[0205](第二实施方式的作用效果)
[0206]在本实施方式中，受光元件15在各像素中，具备作为灵敏度各不相同的光电二极管的PDl及TO2。即，受光元件15在各像素中具备灵敏度不同的两个受光区域。
[0207]据此，分光测量装置在具有在各像素灵敏度不同的两个受光区域的受光元件15接收测量光，获取与各受光区域对应的曝光量(第一曝光量及第二曝光量)。就是说，将曝光条件作为受光元件15的灵敏度，获取与不同曝光量对应的检测信号。由此，即使在一个曝光时间受光的情况下，也能够同时获取与各受光区域的灵敏度对应的不同的两个曝光量，也能够缩短测量时间。
[0208](实施方式的变形)
[0209]此外，本发明并不限于上述的各实施方式，通过能达到本发明的目的的范围内的变形、改良、及适当组合各实施方式等而能获取的结构都包含在本发明中。
[0210]例如，在上述各实施方式中，示出了分光测量装置1、1A的例子，但也能适用于实施测量对象的成分分析等的分析装置。
[0211]另外，在上述各实施方式中，作为分光测量装置1，1A，例示了基于测量结果获取分光光谱的结构，但本发明并不限于此，也能对获取分光图像的分光摄像机等适用本发明。即，也可对各波长的各像素选择检测信号，基于选择的各像素的检测信号获取各波长的分光图像。另外，也可基于获取的分光图像进行测色处理。在这样的结构中，也能对各像素选择与适当曝光的范围的曝光量对应的检测信号，故能够获取高精度的分光图像，能实施高精度的测色。
[0212]在上述各实施方式中，例示可视区域作为测量对象波长域，但本发明并不限于此，例如，也可将红外区域等任意的波长域作为测量对象波长域。
[0213]此外，在上述各实施方式中，为了设定曝光时间，使用相对对可视区域反射率高的白基准板，及反射率低的黑基准板，但在测量对象波长域含有可视区域以外的波长域的情况下，使用对测量对象波长域反射率高的高反射率基准，及反射率低的低反射率基准即可。
[0214]在上述各实施方式中，采用对各波长的各像素使用两个不同曝光条件，获取与两个不同曝光量对应的检测信号的结构，但本发明不限于此。
[0215]例如，使用3个以上的不同曝光条件，可采用获取与3个以上的不同曝光量对应的检测信号的结构。即，在第一实施方式中，在3个以上的不同曝光时间获取曝光量即可。另夕卜，在第二实施方式中，采用设置具有3个以上的不同灵敏度的受光区域的结构即可。这样，通过获取与更多的曝光条件对应的曝光量，就能够放大可测量的光强度的动态范围。其结果是，对具有高反射率的测量对象或具有低反射率的测量对象，不用进行预备曝光，就能可靠地实施高精度的分光测量。
[0216]在上述第一实施方式中，例示了使用构成为可非破坏读出的受光元件的结构，但本发明并不限定于此，也可使用每次读出检测信号时使积蓄电荷重置的受光元件。在该情况下，通过对各波长在多个曝光时间进行测量，对各波长获取多个曝光量。
[0217]另外，在上述第二实施方式中，例示了设置受光面积不同的多个受光区域，通过在相同的曝光时间进行曝光来获取不同多个曝光量的结构，但本发明不限于此。例如，也可采用通过使各受光区域的每单位面积的受光灵敏度不同，即使受光面积相同而各受光区域的灵敏度各不相同的结构。
[0218]另外，也可组合上述第一及第二实施方式，受光元件具有多个受光区域，对各受光区域设定两个以上的不同曝光时间，在各受光区域获取与各曝光时间对应的多个检测信号。在该情况下，例如，通过在两个受光区域分别获取与两个曝光时间对应的检测信号，能够获取4个不同检测信号。
[0219]在上述各实施方式中，可在将波长可变干涉滤波器5收纳于封装件内的状态下装入光学模块10的结构等。在该情况下，通过真空密封封装件内，能够提高向波长可变干涉滤波器5的静电致动器56施加电压时的驱动响应性。
[0220]在上述各实施方式中，波长可变干涉滤波器5采用通过电压施加改变反射膜54，55间的间隙尺寸的静电致动器56的结构，但并不限定于此。
[0221 ] 例如，也可采用使用配置第一感应线圈代替固定电极561，配置第二感应线圈或永久磁石替代可动电极562的感应致动器的结构。
[0222]而且，可采用使用压电致动器替代静电致动器56的结构。在该情况下，通过例如在保持部522层叠配置下部电极层、压电膜及上部电极层，使向下部电极层及上部电极层间施加的电压作为输入值并可变，能够伸缩压电膜并使保持部522挠曲。
[0223]在上述各实施方式中，作为法布里佩罗标准具，例示了固定基板51及可动基板52在互相对置的状态下接合、在固定基板51设置固定反射膜54、在可动基板52设置可动反射膜55的波长可变干涉滤波器5，但并不限定于此。
[0224]例如，也可不接合固定基板51及可动基板52，在这些基板间设置改变压电元件等的反射膜间间隙的间隙变更部的结构等。
