CN112835193A - 分光装置以及分光装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分光装置以及分光装置的驱动方法，在分光装置中存在如下课题，即，在仅基于波长偏差量的错误检测中，甚至将对测量精度没有影响的波长偏差也作为错误而进行检测。分光装置具备干涉滤波器、间隙传感器以及错误检测部，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，所述错误检测部基于通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长与从所述干涉滤波器输出的光的目标波长之差来检测错误，所述错误检测部在将所述差的绝对值在时间轴上进行积分而得的积分值超过阈值时检测错误。

Description

分光装置以及分光装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及分光装置以及分光装置的驱动方法。
背景技术
以往，已知具备干涉滤波器以及控制干涉滤波器的控制部的分光装置，其中，干涉滤波器具有相对配置的一对反射膜(例如，参照专利文献1)。
在专利文献1中记载的分光装置(可变干涉装置)具备干涉滤波器(法布里-珀罗干涉部)、控制电路以及静电容量检测电路。干涉滤波器具备一对反射膜、变更一对反射膜之间的间隙尺寸的压电元件以及静电容量检测用的电极。并且，分光装置的控制电路基于通过静电容量检测电路检测到的静电容量来反馈控制施加于压电元件的电压。由此，控制电路能够控制干涉滤波器，以使透过干涉滤波器的光的实际的分光波长接近被设定的目标波长。
另一方面，在如专利文献1记载的分光装置中，通过反馈控制来抑制波长偏差，但是，若被施加容许值以上的较大冲击力的外部干扰，则反射膜之间的间隙尺寸会变动而产生波长偏差，从而无法实施良好的处理。
例如，在将分光装置用作分光测量装置的情况下，设置接受在干涉滤波器被分光的光的受光部。在该情况下，通过干涉滤波器将目标波长的光分光，且由受光部接受被分光的目标波长的光，由此能够测量目标波长的光的光量。然而，在光量的测量中，若对干涉滤波器施加外部干扰，使得在干涉滤波器被分光的光的波长从目标波长偏移，则被受光部接受的光的波长也偏移，因此无法良好地测量目标波长的光的光量。
因此，以往，在分光装置中以如下方式进行控制：通过静电容量检测电路检测与反射膜之间的间隙尺寸相应的静电容量，在该静电容量变动至规定值以上时，判定为产生了波长偏差而输出错误。
专利文献1：日本特开平1-94312号公报
然而，在基于波长偏差量进行错误检测时，存在与基于波长偏差的实际影响背离的情况。例如，在将分光装置用作分光测量装置时，受光部在规定的测量期间，持续接受被分光的光而测量光量。在此，在仅通过波长偏差量进行错误检测时，即使在测量期间中非常短的期间产生规定值以上的波长偏差，也会检测到错误。然而，对于测量期间，若产生波长偏差的期间足够短，则不会对测量精度产生大的影响。相反地，在测量期间中的大部分期间，在产生规定值以下的波长偏差时，不会检测到错误，但在受光部会接受到大量与目标波长不同的波长的光，因此测量精度会下降。
发明内容
第一方式所涉及的分光装置具备干涉滤波器、间隙传感器以及错误检测部，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，所述错误检测部基于通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长与从所述干涉滤波器输出的光的目标波长之差来检测错误，所述错误检测部在将所述差的绝对值在时间轴上进行积分而得的积分值超过阈值时检测错误。
第二方式所涉及的分光装置具备干涉滤波器、间隙传感器以及错误检测部，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，所述错误检测部基于对从所述干涉滤波器输出的目标波长加上规定的第一值而得的第二值、从所述目标波长减去所述第一值而得的第三值以及通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长来检测错误，所述错误检测部在第一积分值与第二积分值之和超过阈值时检测错误，所述第一积分值是将超过所述第二值的所述分光波长与所述第二值之差的绝对值进行积分而得的值，所述第二积分值是将低于所述第三值的所述分光波长与所述第三值之差的绝对值进行积分而得的值。
第三方式所涉及的分光装置的驱动方法是具备干涉滤波器和间隙传感器的分光装置的驱动方法，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，在所述分光装置的驱动方法中，在通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长与从所述干涉滤波器输出的光的目标波长之差的绝对值的积分值超过阈值时检测错误。
