CN105814417A - 分光单元以及使用该分光单元的分光装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分光单元以及使用该分光单元的分光装置。本发明的分光单元以及分光装置具备从被测定光的入射侧向出射侧按顺序配置的多个滤光片元件，具有与沿着第一方向的入射位置对应而具有不同透射波长的滤光片，通过使上述多个滤光片元件中的一个第一滤光片元件将分别与上述第一方向以及从上述入射侧朝向射出侧的第二方向分别正交的第三方向作为旋转轴旋转规定的角度，或者将上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而使上述第一滤光片元件相对于与该第一滤光片元件邻接配置的第二滤光片元件被倾斜地配置。

Description

分光单元以及使用该分光单元的分光装置

技术领域

本发明涉及将作为测定对象的被测定光分光为每个波长(波数)并输出与各波长的各光的受光强度对应的各信号的分光单元以及使用该分光单元的分光装置，特别是涉及使用了与沿着规定的一个方向的入射位置对应地透射波长不同的滤光片的分光单元以及分光装置。

背景技术

分光装置是对作为测定对象的被测定光的光谱进行测定的装置，大致具备：用于将被测定光分光为每个波长(波数)的分光部、用于接受由上述分光部分光的各波长的各光并输出与各光的受光强度对应的各信号的受光部、以及基于从上述受光部输出的各信号分别求出上述各波长的各光的各强度(相对于波长的强度分布、光谱)的运算部。这样的分光装置的一种，存在例如为了对被测定光进行分光，将与沿着规定的一个方向的入射位置对应地透射波长不同的滤光片用于上述分光部的分光装置。

另外，上述受光部具备分配给每个波长的多个受光元件，上述滤光片与上述受光部以隔开规定的间隔的方式被配置，而且，上述受光部无法将入射光全部光电转换而将其一部分反射，因此在上述滤光片与上述受光部之间可产生多重反射。其结果，上述受光部的各受光元件通常不仅接受上述分配的本来应该接受的波长的光，还接受其他受光元件本来应该接受的波长的光。作为该对策，以往使上述滤光片以及上述受光部中的一方相对于另一方倾斜而配置它们。

例如，专利文献1所公开的光谱仪具备：能够放射光束的光源、使该光源放射的光束的一部分透过而产生透过光束的入口光阑、能够使透过了入口光阑的光束衍射而且成为衍射光束并使光谱产生于像面(X’、Y’)的光栅、对由光栅衍射的光束进行检测的检测器、以及能够避免干涉光谱的至少一个的倾斜机构，上述的检测器具备使由光栅衍射的光束透过的窗，衍射光束的一部分在该窗、或窗与检测面(X”、Y”)所包含的检测器的感知面之间产生反射，在具有倾斜的检测器窗的光谱仪中，能够避免上述的干涉光谱的至少一个的倾斜机构由倾斜的检测器窗亦即检测器的窗构成。即，上述检测器窗相对于上述检测器的检测面倾斜地被配置于其前方，由此将在上述检测器窗与上述检测器的检测面之间产生的多重反射除去。

然而，与沿着规定的一个方向的入射位置对应地透射波长不同的滤光片例如为了方便设计、制造，无法通过一个滤光片元件实现，通常将多个滤光片元件组合构成。因此，导致在上述滤光片内产生多重反射。即，在上述多个滤光片元件间产生多重反射。其结果，在使用了这样的上述滤光片的分光装置中，上述滤光片以及上述受光部中的一方相对于另一方被倾斜地配置，由于上述滤光片内的多重反射，上述受光部的各受光元件不仅接受本来应该接受的波长的光，还接受其他受光元件本来应该接受的波长的光。

专利文献1:日本特开2008-249697号公报

发明内容

本发明提供通过减少在上述滤光片内产生的多重反射，能够在受光部的各受光元件中，分别减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光的分光单元以及使用该分光单元的分光装置。

本发明所涉及的分光单元以及分光装置具备从被测定光的入射侧向出射侧按顺序配置的多个滤光片元件，具有与沿着第一方向的入射位置对应地透射波长不同的滤光片，通过使上述多个滤光片元件中的一个第一滤光片元件将与上述第一方向以及从上述入射侧朝向射出侧的第二方向分别正交的第三方向作为旋转轴旋转规定的角度，或者将上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而使上述第一滤光片元件相对于与该第一滤光片元件邻接配置的第二滤光片元件被倾斜地配置。因此，本发明所涉及的分光单元以及分光装置通过减少在上述滤光片内产生的多重反射，能够减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。

上述以及其他的本发明的目的、特征以及优点从以下的详细的记载和附图应该变得清楚。

附图说明

图1是表示第一实施方式的分光装置的结构的图。

图2是表示第一实施方式的分光装置的结构的局部放大图。

图3是用于对第一实施方式的分光装置的线性渐变滤光片的透射波长特性进行说明的图。

图4是用于对构成第一实施方式的分光装置的线性渐变滤光片的各滤光片的透射波长特性进行说明的图。

图5是表示与中心波长535nm的透射波长带对应的入射位置的LVF的透射波长特性的图。

图6是用于对斜入射光的多重反射与不是受光元件本来应该接受的波长的波长的光的受光的关系进行说明的图。

图7是表示与中心波长535nm的透射波长带对应的入射位置的LVF的透射波长特性的图。

图8是用于对斜入射光的多重反射与不是受光元件本来应该接受的波长的波长的光的受光的关系进行说明的图。

图9是表示由BPF-LVF元件和LPF-LVF元件构成的LVF中，按多重反射次数区分的杂散光波长与杂散光量的关系的图。

图10是表示由BPF-LVF元件和LPF-LVF元件构成的LVF中，多重反射次数与杂散光量的关系的图。

图11是表示由BPF-LVF元件和SPF-LVF元件构成的LVF中，按多重反射次数区分的杂散光波长与杂散光量的关系的图。

图12是表示由BPF-LVF元件和SPF-LVF元件构成的LVF中，多重反射次数与杂散光量的关系的图。

图13是用于对允许多重反射次数与第一滤光片元件的倾斜角的关系进行说明的图。

图14是表示硅传感器的多重反射次数与杂散光量的关系的图。

图15是表示通过一实施例的分光装置测定的实测结果的图。

图16是表示通过比较例的分光装置测定的实测结果的图。

图17是表示第二实施方式的分光装置的分光单元的结构的图。

图18是表示实施方式的分光装置的滤光片的其他结构的图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明所涉及的实施的一方式进行说明。此外，对各图中标注相同的附图标记的结构表示相同的结构，适当地省略其说明。另外，本说明书中，在通称的情况下以省略了下标的附图标记示出，在指个别的结构的情况下以赋予下标的附图标记示出。

(第一实施方式)

