JP2015141067A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】電子機器内の温度上昇を抑制し、正確な分光測定および画像表示ができる電子機器を提供すること。
【解決手段】電子機器１は、発光管２１、および当該発光管２１から出射された光のうち所定波長の光を透過させ、当該所定波長外の光を反射させるリフレクター２２を有する光源２と、前記所定波長の光を対象物Ｘに照射して、前記対象物Ｘから反射した光を分光分析する分光分析手段（分光分析装置１０）と、前記所定波長外の光を含む光を光変調し、光変調された光を投射する画像表示手段（プロジェクター４）と、を備えた。
【選択図】図１
【解決手段】電子機器１は、発光管２１、および当該発光管２１から出射された光のうち所定波長の光を透過させ、当該所定波長外の光を反射させるリフレクター２２を有する光源２と、前記所定波長の光を対象物Ｘに照射して、前記対象物Ｘから反射した光を分光分析する分光分析手段（分光分析装置１０）と、前記所定波長外の光を含む光を光変調し、光変調された光を投射する画像表示手段（プロジェクター４）と、を備えた。
【選択図】図１
Description
本発明は、電子機器に関する。
従来、測定対象に含まれる成分を検出する分析装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１には、近赤外光源による照明下で、食品トレイ（載置部）に載置された食品（対象物）を撮像し、近赤外画像データを取得する近赤外カメラと、取得した近赤外画像データを画像処理・積算処理して食品の総カロリー量を算出する処理手段とを備える携帯電話機（分析装置）が記載されている。この分析装置では、近赤外画像データから食品に含まれる成分毎に吸光度を求め、当該吸光度からカロリー値を算出している。また、吸光度が一定の閾値以下の画素を食品以外の物を撮像した画素として、食品を撮像した画素を判定している。
この特許文献１には、近赤外光源による照明下で、食品トレイ（載置部）に載置された食品（対象物）を撮像し、近赤外画像データを取得する近赤外カメラと、取得した近赤外画像データを画像処理・積算処理して食品の総カロリー量を算出する処理手段とを備える携帯電話機（分析装置）が記載されている。この分析装置では、近赤外画像データから食品に含まれる成分毎に吸光度を求め、当該吸光度からカロリー値を算出している。また、吸光度が一定の閾値以下の画素を食品以外の物を撮像した画素として、食品を撮像した画素を判定している。
ところで、分析装置等の分光測定装置にプロジェクター（画像表示装置）を追加した電子機器が望まれている。しかしながら、プロジェクターには、画像を表示するための光源を設ける必要があることから、このような電子機器内には、２つの光源を収納されることとなる。このような電子機器では、１つの電子機器内に光源が２つ収納されることにより、電子機器内の温度が上昇するおそれがある。これでは、プロジェクターに設けられる液晶フィルターや、分光測定装置に設けられる分光フィルターが電子機器内の温度上昇により、劣化するおそれがあり、正確な分光測定および画像表示ができないという課題がある。
本発明は、電子機器内の温度上昇を抑制し、正確な分光測定および画像表示ができる電子機器を提供することを目的とする。
本発明の電子機器は、発光管、および当該発光管から出射された光のうち所定波長の光を透過させ、当該所定波長外の光を反射させるリフレクターを有する光源と、前記所定波長の光を対象物に照射して、前記対象物から反射した光を分光分析する分光分析手段と、前記所定波長外の光を含む光を光変調し、光変調された光を投射する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
ここで、分光分析手段としては、所定波長の光を対象物に照射し、当該対象物から反射した光を分光分析する分光分析装置が例示できる。また、画像表示手段としては、光源からの光を液晶フィルターおよびプリズムにより、光変調および色合成がなされた光を投射レンズに供給し、当該投射レンズから被投射面（例えば、スクリーン等）に投射することで画像を表示するプロジェクターが例示できる。
本発明では、発光管から出射された光のうち、所定波長の光がリフレクターを透過し、分光分析手段（分光分析装置）により当該所定波長の光が対象物に照射され、対象物から反射した光を分光分析することができる。さらに、画像表示手段（プロジェクター）により、同一の発光管から出射された所定波長外の光を含む光が光変調され、当該光変調および色合成がされた光が被投射面に投射されることにより画像が表示される。すなわち、本発明では、同一の発光管から出射された光のうち所定波長の光のみをリフレクターを透過させることで、１つの光源を分光分析装置およびプロジェクターで共有する。これにより、電子機器内に２つの光源を備える場合に比べて、電子機器内の温度上昇を抑制することができるので、正確な分光測定および画像表示ができる。
本発明では、発光管から出射された光のうち、所定波長の光がリフレクターを透過し、分光分析手段（分光分析装置）により当該所定波長の光が対象物に照射され、対象物から反射した光を分光分析することができる。さらに、画像表示手段（プロジェクター）により、同一の発光管から出射された所定波長外の光を含む光が光変調され、当該光変調および色合成がされた光が被投射面に投射されることにより画像が表示される。すなわち、本発明では、同一の発光管から出射された光のうち所定波長の光のみをリフレクターを透過させることで、１つの光源を分光分析装置およびプロジェクターで共有する。これにより、電子機器内に２つの光源を備える場合に比べて、電子機器内の温度上昇を抑制することができるので、正確な分光測定および画像表示ができる。
本発明の電子機器において、前記リフレクターは、紫外光および赤外光の少なくともいずれかを通過させ、可視光を反射し、前記分光分析手段は、前記紫外光および前記赤外光の少なくともいずれかを前記対象物に照射することが好ましい。
ここで、紫外光および赤外光を通過させ、可視光を反射する材料としては、シリコンやジンクセレンが例示できる。
本発明では、リフレクターが紫外光および赤外光の少なくともいずれかを通過させ、可視光を反射するので、発光管から出射された光のうち、紫外光および赤外光の少なくともいずれかを分光分析に用いることができる。また、リフレクターにより可視光が反射され、画像表示手段（プロジェクター）に供給されるので、当該可視光を用いて、正確な画像表示ができる。さらに、リフレクターが紫外光または赤外光を透過することから、当該紫外光または赤外光がプロジェクターに供給されないので、当該プロジェクターに設けられる液晶パネルが紫外光または赤外光により劣化することを抑制できる。
ここで、紫外光および赤外光を通過させ、可視光を反射する材料としては、シリコンやジンクセレンが例示できる。
本発明では、リフレクターが紫外光および赤外光の少なくともいずれかを通過させ、可視光を反射するので、発光管から出射された光のうち、紫外光および赤外光の少なくともいずれかを分光分析に用いることができる。また、リフレクターにより可視光が反射され、画像表示手段（プロジェクター）に供給されるので、当該可視光を用いて、正確な画像表示ができる。さらに、リフレクターが紫外光または赤外光を透過することから、当該紫外光または赤外光がプロジェクターに供給されないので、当該プロジェクターに設けられる液晶パネルが紫外光または赤外光により劣化することを抑制できる。
本発明の電子機器は、前記リフレクターにより反射された前記可視光の光路に設けられ、当該可視光を第一光および第二光に分離する光分離手段を備え、前記第一光は、前記対象物に照射され、前記第二光は、前記画像表示手段に供給されることが好ましい。
本発明では、リフレクターにより反射された可視光が光分離手段により第一光および第二光に分離され、第一光が対象物に照射される。これにより、例えば、可視光（第一光）を用いた対象物の分光分析ができる。例えば、対象物のカラー画像や可視波長域の分光画像を撮影する場合、対象物に対して可視光を照射する必要がある。これに対して、本願発明では、対象物に可視光（第一光）が照射されるので、十分な明るさの下、対象物の写真を撮影することができる。
本発明では、リフレクターにより反射された可視光が光分離手段により第一光および第二光に分離され、第一光が対象物に照射される。これにより、例えば、可視光（第一光）を用いた対象物の分光分析ができる。例えば、対象物のカラー画像や可視波長域の分光画像を撮影する場合、対象物に対して可視光を照射する必要がある。これに対して、本願発明では、対象物に可視光（第一光）が照射されるので、十分な明るさの下、対象物の写真を撮影することができる。