第四方式所涉及的分光装置的驱动方法是具备干涉滤波器和间隙传感器的分光装置的驱动方法，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，在所述分光装置的驱动方法中，基于对从所述干涉滤波器输出的目标波长加上规定的第一值而得的第二值、从所述目标波长减去所述第一值而得的第三值以及通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长，在第一积分值与第二积分值之和超过阈值时检测错误，所述第一积分值是将超过所述第二值的所述分光波长与所述第二值之差的绝对值进行积分而得的值，所述第二积分值是将低于所述第三值的所述分光波长与所述第三值之差的绝对值进行积分而得的值。
附图说明
图1是示出第一实施方式的分光装置的简要构成的示意图。
图2是包括第一实施方式的分光装置的驱动方法的分光测量处理的流程图。
图3是示出在第一实施方式中透过干涉滤波器的光的分光波长的变化的一例的图。
图4是示出基于在图3的测量期间输出的检测信号的积分信号的图。
图5是示出第二实施方式的分光装置的简要构成的示意图。
图6是示出在第二实施方式中透过干涉滤波器的光的分光波长的变化的一例的图。
图7是示出第三实施方式中的关系数据的一例的图。
附图标记说明
100、100A…分光装置；110…干涉滤波器；111…第一基板；112…第二基板；112A…可动部；112B…隔膜部；114…第一反射膜；114A…第一容量电极；115…第二反射膜；115A…第二容量电极；116…静电致动器；116A…第一电极；116B…第二电极；120…受光部；130…间隙检测部；140…滤波器驱动部；150…受光控制部；160、160A…积分部；161…第一积分部；162…第二积分部；163…加法部；170…控制部；171…存储部；172…运算部；173…波长设定部；174…测量控制部；175…错误检测部；G…间隙；S…阈值；λ…分光波长；λ0…目标波长；λ1…第一值；λ2…第二值；λ3…第三值。
具体实施方式
第一实施方式
以下，对第一实施方式所涉及的分光装置进行说明。
图1是示出本实施方式的分光装置100的简要构成的示意图。
分光装置100的整体构成
分光装置100是从入射光将所期望的目标波长的光进行分光且测量被分光的光的光量的装置，其中入射光是从测量对象输入的光。如图1所示，该分光装置100构成为包括干涉滤波器110、受光部120、间隙检测部130、滤波器驱动部140、受光控制部150、积分部160以及控制部170。
以下，对各结构进行详细说明。
干涉滤波器110的构成
如图1所示，干涉滤波器110具备透光性的第一基板111及第二基板112。这些第一基板111及第二基板112通过例如以硅氧烷为主要成分的等离子聚合膜等接合膜接合而构成为一体。
在第一基板111的与第二基板112相对的面设置有构成一对反射膜中一方的第一反射膜114。该第一反射膜114可通过金属膜、金属合金膜构成，也可以通过电介质多层膜构成。
在第一反射膜114的表面例如设置有通过ITO等透明电极构成的第一容量电极114A。
另外，在第一基板111的与第二基板112相对的面设置有第一电极116A。该第一电极116A例如配置成包围第一反射膜114的外周，且与设置于第二基板112的第二电极116B相对。第一电极116A及第二电极116B构成通过被施加电压而由静电引力使第一反射膜114与第二反射膜115之间的间隙G的尺寸(间隙尺寸)变化的静电致动器116(间隙变更部)。
第二基板112构成为，在与第一基板111相反侧的面形成有圆环状的凹槽，且包括圆环状的凹槽的内侧即可动部112A以及凹槽的底面即隔膜部112B。
在可动部112A的与第一基板111相对的面设置有构成一对反射膜中另一方的第二反射膜115。该第二反射膜115与设置于第一基板111的第一反射膜114隔着间隙G相对。第二反射膜115由与第一反射膜114相同的材料构成，例如，由金属膜、金属合金膜、电介质多层膜构成。另外，在第二反射膜115的与第一反射膜114相对的面设置有第二容量电极115A。
另外，在第二基板112的可动部112A以及隔膜部112B中的至少一方，在与第一电极116A相对的面设置有第二电极116B。该第二电极116B与第一电极116A一起构成静电致动器116。
在如上所述的干涉滤波器110中，通过在第一电极116A与第二电极116B之间施加电压，使得在电极之间静电引力发挥作用而使可动部112A向第一基板111侧位移。由此，能够变更间隙G的尺寸。
此外，在图1中，干涉滤波器110构成为具备1个静电致动器116，但不限于此。例如，干涉滤波器110也可以构成为具备配置成包围第一反射膜114及第二反射膜115的外侧的内侧静电致动器以及设置于内侧静电致动器的外侧的外侧静电致动器等。在该情况下，能够构成为对内侧静电致动器及外侧静电致动器中的任意一方施加偏置电压而对可动部112A进行粗动控制，且对另一方施加控制电压而对可动部进行微动控制。
受光部120的构成
受光部120构成为包括接受透过了干涉滤波器110的光的光电转换元件。受光部120也可以由具有多个像素且通过检测在各像素接受的光的光量来输出分光图像的拍摄元件构成。优选的是，作为受光部120，在使用拍摄元件的情况下，在受光部120与干涉滤波器110之间设置有使透过了干涉滤波器110的光成像于受光部120的光学系统。
