DE112019005402T5

DE112019005402T5 - Spektroskopische Einheit und spektroskopisches Modul

Info

Publication number: DE112019005402T5
Application number: DE112019005402.3T
Authority: DE
Inventors: Kei Tabata; Masaaki Muto
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 2018-10-31
Filing date: 2019-08-06
Publication date: 2021-07-15
Also published as: US20210389178A1; JP7388815B2; JP2020071118A; FI20215358A1; JP2024026098A; WO2020090181A1; CN112955721A; US11971301B2

Abstract

Eine spektroskopische Einheit hat eine Einhausung, einen Lichteinfallsabschnitt, der in der Einhausung bereitgestellt ist, einen Fabry-Perot-Interferenzfilter, der in der Einhausung angeordnet ist und einen ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel aufweist, wobei ein Abstand zwischen dem ersten Spiegel und dem zweiten Spiegel variabel ist. Der Lichteinfallsabschnitt hat einen Blendenabschnitt, in dem eine Blende ausgebildet ist, und einen zwischen der Blende und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter angeordneten Bandpassfilter. Der Der Blendenabschnitt ist derart konfiguriert, dass ein Wert, der sich aus der Division einer Länge der Blende in einer zueinander gewandten Richtung des ersten Spiegels und des zweiten Spiegels durch eine Breite der Blende in einer Richtung senkrecht zu der zueinander gewandten Richtung ergibt, gleich oder größer als 0,5 ist und das gesamte Licht, das durch die Blende hindurchtritt, auf den Bandpassfilter fällt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine spektroskopische Einheit und ein spektroskopisches Modul.
Stand der Technik
Bekannt ist ein spektroskopisches Modul mit einer Lichtquelle, die Licht emittiert, mit dem ein Objekt bestrahlt wird, einer spektroskopischen Einheit, die von dem Objekt reflektiertes Licht oder durch das Objekt hindurchgetretenes Licht streut, und einem Lichtdetektor, der das von der spektroskopischen Einheit gestreute Licht detektiert (siehe zum Beispiel Patentliteratur 1). Gemäß einem solchen spektroskopischen Modul ist es zum Beispiel möglich, die Komponenten eines Objekts auf eine zerstörungsfreie Weise zu analysieren.
Liste der Zitierungen
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2014-145643 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem vorstehend beschriebenen spektroskopischen Modul kann ein Fabry-Perot-Interferenzfilter auf die spektroskopische Einheit angewendet werden. In diesem Fall ist eine Verbesserung der spektroskopischen Genauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters sehr wichtig, um zum Beispiel die analytische Genauigkeit der Komponenten des Objekts zu verbessern.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine spektroskopische Einheit und ein spektroskopisches Modul bereitzustellen, die in der Lage sind, die spektroskopische Genauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters zu verbessern.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat eine spektroskopische Einheit eine Einhausung, einen Lichteinfallsabschnitt, der an der Einhausung bereitgestellt ist, und einen Fabry-Perot-Interferenzfilter, der in der Einhausung angeordnet ist und einen ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel aufweist, wobei ein Abstand zwischen dem ersten Spiegel und dem zweiten Spiegel variabel ist. Der Lichteinfallsabschnitt hat einen Blendenabschnitt, in dem eine Blende ausgebildet ist, und einen zwischen der Blende und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter angeordneten Bandpassfilter. Der Blendenabschnitt ist derart konfiguriert, dass ein Wert, der erhalten wird, indem eine Länge der Blende in einer zueinander gewandten Richtung des ersten Spiegels und des zweiten Spiegels durch eine Breite der Blende in einer Richtung senkrecht zu der zueinander gewandten Richtung dividiert wird, gleich oder größer als 0,5 ist und das gesamte Licht, welches durch die Blende hindurchtritt, auf den Bandpassfilter fällt.
In der spektroskopischen Einheit ist der Blendenabschnitt derart konfiguriert, dass der Wert, der erhalten wird, indem die Länge der Blende durch die Breite der Blende dividiert wird, gleich oder größer als 0,5 ist, und die Gesamtheit des Lichts, das durch die Blende hindurchtritt, auf den Bandpassfilter fällt. Folglich fällt das gesamte Licht, das durch die Blende hindurchtritt, in einem Zustand, in welchem der Bereich des Einfallswinkels verengt ist, auf den Bandpassfilter. Somit funktioniert der Bandpassfilter angemessen und fällt Licht in einem gewünschten Wellenlängenbereich in einem Zustand, in welchem der Bereich des Einfallswinkels verengt ist, auf den Fabry-Perot-Interferenzfilter. Somit ist die Auflösung in einem durch das Fabry-Perot-Interferenzfilter erhaltenen spektralen Spektrum verbessert. Folglich ist es gemäß der spektroskopischen Einheit möglich, die spektroskopische Genauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters zu verbessern.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Blendenabschnitt derart konfiguriert sein, dass das gesamte Licht, das durch die Blende hindurchtritt und durch den Bandpassfilter transmittiert wird, auf den Fabry-Perot-Interferenzfilter fällt. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Erzeugung von Streulicht in der Einhausung zu unterdrücken.
Bei der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann sich ein äußerer Rand der Blende, von der zueinander gewandten Richtung aus betrachtet, innerhalb eines äußeren Randes eines Lichttransmissionsgebiets des Fabry-Perot-Interferenzfilters befinden. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, das Verhältnis von Licht, das durch ein Lichttransmissionsgebiet des Fabry-Perot-Interferenzfilters transmittiert wird, zu dem Licht, das durch die Blende hindurchtritt, zu erhöhen.
Die spektroskopische Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner einen Lichtdetektor haben, der in der Einhausung angeordnet ist und Licht detektiert, das durch das Fabry-Perot-Interferenzfilter transmittiert wird. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, das gestreute Licht mit hoher Genauigkeit zu detektieren, während die Erzeugung von Rauschen, das durch Streulicht verursacht wird, unterdrückt wird. Da der Lichtdetektor in der Einhausung angeordnet ist, ist es ferner möglich, die Größe der den Lichtdetektor aufweisenden spektroskopischen Einheit zu reduzieren.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die Lichteinfallsöffnung und die Lichtemissionsöffnung der Blende kreisförmig ausgebildet sein. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die eine gewünschte Performanz aufweisende Blende einfach auszubilden.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Durchmesser der Blende zwischen der Lichteinfallsöffnung und der Lichtemissionsöffnung konstant sein. Alternativ kann sich der Durchmesser der Blende von der Lichteinfallsöffnung zu der Lichtemissionsöffnung mit einem konstanten Änderungsverhältnis ändern. Alternativ kann sich der Durchmesser der Blende von der Lichteinfallsöffnung zu der Lichtemissionsöffnung mit einem Änderungsverhältnis von 0 oder größer ändern. Das Änderungsverhältnis kann zwischen der Lichteinfallsöffnung und der Lichtemissionsöffnung kontinuierlich sein und sich zumindest in einem Abschnitt zwischen der Lichteinfallsöffnung und der Lichtemissionsöffnung ändern. Selbst in den Fällen ist es möglich, die die gewünschte Performanz aufweisende Blende einfach auszubilden.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Gebiet innerhalb der Blende ein Raum sein. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, den Verlust von Licht aufgrund des Durchtritts durch die Blende zu verhindern.
Die spektroskopische Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ferner ein Blendenbauteil haben, das getrennt von der Einhausung ausgebildet ist und mit einem Blendenabschnitt versehen ist. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, den Grad an Freiheit bei der Gestaltung des Blendenabschnitts zu verbessern, wie die Auswahl eines geeigneten Materials. Zudem ist es durch die Ausbildung einer großen Lichteinfallsöffnung in der Einhausung möglich, die Positionsbeziehung zwischen der Blende und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter anzupassen, während die Positionsgenauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters in der Einhausung gelockert ist.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Blendenbauteil mit einem Positionierungsabschnitt versehen sein, der konfiguriert ist, um die Einhausung zu positionieren. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, eine Abweichung der Positionsbeziehung zwischen der Blende und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter aufgrund von Vibrationen oder dergleichen zu verhindern. Da der Blendenabschnitt und der Positionierungsabschnitt in dem Blendenbauteil bereitgestellt sind, ist es ferner möglich, die Positionsgenauigkeit zwischen dem Blendenabschnitt und dem Positionierungsabschnitt sicherzustellen.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann in dem Blendenbauteil ein Loch ausgebildet sein, in dem eine Lichtquelle angeordnet ist. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Positionsgenauigkeit zwischen der Lichtquelle und der Blende sicherzustellen, da das Loch und die Blende in dem Blendenbauteil ausgebildet sind.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Blendenbauteil zumindest einen Abschnitt eines Gehäuses bilden, welches die Einhausung aufnimmt. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, die Erzeugung von Streulicht in der Einhausung zuverlässiger zu unterdrücken.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Bandpassfilter von dem Blendenabschnitt beabstandet sein, wobei dazwischen ein Abschnitt der Einhausung angeordnet ist. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, den Bandpassfilter vor physikalischen Störungen und dergleichen zu schützen, da der Bandpassfilter in der Einhausung angeordnet ist.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Bandpassfilter in Kontakt mit dem Blendenabschnitt sein. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, zuverlässiger zu bewirken, dass das gesamte Licht, das durch die Blende hindurchtritt, auf den Bandpassfilter fällt.