图1是表示第一实施方式的分光装置的结构的图。图1的A示出分光单元的侧视图，图1的B示出分光单元的俯视图，图1的C是表示分光装置的电结构的框图。图2是表示第一实施方式的分光装置的结构的局部放大图。图2的A以及图2的C是俯视图，图2的B以及图2的D是侧视图。图2的A以及图2的B示出滤光片3内的反射的情况，图2的C以及图2的D示出滤光片3与受光部4之间的反射的情况。图3是用于对第一实施方式的分光装置的线性渐变滤光片的透射波长特性进行说明的图。图3的A示出各入射位置XPc的各透射波长特性，图3的B示出入射位置XPc与中心波长λc的关系。图3的A的横轴是以nm单位示出的波长，这些各纵轴是以％单位示出的透射率，图3的B的横轴是线性渐变滤光片的入射位置XPc，其纵轴是与该入射位置XPc对应的透射波长带的中心波长λc。图4是用于对构成第一实施方式的分光装置的线性渐变滤光片的各滤光片的透射波长特性进行说明的图。图4的A示出带通滤光片、短通滤光片以及长通滤光片的各波长透射特性，图4的B示出将这些合成的透射波长特性。图4的横轴是以nm单位示出的波长，其纵轴是以％单位示出的透射率。

第一实施方式的分光装置是对作为测定对象的被测定光的光谱进行测定的装置，且具备：分光单元，其用于将被测定光分光为每个波长(波数)并输出与各波长的各光的受光强度对应的各信号；以及分光运算部，其基于从上述分光单元输出的各信号分别求出上述各波长的各光的各强度(相对于波长的强度分布、光谱)。被测定光包括1个或者多个波长λk。

这样的第一实施方式的分光装置D在本实施方式中，例如如图1所示，具备分光单元SU和控制运算部5，在图1所示的例子中，进一步具备存储部6、输入部7、输出部8以及接口部(以下，简称为“IF部”)9。

分光单元SU是将测定对象的被测定光分光为每个波长并输出与各波长的各光的受光强度对应的各信号的装置，在本实施方式中，例如，如图1的A以及图1的B所示，具备滤光片3和受光部4，在图1的A以及图1的B所示的例子中，进一步具备开口部件1和光学系统2。这些开口部件1、光学系统2、滤光片3以及受光部4按被测定光传播的顺序，以使各光轴彼此与分光单元SU的光轴AX一致的方式按该顺序被配置。

开口部件1是具有使入射至分光单元SU的被测定光朝分光单元SU内射出的开口部的部件。开口部件1是由例如能够对被测定光进行遮光的材料形成的板状体，在上述板状体，规定形状(例如圆形状等)的贯通孔作为上述开口部而被形成。此外，也可以在上述开口部配设由具有透光性的材料形成的窗部件。另外，例如，开口部件1是对被测定光进行导光的例如单芯光纤、多芯光纤等光纤，该情况下，光纤的一个端面成为上述开口部。从开口部件1的上述开口部向分光装置D的分光单元SU内射出的被测定光边扩散边传播，朝光学系统2入射。

光学系统2是用于将从开口部件1的上述开口部射出而入射至光学系统2的被测定光朝滤光片3导光的系统。光学系统2例如，在本实施方式中，具备第一～第三柱面透镜21、22、23。第一～第三柱面透镜21、22、23按照从入射侧朝射出侧的顺序(被测定光传播的顺序)被配置。第一以及第二柱面透镜21、22以相互曲面对置的方式被配置，如图1的A所示仅在后述的正交方向对被测定光进行聚光。第三柱面透镜23以曲面朝向射出侧的方式被配置，如图1的B所示仅在后述的波长分散方向使被测定光平行化(准直)。入射至光学系统2的被测定光通过光学系统2在上述正交方向聚光并且在上述波长分散方向被平行化而射出，入射至滤光片3。

滤光片3是用于将从光学系统2射出而入射至滤光片3的被测定光分光为每个波长(波数)的、与沿着作为规定的一个方向的第一方向的入射位置对应地透射波长不同的光学元件。该第一方向是上述波长分散方向。从被测定光的入射侧朝向射出侧的第二方向是光学系统2的光轴AX方向，与上述第一方向(波长分散方向)以及第二方向(光学系统2的光轴AX方向)分别正交的第三方向是上述正交方向。入射至滤光片3的被测定光被滤光片3分光(波长分隔)，波长λk彼此不同的多个光从滤光片3射出，上述多个光分别入射至受光部4。

更具体而言，滤光片3例如，在本实施方式中，具备线性渐变滤光片(LinearVariableFilter，也称为滑频滤光片，以下，适当地简称为“LVF”)而构成。如图3的B所示，LVF是光学的带通滤光片的透射波长特性(透射波长带Bc)中的中心波长λc与入射位置XPc对应地连续线性变化的光学元件，入射位置XPc与透射波长特性的中心波长λc大致成比例。图3B中，例如，入射至入射位置XPc的光以规定的总宽度的半值FWHM成为中心波长λc的波段的光而从入射位置XPc射出。因此，LVF的滤光片3的全体的透射波长特性如图3A所示，在入射位置XPc以正比将中心波长λc的不同的带通滤光片的各透射波长特性罗列于一个方向(第一方向)。

如上述那样，这样的LVF例如为了方便设计、制造，无法通过一个滤光片元件实现，通常将多个滤光片元件组合构成。例如，对于使带通滤光片的透射波长特性以在每个入射位置XPc其中心波长λc不同的方式罗列于一个方向的带通滤光片型的LVF而言，例如将单体的带通滤光片型的LVF(BPF-LVF)元件、和短通滤光片型的LVF(SPF-LVF)元件以及长通滤光片型的LVF(LPF-LVF)元件中的至少一方组合而成。这是因为，单体的带通滤光片型的LVF(BPF-LVF)元件不仅具有本来的透射波长带，对其他波长带也具有透射波长带，因此利用其他型的LVF元件(SPF-LVF元件，LPF-LVF元件)切断该不需要的透射波长带。例如，图4的A所示的例子中，单体的带通滤光片型的LVF(BPF-LVF)元件如图4的A实线所示那样，不仅本来的中心波长535nm的透射波长带，还将以波长约450nm作为中心波长而包括的波段、以波长约650nm作为中心波长包括的波段等作为透射波长带而具有，并为了将它们切断，将具有图4的A虚线所示的透射波长特性的短通滤光片型的LVF(SPF-LVF)元件、具有图4的A点划线所示的透射波长特性的长通滤光片型的LVF(LPF-LVF)元件等组合。滤光片3的带通滤光片型的LVF通过这些组合，如图4的B所示，实现在入射位置XPc仅具有与入射位置XPc对应的中心波长λc的透射波长带Bc的透射波长特性。

此外，短通滤光片型的LVF元件是光学的短通滤光片的透射波长特性(透射波长带Bc)的截止波长λco与入射位置XPc对应地连续线性变化的单体的光学元件。短通滤光片(SPF)使比截止波长λco短的短波长侧的光透过。即，短通滤光片由波长规定，若假设由频率规定，则是使比遮挡频率fco高的高频侧的光透过的高通滤光片。长通滤光片型的LVF元件是光学的长通滤光片的透射波长特性(透射波长带Bc)的截止波长λco与入射位置XPc对应地连续线性变化的单体的光学元件。长通滤光片(LPF)使比截止波长λco长的长波长侧的光透过。即，长通滤光片由波长规定，若假设由频率规定，则是使比遮挡频率fco低的低频侧的光透射的低通滤光片。