受光部120若接受到透过了干涉滤波器110的光，则向受光控制部150输出与受光量相应的受光信号。该受光信号经由受光控制部150被输出至控制部170。
间隙检测部130
间隙检测部130与第一容量电极114A及第二容量电极115A电连接，且与第一容量电极114A及第二容量电极115A一起构成间隙传感器。该间隙检测部130是检测第一容量电极114A及第二容量电极115A的静电容量的容量检测电路。由于第一容量电极114A及第二容量电极115A的静电容量与间隙G的尺寸成反比，因此，检测静电容量意味着检测第一反射膜114与第二反射膜115之间的间隙尺寸。
另外，间隙检测部130将与检测到的静电容量相应的检测信号向滤波器驱动部140、积分部160以及控制部170输出。
滤波器驱动部140的构成
滤波器驱动部140控制施加于干涉滤波器110的静电致动器116的驱动电压，使透过干涉滤波器110的光的波长变更。
该滤波器驱动部140与间隙检测部130及控制部170连接。并且，滤波器驱动部140基于从控制部170输入的表示目标波长λ0的目标指令信号与从间隙检测部130输入的检测信号的差分信号，对施加于静电致动器116的电压进行反馈控制。即，滤波器驱动部140作为以使由间隙检测部130检测到的间隙尺寸所对应的透过干涉滤波器110的光的分光波长λ成为由目标指令信号表示的目标波长λ0的方式对施加于静电致动器116的电压进行反馈控制的反馈控制部发挥作用。
此外，如上所述，干涉滤波器110也可以构成为具备第一静电致动器和第二静电致动器。在该情况下，优选的是，滤波器驱动部140具备对第一静电致动器和第二静电致动器中的任意一方施加偏置电压的偏置电压施加部以及对另一方施加控制电压的控制电压施加部。由此，控制电压施加部能够基于来自间隙检测部130的检测信号与来自控制部170的目标指令信号的差来对控制电压进行反馈控制。
受光控制部150的构成
受光控制部150对从受光部120输入的受光信号进行信号处理且向控制部170输出。即，虽省略了图示，但受光控制部150具备包括对受光信号的信号电压进行放大的放大器以及将模拟信号转换为数字信号的AD转换器等的信号处理电路，并且将通过这些信号处理电路处理的受光信号向控制部170输出。
另外，受光控制部150基于控制部170的控制来控制在受光部120中的测量处理。具体而言，受光控制部150以输出与自规定的测量开始定时起的规定的测量期间接受到的光的受光量相应的受光信号的方式来控制受光部120。
即，在本实施方式中，通过对静电致动器116施加驱动电压来变更干涉滤波器110的间隙G的尺寸。此时，在可动部112A中，通过隔膜部112B的弹力，使得可动部112A振动，从而使间隙G的尺寸变动。在该间隙G的尺寸变动的期间，透过干涉滤波器110的光的波长也变动。由此，受光控制部150在直至间隙G的尺寸的变动收敛为止的规定的待机期间将受光部120设为待机状态，并将待机期间的结束定时设为测量开始定时而使测量处理开始。
另外，受光控制部150向积分部160输出表示测量开始定时的开始触发信号以及表示测量期间的结束定时的结束触发信号。
积分部160的构成
积分部160从间隙检测部130被输入检测信号，基于被输入的检测信号生成积分信号，且向控制部170输出。
具体而言，积分部160在从受光控制部150被输入开始触发信号后，在直至被输入结束触发信号为止的期间，将基于从间隙检测部130输入的检测信号的积分信号输出至控制部170。该积分信号是表示将透过了干涉滤波器110的光的分光波长λ与目标波长λ0之差的绝对值即波长偏差量|λ-λ0|在时间轴上进行积分而得的积分值I的信号。
此外，积分部160也可以由微型计算机构成，通过由微型计算机执行规定的程序，计算出与检测信号对应的分光波长，通过运算计算出目标波长与分光波长的积分值。另外，也可以使控制部170的运算部172作为积分部160来发挥作用。
或者，积分部160还可以由多个运算电路构成。在该情况下，积分部160可以由对检测信号进行规定的信号处理的信号处理电路、求出被处理的检测信号与目标指令信号的信号值之差的减法电路、计算出信号值之差的绝对值的绝对值电路以及将信号值之差的绝对值进行积分的积分电路构成。
控制部170的构成
控制部170由运算电路、存储电路构成，且控制分光装置100的整体的动作。控制部170连接于将分光装置100与外部设备连接的接口(省略图示)，也能够接收来自外部设备的信号。作为来自外部设备的信号，例如可例示指定通过分光装置100分光的光的目标波长λ0的信号等。此外，分光装置100也可以是具有受理基于用户的输入操作的操作部的结构，在该情况下，构成为使来自操作部的操作信号输入到控制部170。
如图1所示，该控制部170具备存储部171和运算部172。
存储部171是存储各种数据、各种程序的存储装置，例如由半导体存储器等构成。
运算部172由CPU等运算电路构成，通过读取并执行存储于存储部171的程序，作为波长设定部173、测量控制部174以及错误检测部175等发挥作用。另外，如上所述，也可以使运算部172作为积分部160发挥作用。