In der spektroskopischen Einheit gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann der Blendenabschnitt integral mit der Einhausung ausgebildet sein. Gemäß dieser Konfiguration ist es mit einer einfachen Konfiguration möglich, ein Auftreten einer Situation zu verhindern, in der die Positionsbeziehung zwischen der Blende und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter durch Vibration oder dergleichen abweicht.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung hat ein spektroskopisches Modul die vorstehend beschriebene spektroskopische Einheit, eine Lichtquelle und ein Gehäuse, welches die Einhausung der spektroskopischen Einheit und die Lichtquelle aufnimmt. Eine Lichteinfallsöffnung der Blende und ein lichtemittierender Abschnitt der Lichtquelle sind entlang einer Außenfläche des Gehäuses derart angeordnet, dass sie zueinander benachbart sind.
Gemäß dem spektroskopischen Modul ist es möglich, ein spektroskopisches Modul einer Reflexionsbauart zu realisieren, in welchem die spektroskopische Genauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters verbessert ist.
In dem spektroskopischen Modul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die Lichteinfallsöffnung der Blende und der lichtemittierende Abschnitt der Lichtquelle in einer an der Außenfläche ausgebildeten Ausnehmung angeordnet sein. Gemäß dieser Konfiguration ist das Gebiet innerhalb der Ausnehmung selbst in einem Zustand, in welchem die Außenfläche des Blendenbauteils mit einem Objekt in Kontakt gebracht wird, als ein optischer Pfad gesichert. Somit ist es möglich, das Objekt mit Licht zu bestrahlen und von dem Objekt reflektiertes Licht zu detektieren.
In dem spektroskopischen Modul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann die Blende an der Bodenfläche eines ersten Teils der Ausnehmung ausgebildet sein. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es selbst in einem Zustand, in welchem die Außenfläche des Blendenbauteils mit einem Objekt in Kontakt gebracht wird, möglich, zuverlässig zu bewirken, dass von dem Objekt reflektiertes Licht auf die Blende fällt.
In dem spektroskopischen Modul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Loch, in dem die Lichtquelle angeordnet ist, an der Bodenfläche eines zweiten Teils der Ausnehmung ausgebildet sein, wobei der zweite Teil tiefer als der erste Teil ist. Gemäß dieser Konfiguration ist es selbst in einem Zustand, in dem die Außenfläche des Blendenbauteils mit einem Objekt in Kontakt gebracht wird, möglich, das Objekt ausreichend mit von der Lichtquelle emittiertem Licht zu bestrahlen.
In dem spektroskopischen Modul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann zwischen der Bodenfläche des zweiten Teils und der Seitenfläche der Aussparung eine konkav gekrümmte Oberfläche ausgebildet sein. Da das Objekt zudem mit von der konkav gekrümmten Oberfläche reflektierten Licht bestrahlt wird, ist es gemäß dieser Konfiguration möglich, das Objekt mit dem von der Lichtquelle emittierten Licht besser ausreichend zu bestrahlen.
In dem spektroskopischen Modul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann das Loch eine Größe haben, welche von der zueinander gewandten Richtung aus betrachtet die Blende inkludiert. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, das Objekt mit von der Lichtquelle emittiertem Licht über einen weiten Bereich zu bestrahlen.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine spektroskopische Einheit und ein spektroskopisches Modul bereitzustellen, die in er Lage sind, die spektroskopische Genauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters zu verbessern.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht einer Lichtdetektionsvorrichtung, die auf ein spektroskopisches Modul einer Ausführungsform angewendet ist.
2 ist eine perspektivische Ansicht eines in 2 dargestellten Fabry-Perot-Interferenzfilters.
3 ist eine entlang der Linie III-III geschnittene Querschnittsansicht, die in 3 dargestellt ist.
4 ist eine Seitenansicht des spektroskopischen Moduls der Ausführungsform.
5 ist eine Querschnittsansicht eines Teils des in 4 dargestellten spektroskopischen Moduls.
6 ist eine Ansicht von unten eines Teils des in 4 dargestellten spektroskopischen Moduls.
7 ist eine Querschnittsansicht einer in 5 dargestellten spektroskopischen Einheit.
8 ist eine Querschnittsansicht eines Blendenabschnitts einer Modifikation.
9 ist eine Querschnittsansicht eines Lichteinfallsabschnitts der Modifikation.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist anzumerken, dass die gleichen oder korrespondierenden Teile in den jeweiligen Zeichnungen mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und wiederholte Beschreibungen weggelassen werden.
[Lichtdetektionsvorrichtung]
Bevor ein spektroskopisches Modul einer Ausführungsform beschrieben wird, wird eine Lichtdetektionsvorrichtung beschrieben, die auf das spektroskopische Modul angewendet ist. Wie in 1 dargestellt, hat eine Lichtdetektionsvorrichtung 1 eine Einhausung 2. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Einhausung 2 ein CAN-Gehäuse mit einem Zapfen 3 und einer Kappe 4. Die Kappe 4 hat eine Seitenwand 5 und eine obere Wand 6, die integral ausgebildet sind. Das Material des Zapfens 3 und der Kappe 4 ist zum Beispiel Metall. Die Kappe 4 hat eine zylindrische Form mit einer Linie L als Mittellinie.
Ein Leitungssubstrat 7 ist an der Innenfläche 3a des Zapfens 3 befestigt. Das Substratmaterial des Leitungssubstrats 7 ist zum Beispiel Silizium, Keramik, Quarz, Glas, Kunststoff oder dergleichen. Auf dem Leitungssubstrat 7 sind ein Lichtdetektor 8 und ein Temperaturdetektor (nicht dargestellt), wie zum Beispiel ein Thermistor, montiert. Der Lichtdetektor 8 ist in der Einhausung 2 derart angeordnet, dass die Mittellinie eines Lichtempfangsabschnitts des Lichtdetektors mit der Linie L zusammenfällt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Lichtdetektor 8 ein Infrarotdetektor und ist beispielsweise durch ein Lichtempfangselement wie eine InGaAs-Photodiode, eine Thermosäule oder ein Bolometer konfiguriert. Es ist anzumerken, dass der Lichtdetektor 8 durch ein Lichtempfangselement wie eine Si-Photodiode konfiguriert sein kann, wenn er ultraviolettes Licht, sichtbares Licht oder nahes Infrarotlicht detektiert. Der Lichtdetektor 8 kann zudem nur ein Lichtempfangselement haben oder kann eine Vielzahl von Lichtempfangselementen haben.
Eine Vielzahl von Abstandshaltern 9 ist auf dem Leitungssubstrat 7 befestigt. Das Material der Abstandshalter 9 ist zum Beispiel Silizium, Keramik, Quarz, Glas, Kunststoff oder dergleichen. Ein Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 ist auf der Vielzahl der Abstandshalter 9 befestigt. Der Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 ist in der Einhausung 2 derart angeordnet, dass dessen Mittellinie des Lichttransmissionsgebiets 10a mit der Linie L zusammenfällt. Es ist anzumerken, dass die Vielzahl der Abstandshalter 9 integral mit dem Leitungssubstrat 7 ausgebildet sein kann. Ferner kann der Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 auf einem Abstandshalter 9 befestigt sein.
Eine Vielzahl von Anschlussstiften 11 ist an dem Zapfen 3 befestigt. Jeder der Anschlussstifte 11 durchdringt den Zapfen 3 in einem Zustand, in welchem eine elektrische Isolierung und die Luftdichtheit zwischen jedem der Anschlussstifte und dem Zapfen 3 aufrechterhalten werden. Die Anschlussstifte 11 sind jeweils über Drähte 12 mit Elektrodenpads des Leitungssubstrats 7 und Anschlüssen des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 elektrisch verbunden. Dies ermöglicht eine Eingabe und Ausgabe von elektrischen Signalen zu und von jedem aus dem Fabry-Perot-Interferenzfilter 10, dem Lichtdetektor 8 und dem Temperaturdetektor.
