012-05-18 2016-03-02 浜松ホトニクス株式会社 分光センサ
JP5987573B2 (ja) * 2012-09-12 2016-09-07 セイコーエプソン株式会社 光学モジュール、電子機器、及び駆動方法
JP6260076B2 (ja) * 2012-09-19 2018-01-17 セイコーエプソン株式会社 分光装置
US10024717B2 (en) * 2015-11-24 2018-07-17 Trutag Technologies, Inc. Tag reading using targeted spatial spectral detection
US9923007B2 (en) 2015-12-29 2018-03-20 Viavi Solutions Inc. Metal mirror based multispectral filter array
US9960199B2 (en) 2015-12-29 2018-05-01 Viavi Solutions Inc. Dielectric mirror based multispectral filter array
WO2018061679A1 (ja) * 2016-09-29 2018-04-05 富士フイルム株式会社 光変調素子および光検出素子
US10955336B2 (en) * 2017-08-26 2021-03-23 Innovative Micro Technology Gas sensor comprising a rotatable Fabry-Perot multilayer etalon
DE102019106977B4 (de) * 2019-03-19 2024-04-04 Argo-Hytos Group Ag Anordnung mit einer Filtereinrichtung und einem Trägerelement und Verfahren zur Erkennung eines Filterelements
JP2020184226A (ja) 2019-05-08 2020-11-12 株式会社ジャパンディスプレイ 検出装置
JP7215777B2 (ja) * 2019-11-19 2023-01-31 深▲せん▼市海譜納米光学科技有限公司 調整可能なファブリーペロキャビティの自己校正方法及び自己校正機能を持つスペクトル収集装置
JP2021189113A (ja) * 2020-06-03 2021-12-13 セイコーエプソン株式会社 決定方法
JP7517139B2 (ja) * 2020-12-24 2024-07-17 セイコーエプソン株式会社 波長可変光学フィルター

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2708389A (en) * 1951-01-09 1955-05-17 Frederick W Kavanagh Spectral wedge interference filter combined with purifying filters
EP0543578A1 (en) * 1991-11-16 1993-05-26 RENISHAW plc Spectroscopic apparatus and methods
WO1998014804A1 (en) * 1996-10-03 1998-04-09 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Electrically adjustable optical filter
US20020026981A1 (en) * 1998-07-28 2002-03-07 Fujitsu Limited Method of manufacturing optical filter
CN1914492A (zh) * 2003-12-18 2007-02-14 阿瓦戈科技传感器Ip股份有限公司 利用混合滤光片的波长相关成像和探测方法及系统
US20110299073A1 (en) * 2010-06-02 2011-12-08 Seiko Epson Corporation Spectrometric instrument
EP2574971A1 (en) * 2011-09-27 2013-04-03 Seiko Epson Corporation Optical filter device, optical module, and electronic apparatus

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4553816A (en) * 1980-12-15 1985-11-19 Honeywell Inc. Tunable Fabry-Perot filter
JPS6066201A (ja) * 1983-09-21 1985-04-16 Toshiba Corp 固体撮像素子装置
JPH0194312A (ja) 1987-10-06 1989-04-13 Sharp Corp 可変干渉装置
JP2989739B2 (ja) * 1994-04-12 1999-12-13 ホーヤ株式会社 近赤外線吸収ガラス、このガラスを用いた固体撮像素子保護用フィルター及びこのフィルターを用いた固体撮像素子
US7046320B2 (en) * 2002-03-14 2006-05-16 Nitto Denko Corporation Optical element and surface light source device using the same, as well as liquid crystal display
JP2004177658A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Sun Tec Kk 誘電体多層膜バンドパスフィルタ
JP4118916B2 (ja) * 2003-11-11 2008-07-16 オリンパス株式会社 マルチスペクトル画像撮影装置
JP5564759B2 (ja) 2008-04-02 2014-08-06 セイコーエプソン株式会社 光学フィルタ装置
JP4995231B2 (ja) * 2008-05-30 2012-08-08 キヤノン株式会社 光学フィルタ
JP5287362B2 (ja) 2009-03-04 2013-09-11 株式会社大真空 光学フィルタおよび撮像システム
JP2011117884A (ja) 2009-12-07 2011-06-16 Hioki Ee Corp 分光測定器
JP5879893B2 (ja) * 2011-10-06 2016-03-08 セイコーエプソン株式会社 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
JP2013113900A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Seiko Epson Corp 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
US9207516B1 (en) * 2013-08-29 2015-12-08 Mozhi Yu Hybrid tunable filter capable of outputting a single spectral peak

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2708389A (en) * 1951-01-09 1955-05-17 Frederick W Kavanagh Spectral wedge interference filter combined with purifying filters
EP0543578A1 (en) * 1991-11-16 1993-05-26 RENISHAW plc Spectroscopic apparatus and methods
WO1998014804A1 (en) * 1996-10-03 1998-04-09 Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus Electrically adjustable optical filter
US20020026981A1 (en) * 1998-07-28 2002-03-07 Fujitsu Limited Method of manufacturing optical filter
CN1914492A (zh) * 2003-12-18 2007-02-14 阿瓦戈科技传感器Ip股份有限公司 利用混合滤光片的波长相关成像和探测方法及系统
US20110299073A1 (en) * 2010-06-02 2011-12-08 Seiko Epson Corporation Spectrometric instrument
EP2574971A1 (en) * 2011-09-27 2013-04-03 Seiko Epson Corporation Optical filter device, optical module, and electronic apparatus
CN103116208A (zh) * 2011-09-27 2013-05-22 精工爱普生株式会社 滤光器装置、光模块及电子设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114252947A (zh) * 2020-09-24 2022-03-29 精工爱普生株式会社 光学滤波器、分光模块以及分光测定方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2873954A2 (en) 2015-05-20
US20150138640A1 (en) 2015-05-21
EP2873954A3 (en) 2015-06-03
EP2873954B1 (en) 2019-03-27
CN104656176B (zh) 2019-04-19
US9939629B2 (en) 2018-04-10
JP2015099239A (ja) 2015-05-28
JP6390090B2 (ja) 2018-09-19

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