波长设定部173设定通过干涉滤波器110分光的光的目标波长λ0。例如，当波长设定部173从外部设备或操作部被输入在分光装置100中分光的光的波长时，将该波长设定为目标波长λ0。
测量控制部174从存储于存储部171的驱动表读出与设定的目标波长λ0对应的目标电压，并向滤波器驱动部140及积分部160输出包括目标电压的目标指令信号。
另外，测量控制部174在向滤波器驱动部140输出目标指令信号的同时，对受光控制部150输出测量指令信号。由此，受光部120在进行干涉滤波器110中的波长切换动作的待机期间之后，在测量期间实施接受透过了干涉滤波器110的分光波长λ的光的测量处理。
而且，测量控制部174基于从受光部120经由受光控制部150而输入的受光信号来测量相对于测量对象的目标波长λ0的光量。
错误检测部175基于从积分部160输入的积分信号来检测分光测量处理中的错误。在此所说的错误是指，在使用了分光装置100的分光测量处理中产生对测量精度有影响的波长偏差。
在使用了干涉滤波器110的分光测量中，若在受光部120的测量期间施加外部干扰等冲击力，则透过干涉滤波器110的光的分光波长λ偏移。在该情况下，由于波长偏差，受光部120会接受到与目标波长λ0不同的分光波长λ的光。然而，即使产生波长偏差，有时也不会对测量精度有影响。例如，即使波长偏差量较大，但如果产生波长偏差的时间相对于测量期间足够短，则对测量精度的影响较小。一般而言，在发生错误的情况下，实施再测量，若将如上所述的对测量精度的影响较小的波长偏差检测为错误，则尽管对测量精度没有影响，但会以较高的频率实施再测量，而使得分光测量处理所涉及的时间变长。
因此，本实施方式的错误检测部175判定以积分信号表示的积分值是否超过规定的阈值，在超过阈值的情况下，检测错误。由此，能够良好地只检测测量精度的影响变大的波长偏差。
分光装置100中的动作
接下来，对分光装置100的驱动方法进行说明。
图2是包括本实施方式的分光装置100的驱动方法的分光测量处理的流程图。
在分光装置100实施分光测量处理的情况下，首先，控制部170的波长设定部173设定目标波长λ0(步骤S1)。例如，波长设定部173可设定从与控制部170以能够通信的方式连接的外部设备获取的目标波长λ0，也可以设定从操作部输入的目标波长λ0。另外，在设定规定波长间隔的各波长的分光测量波长的情况下，波长设定部173设定预先设定的目标波长λ0且实施后述的步骤S2至步骤S12的处理，之后，再回到步骤S1，设定目标波长λ0且重复分光测量处理。由此，能够进行相对于每个规定间隔的各波长的分光测量。
接下来，测量控制部174将与设定的目标波长λ0相应的目标指令信号向滤波器驱动部140及积分部160输出，并且，在输出目标指令信号的同时，向受光控制部150输出测量指令信号(步骤S2)。
接收到目标指令信号的滤波器驱动部140对干涉滤波器110的静电致动器116施加目标电压，并且，基于从间隙检测部130输入的检测信号和目标指令信号，对施加于静电致动器116电压进行反馈控制(步骤S3)。由此，在待机期间，控制为使干涉滤波器110的间隙G的尺寸成为与目标波长λ0对应的尺寸，从而使目标波长λ0的光透过干涉滤波器110。
另外，受光控制部150若接收到测量指令信号，则对自接收到测量指令信号的定时起的时间进行计时。并且，受光控制部150判定自测量指令信号的接收定时起经过预先设定的时间的待机期间是否结束(步骤S4)。在步骤S4中判定为“否”时，受光控制部150直至待机期间结束为止进行待机。在步骤S4中判定为“是”时，受光控制部150使受光部120中的测量处理开始，且将开始触发信号向积分部160输出(步骤S5)。
而且，积分部160若接收到在步骤S5输出的开始触发信号，则将积分值复位(步骤S6)。并且，积分部160将波长偏差量|λ-λ0|在时间轴上进行积分，且将与该积分值I相应的积分信号向控制部170输出(步骤S7)。
图3是示出在本实施方式的错误检测中透过干涉滤波器110的光的分光波长λ的变化的一例的图。图4是示出基于在图3的测量期间输出的检测信号的积分信号的图。
在图3所示的例子中，对干涉滤波器110施加振动，产生有在时间t1时为峰值的波长偏差和在时间t2时为峰值的波长偏差。由于积分信号的积分值成为被斜线部包围的面积，因此，如图4所示，由积分信号表示的积分值I在产生了波长偏差时被累计。
并且，错误检测部175监视从积分部160输出的积分信号，且判定积分值是否超过规定的阈值S(步骤S8)。
若在步骤S8中判定为“是”，则错误检测部175检测错误(步骤S9)。即，错误检测部175判断为产生了对分光测量的测量精度有影响的波长偏差。例如，在图4所示的例子中，由于在时间t3时积分值超过阈值S，因此在时间t3的定时，通过错误检测部175检测错误。
在该情况下，测量控制部174对受光控制部150输出指示再测量的再测量指令信号(步骤S10)。由此，受光控制部150返回到步骤S4，对自接收到测量指令信号的定时起的时间进行计时，若到测量期间，则对基于受光部120的受光量进行再测量。