本発明の電子機器において、前記光分離手段は、前記可視光の光路に対して進退自在に設けられたことが好ましい。
本発明では、光分離手段が可視光の光路に進出している際には、対象物に可視光が照射される。一方、光分離手段が可視光の光路から退避している際には、リフレクターにより反射された可視光の全てが画像表示手段に供給されるので、より鮮明な画像を被投射面に投射できる。これにより、電子機器の使用状況に合わせて光分離手段を可視光の光路に対して進退動させることで、光源からの可視光を有効に利用することができる。
本発明では、光分離手段が可視光の光路に進出している際には、対象物に可視光が照射される。一方、光分離手段が可視光の光路から退避している際には、リフレクターにより反射された可視光の全てが画像表示手段に供給されるので、より鮮明な画像を被投射面に投射できる。これにより、電子機器の使用状況に合わせて光分離手段を可視光の光路に対して進退動させることで、光源からの可視光を有効に利用することができる。
本発明の電子機器は、前記リフレクターを透過した前記紫外光および前記赤外光の少なくともいずれかを、所定光路に沿って前記対象物に導く導光光学系を有し、前記導光光学系は、前記紫外光および前記赤外光の少なくともいずれかと、前記第一光とを合成する光合成手段を有することが好ましい。
本発明では、リフレクターを透過した紫外光および赤外光の少なくともいずれかと第一光とを光合成手段により合成し、当該合成された光が対象物に導かれるので、対象物に対して可視光と、紫外光および赤外光の少なくともいずれかとの合成光が照射される。すなわち、光分離手段により分離された第二光を、リフレクターを透過した紫外光および赤外光の少なくともいずれかの光路に沿って（同じ入射角度で）対象物に照射することができる。これにより、例えば、光分離手段により分離された第二光を対象物に照射する場合と、リフレクターを透過した紫外光および赤外光の少なくともいずれかを対象物に照射する場合とで、分光分析手段の位置を変えたり、各光に応じてそれぞれ分光分析手段を設けたりする必要がなく、構成の簡略化を図れる。
本発明では、リフレクターを透過した紫外光および赤外光の少なくともいずれかと第一光とを光合成手段により合成し、当該合成された光が対象物に導かれるので、対象物に対して可視光と、紫外光および赤外光の少なくともいずれかとの合成光が照射される。すなわち、光分離手段により分離された第二光を、リフレクターを透過した紫外光および赤外光の少なくともいずれかの光路に沿って（同じ入射角度で）対象物に照射することができる。これにより、例えば、光分離手段により分離された第二光を対象物に照射する場合と、リフレクターを透過した紫外光および赤外光の少なくともいずれかを対象物に照射する場合とで、分光分析手段の位置を変えたり、各光に応じてそれぞれ分光分析手段を設けたりする必要がなく、構成の簡略化を図れる。
本発明の電子機器は、前記光源および前記分光分析手段の間に設けられた断熱板を備え、前記断熱板には、前記光源からの光が通過する光通過部が設けられたことが好ましい。
本発明では、光源および分光分析手段の間に断熱板が設けられているので、分光分析手段に対する光源からの放熱の影響を抑制することができる。また、断熱板には、光源からの光が通過する光通過部が備えられているので、断熱機能を損なうことなく光源からの光を対象物に供給できる。これにより、分光分析手段および対象物に対する光源からの放熱の影響を最小限に留めることができるので、対象物のより正確な分光分析ができる。
本発明では、光源および分光分析手段の間に断熱板が設けられているので、分光分析手段に対する光源からの放熱の影響を抑制することができる。また、断熱板には、光源からの光が通過する光通過部が備えられているので、断熱機能を損なうことなく光源からの光を対象物に供給できる。これにより、分光分析手段および対象物に対する光源からの放熱の影響を最小限に留めることができるので、対象物のより正確な分光分析ができる。
本発明の電子機器において、前記分光分析手段から前記画像表示手段を通り、前記光源に向かう冷却風を導入する送風手段を備えたことが好ましい。
ここで、分光分析手段（分光分析装置）に用いられることが多い分光素子は、熱に弱いものが多い。
本発明では、送風手段が分光分析手段から画像表示手段を通り、光源に向かう冷却風を導入するので、まず分光分析手段を確実に冷却することができる。そして、分光分析手段を介して画像表示手段を通り光源に冷却風が供給されるので、光源からの可視光が供給される画像表示手段および熱源である光源を確実に冷却することができる。これにより、電子機器内の温度上昇を抑制できるので、正確な分光測定および画像表示ができる。
ここで、分光分析手段（分光分析装置）に用いられることが多い分光素子は、熱に弱いものが多い。
本発明では、送風手段が分光分析手段から画像表示手段を通り、光源に向かう冷却風を導入するので、まず分光分析手段を確実に冷却することができる。そして、分光分析手段を介して画像表示手段を通り光源に冷却風が供給されるので、光源からの可視光が供給される画像表示手段および熱源である光源を確実に冷却することができる。これにより、電子機器内の温度上昇を抑制できるので、正確な分光測定および画像表示ができる。
本発明の電子機器において、前記断熱板を挟んで前記分光分析手段側の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度に応じて前記送風手段を駆動させる送風制御手段と、を有することが好ましい。
本発明では、温度検出手段により断熱版を挟んで分光分析手段側の温度が検出され、当該検出された温度に応じて送風手段を送風制御手段が制御する。これにより、例えば、分光分析手段側の温度が所定の温度より高い場合に、送風制御手段により送風手段が駆動され、分光分析装置、画像表示手段、および光源に冷却風が供給できる。一方、分光分析手段側の温度が所定の温度より低い場合には、送風制御手段により送風手段が駆動されることがない。これにより、電子機器内での無駄な電力消費を抑えることが可能となり、ひいては、送風手段の駆動による熱量の放出を防止できるので、電子機器内の温度上昇を抑制できる。したがって、正確な分光測定および画像表示ができる。
本発明では、温度検出手段により断熱版を挟んで分光分析手段側の温度が検出され、当該検出された温度に応じて送風手段を送風制御手段が制御する。これにより、例えば、分光分析手段側の温度が所定の温度より高い場合に、送風制御手段により送風手段が駆動され、分光分析装置、画像表示手段、および光源に冷却風が供給できる。一方、分光分析手段側の温度が所定の温度より低い場合には、送風制御手段により送風手段が駆動されることがない。これにより、電子機器内での無駄な電力消費を抑えることが可能となり、ひいては、送風手段の駆動による熱量の放出を防止できるので、電子機器内の温度上昇を抑制できる。したがって、正確な分光測定および画像表示ができる。
本発明の電子機器において、前記分光分析手段は、前記対象物から反射した光から所定波長の光を選択して出射させ、かつ前記出射させる波長を変更可能な分光素子と、前記分光素子から出射された光を撮像し、前記各波長に対応した分光画像を取得する撮像素子と、各波長の前記分光画像の各画素の光量に基づいて、画素毎の分光スペクトルを取得し、当該分光スペクトルに基づいて、前記対象物に含まれる成分を分析する分析制御手段と、を備えたことが好ましい。
本発明では、分光分析手段は、入射光を分光する分光素子と、分光素子によって分光された各波長の光を撮像する撮像素子とを備えることにより、簡単な構成で面分光による分光画像を取得でき、当該分光画像に基づいて対象物に対応する対象物画素を判定できる。また、分光分析手段により取得された各波長に対応した分光画像の各画素の分光スペクトルに基づいて、対象物に含まれる成分を検出できる。これにより、例えば、対象物の成分分析結果を画像表示手段により表示できる。
本発明では、分光分析手段は、入射光を分光する分光素子と、分光素子によって分光された各波長の光を撮像する撮像素子とを備えることにより、簡単な構成で面分光による分光画像を取得でき、当該分光画像に基づいて対象物に対応する対象物画素を判定できる。また、分光分析手段により取得された各波長に対応した分光画像の各画素の分光スペクトルに基づいて、対象物に含まれる成分を検出できる。これにより、例えば、対象物の成分分析結果を画像表示手段により表示できる。
本発明の電子機器において、前記分光素子は、波長可変型ファブリーペローエタロン素子であることが好ましい。