In der Einhausung 2 ist eine Öffnung 2a ausgebildet. Die Öffnung 2a ist in der oberen Wand 6 der Kappe 4 derart ausgebildet, dass ihre Mittellinie mit der Linie L zusammenfällt. In der vorliegenden Ausführungsform hat die Öffnung 2a betrachtet aus einer Richtung parallel zu der Linie L eine kreisförmige Form. Auf einer Innenfläche 6a der oberen Wand 6 ist ein Licht transmittierendes Bauteil 13 gebonded, um die Öffnung 2a zu schließen. Das Material des Licht transmittierenden Bauteils 13 ist zum Beispiel Glas. Das Licht transmittierende Bauteil 13 hat eine Lichteinfallsfläche 13a und eine Lichtemissionsfläche 13b, die sich in der Richtung parallel zu der Linie L zugewandt sind, sowie Seitenflächen 13c. Die Lichteinfallsfläche 13a ist an der Öffnung 2a im Wesentlichen bündig mit einer Außenfläche der oberen Wand 6 der Kappe 4. Die Seitenfläche 13c ist in Kontakt mit der Innenfläche 5a der Seitenwand 5 der Kappe 4. Ein solches Licht transmittierendes Bauteil 13 wird gebildet, indem ein Glaspellet im Inneren einer Kappe 4 mit der nach unten gewandten Öffnung 2a angeordnet wird und das Glaspellet geschmolzen wird.
Ein Bandpassfilter 14 ist an der Lichtemissionsfläche 13b des Licht transmittierenden Bauteils 13 durch ein Bondingbauteil 15 befestigt, das aus einem Licht transmittierenden Material gefertigt ist. Der Bandpassfilter 14 transmittiert selektiv Licht in einem Messwellenlängenbereich der Lichtdetektionsvorrichtung 1 (wobei es sich um Licht in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich und um Licht handelt, das auf das Lichttransmissionsgebiet 10a des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 fallen soll) in Licht, das durch das Licht transmittierende Bauteil 13 transmittiert wird. In der vorliegenden Ausführungsform hat der Bandpassfilter 14 eine viereckige Plattenform. Der Bandpassfilter 14 hat eine Lichteinfallsfläche 14a und eine Lichtemissionsfläche 14b, die einander in der Richtung parallel zu der Linie L zugewandt sind, und vier Seitenflächen 14c. Der Bandpassfilter 14 ist beispielsweise durch ein Licht transmittierendes Bauteil, das aus Silizium, Glas oder dergleichen gefertigt ist, und einen dielektrischen Mehrschichtfilm konfiguriert, der auf der Oberfläche des Licht transmittierenden Bauteils ausgebildet ist. Der dielektrische Mehrschichtfilm ist durch einen Film, der aus einem stark lichtbrechenden Material (zum Beispiel TiO2 oder Ta2O5) gefertigt ist, und einen Film, der aus einem schwach lichtbrechenden Material (zum Beispiel SiO2 oder MgF2) gefertigt ist, konfiguriert.
Das Bondingbauteil 15 hat einen ersten Teil 15a und einen zweiten Teil 15b. Der erste Teil 15a ist ein Teil des Bondingbauteils 15, der zwischen der Lichtemissionsfläche 13b des Licht transmittierenden Bauteils 13 und der Lichteinfallsfläche 14a des Bandpassfilters 14 angeordnet ist. Der zweite Teil 15b ist ein Abschnitt des Bondingbauteils 15, der zwischen der Seitenfläche 14c des Bandpassfilters 14 und der Innenfläche 5a der Seitenwand 5 der Kappe 4 auf der Lichtemissionsfläche 13b des Licht transmittierenden Bauteils 13 angeordnet ist.
In der Lichtdetektionsvorrichtung 1, die wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, wird, wenn Licht von der Außenseite der Einhausung 2 durch die Öffnung 2a, das Licht transmittierende Bauteil 13 und das Bondingbauteil 15 hindurchtritt und dann auf der Bandpassfilter 14 fällt, nur Licht in einem vorbestimmten Wellenlängenbereich durch der Bandpassfilter 14 transmittiert. Das durch den Bandpassfilter 14 transmittierte Licht fällt auf das Lichttransmissionsgebiet 10a des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 und das Licht mit einer Wellenlänge, die dem Abstand zwischen dem ersten Spiegel 35 und dem zweiten Spiegel 36 entspricht, was nachfolgend beschrieben wird, wird durch den Lichttransmissionsgebiet 10a transmittiert. Das Licht, welches durch das Lichttransmissionsgebiet 10a transmittiert wird, fällt auf den Lichtempfangsabschnitt des Lichtdetektors 8 und wird von dem Lichtdetektor 8 detektiert. Folglich wird die Intensität des Lichts, welches durch das Lichttransmissionsgebiet 10a transmittiert wird, von dem Lichtdetektor 8 detektiert, während der Abstand zwischen dem ersten Spiegel 35 und dem zweiten Spiegel 36 in dem Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 verändert wird. So ist es möglich, ein spektrales Spektrum zu erhalten.
[Fabry-Perot-Interferenzfilter]
Der vorstehend beschriebene Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 wird im Folgenden näher beschrieben. Wie in 2 und 3 dargestellt, ist in dem Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 das Lichttransmissionsgebiet 10a bereitgestellt, das Licht mit einer Wellenlänge transmittiert, die dem Abstand zwischen einem ersten Spiegel 35 und einem zweiten Spiegel 36 entspricht. Der Lichttransmissionsgebiet 10a ist zum Beispiel ein säulenförmiges Gebiet mit der Linie L als der Mittellinie.
Der Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 hat ein Substrat 21. Das Substrat 21 hat zum Beispiel eine rechteckige Plattenform. Das Material des Substrats 21 ist zum Beispiel Silizium, Quarz, Glas oder dergleichen. Das Substrat 21 hat eine erste Oberfläche 21a und eine zweite Oberfläche 21b, die einander in einer Richtung parallel zu der Linie L zugewandt sind. Die erste Oberfläche 21a ist eine Oberfläche auf der Lichteinfallsseite (Seite des Bandpassfilters 14). Die zweite Oberfläche 21b ist eine Oberfläche auf der Lichtemissionsseite (Seite des Lichtdetektors 8).
Eine erste Schichtstruktur 30 ist auf der ersten Oberfläche 21a des Substrats 21 angeordnet. Die erste Schichtstruktur 30 hat eine erste Antireflexschicht 31, einen ersten laminierten Körper 32, eine erste Zwischenschicht 33 und einen zweiten laminierten Körper 34, die in der genannten Reihenfolge auf die erste Oberfläche 21a laminiert sind. Zwischen dem ersten laminierten Körper 32 und dem zweiten laminierten Körper 34 ist durch die rahmenförmige erste Zwischenschicht 33 ein Spalt (Luftspalt) S gebildet. Wenn das Material des Substrats 21 Silizium ist, ist das Material der ersten Antireflexschicht 31 und der ersten Zwischenschicht 33 zum Beispiel Siliziumoxid. Die Dicke der ersten Zwischenschicht 33 beträgt zum Beispiel mehrere zehn Nanometer bis mehrere zehn Mikrometer.
Ein Teil des ersten laminierten Körpers 32, der dem Lichttransmissionsgebiet 10a entspricht, fungiert als ein erster Spiegel 35. Der erste laminierte Körper 32 hat eine Vielzahl von Polysiliziumschichten und eine Vielzahl von Siliziumnitridschichten, welche jeweils abwechselnd laminiert sind. Die optische Dicke jeder der Polysiliziumschichten und der Siliziumnitridschichten, die den ersten Spiegel 35 bilden, ist vorzugsweise eine ganzzahlige Vielfache eines Viertels der mittleren Transmissionswellenlänge von durch das Lichttransmissionsgebiet 10a transmittierten Lichts. Der erste Spiegel 35 kann auf der ersten Oberfläche 21a des Substrats 21 ohne die dazwischenliegende erste Antireflexschicht 31 angeordnet sein.
Ein Teil des zweiten laminierten Körpers 34, der dem Lichttransmissionsgebiet 10a entspricht, fungiert als zweiter Spiegel 36. Der zweite Spiegel 36 ist dem ersten Spiegel 35 über den Spalt S in der Richtung parallel zu der Linie L zugewandt. Der zweite laminierte Körper 34 hat eine Vielzahl von Polysiliziumschichten und eine Vielzahl von Siliziumnitridschichten, welche jeweils abwechselnd laminiert sind. Die optische Dicke jeder der Polysiliziumschichten und der Siliziumnitridschichten, die den zweiten Spiegel 36 bilden, ist vorzugsweise eine ganzzahlige Vielfache eines Viertels der mittleren Transmissionswellenlänge von durch das Lichttransmissionsgebiet 10a transmittierten Lichts.
Es ist anzumerken, dass in dem ersten laminierten Körper 32 und dem zweiten laminierten Körper 34 anstelle der Siliziumnitridschichten auch Siliziumoxidschichten angeordnet sein können. Ferner ist das Material jeder in dem ersten laminierten Körper 32 und dem zweiten laminierten Körper 34 enthaltenen Schicht nicht auf das vorstehend beschriebene Material beschränkt. Zum Beispiel können Titanoxid, Tantaloxid, Zirkoniumoxid, Magnesiumfluorid, Aluminiumoxid, Kalziumfluorid, Silizium, Germanium, Zinksulfid oder dergleichen vorgesehen sein.