在步骤S8中判定为“否”的情况下，受光控制部150判定测量期间是否结束(步骤S11)。在步骤S11中判定为“否”的情况下，继续进行受光部120中的测量处理，之后返回到步骤S7。
在步骤S11中判定为“是”的情况下，受光控制部150使受光部120中的测量处理结束，对与从受光部120输入的受光量相应的受光信号进行信号处理，并向控制部170输出。由此，测量控制部174基于来自受光控制部150的受光信号，对相对于目标波长λ0的光量进行测量(步骤S12)。
本实施方式的作用效果
本实施方式的分光装置100具备干涉滤波器110、间隙检测部130以及控制部170，干涉滤波器110具备隔着间隙G相对的第一反射膜114及第二反射膜115，间隙检测部130检测间隙G的尺寸。另外，控制部170具备错误检测部175。该错误检测部175在通过间隙检测部130检测到的间隙尺寸所对应的分光波长λ与从干涉滤波器110输出的光的目标波长λ0之差的绝对值|λ-λ0|的积分值I超过阈值S时检测错误。
由此，错误检测部175能够抑制过度的错误检测。
即，在测量期间，即使对干涉滤波器110施加外部干扰等冲击力，产生了分光波长λ从目标波长λ0偏移的波长偏差，但仅在波长偏差的期间非常短的期间产生时，波长偏差对测量精度的影响较小。在这样的情况下，若检测波长偏差的错误并进行再测量，则测量时间会变长。对此，在本实施方式中，判定将分光波长λ与目标波长λ0之差的绝对值|λ-λ0|进行积分而得的积分值I是否超过阈值S。在该情况下，在测量期间内，如上所述，即使在非常短的期间产生了规定值以上的波长偏差，但只要是积分值I在阈值S以下，则判定为对测量精度没有影响。即，通过只在产生了对测量精度有影响的波长偏差时检测错误，从而能够避免过度的错误检测。由此，分光装置100能够一边维持所期望的测量精度，一边实施迅速的分光测量处理。
在本实施方式的分光装置100中，干涉滤波器110具备使间隙G的尺寸变化的静电致动器116。并且，滤波器驱动部140对施加于静电致动器116的电压进行反馈控制，以使通过间隙检测部130检测到的分光波长λ接近目标波长λ0。
由此，分光装置100能够以较高的精度使目标波长λ0的光从干涉滤波器110透过。另外，如果对干涉滤波器110施加外部干扰等冲击，则由于通过基于滤波器驱动部140的反馈控制将透过干涉滤波器110的光的波长维持在目标波长λ0，因此使得基于错误检测部175的错误检测频率也下降，分光装置100能够实施迅速且精度较高的分光测量处理。
第二实施方式
接下来，对第二实施方式进行说明。
在第一实施方式中，错误检测部175使用将基于从间隙检测部130输出的检测信号的分光波长λ与目标波长λ0之差的绝对值进行积分而得的积分值进行了错误检测。对此，在第二实施方式中，在以下这一点上与上述第一实施方式不同，即，基于对目标波长λ0加上规定的第一值而得的第二值与分光波长的差以及从目标波长λ0减去第一值而得的第三值与分光波长之差的积分值进行错误检测。
此外，在以下的说明中，对已说明的事项赋予同一附图标记，并省略或简略化其说明。
图5是示出第二实施方式的分光装置100A的简要构成的示意图。
第二实施方式的分光装置100A具有与第一实施方式大致相同的构成，如图4所示，构成为包括干涉滤波器110、受光部120、间隙检测部130、滤波器驱动部140、受光控制部150、积分部160A以及控制部170。
另外，控制部170具备存储部171和运算部172，与第一实施方式同样地，运算部172作为波长设定部173、测量控制部174以及错误检测部175等发挥作用。
图6是示出在本实施方式的错误检测中透过干涉滤波器110的光的分光波长的变化的一例的图。
在本实施方式中，积分部160A具备第一积分部161、第二积分部162以及加法部163。
在此，在本实施方式中，如图6所示，将对目标波长λ0加上第一值λ1而得的值设为第二值λ2(＝λ0+λ1)，将从目标波长λ0减去第一值λ1而得的值设为第三值λ3(＝λ0-λ1)。
并且，第一积分部161计算出将基于超过第二值λ2的检测信号的分光波长λ与第二值λ2之差λ-λ2在时间轴上进行积分而得的第一积分值I1。另外，第二积分部162计算出将第三值λ3与基于低于第三值λ3的检测信号的分光波长λ之差λ3-λ在时间轴上进行积分而得的第二积分值I2。而且，加法部163对第一积分值I1与第二积分值I2进行加法运算来作为波长偏差量的积分值I。
此外，第一积分部161、第二积分部162以及加法部163与第一实施方式同样地可以由微型计算机构成，也可以由多个运算电路构成，控制部170的运算部172也可以作为积分部160A发挥作用。
在本实施方式的分光装置100A中，能够通过与图2所示的第一实施方式同样的驱动方法实施分光测量处理。此外，在本实施方式中，在步骤S7中从积分部160A输出的积分值I是第一积分值I1与第二积分值I2之和。
对于其他动作，由于与第一实施方式相同，因此省略此处的说明。
本实施方式的作用效果