ここで、波長可変型ファブリーペローエタロン素子は、一対の反射膜を対向配置させ、これらの反射膜間のギャップ寸法を変更することで容易に分光波長を変化させることができる素子である。本発明では、分光素子として、このような波長可変型ファブリーペローエタロン素子を用いることで、例えばＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter：音響光学チューナブルフィルター）やＬＣＴＦ（Liquid crystal Tunable Filters：液晶チューナブルフィルター）等のような大型の分光素子を用いた分析装置に比べて、小型化が可能となる。
ここで、波長可変型ファブリーペローエタロン素子は、一対の反射膜を対向配置させ、これらの反射膜間のギャップ寸法を変更することで容易に分光波長を変化させることができる素子である。本発明では、分光素子として、このような波長可変型ファブリーペローエタロン素子を用いることで、例えばＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter：音響光学チューナブルフィルター）やＬＣＴＦ（Liquid crystal Tunable Filters：液晶チューナブルフィルター）等のような大型の分光素子を用いた分析装置に比べて、小型化が可能となる。
以下、本発明の一実施形態に係る食品分析装置およびプロジェクターを備えた電子機器について、図面に基づいて説明する。
［電子機器の概略構成］
図１は、第一実施形態に係る食品分析装置およびプロジェクターを備えた電子機器の概略構成を示す図である。
本実施形態の電子機器１は、食品分析装置３およびプロジェクター４を備えている。また、これらの食品分析装置３およびプロジェクター４とは、１つの光源２を共有することで構成される。すなわち、食品分析装置３は、光源２と、導光光学系（反射鏡３１，３２，３３，紫外線カットフィルター３４，凹面反射鏡３６）と、分光分析装置１０とにより構成されている。また、プロジェクター４は、光源２と、光学ユニット４０（画像表示装置）とにより構成されている。
また、電子機器１は、プロジェクター４と食品分析装置３の分光分析装置１０との間には、断熱板７が設けられている。この断熱板７には、光源２からの光を通過させる光通過部としてのガラス窓７１が設けられている。
［電子機器の概略構成］
図１は、第一実施形態に係る食品分析装置およびプロジェクターを備えた電子機器の概略構成を示す図である。
本実施形態の電子機器１は、食品分析装置３およびプロジェクター４を備えている。また、これらの食品分析装置３およびプロジェクター４とは、１つの光源２を共有することで構成される。すなわち、食品分析装置３は、光源２と、導光光学系（反射鏡３１，３２，３３，紫外線カットフィルター３４，凹面反射鏡３６）と、分光分析装置１０とにより構成されている。また、プロジェクター４は、光源２と、光学ユニット４０（画像表示装置）とにより構成されている。
また、電子機器１は、プロジェクター４と食品分析装置３の分光分析装置１０との間には、断熱板７が設けられている。この断熱板７には、光源２からの光を通過させる光通過部としてのガラス窓７１が設けられている。
［光源の構成］
光源２は、図１に示すように、発光管２１とリフレクター２２とを備える。発光管２１は、電力が供給されることにより、放電発光する。また、リフレクター２２は、所定波長の光である紫外光および赤外光を通過させ、所定波長外の光である可視光を反射する材料で構成される。例えば、リフレクター２２は、シリコンやジンクセレンにより構成される。これにより、発光管２１から出射される光のうち、紫外光および赤外光は、リフレクター２２により反射されることなく、当該リフレクター２２を透過し、食品分析装置３を構成する反射鏡３１へと供給される。一方、発光管２１から出射される光のうち、可視光は、当該リフレクター２２により反射され、プロジェクター４を構成する光学ユニット４０に供給される。なお、本実施形態では、リフレクター２２は、紫外光及び赤外光の双方を透過させる例を示すが、例えば、赤外光のみを透過させるものであってもよい。また、分光分析装置１０が紫外光を用いて分光分析を実施するものであれば、紫外光のみを透過させるものであってもよい。
光源２は、図１に示すように、発光管２１とリフレクター２２とを備える。発光管２１は、電力が供給されることにより、放電発光する。また、リフレクター２２は、所定波長の光である紫外光および赤外光を通過させ、所定波長外の光である可視光を反射する材料で構成される。例えば、リフレクター２２は、シリコンやジンクセレンにより構成される。これにより、発光管２１から出射される光のうち、紫外光および赤外光は、リフレクター２２により反射されることなく、当該リフレクター２２を透過し、食品分析装置３を構成する反射鏡３１へと供給される。一方、発光管２１から出射される光のうち、可視光は、当該リフレクター２２により反射され、プロジェクター４を構成する光学ユニット４０に供給される。なお、本実施形態では、リフレクター２２は、紫外光及び赤外光の双方を透過させる例を示すが、例えば、赤外光のみを透過させるものであってもよい。また、分光分析装置１０が紫外光を用いて分光分析を実施するものであれば、紫外光のみを透過させるものであってもよい。
［食品分析装置の構成］
食品分析装置３は、上記のように、光源２と、ガラス窓７１と、反射鏡３１，３２，３３と、紫外線カットフィルター３４と、筐体３５と、凹面反射鏡３６と、分光分析装置１０と、を備える。
反射鏡３１は、リフレクター２２の背面側にＸＺ方向に傾斜した状態で配置され、当該リフレクター２２を透過した紫外光および赤外光（例えば、図１の破線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３）が入射される。反射鏡３１は、赤外光および紫外光を図１の破線Ｌ１４に示すように、Ｘ方向と逆方向に向けて反射する。
反射鏡３２は、反射鏡３１に対して対向する位置に当該反射鏡３１と逆方向に傾斜した状態で配置される。反射鏡３１から反射された紫外光および赤外光は、光通過部としてのガラス窓７１を通過して反射鏡３２に入射される。反射鏡３２は、入射された紫外光および赤外光を、図１の破線Ｌ１５に示すように、Ｚ方向に向けて反射する。これにより赤外光及び紫外光は、紫外線カットフィルター３４に入射される。
紫外線カットフィルター３４は、紫外光を遮光し、赤外光を透過させる。これにより、紫外線カットフィルター３４に入射された赤外光のみが当該紫外線カットフィルター３４を透過し、反射鏡３３に入射される。
反射鏡３３は、反射鏡３２に対向する位置に当該反射鏡３２と同方向に傾斜した状態で配置される。この反射鏡３３は、図１の破線Ｌ１６に示すように、Ｘ方向と逆方向に向けて赤外光を反射する。
このように、ガラス窓７１、反射鏡３１，３２，３３、紫外線カットフィルター３４、は、紫外光および赤外光の少なくともいずれかを所定光路に沿って対象物Ｘに導く導光光学系を構成する。
食品分析装置３は、上記のように、光源２と、ガラス窓７１と、反射鏡３１，３２，３３と、紫外線カットフィルター３４と、筐体３５と、凹面反射鏡３６と、分光分析装置１０と、を備える。
反射鏡３１は、リフレクター２２の背面側にＸＺ方向に傾斜した状態で配置され、当該リフレクター２２を透過した紫外光および赤外光（例えば、図１の破線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３）が入射される。反射鏡３１は、赤外光および紫外光を図１の破線Ｌ１４に示すように、Ｘ方向と逆方向に向けて反射する。
反射鏡３２は、反射鏡３１に対して対向する位置に当該反射鏡３１と逆方向に傾斜した状態で配置される。反射鏡３１から反射された紫外光および赤外光は、光通過部としてのガラス窓７１を通過して反射鏡３２に入射される。反射鏡３２は、入射された紫外光および赤外光を、図１の破線Ｌ１５に示すように、Ｚ方向に向けて反射する。これにより赤外光及び紫外光は、紫外線カットフィルター３４に入射される。
紫外線カットフィルター３４は、紫外光を遮光し、赤外光を透過させる。これにより、紫外線カットフィルター３４に入射された赤外光のみが当該紫外線カットフィルター３４を透過し、反射鏡３３に入射される。
反射鏡３３は、反射鏡３２に対向する位置に当該反射鏡３２と同方向に傾斜した状態で配置される。この反射鏡３３は、図１の破線Ｌ１６に示すように、Ｘ方向と逆方向に向けて赤外光を反射する。
このように、ガラス窓７１、反射鏡３１，３２，３３、紫外線カットフィルター３４、は、紫外光および赤外光の少なくともいずれかを所定光路に沿って対象物Ｘに導く導光光学系を構成する。
筐体３５は、反射鏡３３のＸ方向と反対側に配置される。筐体３５の底面部３５Ａ１には、測定対象となる対象物を載置する載置部３５１が設けられている。また、筐体３５の天面部３５Ｂ１には、本発明の光透過部としての開口部３５２，３５３が形成されている。これら開口部３５２，３５３には、それぞれ透過部材３５４が取り付けられている。この透過部材３５４は、例えば、ガラスを材料として構成されており、赤外線を透過する。