另外，本说明书中，具有滤光片特性的单体的光学元件被称为“滤光片元件”，通过将多个滤光片元件组合来实现一个滤光片特性的光学元件被称为“滤光片”。

在将从这样的被测定光的入射侧朝射出侧按顺序被配置并将多个滤光片元件组合而成的滤光片3中，在本实施方式中，这些多个滤光片元件中的一个第一滤光片元件通过将与上述第一方向(波长分散方向)以及从被测定光的入射侧朝向射出侧的第二方向(光轴AX方向)分别正交的第三方向(正交方向)作为旋转轴旋转规定的角度，或者将上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而相对于与该第一滤光片元件邻接配置的第二滤光片元件倾斜地配置。这样第一滤光片元件也可以将上述第三方向作为旋转轴旋转规定的角度而倾斜配置，一般LVF以及线传感器是波长分散方向上较长其正交方向较短的立方体形状，在将上述第三方向作为旋转轴的情况下，与将上述第一方向作为旋转轴的情况比较需要相对较大的倾斜角，其结构相对大型化、复杂化。因此，在本实施方式中，第一滤光片元件将上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度而倾斜配置。

更具体而言，如图1以及图2所示，在本实施方式中，滤光片3具备从被测定光的入射侧朝射出侧按顺序被配置的两个第一以及第二滤光片元件31、32，上述第一滤光片元件31是带通滤光片型的LVF(BPF-LVF)元件，通过将上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而相对于与该第一滤光片元件31邻接配置的第二滤光片元件32倾斜地配置。该第二滤光片元件32是短通滤光片型的LVF(SPF-LVF)元件或者长通滤光片型的LVF(LPF-LVF)元件。

针对上述规定的角度，后面将详述，但该规定的角度首先，大致在第一步骤中计算能够允许的多重反射次数，接下来，在第二步骤中通过计算需要的倾斜角来决定。在上述第一步骤中，通过使用波长分散方向的最大入射角来求出多重反射次数与杂散光量的关系。上述第二步骤中，为了在上述第一步骤所求出的允许多重反射次数内避开杂散光，通过使用最难以避开杂散光的正交方向的最大入射角求出需要的倾斜角度。在这样的规定的角度中，优选在将第一以及第二滤光片元件31、32间的距离设为L1，将滤光片3以及受光部4间的距离设为L2，将沿着滤光片3的第三方向的宽度设为X1，将沿着受光部4的第三方向的宽度设为X2，将入射至第二滤光片元件32的被测定光的正交方向的最大入射角设为φ，将上述规定的角度设为θ，除去第一以及第二滤光片元件31、32间的被测定光的N次往复次数以上的多重反射的情况下，上述规定的角度θ满足下述(1)以及(2)的各条件式。

式1

$L_1\tan \mathrm{\φ}+2L_1\underset{n=1}{\overset{N-1}{\Σ}}\tan (2n\mathrm{\θ}+\mathrm{\φ})+L_2\tan (2N\mathrm{\θ}+\mathrm{\φ})>\frac{x_1}{2}+\frac{x_2}{2}---\left(1\right)$

式2

L₂(tanφ+tan(2θ+φ))＞x₂(2)

此外，上述距离L1是所谓的光学距离，在第一以及第二滤光片元件31、32之间不是空气而是存在(配置)介质的情况下，不是物理的实际长度Lr1，而是考虑折射率n1而进行了空气等效的尺寸(空气等效长度)。同样，上述距离L2是所谓的光学距离，在滤光片3以及受光部4之间不是空气而是存在(配置)介质的情况下，不是物理的实际长度Lr2，而是考虑折射率n2而进行了空气等效的尺寸(空气等效长度)。空气等效通过将实际长度Lr除以介质的折射率n来执行(L1＝L1r/n1、L2＝L2r/n2)。

受光部4是供从滤光片3射出的被测定光入射，并用于接受通过滤光片3而被分光的各波长的各光的装置。更具体而言，例如，受光部4具备沿着上述第一方向(波长分散方向)并设的多个光电转换元件，且是由上述多个光电转换元件的各个接受通过滤光片3被分光(波长分隔)的上述彼此波长λk不同的多个光(各波长的各光)的装置。光电转换元件是将光能转换为电能的元件，并输出与接受的光强度(光功率)对应的大小的电流。此外，受光部4在具备将电流转换为电压的电流电压转换元件(例如电阻元件等)的情况下，输出与接受的光强度对应的大小的电压。受光部4例如，在本实施方式中，具备：将CCD(ChargeCoupledDevice)型、CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)型的多个光电转换元件一列并列配置在一直线上的线传感器(光电二极管阵列、PD阵列)。受光部4为了分别接受这些各光电转换元件(像素)被预先分配的规定的各波长，与滤光片3的配置位置对应地配置。即，光电转换元件与上述中心波长λc成为一对一的对应关系。入射至受光部4的各波长的各光通过受光部4的各光电转换元件进行了光电转换，分别与各光的受光强度对应的大小的各信号(电流信号或者电压信号、受光数据)从受光部4输出，这些各信号(受光数据)被输入至控制运算部5。

另外，在本实施方式中，受光部4被配设为，其受光面(由各光电转换元件的各受光面构成的面)与滤光片3的第二滤光片元件32的射出面平行。因此，滤光片3的第一滤光片元件31与第二滤光片元件32相同，相对于受光部4的受光面被倾斜地配置。此外，第一滤光片元件31也可以通过将上述第三方向作为旋转轴旋转规定的角度，或者通过将上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而相对于受光部4的受光面被倾斜地配置。

控制运算部5被连接于受光部4，为了求出被测定光的光谱，与各部的功能对应地分别对分光装置D的各部进行控制，基于由受光部4得到的各信号(受光数据)，分别求出被测定光所包括的各波长的各光的各强度(光谱)。控制运算部5具备例如，CPU(微处理器)以及其外围回路而构成。控制运算部5通过执行程序，如图1C所示，功能上由控制部51和分光运算部52构成。控制部51为了求出被测定光的光谱，与各部的功能对应地分别对分光装置D的各部进行控制。分光运算部52基于由受光部4得到的各信号(受光数据)，分别求出被测定光所包括的各波长的各光的各强度(光谱)。

存储部6被连接于控制运算部5，并对基于与各部的功能对应地分别对分光装置D的各部进行控制的控制程序、由受光部4得到的各信号而分别求出被测定光所包括的各波长的各光的各强度的分光程序等各种程序、以及这些程序的执行所需要的数据、这些程序的执行中所生成的数据、由受光部4得到的各信号(受光数据)等各种数据进行存储。存储部6具备例如，ROM(ReadOnlyMemory)、EEPROM(ElectricallyErasableProgrammableReadOnlyMemory)等非易失性存储元件、成为控制运算部5的CPU(CentralProcessingUnit)的所谓的工作存储器的RAM(RandomAccessMemory)等易失性存储元件以及其外围电路等而构成。此外，存储部6为了存储从受光部4输出的受光数据等，也可以具备例如硬盘等比较大容量的存储装置。