在本实施方式的分光装置100A中，具备干涉滤波器110、间隙检测部130以及控制部170，干涉滤波器110具备隔着间隙G相对的第一反射膜114及第二反射膜115，间隙检测部130检测间隙G的尺寸。另外，控制部170具备错误检测部175，错误检测部175基于对目标波长λ0加上规定的第一值λ1而得的第二值λ2、从目标波长λ0减去第一值λ1而得的第三值λ3以及通过间隙检测部130检测到的间隙尺寸所对应的分光波长λ来检测错误。具体而言，该错误检测部175在第一积分值I1与第二积分值I2之和即积分值I(＝I1+I2)超过阈值S时检测错误，第一积分值I1是将超过第二值λ2的分光波长λ与第二值λ2之差的绝对值|λ-λ2|进行积分而得的值，第二积分值I2是将低于第三值λ3的分光波长与第三值λ3之差的绝对值|λ3-λ|进行积分而得的值。
在该情况下，在以目标波长λ0为中心的λ0-λ1～λ0+λ1的波长域中产生的检测信号的噪声成分不被累计到积分值I中。另外，只在λ-λ2的差以及λ3-λ的差为正的情况下进行累计，在负的情况下不进行累计。由此，能够排除噪声成分而进行错误检测，并能够避免了过度的错误检测，从而实施更良好的错误检测。由此，能够更迅速地进行分光装置100A的分光测量处理。
第三实施方式
接下来，对第三实施方式进行说明。
在第一实施方式及第二实施方式中，错误检测部175在通过积分部160、160A计算出的积分值I超过阈值S时，检测产生了对测量精度有影响的波长偏差的错误。对此，在第三实施方式中，在根据测量时间变更阈值S这一点上与上述第一实施方式及第二实施方式不同。
图7是示出存储于第三实施方式的存储部171中的关系数据的一例的图。
在第三实施方式中，在具有与图1所示的第一实施方式同样的构成的分光装置100中，在存储部171中存储有如图7所示的关系数据。此外，在此使用了在第一实施方式的存储部171中存储有关系数据的例子，但也可以是在第二实施方式的存储部171中存储有关系数据的构成。
该关系数据是表示自测量期间中的测量开始定时起的经过时间(测量时间)与阈值S的关系的数据。在本实施方式中，如图7所示，阈值S被设定为，随着测量时间的增加，阈值S线性地增加。
并且，在本实施方式中，受光控制部150在图2的步骤S5中开始进行测量处理的定时，将开始触发信号向积分部160和控制部170输出。
另外，错误检测部175对接收到开始触发信号的测量开始定时起的经过时间即测量时间进行计时。并且，在步骤S8中，错误检测部175从存储于存储部171的关系数据中读出与被计时的测量时间对应的阈值S，并判定从积分部160输入的积分信号的积分值I是否超过读出的阈值S。
对于其他的处理，与已说明的内容相同。
本实施方式的作用效果
在本实施方式的分光装置100中，错误检测部175根据自受光部120接受光的受光开始定时起的经过时间即测量时间而使阈值S增大。
由此，能够实施与测量时间相应的良好的错误检测。即，在本实施方式中，错误检测部175能够基于相对于测量时间的波长偏差的产生频率的比例来检测错误，从而能够更良好地进行错误检测。
变形例
此外，本发明不限定于前述的实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形、改善等均包括在本发明中。
变形例1
在上述实施方式中，若在步骤S9中错误检测部175检测错误，则通过步骤S10，测量控制部174向受光控制部150输出再测量指令信号，受光控制部150在待机期间结束的情况下，转移到测量期间并开始基于受光部120的测量处理。在该情况下，在由于外部干扰的间隙G的尺寸变动在待机期间收敛的情况下，能够通过再测量处理而良好地测量目标波长的光的受光量。
对此，也可以是，在步骤S9中检测到错误的情况下，测量控制部174监视积分信号的积分值的每单位时间的变化量，并进一步判定变化量是否在容许值以内。并且，在判定为积分值的变化量在容许值以内的情况下，测量控制部174也可以对受光控制部150输出再测量指令信号。即，也可以是分光装置100判定干涉滤波器110的间隙G的尺寸变动是否已收敛，在判定为已收敛的情况下，指示再测量处理。
在该情况下，也可以是，受光控制部150省略待机期间，而立即开始基于测量期间的测量处理。
另外，也可以是，测量控制部174监视通过间隙检测部130检测到的检测信号的每单位时间的变化量来替代积分信号的积分值的每单位时间的变化量。在该情况下也同样地，测量控制部174在检测信号的每单位时间的变化量在规定的容许值以内的情况下实施再测量处理。
变形例2
在上述实施方式中，受光控制部150对自接收到测量指令信号、再测量指令信号的定时起的时间进行计时，在判定为待机期间结束的情况下，转移到测量期间并开始受光量的测量处理，但不限定于此。例如，也可以是，受光控制部150监视检测信号的信号值的每单位时间的变化量或积分值的每单位时间的变化量，在该变化量在规定的容许值以下的情况下，转移到测量期间并实施测量处理。
变形例3