Eine Vielzahl von Durchgangslöchern 34b sind in einem Teil des zweiten laminierten Körpers 34 ausgebildet, der dem Spalt S entspricht. Ausgehend von einer Oberfläche 34a des zweiten laminierten Körpers 34 auf der dem ersten laminierten Körper 32 entgegengesetzten Seite erreicht jedes der Durchgangslöcher 34b den Spalt S. Die Vielzahl von Durchgangslöcher 34b ist derart ausgebildet, dass die Funktion des zweiten Spiegels 36 im Wesentlichen nicht beeinträchtigt wird. Die Vielzahl von Durchgangslöchern 34b wurde verwendet, um den Spalt S zu bilden, indem ein Teil der ersten Zwischenschicht 33 durch Ätzen entfernt wurde.
Eine erste Elektrode 22 ist in dem ersten laminierten Körper 32 derart ausgebildet, dass sie das Lichttransmissionsgebiet 10a umgibt. Eine zweite Elektrode 23 ist in dem ersten laminierten Körper 32 derart ausgebildet, dass sie das Lichttransmissionsgebiet 10a aufweist. Die erste Elektrode 22 und die zweite Elektrode 23 werden gebildet, indem eine Polysiliziumschicht, die dem Spalt S in dem ersten laminierten Körper 32 am nächsten liegt, mit einer Verunreinigung dotiert wird, um den Widerstand zu verringern. Eine dritte Elektrode 24 ist in dem zweiten laminierten Körper 34 derart ausgebildet, dass sie der ersten Elektrode 22 und der zweiten Elektrode 23 zugewandt ist, wobei der Spalt S dazwischenliegt. Die dritte Elektrode 24 wird gebildet, indem eine Polysiliziumschicht, die dem Spalt S in dem zweiten laminierten Körper 34 am nächsten liegt, mit einer Verunreinigung dotiert wird, um den Widerstand zu verringern. Es ist anzumerken, dass die zweite Elektrode 23 eine Größe haben kann, die im Wesentlichen gleich oder größer ist als die des Lichttransmissionsgebiets 10a.
Die erste Schichtstruktur 30 ist mit einem Paar von ersten Anschlüssen 25 und einem Paar von zweiten Anschlüssen 26 versehen. Die gepaarten ersten Anschlüsse 25 sind einander über das Lichttransmissionsgebiet 10a zugewandt. Jeder der ersten Anschlüsse 25 ist in einem Durchgangsloch angeordnet, das sich von der Oberfläche 34a des zweiten laminierten Körpers 34 zu dem ersten laminierten Körper 32 erstreckt. Jeder der ersten Anschlüsse 25 ist über eine in dem ersten laminierten Körper 32 ausgebildete Leitung 22a elektrisch mit der ersten Elektrode 22 verbunden. Die gepaarten zweiten Anschlüsse 26 sind einander über den Lichttransmissionsgebiet 10a in einer Richtung zugewandt, welche senkrecht zu der Richtung ist, in der die gepaarten ersten Anschlüsse 25 einander zugewandt sind. Jeder der zweiten Anschlüsse 26 ist in einem Durchgangsloch angeordnet, das sich von der Oberfläche 34a des zweiten laminierten Körpers 34 ins Innere der ersten Zwischenschicht 33 erstreckt. Jeder der zweiten Anschlüsse 26 ist über eine in dem ersten laminierten Körper 32 ausgebildete Leitung 23a elektrisch mit der zweiten Elektrode 23 verbunden und über eine in dem zweiten laminierten Körper 34 ausgebildete Leitung 24a elektrisch mit der dritten Elektrode 24 verbunden.
Auf der Oberfläche 32a des ersten laminierten Körpers 32 auf der Seite des zweiten laminierten Körpers 34 sind Schlitze 27 und 28 ausgebildet. Der Schlitz 27 erstreckt sich derart ringförmig, dass er einen Verbindungsteil der Leitung 23a mit dem zweiten Anschluss 26 umgibt. Der Schlitz 27 isoliert die erste Elektrode 22 elektrisch von der Leitung 23a. Ein Schlitz 28 erstreckt sich ringförmig entlang des inneren Umfangs der ersten Elektrode 22. Der Schlitz 28 isoliert die erste Elektrode 22 elektrisch von dem Gebiet innerhalb der ersten Elektrode 22 (d.h. dem Gebiet, in dem sich die zweite Elektrode 23 befindet). Auf der Oberfläche 34a des zweiten laminierten Körpers 34 sind Schlitze 29 ausgebildet. Ein Schlitz 29 erstreckt sich derart ringförmig, dass er einen ersten Anschluss 25 umgibt. Der Schlitz 29 isoliert den ersten Anschluss 25 elektrisch von der dritten Elektrode 24. Gebiete innerhalb der Schlitze 27, 28 und 29 können ein isolierendes Material enthalten oder einen Spalt bilden.
Eine zweite Schichtstruktur 40 ist auf der zweiten Oberfläche 21b des Substrats 21 angeordnet. Die zweite Schichtstruktur 40 hat eine zweite Antireflexschicht 41, einen dritten laminierten Körper 42, eine zweite Zwischenschicht 43 und einen vierten laminierten Körper 44, die in der genannten Reihenfolge auf die zweite Oberfläche 21b laminiert sind. Die zweite Antireflexschicht 41, der dritte laminierte Körper 42, die zweite Zwischenschicht 43 und der vierte laminierte Körper 44 haben ähnliche Konfigurationen wie entsprechend die der ersten Antireflexschicht 31, des ersten laminierten Körpers 32, der ersten Zwischenschicht 33 und des zweiten laminierten Körpers 34. Das heißt, die zweite Schichtstruktur 40 hat eine Laminatstruktur, welche zur ersten Schichtstruktur 30 in Bezug auf das Substrat 21 symmetrisch ist. Die zweite Schichtstruktur 40 ist der ersten Schichtstruktur 30 entsprechend konfiguriert, um ein Verziehen des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 zu verhindern.
Eine Öffnung 40a ist in dem dritten laminierten Körper 42, der zweiten Zwischenschicht 43 und dem vierten laminierten Körper 44 ausgebildet, um das Lichttransmissionsgebiet 10a aufzuweisen. Die Öffnung 40a hat beispielsweise eine säulenartige Form mit der Linie L als Mittellinie und hat einen Durchmesser, der im Wesentlichen gleich dem des Lichttransmissionsgebiets 10a ist. Die Öffnung 40a öffnet sich auf der Lichtemissionsseite und die Bodenfläche der Öffnung 40a erstreckt sich zu der zweiten Antireflexschicht 41. Die Öffnung 40a lässt das von dem ersten Spiegel 35 und dem zweiten Spiegel 36 transmittierte Licht passieren.
Auf einer Oberfläche des vierten laminierten Körpers 44 auf der Lichtemissionsseite ist eine lichtabschirmende Schicht 45 ausgebildet. Das Material der lichtabschirmenden Schicht 45 ist zum Beispiel Aluminium. Auf der Oberfläche der lichtabschirmenden Schicht 45 und der Innenfläche der Öffnung 40a ist eine Schutzschicht 46 ausgebildet. Das Material der Schutzschicht 46 ist zum Beispiel Aluminiumoxid. Es ist anzumerken, dass durch eine Einstellung der Dicke der Schutzschicht 46 auf 1 bis 100 nm (vorzugsweise etwa 30 nm) eine optische Beeinflussung durch die Schutzschicht 46 vernachlässigbar wird.
In dem Fabry-Perot-Interferenzfilter 10, der in der vorstehenden Weise konfiguriert ist, wird, wenn eine Spannung zwischen dem ersten Anschluss 25 und dem zweiten Anschluss 26 angelegt wird, eine Potentialdifferenz zwischen der ersten Elektrode 22 und der dritten Elektrode 24 erzeugt, und wird eine der Potentialdifferenz entsprechende elektrostatische Kraft zwischen der ersten Elektrode 22 und der dritten Elektrode 24 erzeugt. Somit wird der zweite Spiegel 36 zu der Seite des ersten Spiegels 35 angezogen, der auf dem Substrat 21 befestigt ist, und ändert sich der Abstand zwischen dem ersten Spiegel 35 und dem zweiten Spiegel 36. Da keine Potentialdifferenz zwischen der zweiten Elektrode und der dritten Elektrode 24 erzeugt wird, ist zu diesem Zeitpunkt die Ebenheit des zweiten Spiegels 36 in dem Lichttransmissionsgebiet 10a gewährleistet. Wie vorstehend beschrieben, ist der Abstand zwischen dem ersten Spiegel 35 und dem zweiten Spiegel 36 in dem Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 variabel. Dabei hängt die Wellenlänge des durch das Lichttransmissionsgebiet 10a transmittierten Lichts von dem Abstand zwischen dem ersten Spiegel 35 und dem zweiten Spiegel 36 ab. Folglich ist es möglich, die Wellenlänge von Licht anzupassen, das durch das Lichttransmissionsgebiet 10a transmittiert wird, indem die Spannung angepasst wird, die zwischen dem ersten Anschluss 25 und dem zweiten Anschluss 26 angelegt wird.