反射鏡３３から反射された赤外光は、図１の破線Ｌ１６に示すように、筐体３５の開口部３５２（透過部材３５４）を介して対象物Ｘに照射される。さらに、対象物Ｘに照射された赤外光が当該対象物Ｘにより反射され、図１の破線Ｌ１７に示すように、筐体３５の開口部３５３（透過部材３５４）を介して筐体３５外の凹面反射鏡３６を介して分光分析装置１０に供給される。
なお、この筐体３５には、図示しない開閉部が設けられ、当該開閉部を開閉させることにより、測定対象となる対象物Ｘを収納できる。
反射鏡３３から反射された赤外光は、図１の破線Ｌ１６に示すように、筐体３５の開口部３５２（透過部材３５４）を介して対象物Ｘに照射される。さらに、対象物Ｘに照射された赤外光が当該対象物Ｘにより反射され、図１の破線Ｌ１７に示すように、筐体３５の開口部３５３（透過部材３５４）を介して筐体３５外の凹面反射鏡３６を介して分光分析装置１０に供給される。
なお、この筐体３５には、図示しない開閉部が設けられ、当該開閉部を開閉させることにより、測定対象となる対象物Ｘを収納できる。
凹面反射鏡３６は、筐体３５の開口部３５３の上方、すなわち、Ｘ方向側に配置される。凹面反射鏡３６は、対象物Ｘからの光を反射する。これにより、対象物Ｘからの光は、図１の破線Ｌ１８に示すように、分光分析装置１０の波長可変干渉フィルター５に供給される。
［分光分析装置１０の構成］
図２は、第一実施形態に係る分光分析装置１０の概略構成を示すブロック図である。
分光分析装置１０は、撮像モジュール１１、および制御部１３を備えている。この分光分析装置１０は、撮像モジュール１１で、載置部３５１の表面および測定の対象物Ｘの分光画像を複数波長について撮像し、その分光画像の各画素の光量から、各画素における分光スペクトルを取得する。そして、取得した各画素の分光スペクトルから、対象物Ｘが撮像された画素を判定する。この判定結果に基づいて、対象物Ｘが撮像された画素の近赤外領域における分光スペクトルから、対象物Ｘに含まれる成分含有率、成分含有量、およびカロリーを測定する。以下に、分光分析装置１０の各構成について詳細に説明する。
図２は、第一実施形態に係る分光分析装置１０の概略構成を示すブロック図である。
分光分析装置１０は、撮像モジュール１１、および制御部１３を備えている。この分光分析装置１０は、撮像モジュール１１で、載置部３５１の表面および測定の対象物Ｘの分光画像を複数波長について撮像し、その分光画像の各画素の光量から、各画素における分光スペクトルを取得する。そして、取得した各画素の分光スペクトルから、対象物Ｘが撮像された画素を判定する。この判定結果に基づいて、対象物Ｘが撮像された画素の近赤外領域における分光スペクトルから、対象物Ｘに含まれる成分含有率、成分含有量、およびカロリーを測定する。以下に、分光分析装置１０の各構成について詳細に説明する。
［撮像モジュールの構成］
撮像モジュール１１は、光入射部１１１と、波長可変干渉フィルター５と、撮像部６と、モジュール基板１１２と、を備えている。
（光入射部の構成）
光入射部１１１は、前述した反射鏡３１，３２，３３、紫外線カットフィルター３４、および凹面反射鏡３６により構成されており、視野角内の対象物Ｘの虚像を、波長可変干渉フィルター５を介して撮像部６に結像する。なお、凹面反射鏡３６に変えて、テレセントリックレンズを用いてもよい。これにより、入射光の光軸を主光線に対して平行な方向に揃えることができ、後述する波長可変干渉フィルター５の固定反射膜５４や可動反射膜５５に対して垂直に入射させることが可能となる。
撮像モジュール１１は、光入射部１１１と、波長可変干渉フィルター５と、撮像部６と、モジュール基板１１２と、を備えている。
（光入射部の構成）
光入射部１１１は、前述した反射鏡３１，３２，３３、紫外線カットフィルター３４、および凹面反射鏡３６により構成されており、視野角内の対象物Ｘの虚像を、波長可変干渉フィルター５を介して撮像部６に結像する。なお、凹面反射鏡３６に変えて、テレセントリックレンズを用いてもよい。これにより、入射光の光軸を主光線に対して平行な方向に揃えることができ、後述する波長可変干渉フィルター５の固定反射膜５４や可動反射膜５５に対して垂直に入射させることが可能となる。
（波長可変干渉フィルターの構成）
波長可変干渉フィルター５は、本発明における分光素子を構成する波長可変型ファブリーペローエタロン素子である。
図３は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
この波長可変干渉フィルター５は、厚み寸法が例えば５００μｍ程度に形成される固定基板５１と、厚み寸法が例えば２００μｍ程度に形成される可動基板５２を備え、これらの固定基板５１および可動基板５２が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。このような波長可変干渉フィルター５を用いることで、例えば分光素子としてＡＯＴＦやＬＣＴＦを用いる場合等に比べて、装置の小型化を促進できる。
波長可変干渉フィルター５は、本発明における分光素子を構成する波長可変型ファブリーペローエタロン素子である。
図３は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
この波長可変干渉フィルター５は、厚み寸法が例えば５００μｍ程度に形成される固定基板５１と、厚み寸法が例えば２００μｍ程度に形成される可動基板５２を備え、これらの固定基板５１および可動基板５２が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。このような波長可変干渉フィルター５を用いることで、例えば分光素子としてＡＯＴＦやＬＣＴＦを用いる場合等に比べて、装置の小型化を促進できる。
固定基板５１は、エッチングにより形成された電極配置溝５１１および反射膜設置部５１２を備えている。そして、電極配置溝５１１には、固定電極５６１が設けられ、反射膜設置部５１２には、固定反射膜５４が設けられている。
固定電極５６１は、電極配置溝５１１において、例えば反射膜設置部５１２を囲う環状に形成されている。
この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、誘電体多層膜上に金属膜（または合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（または合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（または合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
固定電極５６１は、電極配置溝５１１において、例えば反射膜設置部５１２を囲う環状に形成されている。
この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、誘電体多層膜上に金属膜（または合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（または合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（または合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
可動基板５２は、図３に示すように、可動部５２１と、可動部５２１の外に設けられ、可動部５２１を保持する保持部５２２とを備えている。
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置部５１２の外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２および可動反射膜５５が設けられている。
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置部５１２の外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２および可動反射膜５５が設けられている。
可動電極５６２は、固定電極５６１に対向する位置に設けられている。また、可動反射膜５５は、固定反射膜５４に対向する位置に、反射膜間ギャップＧ１を介して配置されている。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。これにより、固定反射膜５４および可動反射膜５５の平行度を維持した状態で、反射膜間ギャップＧ１のギャップ寸法を変更することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点を中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点を中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