[0225]另外，并不限于由两个基板构成的结构。例如，可使用在一个基板上经由牺牲层层叠两个反射膜、利用蚀刻除去牺牲层等而形成间隙的波长可变干涉滤波器。
[0226]另外，作为分光元件，例如可使用AOTF (Acousto Optic Tunable Filter:声光可调滤波器)或LCTF (Liquid Crystal Tunable Filter:液晶可调谐滤波器)。但是,从装置的小型化的观点来看，优选如上述各实施方式那样使用法布里佩罗滤波器。
【主权项】
1.一种分光测量装置，其特征在于，具备: 分光元件，从入射光选择性地出射规定的波长的光，并且能够改变出射的光的波长； 受光元件，通过曝光从所述分光元件出射的光，输出与曝光量对应的检测信号； 检测信号获取部，对多个所述波长分别获取所述曝光量不同的多个检测信号；以及 选择部，在获取的多个所述检测信号中选择信号电平小于与所述受光元件的饱和曝光量对应的最大信号电平的、且为最大的检测信号。
2.根据权利要求1所述的分光测量装置，其特征在于， 在下述的曝光条件下获取所述多个检测信号中的与最小的曝光量对应的检测信号，所述曝光条件为:当使相对于规定的波长域内的各波长的光中被反射率比第一规定值高的高反射基准物反射的光入射到所述分光元件，并且利用所述分光元件依次切换波长并在所述受光元件受光时，对应各波长的所述检测信号变得比所述最大信号电平小。
3.根据权利要求2所述的分光测量装置，其特征在于， 在下述的曝光条件下获取所述多个检测信号中的与最小的曝光量对应的检测信号，所述曝光条件为:当使被所述高反射基准物反射的光入射到所述分光元件，并且利用所述分光元件依次切换波长并在所述受光元件受光时，对应各波长的所述检测信号的最大值比所述最大信号电平小，且在从所述最大信号电平到第一阈值以内。
4.根据权利要求2所述的分光测量装置，其特征在于， 在下述的曝光条件下获取所述多个检测信号中的与最大的曝光量对应的检测信号，所述曝光条件为:当使相对于规定的波长域内的各波长的光中被反射率比小于所述第一规定值的第二规定值低的低反射基准物反射的光入射到所述分光元件，并且利用所述分光元件依次切换波长并在所述受光元件受光时，所述检测信号的信号电平在与适当曝光的曝光量的下限值对应的下限信号电平以上。
5.根据权利要求4所述的分光测量装置，其特征在于， 在下述的曝光条件下获取所述多个检测信号中的与最大的曝光量对应的检测信号，所述曝光条件为:当使被所述低反射基准物反射的光入射到所述分光元件，并且利用所述分光元件依次切换波长并在所述受光元件受光时，对应各波长的所述检测信号的最小值比所述下限信号电平大且为从所述下限信号电平到第二阈值。
6.根据权利要求1所述的分光测量装置，其特征在于， 所述受光元件具有接收光的多个像素， 所述选择部针对各像素选择所述检测信号。
7.根据权利要求1所述的分光测量装置，其特征在于， 所述检测信号获取部控制所述受光元件的曝光时间，获取曝光量不同的多个检测信号。
8.根据权利要求7所述的分光测量装置，其特征在于， 所述受光元件以没有伴随积蓄电荷的重置的非破坏读出方式依次进行以比曝光量为最大的最大曝光时间短的曝光时间进行曝光的电荷的读出。
9.根据权利要求1所述的分光测量装置，其特征在于， 所述受光元件具有灵敏度各不相同的多个受光区域。
10.根据权利要求1至9的任一项所述的分光测量装置，其特征在于， 所述分光元件是法布里佩罗滤波器。
11.一种分光测量方法，其特征在于，所述分光测量方法是分光测量装置中的分光测量方法，所述分光测量装置具备:从入射光选择性地出射规定的波长的光且能够改变出射的光的波长的分光兀件；通过曝光从所述分光兀件出射的光而输出与曝光量对应的检测信号的受光元件；以及获取所述检测信号并进行处理的处理部， 在所述分光测量方法中，对多个所述波长分别获取所述曝光量不同的多个检测信号，在获取的多个所述检测信号中选择信号电平小于与所述受光元件的饱和曝光量对应的最大信号电平的、且为最大的检测信号。
【专利摘要】本发明涉及分光测量装置及分光测量方法。分光测量装置(1)具备：从入射光选择性地出射规定的波长的光且能够改变出射的光的波长的波长可变干涉滤波器(5)；通过曝光从波长可变干涉滤波器(5)出射的光而输出与曝光量对应的检测信号的受光元件(11)；对多个波长分别获取曝光量不同的多个检测信号的检测信号获取部(23)；以及在获取的多个检测信号中选择信号电平小于与受光元件(11)的饱和曝光量对应的最大信号电平的、且为最大的检测信号。
【IPC分类】G01J3-51
【公开号】CN104568155
【申请号】CN201410545537
【发明人】多津田哲男
【申请人】精工爱普生株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月15日
【公告号】US20150116707