[Spektroskopisches Modul]
Das spektroskopische Modul in der Ausführungsform, auf welche die vorstehend beschriebene Lichtdetektionsvorrichtung 1 angewendet wird, wird beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung wird die zueinander gewandte Richtung des ersten Spiegels 35 und des zweiten Spiegels 36 (in der vorliegenden Ausführungsform die Richtung parallel zu der Linie L) als eine Richtung A bezeichnet.
Wie in 4 dargestellt, hat das spektroskopische Modul 50 eine Lichtdetektionsvorrichtung 1, eine Lichtquelle 51, ein Leitungssubstrat 52 und ein Gehäuse 53. Die Lichtquelle 51 emittiert Licht, mit dem ein Objekt 200 bestrahlt wird. Die Lichtquelle 51 ist zum Beispiel eine Infrarotlampe, die Licht in einem Wellenlängenbereich von nahem Infrarotlicht bis zu mittlerem Infrarotlicht emittiert. Eine Vielzahl von Anschlussstiften 11 der Lichtdetektionsvorrichtung 1 und eine Vielzahl von Anschlussstiften der Lichtquelle 51 sind elektrisch mit dem Leitungssubstrat 52 verbunden. Das Gehäuse 53 beherbergt die Lichtdetektionsvorrichtung 1, die Lichtquelle 51, das Leitungssubstrat 52, eine Drahtlos-Kommunikationsplatine (nicht abgebildet), ein BatterieGehäuse (nicht abgebildet) und dergleichen. Das Gehäuse 53 ist durch einen Gehäusekörper 54 und ein Blendenbauteil 60 konfiguriert. Die Lichtdetektionsvorrichtung 1 und die Lichtquelle 51 werden von dem Blendenbauteil 60 gestützt, das einen Abschnitt des Gehäuses 53 bildet. Das heißt, in dem spektroskopischen Modul 50 fungiert das Blendenbauteil 60 als eine Stütze. Es ist anzumerken, dass der Gehäusekörper 54 mit einem Schalter 55 zum Starten der Messung versehen ist.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, ist das Blendenbauteil 60 an einer Öffnung 54b des Gehäusekörpers 54 in einem Zustand angebracht, in dem die Außenfläche 60a mit der Außenfläche 54a des Gehäusekörpers 54 bündig ist. Genauer ausgedrückt, ist das Blendenbauteil 60 in einem Zustand, in dem der Hauptkörper 61 des Blendenbauteils 60 in der Öffnung 54b angeordnet ist und ein Flanschabschnitt 62 des Blendenbauteils 60 von innen mit der Öffnung 54b in Kontakt steht, durch einen Bolzen (nicht dargestellt) oder dergleichen an der Öffnung 54b befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Flanschabschnitt 62 integral mit dem Teil des Hauptkörpers 61 an der Seite der Innenfläche 60b des Blendenbauteils 60 ausgebildet.
Eine Ausnehmung 63, die sich zu der Außenseite des Gehäuses 53 hin öffnet, ist an der Außenfläche 60a des Blendenbauteils 60 ausgebildet. Die Ausnehmung 63 ist durch einen ersten Teil 64 und einen zweiten Teil 65 konfiguriert. Der zweite Teil 65 ist tiefer als der erste Teil 64. Zwischen der Bodenfläche 65a des zweiten Teils 65 und der Seitenfläche 63a der Ausnehmung 63 ist eine konkav gekrümmte Oberfläche 63b ausgebildet. Die konkav gekrümmte Oberfläche 63b hat eine Form, die einer rund angefasten Fläche entspricht, die an einer von der Bodenfläche 65a und der Seitenfläche 63a gebildeten Ecke ausgebildet ist. An der Innenfläche 60b des Blendenbauteils 60 ist eine Ausnehmung 66 ausgebildet, die sich zu dem Inneren des Gehäuses 53 hin öffnet. Aus der Richtung A gesehen, befindet sich der äußere Rand der Ausnehmung 66 außerhalb des äußeren Randes des ersten Teils 64 der Ausnehmung 63. Die Ausnehmung 66 steht mit dem zweiten Teil 65 der Ausnehmung 63 in Verbindung.
An der Bodenfläche 64a des ersten Teils 64 der Ausnehmung 63 ist eine Blende 71 ausgebildet. Die Blende 71 ist zu der Bodenfläche 64a des ersten Teils 64 und der Bodenfläche 66a der Ausnehmung 66 offen. In der Bodenfläche 65a des zweiten Teils 65 der Ausnehmung 63 ist ein Loch 67 ausgebildet. Das Loch 67 ist zu der Bodenfläche 65a des zweiten Teils 65 und der Innenfläche 60b des Blendenbauteils 60 offen. Der Teil des Lochs 67 auf der Seite der Innenfläche 60b des Blendenbauteils 60 ist ein Aufweitungsabschnitt 67a mit einer Breite, die in der Richtung senkrecht zur Richtung A aufgeweitet ist. Von der Richtung A aus gesehen hat das Loch 67 eine Größe, die die Blende 71 inkludiert. Das heißt, wenn die Formen des Lochs 67 und der Blende 71 im Querschnitt senkrecht zu der Richtung A kreisförmig sind, ist der minimale Durchmesser des Lochs 67 im Querschnitt größer als der maximale Durchmesser der Blende 71 im Querschnitt.
Die Einhausung 2 der Lichtdetektionsvorrichtung 1 ist in der Ausnehmung 66 angeordnet. Genauer ausgedrückt, ist die Kappe 4 der Einhausung 2 in der Ausnehmung 66 in einem Zustand angeordnet, in dem die Öffnung 2a der Einhausung 2 der Blende 71 gegenüberliegt. Somit sind die Position der Einhausung 2 in der Richtung A und die Position der Einhausung 2 in einer Richtung senkrecht zu der Richtung A positioniert. In der vorliegenden Ausführungsform fungiert der Umfangsteil der Ausnehmung 66 in dem Blendenbauteil 60 als ein Positionierungsabschnitt 68, der zur Positionierung der Einhausung 2 konfiguriert ist.
Die Lichtquelle 51 ist in dem Loch 67 angeordnet. Genauer ausgedrückt, ist die Lichtquelle 51 in dem Loch 67 in einem Zustand angeordnet, in welchem der lichtemittierende Abschnitt 51a der Lichtquelle 51 an dem zweiten Teil 65 der Ausnehmung 63 angeordnet ist und ein Anschlussstift-Halteabschnitt 51b der Lichtquelle 51 in dem Aufweitungsabschnitt 67a des Lochs 67 angeordnet ist. Somit sind die Position des lichtemittierenden Abschnitts 51a in der Richtung A und die Position des lichtemittierenden Abschnitts 51a in der Richtung senkrecht zur Richtung A positioniert. In der vorliegenden Ausführungsform fungiert der Umfangsabschnitt des Lochs 67 des Blendenbauteils 60 als ein Positionierungsabschnitt 69, der zum Positionieren des lichtemittierenden Abschnitts 51a konfiguriert ist.
In dem spektroskopischen Modul 50, das wie vorstehend beschrieben konfiguriert ist, befinden sich eine Lichteinfallsöffnung 71a der Blende 71 und der lichtemittierende Abschnitt 51a der Lichtquelle 51 in der Ausnehmung 63, die an der Außenfläche 60a des Blendenbauteils 60 ausgebildet ist, das einen Abschnitt des Gehäuses 53 bildet. Das heißt, die Lichteinfallsöffnung 71a der Blende 71 und der lichtemittierende Abschnitt 51a der Lichtquelle 51 sind entlang der Außenfläche 53a des Gehäuses 53 derart angeordnet, dass sie einander benachbart sind.
Die vorstehend beschriebene Blende 71 wird näher beschrieben. In der vorliegenden Ausführungsform fungiert ein Abschnitt des Blendenbauteils 60 zwischen der Bodenfläche 64a des ersten Teils 64 der Ausnehmung 63 und der Bodenfläche 66a der Ausnehmung 66, wie in 7 dargestellt, als ein Blendenabschnitt 70, in dem die Blende 71 ausgebildet ist. Das heißt, der Blendenabschnitt 70 ist an dem Blendenbauteil 60 bereitgestellt, welches separat zu der Einhausung 2 der Lichtdetektionsvorrichtung 1 ausgebildet ist. Der Bandpassfilter 14 ist von dem Blendenabschnitt 70 beabstandet, wobei die obere Wand 6 dazwischen angeordnet ist und die obere Wand 6 der Kappe 4 ein Abschnitt der Einhausung 2 ist. In der vorliegenden Ausführungsform bilden der Blendenabschnitt 70 und der Bandpassfilter 14 den in der Einhausung 2 bereitgestellten Lichteinfallsabschnitt 80. Die Einhausung 2, der Lichteinfallsabschnitt 80, der Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 und der Lichtdetektor 8 bilden eine spektroskopische Einheit 100.