以上のような波長可変干渉フィルター５では、固定電極５６１および可動電極５６２により静電アクチュエーター５６が構成されており、これらの電極５６１，５６２がモジュール基板１１２（ドライバー）を介して制御部１３に接続されている。そして、制御部１３の制御の下、電圧制御回路から静電アクチュエーター５６に電圧が印加されることで、電圧に応じた静電引力が電極５６１，５６２間に作用し、反射膜間ギャップＧ１のギャップ寸法が変更される。これにより、波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長を変化させることが可能となる。
（撮像部の構成）
図２に戻り、撮像部６は、本発明の撮像素子であり、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光し、撮像画像（分光画像）に基づいた画像信号を出力する。このような撮像部６としては、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ等を用いることができる。
そして、撮像部６は、分光画像の画像信号を、制御部１３に出力する。
図２に戻り、撮像部６は、本発明の撮像素子であり、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光し、撮像画像（分光画像）に基づいた画像信号を出力する。このような撮像部６としては、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサ等を用いることができる。
そして、撮像部６は、分光画像の画像信号を、制御部１３に出力する。
また、本実施形態では、分光素子として、波長可変型ファブリーペローエタロン素子である波長可変干渉フィルター５を用いる。このような波長可変干渉フィルター５では、固定反射膜５４および可動反射膜５５が対向する光干渉領域に入射した光を一括して分光する、いわゆる面分光が可能となる。したがって、面分光された光を撮像部６の画素単位で受光することで、一度の撮像処理で、１つの波長に対する分光画像を取得することができる。
（モジュール基板の構成）
モジュール基板１１２は、撮像部６、および波長可変干渉フィルター５を駆動制御するドライバー（制御回路）を備え、制御部１３からの指令を受けて撮像モジュールの各構成を制御する。
本実施形態では、波長可変干渉フィルター５および撮像部６は、モジュール基板１１２を挟んで配置され、当該モジュール基板１１２に固定されている。波長可変干渉フィルター５を透過した光は、モジュール基板１１２に設けられた図示しない光通過孔を通過して撮像部６により受光される。このような構成では、波長可変干渉フィルター５および撮像部６の近接配置が可能となり、食品分析装置３の小型化、薄型化を図ることができる。
モジュール基板１１２は、撮像部６、および波長可変干渉フィルター５を駆動制御するドライバー（制御回路）を備え、制御部１３からの指令を受けて撮像モジュールの各構成を制御する。
本実施形態では、波長可変干渉フィルター５および撮像部６は、モジュール基板１１２を挟んで配置され、当該モジュール基板１１２に固定されている。波長可変干渉フィルター５を透過した光は、モジュール基板１１２に設けられた図示しない光通過孔を通過して撮像部６により受光される。このような構成では、波長可変干渉フィルター５および撮像部６の近接配置が可能となり、食品分析装置３の小型化、薄型化を図ることができる。
［制御部の構成］
制御部１３は、記憶部１４および演算部１５を備える。
記憶部１４は、例えばメモリーやハードディスクドライブ等により構成されている。この記憶部１４は、食品分析装置３（プロジェクター４）の全体動作を制御するためのＯＳ（Operating System）や、各種プログラム、各種データを記憶する。
そして、記憶部１４は、前記データとして、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６を駆動させるためのＶ−λデータ等が記憶される。
また、記憶部１４には、分析対象となる栄養素の各成分に対する吸光スペクトルから抽出された特徴量（特定波長における吸光度）と、成分含有率との相関を示す相関データ（例えば検量線等）が記憶される。
さらに、記憶部１４には、温度に対する各成分の吸光スペクトルの補正値が記憶されている。
制御部１３は、記憶部１４および演算部１５を備える。
記憶部１４は、例えばメモリーやハードディスクドライブ等により構成されている。この記憶部１４は、食品分析装置３（プロジェクター４）の全体動作を制御するためのＯＳ（Operating System）や、各種プログラム、各種データを記憶する。
そして、記憶部１４は、前記データとして、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６を駆動させるためのＶ−λデータ等が記憶される。
また、記憶部１４には、分析対象となる栄養素の各成分に対する吸光スペクトルから抽出された特徴量（特定波長における吸光度）と、成分含有率との相関を示す相関データ（例えば検量線等）が記憶される。
さらに、記憶部１４には、温度に対する各成分の吸光スペクトルの補正値が記憶されている。
演算部１５は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算回路や記憶回路により構成されている。この制御部１３は、記憶部１４に記憶された各種プログラムを読み込み、実行することで、図２に示すように、モジュール制御手段１５１、スペクトル取得手段１５２、領域判定手段１５３、成分分析手段１５５、および画像表示制御手段１５６として機能する。
モジュール制御手段１５１は、撮像モジュール１１を制御する。つまり、撮像モジュール１１を制御して、記憶部１４に記憶されたＶ−λデータに基づいて、静電アクチュエーター５６を制御し、所定波長間隔毎の分光画像を取得する。
スペクトル取得手段１５２は、撮像モジュール１１により得られる各波長に対する分光画像に基づいて、分光画像の各画素における分光スペクトルを取得する。
領域判定手段１５３は、各画素の分光スペクトルに基づいて、撮像画像の各画素のうち、対象物Ｘに対応した画素領域を判定する。
スペクトル取得手段１５２は、撮像モジュール１１により得られる各波長に対する分光画像に基づいて、分光画像の各画素における分光スペクトルを取得する。
領域判定手段１５３は、各画素の分光スペクトルに基づいて、撮像画像の各画素のうち、対象物Ｘに対応した画素領域を判定する。
成分分析手段１５５は、含有率分析手段１５５Ａ、質量推定手段１５５Ｂ、および成分算出手段１５５Ｃを備えている。
含有率分析手段１５５Ａは、各画素の分光スペクトルから、食品（対象物Ｘ）に含まれる成分を分析し、その含有率を分析する。
質量推定手段１５５Ｂは、撮像画像に基づいて、対象物Ｘの体積を推算し、推算した体積に基づいて質量を推算する。なお、本実施形態では、質量推定手段１５５Ｂにより、質量を推算する例を示すが、例えば、分光分析装置１０の一部にデジタル秤等が設けられ、デジタル秤により計測された質量を取得する構成としてもよい。
成分算出手段１５５Ｃは、食品（対象物Ｘ）に含まれる各成分の含有量、および当該食品のカロリーを算出する。
含有率分析手段１５５Ａは、各画素の分光スペクトルから、食品（対象物Ｘ）に含まれる成分を分析し、その含有率を分析する。
質量推定手段１５５Ｂは、撮像画像に基づいて、対象物Ｘの体積を推算し、推算した体積に基づいて質量を推算する。なお、本実施形態では、質量推定手段１５５Ｂにより、質量を推算する例を示すが、例えば、分光分析装置１０の一部にデジタル秤等が設けられ、デジタル秤により計測された質量を取得する構成としてもよい。
成分算出手段１５５Ｃは、食品（対象物Ｘ）に含まれる各成分の含有量、および当該食品のカロリーを算出する。
画像表示制御手段１５６は、算出した分析結果（対象物Ｘにおける成分含有率、成分含有量、カロリー等）を示す画像情報を生成し、プロジェクター４を制御して当該画像データに基づいた画像光を投射させる。
［プロジェクターの構成］
図４は、第一実施形態に係るプロジェクターの光学ユニットの概略構成を示す模式図である。
プロジェクター４は、光学ユニット４０と投射レンズ４８（図１参照）とを備えている。
光学ユニット４０は、上記制御部１３による制御の下、画像情報（画像信号を含む）に応じた画像を形成して投射する光学装置である。この光学ユニット４０は、図１および図４に示すように、各種装置４２〜４６（図４参照）と、光学部品用筐体４７（図４参照）と、を備えている。