输入部7被连接于控制运算部5，是在例如对指示被测定光的测定开始的指令等各种指令、以及例如被测定光(试料)的识别码的输入等光谱进行测定的基础上将需要的各种数据输入分光装置D的设备，例如是键盘、鼠标等。输出部8是将从输入部7输入的指令、数据、以及由分光装置D测定的被测定光的光谱输出的设备，是例如CRT显示器、LCD以及有机EL显示器等显示装置、打印机等打印装置等。

此外，也可以由输入部7以及输出部8构成触摸面板。在构成该触摸面板的情况下，输入部7是对例如电阻膜方式、电容方式等操作位置进行检测并输入的位置输入装置，输出部8是显示装置。在该触摸面板中，在显示装置的显示面上设置有位置输入装置，显示有能够输入至显示装置的一个或者多个输入内容的候补，用户若触碰显示了欲输入的输入内容的显示位置，则通过位置输入装置检测其位置，被显示于检测出的位置的显示内容作为用户的操作输入内容被输入分光装置D。在这样的触摸面板中，用户容易直观地理解输入操作，因此可提供用户易于操作的分光装置D。

IF部9是被连接于控制运算部5，在与外部设备之间进行数据的输入输出的电路，例如使用了作为串行通信方式的RS-232C的接口电路、Bluetooth(注册商标)规格的接口电路、进行IrDA(InfraredDataAsscoiation)规格等红外线通信的接口电路、以及使用了USB(UniversalSerialBus)规格的接口电路等。

在这样的分光装置D中，测定对象的被测定光从开口部件1的开口部入射至分光装置D内，从而入射至光学系统2。入射至该光学系统2的被测定光通过光学系统2在正交方向(第三方向)被聚光并且在波长分散方向(第一方向)准直(平行化)而成为平行光，入射至滤光片3。而且，从光学系统2入射至滤光片3的被测定光与其入射位置Xn对应地被分光，成为彼此具有不同波长的多个光，入射至受光部4。入射至受光部4的各光分别被其多个光电转换元件接受，并进行了光电转换。由此，入射至受光部4的各光成为与其光强度对应的各电信号而从受光部4输出。将从受光部4输出的各信号(受光数据)输入控制运算部5，被存储于存储部6。控制运算部5通过例如公知的常规机构对被存储于存储部6的各信号数据(受光数据)进行信号处理，求出被测定光的光谱。而且，控制运算部5根据需要将该求出的被测定光的光谱存储于存储部6，另外，根据需要将该求出的被测定光的光谱输出至输出部8、IF部9。

接下来，针对这样的分光单元SU以及使用该分光单元SU的分光装置D的上述规定的角度，以下进行详述。

＜滤光片内多重反射；BPF-LVF元件/LPF-LVF元件间的多重反射＞

首先，针对在滤光片3具备BPF-LVF元件和LPF-LVF元件的情况下，BPF-LVF元件与LPF-LVF元件之间的多重反射进行说明。

图5是表示与中心波长535nm的透射波长带对应的入射位置的LVF的透射波长特性的图。图5的横轴是用nm单位表示的波长，其纵轴是用％单位表示的透射率。图6是用于对斜入射光的多重反射、与不是受光元件本来应该接受的波长的波长的光的受光的关系进行说明的图。图6的A是用于对多重反射的情况进行说明的图，图6的B～图6的G是表示图6的A所示的LVF上的各入射位置XP1～XP6的透射波长特性的图。

在由BPF-LVF元件和LPF-LVF元件构成的LVF中，在与中心波长535nm的透射波长带对应的入射位置XP1中，BPF-LVF元件如图5所示，不仅具有该中心波长535nm的透射波长带，还具有中心波长约450nm的透射波长带，LVF中，该中心波长约450nm的透射波长带(不需要的透过光)被LPF-LVF元件切断。

若被测定光入射至LVF，则在与中心波长535nm的透射波长带对应的入射位置XP1中，首先，被测定光中的波长535nm的光按顺序透过BPF-LVF元件以及LPF-LVF元件，并被以接受中心波长535nm的光的方式分配的受光部4的光电转换元件接受。

另一方面，被测定光中的波长约450nm的光透过BPF-LVF元件，但无法透过LPF-LVF元件而被反射，朝向BPF-LVF元件。此处，在被测定光的入射角为0的情况下，被测定光中的波长约450nm的光入射至LPF-LVF元件的入射位置XP1，由于图6的B所示的透射波长特性而反射。LPF-LVF元件的入射位置XP1中反射的波长约450nm的反射光返回BPF-LVF元件的入射位置XP1，因此保持原样透过BPF-LVF元件，不会多重反射。然而，如图6的A所示，在斜入射的情况下，被测定光中的波长约450nm的光入射至成为入射位置XP1的短波长侧的LPF-LVF元件的入射位置XP2，通过图6的C所示的透射波长特性反射，朝向BPF-LVF元件。LPF-LVF元件的入射位置XP2中反射的波长约450nm的反射光入射至偏移至短波长侧的入射位置XP3。在该入射位置XP3中，由于是LVF，所以透射波长带如图6的D所示，是与入射位置XP3对应的中心波长约518nm的透射波长带，波长约450nm的反射光再次被反射，朝向LPF-LVF元件。入射位置XP3中反射的波长约450nm的光入射至成为入射位置XP3的短波长侧的LPF-LVF元件的入射位置XP4，通过图6的E所示的透射波长特性再次被反射，朝向BPF-LVF元件。这样斜入射的波长约450nm的光在BPF-LVF元件与LPF-LVF元件之间多重反射，在BPF-LVF元件与LPF-LVF元件之间朝短波长侧传播。若朝短波长侧传播，则由于是LVF，所以LPF-LVF元件的截止波长也偏移，LPF-LVF元件不久在入射位置XP6使图6的G所示波长约450nm的光透过。其结果，该多重反射的波长约450nm的反射光被与入射位置XP6对应的受光部4的光电转换元件接受。因此，与入射位置XP6对应的受光部4的光电转换元件也接受以受光的方式分配的不是主体应该接受的波长的光的波长的光，该光电转换元件的输出包含误差。

＜滤光片内多重反射；BPF-LVF元件/SPF-LVF元件间的多重反射＞

接下来，针对在滤光片3具备BPF-LVF元件和SPF-LVF元件的情况下，BPF-LVF元件与SPF-LVF元件之间的多重反射进行说明。

图7是表示与中心波长535nm的透射波长带对应的入射位置的LVF的透射波长特性的图。图5的横轴是用nm单位表示的波长，其纵轴是用％单位表示的透射率。图8是用于对斜入射光的多重反射、与不是受光元件本来应该接受的波长的波长的光的受光的关系进行说明的图。图8的A是用于对多重反射的情况进行说明的图，图8的B～图8的G是表示图8的A所示的LVF上的各入射位置XP11～XP16的透射波长特性的图。

在由BPF-LVF元件和SPF-LVF元件构成的LVF中，在与中心波长535nm的透射波长带对应的入射位置XP11中，BPF-LVF元件如图7所示，不仅具有该中心波长535nm的透射波长带，还具有中心波长约650nm的透射波长带，在LVF中，该中心波长约650nm的透射波长带(不需要的透过光)被SPF-LVF元件切断。