Die Lichteinfallsöffnung 71a der Blende 71 ist ein Teil der Blende 71, der sich zur Bodenfläche 64a des ersten Teils 64 der Ausnehmung 63 öffnet. Die Lichtemissionsöffnung 71b der Blende 71 ist ein Teil der Blende 71, der sich zu der Bodenfläche 66a der Ausnehmung 66 hin öffnet. Der Einfallswinkel und der Emissionswinkel von Licht, welches durch die Blende 71 durchtritt (Licht, das durch die Blende 71 in einem Idealzustand unter Vernachlässigung der Reflexion und dergleichen an der Innenfläche der Blende 71 durchtritt), sind durch die Lichteinfallsöffnung 71a und die Lichtemissionsöffnung 71b definiert. Mit anderen Worten ausgedrückt, sind die Lichteinfallsöffnung 71a und die Lichtemissionsöffnung 71b Teile zum Definieren des Einfallswinkels und des Emissionswinkels des Lichts, welches durch die Blende 71 hindurchtritt (Licht, das durch die Blende 71 in einem Idealzustand unter Vernachlässigung der Reflexion und dergleichen an der Innenfläche der Blende 71 hindurchtritt).
Der Blendenabschnitt 70 ist derart konfiguriert, dass ein Wert, der durch Teilen der Länge der Blende 71 in der Richtung A durch die Breite der Blende 71 in der Richtung senkrecht zur Richtung A erhalten wird, (im Folgenden als „Aspektverhältnis der Blende 71“ bezeichnet) gleich oder größer als 0,5 ist und das gesamte Licht, das durch die Blende 71 hindurchtritt, (Licht, das durch die Blende 71 in einem Idealzustand unter Vernachlässigung der Reflexion und dergleichen an der Innenfläche der Blende 71 hindurchtritt) auf den Bandpassfilter 14 fällt. Ferner ist der Blendenabschnitt 70 derart konfiguriert, dass das gesamte Licht, welches durch die Blende 71 hindurchtritt und durch der Bandpassfilter 14 transmittiert wird, auf das Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 fällt.
Die Länge der Blende 71 in der Richtung A ist der Abstand zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71b. Die Breite der Blende 71 in der Richtung senkrecht zur Richtung A ist ein Wert von 1/2 der Summe des effektiven Durchmessers der Lichteinfallsöffnung 71a und des effektiven Durchmessers der Lichtemissionsöffnung 71b. Der effektive Durchmesser der Lichteinfallsöffnung 71a ist der Durchmesser, wenn die Form der Lichteinfallsöffnung 71a kreisförmig ist, und ist der Durchmesser eines Kreises, welcher die Fläche aufweist, wenn die Form der Lichteinfallsöffnung 71a anders als kreisförmig ist. Gleichermaßen ist der effektive Durchmesser der Lichtemissionsöffnung 71b der Durchmesser, wenn die Form der Lichtemissionsöffnung 71b kreisförmig ist, und ist der Durchmesser eines Kreises, welcher die Fläche hat, wenn die Form der Lichtemissionsöffnung 71b anders als kreisförmig ist.
Aus der Richtung A betrachtet, befindet sich der äußere Rand der Blende 71 innerhalb des äußeren Randes des Lichttransmissionsgebiets 10a des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10. Das Gebiet innerhalb der Blende 71 ist ein Raum. Die Blende 71 ist ein Teil, der sich entlang der Richtung A von der Lichtemissionsöffnung 71b aus erstreckt, um den Emissionswinkel zu definieren, und ist ein Teil mit einer Breite, die sich nicht ändert. In der vorliegenden Ausführungsform haben die Lichteinfallsöffnung 71a und die Lichtemissionsöffnung 71b der Blende 71 eine kreisförmige Form. Der Durchmesser der Blende 71 ist zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71b konstant. Das heißt, das Gebiet innerhalb der Blende 71 hat eine säulenartige Form.
[Aktionen und Effekte]
Wie vorstehend beschrieben, ist in der spektroskopischen Einheit 100 der Blendenabschnitt 70 derart konfiguriert, dass das Aspektverhältnis der Blende 71 gleich oder größer als 0,5 ist und das gesamte Licht, das durch die Blende 71 hindurchtritt, auf den Bandpassfilter 14 fällt. Folglich fällt das gesamte Licht, das durch die Blende 71 hindurchtritt, in einem Zustand, in dem der Bereich des Einfallswinkels verengt ist, auf den Bandpassfilter 14. Somit funktioniert der Bandpassfilter 14 angemessen und fällt Licht in einem gewünschten Wellenlängenbereich in einem Zustand, in dem der Bereich des Einfallswinkels verengt ist, auf den Fabry-Perot-Interferenzfilter 10. Somit ist die Auflösung in einem durch den Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 erhaltenen Spektralen Spektrum verbessert. Folglich ist es gemäß der spektroskopischen Einheit 100 möglich, die spektroskopische Genauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 zu verbessern. Es ist anzumerken, dass zur Verbesserung der Auflösung in dem spektralen Spektrum das Aspektverhältnis der Blende 71 vorzugsweise gleich oder größer als 1 und noch bevorzugter gleich oder größer als 2 ist.
Zudem ist in der spektroskopischen Einheit 100 der Blendenabschnitt 70 derart konfiguriert, dass das gesamte Licht, das durch die Blende 71 hindurchtritt und durch den Bandpassfilter 14 transmittert wird, auf den Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 fällt. Somit ist es möglich, die Erzeugung von Streulicht in der Einhausung 2 zu unterdrücken.
In der spektroskopischen Einheit 100 befindet sich ferner der äußere Rand der Blende 71, aus der Richtung A gesehen, innerhalb des äußeren Randes des Lichttransmissionsgebiets 10a des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10. Somit ist es möglich, das Verhältnis von Licht, das durch das Lichttransmissionsgebiet 10a des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 transmittiert wird, zu dem Licht, das durch die Blende 71 hindurchtritt, zu erhöhen.
Zudem ist in der spektroskopischen Einheit 100 der Lichtdetektor 8, der das durch den Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 transmittierte Licht detektiert, in der Einhausung 2 angeordnet. Somit ist es möglich, das gestreute Licht mit hoher Genauigkeit zu detektieren, während die Erzeugung von durch Streulicht verursachtem Rauschen unterdrückt wird. Da der Lichtdetektor 8 in der Einhausung 2 angeordnet ist, ist es ferner möglich, die Größe der spektroskopischen Einheit 100, die den Lichtdetektors 8 aufweist, zu reduzieren.
Zudem haben in der spektroskopischen Einheit 100 die Lichteinfallsöffnung 71a und die Lichtemissionsöffnung 71b der Blende 71 eine kreisförmige Form. Somit ist es möglich, die Blende 71 mit der gewünschten Performanz einfach auszubilden.
Ferner ist in der spektroskopischen Einheit 100 der Durchmesser der Blende 71 zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71b konstant. Somit ist es möglich, die Blende 71 mit der gewünschten Performanz einfach auszubilden.
Ferner ist in der spektroskopischen Einheit 100 das Gebiet innerhalb der Blende 71 ein Raum. Somit ist es möglich, den Verlust von Licht aufgrund eines Durchtritts durch die Blende 71 zu verhindern.
Ferner ist in der spektroskopischen Einheit 100 das mit dem Blendenabschnitt 70 versehene Blendenbauteil 60 getrennt von der Einhausung 2 ausgebildet. Dies ermöglicht es, den Grad an Freiheit bei der Gestaltung des Blendenabschnitts 70, wie zum Beispiel eine Auswahl eines geeigneten Materials, zu verbessern. Indem die große Öffnung 2a in der Einhausung 2 ausgebildet ist, ist es zudem möglich, die Positionsbeziehung zwischen der Blende 71 und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 anzupassen, während die Positionsgenauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 in der Einhausung 2 gelockert wird.
Ferner ist in der spektroskopischen Einheit 100 der Positionierungsabschnitt 68, der zur Positionierung der Einhausung 2 konfiguriert ist, an dem Blendenbauteil 60 bereitgestellt. Somit ist es möglich, eine Abweichung der Positionsbeziehung zwischen der Blende 71 und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 aufgrund von Vibrationen und dergleichen zu verhindern. Da der Blendenabschnitt 70 und der Positionierungsabschnitt 68 in dem Blendenbauteil 60 bereitgestellt sind, ist es ferner möglich, die Positionsgenauigkeit zwischen dem Blendenabschnitt 70 und dem Positionierungsabschnitt 68 sicherzustellen.
Ferner ist in der spektroskopischen Einheit 100 ein Loch 67, in dem die Lichtquelle 51 angeordnet ist, in dem Blendenbauteil 60 ausgebildet. Da das Loch 67 und die Blende 71 in dem Blendenbauteil 60 ausgebildet sind, ist es somit möglich, die Positionsgenauigkeit zwischen der Lichtquelle 51 und der Blende 71 sicherzustellen.