図４は、第一実施形態に係るプロジェクターの光学ユニットの概略構成を示す模式図である。
プロジェクター４は、光学ユニット４０と投射レンズ４８（図１参照）とを備えている。
光学ユニット４０は、上記制御部１３による制御の下、画像情報（画像信号を含む）に応じた画像を形成して投射する光学装置である。この光学ユニット４０は、図１および図４に示すように、各種装置４２〜４６（図４参照）と、光学部品用筐体４７（図４参照）と、を備えている。
平行化レンズ４１は、光源２から出射された光を平行化して均一化装置４２に出射する。
均一化装置４２は、光源２から出射された光束の中心軸に対する直交面内の照度を均一化する。この均一化装置４２は、光源２からの光の入射順に、第１レンズアレイ４２１、調光装置４２２、第２レンズアレイ４２３、偏光変換素子４２４および重畳レンズ４２５を備える。
均一化装置４２は、光源２から出射された光束の中心軸に対する直交面内の照度を均一化する。この均一化装置４２は、光源２からの光の入射順に、第１レンズアレイ４２１、調光装置４２２、第２レンズアレイ４２３、偏光変換素子４２４および重畳レンズ４２５を備える。
色分離装置４３は、均一化装置４２から入射される光束を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の３つの色光に分離する。この色分離装置４３は、青色光を反射させて緑色光および赤色光を透過させるダイクロイックミラー４３１と、当該ミラー４３１を透過した緑色光および赤色光のうち、緑色光を反射させて赤色光を透過させるダイクロイックミラー４３２と、青色光の光路上に設けられる反射ミラー４３３と、を備える。
リレー装置４４は、分離された赤色光の光路上に設けられる。このリレー装置４４は、入射側レンズ４４１、リレーレンズ４４３および反射ミラー４４２，４４４を備える。
リレー装置４４は、分離された赤色光の光路上に設けられる。このリレー装置４４は、入射側レンズ４４１、リレーレンズ４４３および反射ミラー４４２，４４４を備える。
電気光学装置４５は、分離された各色光を変調して、画像信号に応じた画像を形成する。この電気光学装置４５は、それぞれ分離された色光毎に設けられるフィールドレンズ４５１、入射側偏光板４５２、光変調装置としての液晶パネル４５３および出射側偏光板４５４と、色合成装置としてのクロスダイクロイックプリズム４５５と、を備える。これらのうち、液晶パネル４５３（赤、緑および青用の液晶パネルをそれぞれ４５３Ｒ，４５３Ｇ，４５３Ｂとする）は、入射される色光を、上記制御装置から入力される画像信号に基づいてそれぞれ変調する。また、クロスダイクロイックプリズム４５５は、各液晶パネル４５３Ｒ，４５３Ｇ，４５３Ｂにより変調された各色光（各色画像）を合成する。
なお、液晶パネル４５３、出射側偏光板４５４およびクロスダイクロイックプリズム４５５は一体化されている。
なお、液晶パネル４５３、出射側偏光板４５４およびクロスダイクロイックプリズム４５５は一体化されている。
このようなプロジェクター４は、演算部１５の画像表示制御手段１５６により制御され、例えば、前述した食品分析装置３により分析された分析結果に関する画像情報を取得し、光学ユニット４０により当該画像情報に基づく画像を形成し、投射レンズ４８（図１参照）から当該画像を被投射面に投射する。
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態の電子機器１は、発光管２１、および発光管２１から出射された光のうち所定波長の光を透過させ、所定波長外の光を反射させるリフレクター２２を有する光源２を備えている。これにより、分光分析装置１０を備える食品分析装置３は、発光管２１から出射され、リフレクター２２を透過した所定波長の光を対象物Ｘに照射し、対象物Ｘから反射した光を分光分析装置１０により分光分析できる。さらに、プロジェクター４は、光源２の発光管２１から出射され、リフレクター２２により反射された所定波長外の光が光学ユニット４０および投射レンズ４８を介して被投射面に投射されることにより画像を被投射面に表示できる。すなわち、本実施形態では、同一の発光管２１から出射された光のうち所定波長の光のみをリフレクター２２を透過させることで、１つの光源２を食品分析装置３およびプロジェクター４で共有する。これにより、電子機器１内に２つの光源を備える場合に比べて、電子機器１内の温度上昇を抑制することができるので、正確な分光測定および画像表示ができる。
本実施形態の電子機器１は、発光管２１、および発光管２１から出射された光のうち所定波長の光を透過させ、所定波長外の光を反射させるリフレクター２２を有する光源２を備えている。これにより、分光分析装置１０を備える食品分析装置３は、発光管２１から出射され、リフレクター２２を透過した所定波長の光を対象物Ｘに照射し、対象物Ｘから反射した光を分光分析装置１０により分光分析できる。さらに、プロジェクター４は、光源２の発光管２１から出射され、リフレクター２２により反射された所定波長外の光が光学ユニット４０および投射レンズ４８を介して被投射面に投射されることにより画像を被投射面に表示できる。すなわち、本実施形態では、同一の発光管２１から出射された光のうち所定波長の光のみをリフレクター２２を透過させることで、１つの光源２を食品分析装置３およびプロジェクター４で共有する。これにより、電子機器１内に２つの光源を備える場合に比べて、電子機器１内の温度上昇を抑制することができるので、正確な分光測定および画像表示ができる。
本実施形態では、リフレクター２２が紫外光および赤外光を通過させ、可視光を反射する材料（シリコンまたはジンクセレン等）で構成されているので、食品分析装置３は、発光管２１から出射された光のうち、紫外光および赤外光を分光分析に用いることができる。また、リフレクター２２により可視光が反射され、プロジェクター４に供給されるので、当該可視光を用いて、正確な画像表示ができる。さらに、リフレクター２２が紫外光および赤外光を透過させることから、当該紫外光および赤外光がプロジェクター４に供給されないので、当該プロジェクター４の光学ユニット４０に設けられる液晶パネル４５３が紫外光および赤外光により劣化することを抑制できる。
本実施形態では、光源２および分光分析装置１０の間に断熱板７が設けられているので、分光分析装置１０（特に、波長可変干渉フィルター５）に対する光源２からの放熱の影響を抑制することができる。また、断熱板７には、光源２から出射された光のうち、リフレクター２２を透過し反射鏡３１にて反射された赤外光および紫外光が通過するガラス窓７１が備えられているので、断熱機能を損なうことなく光源２からの光（赤外光）を対象物Ｘに供給できる。これにより、分光分析装置１０および対象物Ｘに対する光源２からの放熱の影響を最小限に留めることができるので、波長可変干渉フィルター５により対象物Ｘのより正確な分光分析ができる。
本実施形態では、食品分析装置３（分光分析装置１０）は、入射光を分光する分光素子として波長可変干渉フィルター５と、波長可変干渉フィルター５によって分光された各波長の光を撮像する撮像部６とを備えることにより、簡単な構成で面分光による分光画像を取得でき、当該分光画像に基づいて対象物Ｘに対応する対象物画素を判定できる。
また、分光素子として、このような波長可変型ファブリーペローエタロン素子を用いることで、例えばＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter：音響光学チューナブルフィルター）やＬＣＴＦ（Liquid Crystal Tunable Filters：液晶チューナブルフィルター）等のような大型の分光素子を用いた分析装置に比べて、小型化が可能となる。
また、分光素子として、このような波長可変型ファブリーペローエタロン素子を用いることで、例えばＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter：音響光学チューナブルフィルター）やＬＣＴＦ（Liquid Crystal Tunable Filters：液晶チューナブルフィルター）等のような大型の分光素子を用いた分析装置に比べて、小型化が可能となる。
本実施形態では、制御部１３の演算部１５が、前記各波長に対応した分光画像の各画素の光量に基づいて、各画素の分光スペクトルを取得し、対象物Ｘの画素の分光スペクトルを取得し、対象物Ｘの画素の分光スペクトルに基づいて、対象物Ｘに含まれる成分を検出する成分分析手段１５５を備えているので、対象物Ｘに含まれる成分を検出できる。さらに本実施形態の電子機器１は、プロジェクター４を備えているので、当該プロジェクター４は、食品分析装置３により検出された検出結果に関する画像情報を取得し、光学ユニット４０により当該画像情報に基づく画像を形成し、投射レンズ４８から当該画像を被投射面に投射できる。