若被测定光入射至LVF，则在与中心波长535nm的透射波长带对应的入射位置XP11中，首先，被测定光中的波长535nm的光按顺序透过BPF-LVF元件以及SPF-LVF元件，被以接受中心波长535nm的光的方式分配的受光部4的光电转换元件接受。

另一方面，被测定光中的波长约650nm的光透过BPF-LVF元件，但无法透过SPF-LVF元件而被反射，朝向BPF-LVF元件。此处，在被测定光的入射角为0的情况下，被测定光中的波长约650nm的光入射至SPF-LVF元件的入射位置XP11，由于图8的B所示的透射波长特性而反射。LPF-LVF元件的入射位置XP11中反射的波长约650nm的反射光返回BPF-LVF元件的入射位置XP11，因此保持原样透过BPF-LVF元件，与上述相同，不会多重反射。然而，如图8的A所示，在斜入射的情况下，被测定光中的波长约650nm的光入射至成为入射位置XP11的长波长侧的SPF-LVF元件的入射位置XP12，由于图8的C所示的透射波长特性被反射，朝向BPF-LVF元件。SPF-LVF元件的入射位置XP12中反射的波长约650nm的反射光入射至偏移至长波长侧的入射位置XP13。在该入射位置XP13中，由于是LVF，所以透射波长带如图8的D所示，是与入射位置XP13对应的中心波长约550nm的透射波长带，波长约650nm的反射光再次被反射，朝向SPF-LVF元件。入射位置XP13中被反射的波长约650nm的光入射至成为入射位置XP13的长波长侧的SPF-LVF元件的入射位置XP14，由于图8的E所示的透射波长特性再次被反射，朝向BPF-LVF元件。这样斜入射的波长约650nm的光与上述相同，在BPF-LVF元件与SPF-LVF元件之间多重反射，在BPF-LVF元件与SPF-LVF元件之间朝长波长侧传播。若朝长波长侧传播，则由于是LVF，所以SPF-LVF元件的截止波长也偏移，SPF-LVF元件不久在入射位置XP16如图8的G所示使波长约650nm的光透过。其结果，该多重反射的波长约650nm的反射光被与入射位置XP16对应的受光部4的光电转换元件接受。因此，与入射位置XP16对应的受光部4的光电转换元件也接受不是以受光的方式分配的主体应该接受的波长的光的波长的光，从而该光电转换元件的输出包含误差。

＜滤光片内多重反射对策与上述规定的角度＞

为了减少这样的多重反射，可以考虑例如通过使用焦距长的准直透镜来提高入射至滤光片3的被测定光的准直性，从而减少成为多重反射的原因的斜入射光的方法。然而，在使滤光片尺寸为一定的情况下，焦距越长光学系统的波长分散方向的开口角越变小，因此朝分光单元SU、分光装置D的入射光量降低，其结果，导致测定的SN降低。另外，若使焦距较长，则导致分光单元SU、分光装置D大型化。在入射开口的尺寸较大的情况下，或者在具有多个入射开口的情况下，该影响更加显著。

因此，在本实施方式的分光单元SU以及分光装置D中，如上述那样，滤光片3的第一滤光片元件31将上述第三方向或者上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，相对于第二滤光片元件32倾斜地配置。而且，在本实施方式中，滤光片3的第一滤光片元件31将上述第三方向或者上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，也相对于受光部4的受光面倾斜地配置。该上述规定的角度优选如以下那样设定。以下，列举以上述旋转轴为上述第一方向的情况为例子进行了说明，但在上述旋转轴为第三方向的情况下，也能够以相同的考虑方法进行计算。

首先，根据由于多重反射所以也接受了不是本来应该接受的波长的光的波长的光(杂散光)的上述的过程，首先，对多重反射次数与杂散光量的关系进行了数值实验(模拟)。此外，多重反射次数从BPF-LVF元件在LPF-LVF元件(或者SPF-LVF元件)反射而再次返回BPF-LVF元件的一次往复为一次。因此，多重反射次数0是指未在滤光片3内反射而是保持原样透过滤光片3。

图9是表示在由BPF-LVF元件和LPF-LVF元件构成的LVF中，按多重反射次数区分的杂散光波长与杂散光量的关系的图。图10是表示在由BPF元件-LVF和LPF-LVF元件构成的LVF中，多重反射次数与杂散光量的关系的图。图11是表示在由BPF-LVF元件和SPF-LVF元件构成的LVF中，按多重反射次数区分的杂散光波长与杂散光量的关系的图。图12是表示在由BPF-LVF元件和SPF-LVF元件构成的LVF中，多重反射次数与杂散光量的关系的图。图9以及图11的横轴是用nm单位表示的杂散光的波长，它们的纵轴是用％单位表示的光量。图10以及图12的横轴是多重反射次数，它们的纵轴是用％单位表示的光量。图13是用于对允许多重反射次数与第一滤光片元件的倾斜角的关系进行说明的图。图13的A示出允许多重反射次数一次的情况，图13的B示出允许多重反射次数两次的情况。

在由具有上述的图5所示的透射波长特性的BPF-LVF元件和LPF-LVF元件构成的LVF中，在将BPF-LVF元件与LPF-LVF元件之间的距离(空气等效长度)L1设为1.5mm，将BPF-LVF元件的线性度设为20nm/mm，将BPF-LVF元件的波长分散方向的最大入射角设为15度的情况下，按照多重反射次数区分，基于上述的多重反射的过程对杂散光波长与杂散光量的关系进行了数值计算。其结果如图9以及图10所示。如观察图10可知的那样，在0～2次的多重反射中，杂散光量很少，在三次以上的多重反射中，杂散光量比较多，优选减少三次以上的多重反射。图9以及图10是入射角15度的数值计算结果，入射角越接近0，从上述的多重反射的过程中多重反射次数越增加。

在由具有上述的图7所示的透射波长特性的BPF-LVF元件和SPF-LVF元件构成的LVF中，在将BPF-LVF元件与SPF-LVF元件之间的距离(空气等效长度)L1设为1.5mm，将BPF-LVF元件的线性度设为20nm/mm，将BPF-LVF元件的波长分散方向的最大入射角设为15度的情况下，按照多重反射次数区分，基于上述的多重反射的过程对杂散光波长与杂散光量的关系进行了数值计算。其结果如图11以及图12所示。如观察图12可知的那样，在0～3次的多重反射中，杂散光量很少，在四次以上的多重反射中，杂散光量比较多，优选减少四次以上的多重反射。图11以及图12是入射角15度的数值计算结果，入射角越接近0，从上述的多重反射的过程中多重反射次数越增加。

因此，该例的情况下，被测定光入射至滤光片3的入射角为15度的情况下，若以多重反射次数不足三次的往复次数的角度将第一滤光片元件(BPF-LVF元件)倾斜地配置，则能够减少杂散光。

另一方面，也取决于构成LVF的各LVF元件的透射波长特性，但多重反射次数取决于入射角，换言之，取决于第一滤光片元件31的上述规定的角度(倾斜角)θ。因此，相反第一滤光片元件31的上述规定的角度θ取决于被允许的多重反射次数。