在第三实施方式中，将自测量开始定时起的经过时间设为测量时间，并根据测量时间变更阈值S。对此，也可以是，使用例如测量期间的长度能够根据测量对象、测量环境变更的受光部120，并将在受光部120中的测量期间的长度设为测量时间，来变更阈值S。即，也可以是，错误检测部175在测量期间较短的情况下，将阈值S设为较小，而在测量期间较长的情况下，将阈值S设为较大，由此进行错误检测。在测量期间较长的情况下，存在包含在检测信号中的噪声等变多且积分值I也变大的倾向，若使用与测量期间较短时同样的阈值S，则会过度地检测错误。另外，由于测量期间越长，接受目标波长λ0的光的时间的比例也变长，因此对波长偏差的测量精度的影响也变小。由此，通过根据测量期间的长度变更阈值S，能够实施抑制了过度的错误检测的良好的分光测量处理。
变形例4
在上述实施方式中，分光装置100、100A是分光测量装置，并构成为具备接受透过了干涉滤波器110的光的受光部120，但不限定于此。
例如，分光装置也可以是将透过了干涉滤波器110的光向外部输出的光源装置。在将分光装置用作光源装置的情况下，不需要受光部120，而替代地设置白色光源等光源。并且，将从光源射出的光向干涉滤波器110引导，在干涉滤波器110使规定的分光波长的光分光并输出。在该情况下，分光装置在设定了干涉滤波器110的间隙G的尺寸之后，通过维持干涉滤波器110的间隙G的尺寸，而能够持续输出分光波长的光。
这样，在使分光装置作为光源装置发挥作用的情况下，错误检测部175只要判定在输出光的照射期间的积分值I的值是否超过阈值S即可。
此外，光源装置中的照射期间与分光测量装置中的测量期间相比，足够长的情况较多。由此，优选的是，将照射期间区分为多个小期间，并在各小期间实施错误检测。
例如，在照射期间包括第一小期间以及相继第一小期间的第二小期间的情况下，在第一小期间开始时将积分部的积分值I复位，错误检测部基于在第一小期间从积分部输出的积分信号来实施判定是否发生错误的错误检测处理。并且，若第一小期间结束且第二小期间开始，则在第二小期间开始时将积分值I复位，错误检测部基于在第二小期间从积分部输出的积分信号实施错误检测处理。
或者，也可以是，在照射期间，在一定周期设置错误判定定时，在各错误判定定时起的规定时间内实施错误检测处理。在该情况下，在照射期间，间歇性地进行错误检测处理。
变形例5
在上述实施方式中，干涉滤波器110具备静电致动器116，且构成为间隙G的尺寸能够变更，但也可以是波长固定侧的干涉滤波器。即，也可以使用仅使预先设定的规定的目标波长λ0能够透過的干涉滤波器。
其他变形例
在干涉滤波器110中，作为间隙变更部，例示了具备静电致动器116的构成，但间隙变更部的构成不限定于此。例如，也可以是构成为配置第一基板111与第二基板112之间的压电元件等压电致动器，通过向压电致动器施加电压而使间隙G的尺寸变化。
受光部120构成为接受透过了干涉滤波器110的光，但不限定于此。例如，作为干涉滤波器，也可以使用使与间隙G的尺寸相应的分光波长的光反射的反射型的滤波器，在该情况下，受光部120只接受在干涉滤波器110反射的光即可。
本发明的总结
本发明的第一方式所涉及的分光装置的特征在于，具备干涉滤波器、间隙传感器以及错误检测部，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，所述错误检测部基于通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长与从所述干涉滤波器输出的光的目标波长之差来检测错误，所述错误检测部在将所述差的绝对值在时间轴上进行积分而得的积分值超过阈值时检测错误。
由此，只在产生对测量精度有影响的波长偏差时检测错误，从而能够避免过度的错误检测。
本发明的第二方式所涉及的分光装置的特征在于，具备干涉滤波器、间隙传感器以及错误检测部，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，所述错误检测部基于对从所述干涉滤波器输出的目标波长加上规定的第一值而得的第二值、从所述目标波长减去所述第一值而得的第三值以及通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长来检测错误，所述错误检测部在第一积分值与第二积分值之和超过阈值时检测错误，所述第一积分值是将超过所述第二值的所述分光波长与所述第二值之差的绝对值进行积分而得的值，所述第二积分值是将低于所述第三值的所述分光波长与所述第三值之差的绝对值进行积分而得的值。
由此，与第一方式的分光装置同样地，只在产生对测量精度有影响的波长偏差时检测错误，从而能够避免过度的错误检测。另外，能够抑制间隙传感器中的检测噪声，从而能够更良好地进行错误检测。
优选的是，第一方式及第二方式的分光装置具备接受从所述干涉滤波器输出的光并测量受光量的受光部，所述错误检测部根据自在所述受光部接受光的受光开始定时起的时间而使所述阈值增大。
由此，错误检测部能够基于相对于通过受光部实施测量的时间的波长偏移的产生频率的程度来检测错误，从而能够更良好地进行错误检测。
优选的是，在第一方式及第二方式所涉及的分光装置中，所述干涉滤波器具备使所述间隙尺寸变化的间隙变更部，所述分光装置具备反馈控制部，所述反馈控制部对所述间隙变更部进行反馈控制，以使通过所述间隙传感器检测到的所述分光波长接近所述目标波长。