［第二実施形態］
本実施形態では、食品分析装置３の構成、筐体３５Ａ内の構成、分光分析装置１０の構成、およびプロジェクター４の光学ユニット４０Ａ内の構成が第一実施形態と一部異なる。このため、第一実施形態と異なる部分について、以下に詳しく説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同様の部材については、同番号を付し、説明を省略する。
図５は、第二実施形態における電子機器の概略構成を示す断面図である。
第二実施形態に係る電子機器１Ａは、図５に示すように、食品分析装置３Ａおよびプロジェクター４Ａを備えている。また、これらの食品分析装置３Ａおよびプロジェクター４Ａとは、第一実施形態と同様に、１つの光源２を共有することで構成される。
また、光源２と食品分析装置３Ａの分光分析装置１０Ａとの間には、断熱板７Ａが設けられている。この断熱板７Ａには、光源２からの光を通過させる光通過部としてのガラス窓７１およびガラス窓７２が設けられている。
本実施形態では、食品分析装置３の構成、筐体３５Ａ内の構成、分光分析装置１０の構成、およびプロジェクター４の光学ユニット４０Ａ内の構成が第一実施形態と一部異なる。このため、第一実施形態と異なる部分について、以下に詳しく説明する。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同様の部材については、同番号を付し、説明を省略する。
図５は、第二実施形態における電子機器の概略構成を示す断面図である。
第二実施形態に係る電子機器１Ａは、図５に示すように、食品分析装置３Ａおよびプロジェクター４Ａを備えている。また、これらの食品分析装置３Ａおよびプロジェクター４Ａとは、第一実施形態と同様に、１つの光源２を共有することで構成される。
また、光源２と食品分析装置３Ａの分光分析装置１０Ａとの間には、断熱板７Ａが設けられている。この断熱板７Ａには、光源２からの光を通過させる光通過部としてのガラス窓７１およびガラス窓７２が設けられている。
［食品分析装置３Ａの構成］
食品分析装置３Ａは、第一実施形態に係る食品分析装置３の構成に加えて、Ｚ方向側の壁面に開口部３７１を備えている。開口部３７１には、送風手段としてのファン３７２が備えられており、制御部１３Ａ（図７参照）の制御により駆動する。このファン３７２が駆動すると、電子機器１Ａ外の冷却風が図５に示す破線Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６に沿って分光分析装置１０Ａ、プロジェクター４Ａ、および光源２に供給される。すなわち、開口部３７１から供給される冷却風は、分光分析装置１０Ａ（特に波長可変干渉フィルター５）からプロジェクター４Ａの光学ユニット４０Ａ内を通り、光源２に向かうように供給される。
なお、冷却風の経路とした破線Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６は、模式的に示したものであり、経路は自在に設定可能である。例えば、ファン３７２が設けられる開口部３７１に接続されるダクト等を設け、当該ダクトを介して電子機器１Ａ外の冷却風が送風されることとしてもよい。
食品分析装置３Ａは、第一実施形態に係る食品分析装置３の構成に加えて、Ｚ方向側の壁面に開口部３７１を備えている。開口部３７１には、送風手段としてのファン３７２が備えられており、制御部１３Ａ（図７参照）の制御により駆動する。このファン３７２が駆動すると、電子機器１Ａ外の冷却風が図５に示す破線Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６に沿って分光分析装置１０Ａ、プロジェクター４Ａ、および光源２に供給される。すなわち、開口部３７１から供給される冷却風は、分光分析装置１０Ａ（特に波長可変干渉フィルター５）からプロジェクター４Ａの光学ユニット４０Ａ内を通り、光源２に向かうように供給される。
なお、冷却風の経路とした破線Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６は、模式的に示したものであり、経路は自在に設定可能である。例えば、ファン３７２が設けられる開口部３７１に接続されるダクト等を設け、当該ダクトを介して電子機器１Ａ外の冷却風が送風されることとしてもよい。
［筐体３５Ａの構成］
筐体３５Ａは、第一実施形態の筐体３５と同様に、反射鏡３３ＡのＸ方向と反対側に配置される。筐体３５Ａの天面部３５Ｂ１、すなわち、光源２に対向する面には、開口部３５２，３５３とは別の開口部３５５が形成されている。この開口部３５５内には、ファン３５６が設けられており、制御部１３Ａの制御により駆動する。このファン３５６が駆動すると、筐体３５Ａ内の冷却風が図５に示す破線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に沿って分光分析装置１０Ａおよび光源２に供給される。なお、冷却風の経路として示した破線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、模式的に示したものであり、経路は自在に設定可能である。例えば、ファン３５６が設けられる開口部３５５に接続されるダクト等を設け、当該ダクトを介して筐体３５Ａ内の冷却風が送風されることとしてもよい。
また、筐体３５Ａの天面部３５Ｂ１には、筐体３５Ａ内の温度を検出する温度センサー１２Ｃが設けられる。
筐体３５Ａは、第一実施形態の筐体３５と同様に、反射鏡３３ＡのＸ方向と反対側に配置される。筐体３５Ａの天面部３５Ｂ１、すなわち、光源２に対向する面には、開口部３５２，３５３とは別の開口部３５５が形成されている。この開口部３５５内には、ファン３５６が設けられており、制御部１３Ａの制御により駆動する。このファン３５６が駆動すると、筐体３５Ａ内の冷却風が図５に示す破線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に沿って分光分析装置１０Ａおよび光源２に供給される。なお、冷却風の経路として示した破線Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、模式的に示したものであり、経路は自在に設定可能である。例えば、ファン３５６が設けられる開口部３５５に接続されるダクト等を設け、当該ダクトを介して筐体３５Ａ内の冷却風が送風されることとしてもよい。
また、筐体３５Ａの天面部３５Ｂ１には、筐体３５Ａ内の温度を検出する温度センサー１２Ｃが設けられる。
［プロジェクター４Ａの光学ユニット４０Ａの構成］
図６は、第二実施形態に係るプロジェクター４Ａの光学ユニット４０Ａの概略構成を示す模式図である。
光学ユニット４０Ａの均一化装置４２Ａは、光源２からの光の入射順に、第１レンズアレイ４２１、調光装置４２２、第２レンズアレイ４２３、偏光変換素子４２４、重畳レンズ４２５に加えて、本発明の可視光分断手段としての可動ミラー４９を備えている。
光分離手段としての可動ミラー４９は、リフレクター２２により反射された可視光の光路に進退自在に設けられ、当該可視光を第一光および第二光に分離する機能を備える。このように分離された第一光は対象物Ｘに照射され、第二光は色分離装置４３に供給される。例えば、可動ミラー４９は、制御部１３Ａの制御の下、図６の矢印Ｋ１に沿って回動可能に設けられている。
また、可動ミラー４９としては、例えばハーフミラーを用いることができ、一部の可視光（第二光）を透過させ、残りの可視光（第一光）を反射させる。これにより、例えば、可動ミラー４９が可動することにより、図６に示す状態から図５に示す状態になると、第一光がＸ方向とは逆方向に反射される。すなわち、可動ミラー４９に反射された第一光は、図５の破線Ｌ１９に沿って、ガラス窓７２を介して反射鏡３３Ａに供給される。なお、光合成手段としての反射鏡３３Ａは、例えばダイクロイックミラーを用いることができ、赤外光と第一光とを合成して対象物Ｘに向かって照射する。
また、光学ユニット４０Ａ内には、温度センサー１２Ａが設けられる。なお、図６においては、温度センサー１２Ａは、可動ミラー４９近傍に設けられていることとしたが、これに限られない。例えば、光源２の近傍に設けることとしてもよい。
図６は、第二実施形態に係るプロジェクター４Ａの光学ユニット４０Ａの概略構成を示す模式図である。
光学ユニット４０Ａの均一化装置４２Ａは、光源２からの光の入射順に、第１レンズアレイ４２１、調光装置４２２、第２レンズアレイ４２３、偏光変換素子４２４、重畳レンズ４２５に加えて、本発明の可視光分断手段としての可動ミラー４９を備えている。