例如，如图13的A所示，在一次多重反射中欲排除杂散光的情况下，上述规定的角度θ₁成为式(1a)，如图13的B所示，在两次多重反射中欲排除杂散光的情况下，上述规定的角度θ₂成为式(1b)。

式3

$L_1\tan \mathrm{\φ}+L_{2}tan(2{\mathrm{\θ}}_1+\mathrm{\φ})>\frac{x_1}{2}+\frac{x_2}{2}---\left(1a\right)$

式4

$L_1\tan \mathrm{\φ}+2L_1\tan (2{\mathrm{\θ}}_2+\mathrm{\φ})+L_2\tan (4{\mathrm{\θ}}_2+\mathrm{\φ})>\frac{x_1}{2}+\frac{x_2}{2}---\left(1b\right)$

另外，例如，在三次多重反射中欲排除杂散光的情况下，上述规定的角度θ₃成为式(1c)，在四次多重反射中欲排除杂散光的情况下，上述规定的角度θ₄成为式(1d)，而且，在五次多重反射中欲排除杂散光的情况下，上述规定的角度θ₅成为式(1e)。一般，在N次多重反射中欲排除杂散光的情况下，成为上述的式(1)。

式5

$L_1\tan \mathrm{\φ}+2L_1\tan (2{\mathrm{\θ}}_3+\mathrm{\φ})+2L_1\tan (4{\mathrm{\θ}}_3+\mathrm{\φ})+L_2\tan (6{\mathrm{\θ}}_3+\mathrm{\φ})>\frac{x_1}{2}+\frac{x_2}{2}---\left(1c\right)$

式6

$L_1\tan \mathrm{\φ}+2L_1\tan (2{\mathrm{\θ}}_4+\mathrm{\φ})+2L_1\tan (4{\mathrm{\θ}}_4+\mathrm{\φ})+2L_1\tan (6{\mathrm{\θ}}_4+\mathrm{\φ})+L_2\tan (8{\mathrm{\θ}}_4+\mathrm{\φ})>\frac{x_1}{2}+\frac{x_2}{2}---\left(1d\right)$

式7

$L_1\tan \mathrm{\φ}+2L_1(2{\mathrm{\θ}}_5+\mathrm{\φ})+2L_1\tan (4{\mathrm{\θ}}_5+\mathrm{\φ})+2L_1\tan (6{\mathrm{\θ}}_5+\mathrm{\φ})+2L_1\tan (8{\mathrm{\θ}}_5+\mathrm{\φ})+L_2\tan (10{\mathrm{\θ}}_5+\mathrm{\φ})>\frac{x_1}{2}+\frac{x_2}{2}---\left(1e\right)$

如从这些各式(1)、(1a)～(1e)可知的那样，被允许的多重反射次数越多，上述规定的角度(倾斜角)θ越变小。然而，如从上述的图9～图12可知的那样，被允许的多重反射次数越多，杂散光量越多。因此，根据通过分光单元SU以及分光装置D的规格(例如测定精度等)被允许的杂散光量，来决定能够允许的多重反射次数，根据该能够允许的多重反射次数，基于上述式(1)，设计上述规定的角度θ。

若列举一个例子，则使用由具有图5所示的透射波长特性的BPF-LVF元件以及LPF-LVF元件构成的LVF，在距离L1＝1.5mm，距离L2＝4.3mm，宽度X1＝3.0mm，宽度X2＝2.0mm，正交方向的最大入射角φ＝15度的情况下，欲除去的多重反射次数(次)、需要的倾斜角(上述规定的角度)θ(度)以及能够实现的杂散光量(％)如表1所示。另外，若列举其他的一个例子，则使用由具有图7所示的透射波长特性的BPF-LVF元件以及SPF-LVF元件构成的LVF，在距离L1＝1.5mm，距离L2＝4.3mm，宽度X1＝3.0mm，宽度X2＝2.0mm，正交方向的最大入射角φ＝15度的情况下，欲除去的多重反射次数(次)、需要的倾斜角(上述规定的角度)θ(度)以及能够实现的杂散光量(％)如表2所示。

表1

表2

＜滤光片3与受光部4之间的多重反射、其对策以及上述规定的角度＞

图14是表示硅传感器的多重反射次数与杂散光量的关系的图。图14的横轴是多重反射次数，其纵轴是用％单位表示的杂散光量。

另一方面，在滤光片3与受光部4之间，受光部4的受光面的反射率不依赖入射位置而是大致一样，因此若反射次数增加，则反射光的强度降低。若列举一个例子，则在受光部4为硅传感器的情况下，其受光面的反射率约为33％，因此多重反射次数与杂散光量的关系是图14所示的关系，随着多重反射次数的增加而杂散光量降低。因此，优选在滤光片3与受光部4之间，除去一次以上的多重反射，因此，上述规定的角度θ满足上述的式2的条件式。此外，该情况下，多重反射次数从滤光片3在受光部4反射再次返回滤光片3的一次往复为一次。

因此，如以上说明的那样，在本实施方式的分光单元SU以及分光装置D中，第一滤光片元件31通过将上述第三方向或者上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度θ，相对于与其邻接的上述第二滤光片元件倾斜地配置。在图1所示的例子中，第一滤光片元件31将上述第一方向作为旋转轴倾斜配置。因此，从第一滤光片元件31直至受光部4处反射的被测定光如图2的A以及图2的B所示，能够从上述第一以及第二滤光片元件31、32之间避开，从而可减少上述第一以及第二滤光片元件31、32之间的被测定光的多重反射。因此，本实施方式的分光单元SU以及分光装置D能够减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。其结果，分光单元SU能够提高分光精度，分光装置D能够提高测定精度。

本实施方式的分光单元SU以及分光装置D中，第一滤光片元件31不仅相对于第二滤光片元件32还相对于受光部4的受光面被倾斜地配置。因此，在上述滤光片3与受光部4之间反射的被测定光如图2的C以及图2的D所示，能够从上述滤光片3与受光部4之间避开，不仅上述的第一以及第二滤光片元件31、32间的多重反射减少，滤光片3与受光部4间的多重反射也减少。因此，本实施方式的分光单元SU以及分光装置D能够进一步减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。其结果，分光单元SU能够进一步提高分光精度，分光装置D能够进一步提高测定精度。

本实施方式的分光单元SU以及分光装置D将构成滤光片3的多个滤光片元件中的支配性地使多重反射产生的BPF-LVF元件的第一滤光片元件31倾斜地配置，因此能够有效减少上述多重反射。因此，本实施方式的分光单元SU以及分光装置D能够减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。

本实施方式的分光单元SU以及分光装置D基于上述的各条件式(1)以及(2)，能够以与欲除去的多重反射对应的角度θ倾斜地配置第一滤光片元件31，因此能够设计对应地减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。

接下来，对实施例以及比较例的各测定结果进行说明。

(实施例以及比较例)

图15是表示通过一实施例的分光装置测定的实测结果的图。图16是表示通过比较例的分光装置测定的实测结果的图。图15以及图16的横轴是用nm单位表示的波长，这些的各纵轴是用％单位表示的相对灵敏度。