Ferner bildet das Blendenbauteil 60 in der spektroskopischen Einheit 100 einen Teil des Gehäuses 53, in dem die Einhausung 2 untergebracht ist. Somit ist es möglich, die Erzeugung von Streulicht in der Einhausung 2 zuverlässiger zu unterdrücken.
Ferner ist in der spektroskopischen Einheit 100 der Bandpassfilter 14 von dem Blendenabschnitt 70 beabstandet, wobei ein Abschnitt der Einhausung 2 dazwischen angeordnet ist. Da der Bandpassfilter 14 in der Einhausung 2 angeordnet ist, ist es somit möglich, den Bandpassfilter 14 vor physikalischen Störungen und dergleichen zu schützen.
Ferner sind in dem spektroskopischen Modul 50 die Lichteinfallsöffnung 71a der Blende 71 und der lichtemittierende Abschnitt 51a der Lichtquelle 51 entlang der Außenfläche 53a des Gehäuses 53 derart angeordnet, dass sie zueinander benachbart sind. Folglich ist es gemäß dem spektroskopischen Modul 50 möglich, das spektroskopische Modul 50 der Reflexionsbauart zu realisieren, in welchem die spektroskopische Genauigkeit des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 verbessert ist.
Ferner befinden sich in dem spektroskopischen Modul 50 die Lichteinfallsöffnung 71a der Blende 71 und der lichtemittierende Abschnitt 51a der Lichtquelle 51 in der Ausnehmung 63, die an der Außenfläche 60a des Blendenbauteils 60 ausgebildet ist. Somit ist, wie in 5 dargestellt, selbst in einem Zustand, in dem die Außenfläche 60a des Blendenbauteils 60 mit einem Objekt 200 in Kontakt gebracht wird, das Gebiet innerhalb der Ausnehmung 63 als ein optischer Pfad gesichert. Somit ist es möglich, das Objekt 200 mit Licht zu bestrahlen und von dem Objekt 200 reflektiertes Licht zu detektieren.
Ferner ist in dem spektroskopischen Modul 50 die Blende 71 an der Bodenfläche 64a des ersten Teils 64 der Ausnehmung 63 ausgebildet. Somit ist es selbst in einem Zustand, in welchem die Außenfläche 60a des Blendenbauteils 60 mit einem Objekt 200 in Kontakt gebracht wird, zuverlässig möglich, zu bewirken, dass von dem Objekt 200 reflektiertes Licht auf die Blende 71 fällt.
Ferner ist in dem spektroskopischen Modul 50 das Loch 67, in dem die Lichtquelle 51 angeordnet ist, an der Bodenfläche 65a des zweiten Teils 65 der Ausnehmung 63 ausgebildet, welcher tiefer als der erste Teil 64 ist. Somit ist es selbst in einem Zustand, in welchem die Außenfläche 60a des Blendenbauteils 60 mit einem Objekt 200 in Kontakt gebracht wird, möglich, das Objekt 200 ausreichend mit Licht zu bestrahlen, das von der Lichtquelle 51 emittiert wird.
Ferner ist in dem spektroskopischen Modul 50 die konkav gekrümmte Oberfläche 63b zwischen der Bodenfläche 65a des zweiten Teils 65 und der Seitenfläche 63a der Ausnehmung 63 ausgebildet. Da das Objekt 200 zudem mit dem von der konkav gekrümmten Oberfläche 63b reflektierten Licht bestrahlt wird, ist es somit möglich, das Objekt 200 mit dem von der Lichtquelle 51 emittierten Licht besser ausreichend zu bestrahlen.
Ferner hat das Loch 67 in dem spektroskopischen Modul 50 eine Größe, welche die Blende 71 bei Betrachtung aus der Richtung A inkludiert. Somit ist es möglich, das Objekt 200 mit dem von der Lichtquelle 51 emittierten Licht über einen weiten Bereich zu bestrahlen.
[Modifikationen]
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die obige Ausführungsform beschränkt. Zum Beispiel ist es in dem vorstehend beschriebenen spektroskopischen Modul 50 der Reflexionsbauart selbst in einem Zustand, in dem die Außenfläche 60a des Blendenbauteils 60 von dem Objekt 200 beabstandet ist, ohne die Außenfläche 60a des Blendenbauteils 60 in Kontakt mit dem Objekt 200 zu bringen, möglich, das Objekt 200 mit Licht zu bestrahlen und von dem Objekt 200 reflektierte Licht zu detektieren. Ferner kann die spektroskopische Einheit 100 auf ein spektroskopisches Modul 50 der transmissiven Bauart angewendet werden, das von der Lichtquelle 51 emittiertes und durch ein Objekt 200 transmittiertes Licht detektiert. Ferner kann die spektroskopische Einheit 100 den Lichtdetektor 8 nicht aufweisen und kann durch den Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 transmittiertes Licht durch den außerhalb der Einhausung 2 angeordneten Lichtdetektor 8 detektiert werden.
Ferner kann der Blendenabschnitt 70 derart konfiguriert sein, dass das Aspektverhältnis der Blende 71 gleich oder größer als 0,5 ist und das gesamte Licht, das durch die Blende 71 hindurchtritt, zumindest auf den Bandpassfilter 14 fällt. Ferner kann sich der äußere Rand der Blende 71, aus der Richtung A gesehen, außerhalb des äußeren Randes des Lichttransmissionsgebiets 10a des Fabry-Perot-Interferenzfilters 10 befinden. In diesem Fall ist es möglich, die Menge von in die Einhausung 2 einfallenden Lichts ausreichend sicherzustellen.
Ferner kann sich der Durchmesser der Blende 71, wie in 8(a) dargestellt, ausgehend von der Lichteinfallsöffnung 71a bis zu der Lichtemissionsöffnung 71b mit einem konstanten Verringerungsverhältnis (konstantes Verringerungsverhältnis größer als 0) verringern. Das heißt, das Gebiet innerhalb der Blende 71 kann eine Kegelstumpfform haben, in welcher der Durchmesser von der Lichteinfallsöffnung 71a zu der Lichtemissionsöffnung 71b hin verringert wird. Wie in 8(b) dargestellt, kann ferner der Durchmesser der Blende 71 ausgehend von der Lichteinfallsöffnung 71a bis zu der Lichtemissionsöffnung 71b mit einem Verringerungsverhältnis von 0 oder mehr verringert werden. Das heißt, ein Abschnitt des Gebiets in der Blende 71 kann eine säulenartige Form haben. In diesem Fall kann das Verringerungsverhältnis zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71b kontinuierlich sein (d.h. es gibt keine Stufe) und an zumindest einem Abschnitt zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71b zunehmen. In der in 8(b) dargestellten Blende 71 ist das Verringerungsverhältnis in einem Teil, der die Lichtemissionsöffnung 71b enthält, erhöht.
Ferner kann der Durchmesser der Blende 71 ausgehend von der Lichteinfallsöffnung 71a bis zu der Lichtemissionsöffnung 71b mit einem konstanten Vergrößerungsverhältnis (konstantes Vergrößerungsverhältnis größer als 0) vergrößert werden. Das heißt, das Gebiet innerhalb der Blende 71 kann eine Kegelstumpfform haben, in der der Durchmesser von der Lichteinfallsöffnung 71a zu der Lichtemissionsöffnung 71b hin vergrößert wird. Ferner kann der Durchmesser der Blende 71 von der Lichteinfallsöffnung 71a hin zu der Lichtemissionsöffnung 71b mit einem Vergrößerungsverhältnis von 0 oder mehr verringert werden. Das heißt, ein Abschnitt des Gebiets in der Blende 71 kann eine säulenartige Form haben. In diesem Fall kann das Vergrößerungsverhältnis zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71b kontinuierlich sein (d.h. es gibt keine Stufe) und sich zumindest in dem Abschnitt zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71 b (zum Beispiel einem Teil, der die Lichteinfallsöffnung 71a aufweist) verringern.
Das heißt, der Durchmesser der Blende 71 kann sich mit einem konstanten Änderungsverhältnis von der Lichteinfallsöffnung 71a zu der Lichtemissionsöffnung 71b ändern. Alternativ kann sich der Durchmesser der Blende 71 von der Lichteinfallsöffnung 71a zur Lichtemissionsöffnung 71b mit einem Änderungsverhältnis von 0 oder mehr ändern. Das Änderungsverhältnis kann zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71b kontinuierlich sein und sich zumindest in einem Abschnitt zwischen der Lichteinfallsöffnung 71a und der Lichtemissionsöffnung 71b ändern. In jedem Fall ist es möglich, auf einfache Weise die Blende 71 mit der gewünschten Performanz auszubilden.