由此，通过进行反馈控制而使得干涉滤波器的一对反射膜之间的间隙尺寸总是形成目标波长，从而能够抑制分光波长偏差目标波长的波长偏差，并能够使错误检测的频率下降。
本发明所涉及的第三方式的分光装置的驱动方法的特征在于，所述分光装置具备干涉滤波器和间隙传感器，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，在所述分光装置的驱动方法中，在通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长与从所述干涉滤波器输出的光的目标波长之差的绝对值的积分值超过阈值时检测错误。
由此，与第一方式的分光装置同样地，只在产生对测量精度有影响的波长偏差时检测错误，从而能够避免过度的错误检测。
本发明所涉及的第四方式的分光装置的驱动方法的特征在于，所述分光装置具备干涉滤波器和间隙传感器，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，在所述分光装置的驱动方法中，基于对从所述干涉滤波器输出的目标波长加上规定的第一值而得的第二值、从所述目标波长减去所述第一值而得的第三值以及通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长，在第一积分值与第二积分值之和超过阈值时检测错误，所述第一积分值是将超过所述第二值的所述分光波长与所述第二值之差的绝对值进行积分而得的值，所述第二积分值是将低于所述第三值的所述分光波长与所述第三值之差的绝对值进行积分而得的值。
由此，与第二方式的分光装置同样地，能够避免过度的错误检测，并且能够抑制间隙传感器中的检测噪声，从而能够更良好地进行错误检测。

Claims (6)

1.一种分光装置，其特征在于，具备干涉滤波器、间隙传感器以及错误检测部，
所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，
所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，
所述错误检测部基于通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长与从所述干涉滤波器输出的光的目标波长之差来检测错误，
所述错误检测部在将所述差的绝对值在时间轴上进行积分而得的积分值超过阈值时检测错误。
2.一种分光装置，其特征在于，具备干涉滤波器、间隙传感器以及错误检测部，
所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，
所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，
所述错误检测部基于对从所述干涉滤波器输出的目标波长加上规定的第一值而得的第二值、从所述目标波长减去所述第一值而得的第三值以及通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长来检测错误，
所述错误检测部在第一积分值与第二积分值之和超过阈值时检测错误，所述第一积分值是将超过所述第二值的所述分光波长与所述第二值之差的绝对值进行积分而得的值，所述第二积分值是将低于所述第三值的所述分光波长与所述第三值之差的绝对值进行积分而得的值。
3.根据权利要求1或2所述的分光装置，其特征在于，
所述分光装置具备接受从所述干涉滤波器输出的光并测量受光量的受光部，
所述错误检测部根据自在所述受光部接受光的受光开始定时起的时间而使所述阈值增大。
4.根据权利要求1或2所述的分光装置，其特征在于，
所述干涉滤波器具备使所述间隙尺寸变化的间隙变更部，
所述分光装置具备反馈控制部，所述反馈控制部对所述间隙变更部进行反馈控制，以使通过所述间隙传感器检测到的所述分光波长接近所述目标波长。
5.一种分光装置的驱动方法，其特征在于，
所述分光装置具备干涉滤波器和间隙传感器，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，
在所述分光装置的驱动方法中，在通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长与从所述干涉滤波器输出的光的目标波长之差的绝对值的积分值超过阈值时检测错误。
6.一种分光装置的驱动方法，其特征在于，
所述分光装置具备干涉滤波器和间隙传感器，所述干涉滤波器具备一对反射膜，并输出与一对所述反射膜的间隙尺寸相应的分光波长的光，所述间隙传感器检测所述间隙尺寸，
在所述分光装置的驱动方法中，基于对从所述干涉滤波器输出的目标波长加上规定的第一值而得的第二值、从所述目标波长减去所述第一值而得的第三值以及通过所述间隙传感器检测到的所述间隙尺寸所对应的所述分光波长，在第一积分值与第二积分值之和超过阈值时检测错误，所述第一积分值是将超过所述第二值的所述分光波长与所述第二值之差的绝对值进行积分而得的值，所述第二积分值是将低于所述第三值的所述分光波长与所述第三值之差的绝对值进行积分而得的值。
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