一实施例以及比较例所涉及的分光装置作为滤光片3使用约400nm～700nm的波长范围中的中心波长λc与入射位置XPc线性变化的LVF，作为受光部4使用17ch的线传感器。而且，比较例的分光装置中，上述规定的角度θ为0度(θ＝0度)，第一滤光片元件31未相对于其他滤光片元件、受光部4的受光面倾斜配置。与此相对地，一实施例的分光装置中，上述规定的角度为15度(θ＝15度)，第一滤光片元件31相对于其他滤光片元件、受光部4的受光面被倾斜配置。

在该比较例的分光装置中，如观察图16可知的那样，其相对分光灵敏度如图中箭头所示那样，在与本来的峰值波长不同的波段产生峰值。与此相对地，在一实施例的分光装置中，如观察图15可知的那样，根据其相对分光灵敏度，上述的图16箭头所示的峰值消失，该一实施例的分光装置与比较例的分光装置比较，其带通滤光片特性得以改善。

接下来，对其它的实施方式进行说明。

(第二实施方式)

图17是表示第二实施方式的分光装置的分光单元的结构的图。图17的A示出分光单元的侧视图，图17的B示出分光单元的俯视图。

在第一实施方式的分光装置D的分光单元SU中，以使开口部件1的光轴、光学系统2的光轴、滤光片3的光轴以及受光部4的光轴的各光轴与分光单元SU的光轴AX彼此一致的方式，将开口部件1、光学系统2、滤光片3以及受光部4按该顺序配置，但在第二实施方式的分光装置D’的分光单元SU’中，如图17所示，开口部件1的上述开口部、滤光片3以及受光部4以在光学系统2的光轴LX外，且滤光片3的入射光的主光线PB从滤光片3的大致法线方向入射的方式被分别配置。即，如将图1的B与图17的B进行对比可知的那样，从正交方向观察的俯视(俯视图)中，第一以及第二实施方式均以使开口部件1的光轴、光学系统2的光轴、滤光片3的光轴以及受光部4的光轴的各光轴与分光单元SU的光轴AX彼此一致的方式，将开口部件1、光学系统2、滤光片3以及受光部4按照该顺序配置。而且，如将图1的A与图17的A进行对比可知的那样，在从波长分散方向观察的侧视(侧视图)中，在第一实施方式的情况下，以使开口部件1的光轴、光学系统2的光轴、滤光片3的光轴以及受光部4的光轴的各光轴与分光单元SU的光轴AX彼此一致的方式，将开口部件1、光学系统2、滤光片3以及受光部4按该顺序配置，另一方面，在第二实施方式的情况下，开口部件1被配置于光学系统2的光轴LX的一侧(图17的A中下侧)，滤光片3以及受光部4被配置于光学系统2的光轴LX的另一侧(图17的A中上侧)，而且，开口部件1、滤光片3以及受光部4以使滤光片3的入射光的主光线PB从滤光片3的大致法线方向入射的方式被分别配置。对于第二实施方式的分光单元SU’以及分光装置D’的开口部件1、光学系统2、滤光片3以及受光部4而言，仅配置关系如上述那样与第一实施方式的配置关系不同，它们分别与第一实施方式的分光单元SU以及分光装置D的开口部件1、光学系统2、滤光片3以及受光部4相同，因此省略其说明。

第一滤光片元件31以上述规定的角度θ被倾斜配置，从而示出入射位置XPc与透射波长带Bc的关系的滤光片特性稍微向短波长侧偏移，其结果，对从受光部4输出的各信号给予稍许影响，但这样的第二实施方式的分光单元SU’以及分光装置D’通过如上述那样配置开口部件1的上述开口部、滤光片3以及受光部4，能够减少上述偏移给予从受光部4输出的各信号的上述影响。因此，第二实施方式的分光单元SU’能够进一步提高分光精度，第二实施方式的分光装置D’能够进一步提高测定精度。

图18是表示实施方式的分光装置的滤光片的其他结构的图。此外，上述的第一以及第二实施方式的分光单元SU、SU’以及分光装置D、D’使用具备分开独立部件的第一以及第二滤光片元件31、32而构成的滤光片3，但也可以取代该滤光片3，使用如图18所示，在具有以上述规定的角度θ倾斜地相互对置的一对第一以及第二表面的透光性的板状部件33的上述第一以及第二面分别形成具有与第一以及第二滤光片元件31、32相同的滤光片特性的第一以及第二滤光片层(膜)31’、32’的滤光片3’。因此，该板状部件33被形成为，形成第一滤光片层31’的一面相对于形成第二滤光片层32’的另一面仅倾斜上述规定的角度θ。而且，第一以及第二滤光片层(膜)31’、32’分别通过例如蒸镀法形成。根据该结构，与分别独立构成第一以及第二滤光片元件31、32的情况比较，能够更高精度更简单地倾斜地配置第一滤光片层31’。

本说明书如上述那样公开各种方式的技术，但以下总结其中主要的技术。

一方式所涉及的分光单元具备：滤光片，其用于将测定对象的被测定光分光为每个波长，且与沿着作为规定的一个方向的第一方向的入射位置对应地透射波长不同；以及受光部，其用于接受由上述滤光片分光的各波长的各光，并输出与上述各光的受光强度对应的各信号，上述滤光片具备从上述被测定光的入射侧朝射出侧按顺序配置的多个滤光片元件，上述多个滤光片元件中的一个第一滤光片元件通过将分别与上述第一方向以及从上述被测定光的入射侧朝向射出侧的第二方向正交的第三方向作为旋转轴旋转规定的角度，或者将上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而相对于与该第一滤光片元件邻接配置的第二滤光片元件被倾斜地配置。

在这样的分光单元中，上述第一滤光片元件通过将上述第三方向或者上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而相对于与其邻接的上述第二滤光片元件倾斜地配置。因此，这些在第一以及第二滤光片元件间反射的被测定光能够从滤光片以及受光部间避开，从而减少这些第一以及第二滤光片元件间的被测定光的多重反射。因此，这样的分光单元能够减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。此外，在上述倾斜配置时，根据小型化的观点，优选上述第一滤光片元件将上述第一方向作为旋转轴。

在其他的一方式中，在上述的分光单元中，上述第一滤光片元件通过将上述第三方向作为旋转轴旋转规定的角度，或者将上述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而相对于与该第一滤光片元件邻接配置的上述第二滤光片元件以及上述受光部的受光面分别被倾斜地配置。优选，上述第一滤光片元件通过将上述第三或者第二方向作为旋转轴旋转规定的角度从而相对于上述第二滤光片元件被倾斜地配置，由此上述第一滤光片元件也相对于上述受光部的受光面被倾斜地配置。

对于这样的分光单元而言，上述第一滤光片元件不仅相对于上述第二滤光片元件还相对于上述受光部的受光面被倾斜地配置，因此不仅减少上述第一以及第二滤光片元件间的多重反射，也减少上述滤光片与上述受光部间的多重反射。因此，这样的分光单元能够进一步减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。