Ferner kann der Bandpassfilter 14, wie in 9(a) dargestellt, Kontakt mit dem Blendenabschnitt 70 haben. In dem in 9(a) dargestellten Lichteinfallsabschnitt 80 ist der Bandpassfilter 14 an der oberen Wand 6 der Kappe 4 angeordnet, um die Öffnung 2a der Einhausung 2 abzudecken. Der Blendenabschnitt 70 ist an dem Bandpassfilter 14 angeordnet. Wenn der Bandpassfilter 14 Kontakt mit dem Blendenabschnitt 70 hat, ist es möglich, zuverlässiger zu bewirken, dass das gesamte Licht, das durch die Blende 71 hindurchtritt, auf der Bandpassfilter 14 fällt. Es ist anzumerken, dass in dem in 9(a) dargestellten Lichteinfallsabschnitt 80 der Blendenabschnitt 70 zudem das separat von der Einhausung 2 ausgebildete Blendenbauteil 60 ist. Wie in 9(b) dargestellt, kann ferner der Blendenabschnitt 70 integral mit der Einhausung 2 ausgebildet sein. In dem in 9(b) dargestellten Lichteinfallsabschnitt 80 fungiert die obere Wand 6 der Kappe 4 als der Blendenabschnitt 70 und fungiert die in der oberen Wand 6 ausgebildete Öffnung 2a als die Blende 71. Wenn der Blendenabschnitt 70 integral mit der Einhausung 2 ausgebildet ist, ist es möglich, mit einer einfachen Konfiguration das Auftreten einer Situation zu verhindern, in der die Positionsbeziehung zwischen der Blende 71 und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter 10 durch Vibration oder dergleichen abweicht. Es ist anzumerken, dass in dem in 9(b) dargestellten Lichteinfallsabschnitt 80 das Licht transmittierende Bauteil 13 durch das Bondingbauteil 15 an der Innenfläche 6a der oberen Wand 6 befestigt ist und der Bandpassfilter 14 an der Lichtemissionsfläche 13b des Licht transmittierenden Bauteils 13 befestigt ist. Der Bandpassfilter 14 kann durch das Bondingbauteil 15 an der Innenfläche 6a der oberen Wand 6 befestigt sein. Ferner kann in dem Lichteinfallsabschnitt 80 zwischen der Blende 71 und dem Bandpassfilter 14 ein Raum bereitgestellt sein. Ferner kann beispielsweise eine Linse und/oder eine optische Faser in der Blende 71 angeordnet sein.
Bezugszeichenliste

2:: Einhausung,
8:: Lichtdetektor,
10:: Fabry-Perot-Interferenzfilter,
10a:: Lichttransmissionsgebiet,
14:: Bandpassfilter,
35:: erster Spiegel,
36:: zweiter Spiegel,
50:: spektroskopisches Modul,
51:: Lichtquelle,
51a:: lichtemittierender Abschnitt,
53:: Gehäuse,
53a:: Außenfläche,
60:: Blendenbauteil,
60a:: Außenfläche,
63:: Ausnehmung,
63a:: Seitenfläche,
63b:: gekrümmte Oberfläche,
64:: erster Teil,
64a:: Bodenfläche,
65:: zweiter Teil,
65a:: Bodenfläche,
67:: Loch,
68:: Positionierungsabschnitt,
70:: Blendenabschnitt,
71:: Blende,
71a:: Lichteinfallsöffnung,
71b:: Lichtemissionsöffnung,
80:: Lichteinfallsabschnitt,
100:: spektroskopische Einheit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2014145643 A [0003]

Claims

Spektroskopische Einheit mit: einer Einhausung; einem Lichteinfallsabschnitt, der an der Einhausung bereitgestellt ist; und einem Fabry-Perot-Interferenzfilter, der in der Einhausung angeordnet ist und einen ersten Spiegel und einen zweiten Spiegel aufweist, wobei ein Abstand zwischen dem ersten Spiegel und dem zweiten Spiegel variabel ist, wobei der Lichteinfallsabschnitt Folgendes aufweist: einen Blendenabschnitt, in dem eine Blende ausgebildet ist, und einen Bandpassfilter, der zwischen der Blende und dem Fabry-Perot-Interferenzfilter angeordnet ist, und wobei der Blendenabschnitt derart konfiguriert ist, dass ein Wert, der erhalten wird, indem eine Länge der Blende in einer zueinander gewandten Richtung des ersten Spiegels und des zweiten Spiegels durch eine Breite der Blende in einer Richtung senkrecht zu der zueinander gewandten Richtung dividiert wird, gleich oder größer als 0,5 ist und das gesamte Licht, das durch die Blende hindurchtritt, auf den Bandpassfilter fällt.
Spektroskopische Einheit nach Anspruch 1, wobei der Blendenabschnitt derart konfiguriert ist, dass das gesamte Licht, das durch die Blende hindurchgetreten ist und durch den Bandpassfilter transmittiert wurde, auf den Fabry-Perot-Interferenzfilter fällt.
Spektroskopische Einheit nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein äußerer Rand der Blende, von der zueinander gewandten Richtung aus betrachtet, sich innerhalb eines äußeren Rands eines Lichttransmissionsgebiets des Fabry-Perot-Interferenzfilters befindet.
Spektroskopische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner mit einem Lichtdetektor, der in der Einhausung angeordnet ist und durch den Fabry-Perot-Interferenzfilter transmittiertes Licht detektiert.
Spektroskopische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine Lichteinfallsöffnung und eine Lichtemissionsöffnung der Blende eine kreisförmige Form aufweisen.
Spektroskopische Einheit nach Anspruch 5, wobei ein Durchmesser der Blende zwischen der Lichteinfallsöffnung und der Lichtemissionsöffnung konstant ist.
Spektroskopische Einheit nach Anspruch 5, wobei sich ein Durchmesser der Blende von der Lichteinfallsöffnung zur Lichtemissionsöffnung mit einem konstanten Änderungsverhältnis ändert.
Spektroskopische Einheit nach Anspruch 5, wobei sich ein Durchmesser der Blende von der Lichteinfallsöffnung zur Lichtemissionsöffnung mit einem Änderungsverhältnis von 0 oder mehr ändert, und das Änderungsverhältnis zwischen der Lichteinfallsöffnung und der Lichtemissionsöffnung kontinuierlich ist und sich zumindest an einem Abschnitt zwischen der Lichteinfallsöffnung und der Lichtemissionsöffnung ändert.
Spektroskopische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Gebiet innerhalb der Blende ein Raum ist.
Spektroskopische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner mit einem Blendenbauteil, das getrennt von der Einhausung ausgebildet ist und mit dem Blendenabschnitt versehen ist.
Spektroskopische Einheit nach Anspruch 10, wobei das Blendenbauteil mit einem Positionierungsabschnitt versehen ist, der zum Positionieren der Einhausung konfiguriert ist.
Spektroskopische Einheit nach Anspruch 10 oder 11, wobei in dem Blendenbauteil ein Loch ausgebildet ist, in dem eine Lichtquelle angeordnet ist.
Spektroskopische Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei das Blendenbauteil zumindest einen Abschnitt eines Gehäuses bildet, das die Einhausung aufnimmt.
Spektroskopische Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Bandpassfilter von dem Blendenabschnitt beabstandet ist, wobei dazwischen ein Abschnitt der Einhausung angeordnet ist.
Spektroskopische Einheit nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei der Bandpassfilter in Kontakt mit dem Blendenabschnitt ist.
Spektroskopische Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Blendenabschnitt integral mit der Einhausung ausgebildet ist.
Spektroskopisches Modul mit: der spektroskopischen Einheit nach einem der Ansprüche 1 bis 16; einer Lichtquelle; und einem Gehäuse, das die Einhausung der spektroskopischen Einheit und die Lichtquelle aufnimmt, wobei eine Lichteinfallsöffnung der Blende und ein lichtemittierender Abschnitt der Lichtquelle entlang einer Außenfläche des Gehäuses derart angeordnet sind, dass sie zueinander benachbart sind.
Spektroskopisches Modul nach Anspruch 17, wobei die Lichteinfallsöffnung der Blende und der lichtemittierende Abschnitt der Lichtquelle in einer Ausnehmung angeordnet sind, welche an der Außenfläche ausgebildet ist.
Spektroskopisches Modul nach Anspruch 18, wobei die Blende an einer Bodenfläche eines ersten Teils der Ausnehmung ausgebildet ist.
Spektroskopisches Modul nach Anspruch 19, wobei ein Loch, in dem die Lichtquelle angeordnet ist, an einer Bodenfläche eines zweiten Teils der Ausnehmung ausgebildet ist, wobei der zweite Teil tiefer als der erste Teil ist.
Spektroskopisches Modul nach Anspruch 20, wobei zwischen der Bodenfläche des zweiten Teils und einer Seitenfläche der Ausnehmung eine konkav gekrümmte Oberfläche ausgebildet ist.
Spektroskopisches Modul nach Anspruch 20 oder 21, wobei das Loch eine Größe hat, die von der zueinander gewandten Richtung aus betrachtet die Blende inkludiert.