在其他一方式中，在这些上述的分光单元中，上述第一滤光片元件是带通滤光片型的线性渐变滤光片元件。

这样的分光单元使构成上述滤光片的滤光片元件中的、支配性地使多重反射产生的带通滤光片型的线性渐变滤光片元件倾斜地配置，因此能够有效地减少上述多重反射。因此，这样的分光单元能够减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。

在其他一方式中，在这些上述的分光单元中，上述滤光片具备从上述被测定光的入射侧朝向射出侧按顺序配置的两个第一以及第二滤光片元件，在将上述第一以及第二滤光片元件间的距离(空气等效长度)设为L1，将上述滤光片以及上述受光部间的距离(空气等效长度)设为L2，将沿着上述滤光片的上述第三方向的宽度设为X1，将沿着上述受光部的上述第三方向的宽度设为X2，将入射至上述第二滤光片元件的上述被测定光的正交方向的最大入射角设为φ，将上述规定的角度设为θ，并除去上述第一以及第二滤光片元件间的上述被测定光的N次往复次数以上的多重反射的情况，上述规定的角度满足上述的各条件式(1)以及(2)。

这样的分光单元能够以与欲除去的多重反射对应的角度倾斜地配置第一滤光片元件，因此能够根据设计减少不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。

在其他一方式中，在这些上述的分光单中，进一步具备：开口部件，其具有使上述被测定光射出的开口部；以及光学系统，其将从上述开口部件的上述开口部射出的上述被测定光向上述滤光片导光，上述开口部、上述滤光片以及上述受光部在上述光学系统的光轴外且以上述滤光片的入射光的主光线从上述滤光片的大致法线方向入射的方式被分别配置。

第一滤光片元件由于被倾斜地配置，所以从示出入射位置与透射波长带的关系的滤光片特性稍微向短波长侧偏移，其结果对从上述受光部输出的各信号给予稍许影响，但这样的分光单元如上述那样配置上述开口部、上述滤光片以及上述受光部，从而能够减少上述偏移对从上述受光部输出的各信号给予的影响。

在其他一方式中，在这些上述的分光单元中，上述滤光片具备从上述被测定光的入射侧朝向射出侧按顺序配置的两个第一以及第二滤光片元件，上述第一以及第二滤光片元件分别被形成于具有以上述规定的角度倾斜的相互对置的一对第一以及第二面的透光性的板状部件的上述第一以及第二面。

这样的分光单元与分别独立地构成第一以及第二滤光片元件的情况相比较，能够更高精度、更简单地倾斜地配置第一滤光片元件。

其他一方式所涉及的分光装置具备：分光单元，其将作为测定对象的被测定光分光为每个波长并输出与各波长的各光的受光强度对应的各信号；以及运算部，其基于从上述受光部输出的各信号求出上述被测定光的光谱，上述分光单元是这些上述的任一个分光单元。

这样的分光装置能够减少在上述分光单元的受光部中不是本来应该接受的波长的光的波长的光的受光。因此，这样的分光装置也能够提高测定精度。

本申请以2013年12月13日申请的日本国专利申请特愿2013-257798为基础，其内容包含于本申请。

为了表达本发明，在上述中参照附图并且通过实施方式适当且充分地对本发明进行了说明，但若为本领域技术人员则能够容易地对上述的实施方式进行变更和/或改进。因此，本领域技术人员所实施的变更方式或者改进方式只要是不脱离技术方案所记载的保护范围内，该变更方式或者该改进方式可解释为包括于该技术方案的权利范围。

产业上的可利用性

根据本发明，能够提供将被测定光分光为每个波长(波数)并输出与各波长的各光的受光强度对应的各信号的分光单元以及使用该分光单元的分光装置。

Claims (7)

1.一种分光单元，其特征在于，具备：

滤光片，其用于将测定对象的被测定光分光为每个波长，且与沿着作为规定的一个方向的第一方向的入射位置对应而具有不同透射波长；以及

受光部，其用于接受由所述滤光片分光的各波长的各光，并输出与所述各光的受光强度对应的各信号，

所述滤光片具备从所述被测定光的入射侧向射出侧按顺序配置的多个滤光片元件，

通过使所述多个滤光片元件中的一个第一滤光片元件将分别与所述第一方向以及从所述被测定光的入射侧朝向射出侧的第二方向正交的第三方向作为旋转轴旋转规定的角度，或者将所述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而使所述第一滤光片元件相对于与该第一滤光片元件邻接配置的第二滤光片元件被倾斜地配置。

2.根据权利要求1所述的分光单元，其特征在于，

通过将所述第三方向作为旋转轴旋转规定的角度，或者将所述第一方向作为旋转轴旋转规定的角度，从而使所述第一滤光片元件相对于与该第一滤光片元件邻接配置的所述第二滤光片元件以及所述受光部的受光面分别被倾斜地配置。

3.根据权利要求1或2所述的分光单元，其特征在于，

所述第一滤光片元件是带通滤光片型的线性渐变滤光片元件。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的分光单元，其特征在于，

所述滤光片具备从所述被测定光的入射侧向射出侧按顺序配置的第一滤光片元件和第二滤光片元件这两个滤光片元件，

将所述第一以及第二滤光片元件间的距离(空气等效长度)设为L1，将所述滤光片以及所述受光部间的距离(空气等效长度)设为L2，将所述滤光片的沿着所述第三方向的宽度设为X1，将所述受光部的沿着所述第三方向的宽度设为X2，将入射至所述第二滤光片元件的所述被测定光的正交方向的最大入射角设为φ，将所述规定的角度设为θ，并除去所述第一以及第二滤光片元件间的所述被测定光的N次往复次数以上的多重反射，在这种情况下，所述规定的角度满足下述(1)以及(2)的各条件式。

式1

$L_1\tan \mathrm{\φ}+2L_1\underset{n=1}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}\tan \left(2n\mathrm{\θ}+\mathrm{\φ}\right)+L_2\tan \left(2N\mathrm{\θ}+\mathrm{\φ}\right)>\frac{x_1}{2}+\frac{x_2}{2}---\left(1\right)$

式2

L₂(tanφ+tan(2θ+φ))＞x₂(2)

5.根据权利要求1～4中任一项所述的分光单元，其特征在于，还具备：

开口部件，其具有使所述被测定光射出的开口部；以及

光学系统，其将从所述开口部件的所述开口部射出的所述被测定光向所述滤光片导光，

所述开口部、所述滤光片以及所述受光部被分别配置在所述光学系统的光轴外，且以所述滤光片的入射光的主光线从所述滤光片的大致法线方向入射的方式被分别配置。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的分光单元，其特征在于，

所述滤光片具备从所述被测定光的入射侧向射出侧按顺序配置的第一滤光片元件和第二滤光片元件这两个滤光片元件，

所述第一以及第二滤光片元件的各个分别被形成于具有以所述规定的角度倾斜的相互对置的一对第一以及第二面的透光性的板状部件的所述第一以及第二面。

7.一种分光装置，其特征在于，具备：

分光单元，其将作为测定对象的被测定光分光为每个波长并输出与各波长的各光的受光强度对应的各信号；以及

运算部，其基于从所述分光单元输出的各信号求出所述被测定光的光谱，

所述分光单元是权利要求1～6中任一项所述的分光单元。