光分離手段としての可動ミラー４９は、リフレクター２２により反射された可視光の光路に進退自在に設けられ、当該可視光を第一光および第二光に分離する機能を備える。このように分離された第一光は対象物Ｘに照射され、第二光は色分離装置４３に供給される。例えば、可動ミラー４９は、制御部１３Ａの制御の下、図６の矢印Ｋ１に沿って回動可能に設けられている。
また、可動ミラー４９としては、例えばハーフミラーを用いることができ、一部の可視光（第二光）を透過させ、残りの可視光（第一光）を反射させる。これにより、例えば、可動ミラー４９が可動することにより、図６に示す状態から図５に示す状態になると、第一光がＸ方向とは逆方向に反射される。すなわち、可動ミラー４９に反射された第一光は、図５の破線Ｌ１９に沿って、ガラス窓７２を介して反射鏡３３Ａに供給される。なお、光合成手段としての反射鏡３３Ａは、例えばダイクロイックミラーを用いることができ、赤外光と第一光とを合成して対象物Ｘに向かって照射する。
また、光学ユニット４０Ａ内には、温度センサー１２Ａが設けられる。なお、図６においては、温度センサー１２Ａは、可動ミラー４９近傍に設けられていることとしたが、これに限られない。例えば、光源２の近傍に設けることとしてもよい。
［分光分析装置１０Ａの構成］
分光分析装置１０Ａは、波長可変干渉フィルター５の近傍に、断熱板７Ａを挟んで分光分析装置１０Ａ側の温度を検出する温度検出手段としての温度センサー１２Ｂが設けられる。
［分光分析装置１０Ａの制御部１３Ａの構成］
図７は、第二実施形態に係る分光分析装置１０Ａの概略構成を示すブロック図である。
分光分析装置１０Ａの制御部１３Ａは、記憶部１４および演算部１５Ａを備える。
演算部１５Ａは、図７に示すように、第一実施形態と共通する各手段の他、温度判定手段１５７、送風制御手段１５８、およびミラー制御手段１５９として機能する。
分光分析装置１０Ａは、波長可変干渉フィルター５の近傍に、断熱板７Ａを挟んで分光分析装置１０Ａ側の温度を検出する温度検出手段としての温度センサー１２Ｂが設けられる。
［分光分析装置１０Ａの制御部１３Ａの構成］
図７は、第二実施形態に係る分光分析装置１０Ａの概略構成を示すブロック図である。
分光分析装置１０Ａの制御部１３Ａは、記憶部１４および演算部１５Ａを備える。
演算部１５Ａは、図７に示すように、第一実施形態と共通する各手段の他、温度判定手段１５７、送風制御手段１５８、およびミラー制御手段１５９として機能する。
温度判定手段１５７は、筐体３５Ａ内の温度より筐体３５Ａ外の温度が高いか否かを判定する機能を有する。例えば、温度判定手段１５７は、プロジェクター４Ａ内の温度を温度センサー１２Ａから、分光分析装置１０Ａ内の温度を温度センサー１２Ｂからそれぞれ取得する。そして、筐体３５Ａ内の温度を温度センサー１２Ｃから取得し、それぞれの温度センサー１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃから取得した温度情報に基づいて、筐体３５Ａ内の温度よりプロジェクター４Ａまたは分光分析装置１０Ａ内の温度が高いか否かを判定する。
送風制御手段１５８は、温度センサー１２Ｂにより検出された温度に応じて、ファン３７２を駆動させる機能を有する。例えば、送風制御手段１５８は、温度センサー１２Ｂにより検出された温度が予め定められた所定の温度（例えば、２０℃）からの差に基づいてファン３７２の駆動速度を制御する。この場合、温度センサー１２Ｂにより検出された温度が２０℃以下であれば、ファン３７２を駆動させず、温度センサー１２Ｂにより検出された温度が２１℃以上であれば、前記差に基づいてファン３７２を駆動させ、その回転速度を制御する。
なお、ファン３７２の駆動は、所定の温度からの差に基づいて制御されることとしたが、これに限られず、検出された温度に対応する温度毎に予め定められた回転数に基づいて、ファン３７２を制御するようにしてもよい。
なお、ファン３７２の駆動は、所定の温度からの差に基づいて制御されることとしたが、これに限られず、検出された温度に対応する温度毎に予め定められた回転数に基づいて、ファン３７２を制御するようにしてもよい。
また、送風制御手段１５８は、前述したファン３７２の制御の他、温度判定手段１５７により、筐体３５Ａ内の温度よりプロジェクター４Ａまたは分光分析装置１０Ａ内の温度が高いと判定されると、ファン３５６を駆動させる。これにより、ファン３５６が駆動し、筐体３５Ａ内の冷却風が開口部３５５に接続された図示しないダクトを介して、分光分析装置１０Ａの波長可変干渉フィルター５および光源２の少なくともいずれか一方に筐体３５Ａ内の冷却風が供給される。
なお、波長可変干渉フィルター５および光源２の両方に筐体３５Ａ内の冷却風を供給するようにしてもよいし、光源２にのみ筐体３５Ａ内の冷却風を供給するようにしてもよい。
なお、波長可変干渉フィルター５および光源２の両方に筐体３５Ａ内の冷却風を供給するようにしてもよいし、光源２にのみ筐体３５Ａ内の冷却風を供給するようにしてもよい。
ミラー制御手段１５９は、前述した可動ミラー４９を制御する機能を備える。例えば、食品分析装置３Ａにおいて、対象物Ｘのカラー画像を取得したい場合、また、可視光域における分光画像を取得したい場合には、ミラー制御手段１５９は、可動ミラー４９を駆動させ、図５に示す位置に回動させる。これにより、可視光（第一光）が反射鏡３３Ａに供給され、赤外光と合成された上で筐体３５Ａ内に供給されることとなり、筐体３５Ａ内に配置される対象物Ｘに合成光を投射することができる。
一方、赤外光を用いた対象物Ｘの分光分析を実施する場合、及び分光分析結果をプロジェクター４Ａにより表示させる場合には、ミラー制御手段１５９は、可動ミラー４９を駆動させ、図６に示す位置に回動させる。これにより、光源２から出射される可視光の全てが光学ユニットの均一化装置４２Ａに供給されることとなり、より鮮明な画像を被投射面に投射できる。また、赤外光を用いた分光分析において、可視光が対象物に照射されず、適正な成分分析を実施できる。
一方、赤外光を用いた対象物Ｘの分光分析を実施する場合、及び分光分析結果をプロジェクター４Ａにより表示させる場合には、ミラー制御手段１５９は、可動ミラー４９を駆動させ、図６に示す位置に回動させる。これにより、光源２から出射される可視光の全てが光学ユニットの均一化装置４２Ａに供給されることとなり、より鮮明な画像を被投射面に投射できる。また、赤外光を用いた分光分析において、可視光が対象物に照射されず、適正な成分分析を実施できる。
［第二実施形態の作用効果］
第二実施形態の電子機器１Ａは、第一実施形態の電子機器１の作用効果に加えて、以下の効果がある。
本実施形態では、リフレクター２２により反射された可視光が可動ミラー４９により、第一光および第二光に分離され、第一光が対象物Ｘに照射される。これにより、分光分析装置１０Ａにより、赤外光のみならず、可視光を用いた対象物Ｘの分光分析ができる。また、撮像部６により対象物Ｘの写真を撮影する場合、赤外光だけでは明るさが不足する。これに対して、本実施形態では、可視光（第一光）が反射鏡３３Ａにより赤外光と合成された上で対象物Ｘに照射されるので、十分な明るさの下、当該対象物Ｘの写真を撮影することができる。
第二実施形態の電子機器１Ａは、第一実施形態の電子機器１の作用効果に加えて、以下の効果がある。
本実施形態では、リフレクター２２により反射された可視光が可動ミラー４９により、第一光および第二光に分離され、第一光が対象物Ｘに照射される。これにより、分光分析装置１０Ａにより、赤外光のみならず、可視光を用いた対象物Ｘの分光分析ができる。また、撮像部６により対象物Ｘの写真を撮影する場合、赤外光だけでは明るさが不足する。これに対して、本実施形態では、可視光（第一光）が反射鏡３３Ａにより赤外光と合成された上で対象物Ｘに照射されるので、十分な明るさの下、当該対象物Ｘの写真を撮影することができる。
本実施形態では、可動ミラー４９が可視光の光路に進出している際には、対象物Ｘに可視光（第一光）が照射される。一方、可動ミラー４９が可視光の光路から退避している際には、リフレクター２２により反射された可視光の全てが光学ユニット４０Ａに供給されるので、より鮮明な画像を被投射面に投射できる。これにより、電子機器１Ａの使用状況に合わせて可動ミラー４９を可視光の光路に対して進退動させることで、光源２からの可視光を有効に利用することができる。
本実施形態では、リフレクター２２を透過した紫外光および赤外光の少なくともいずれかと第一光とを反射鏡３３Ａにより合成し、当該合成された光が対象物Ｘに導かれるので、対象物Ｘに対して可視光（第一光）と、赤外光との合成光が照射される。これにより、可視光を別に照射するよりも、正確な分光分析ができる。
本実施形態では、ファン３７２および不図示のダクトが分光分析装置１０Ａから光学ユニット４０Ａを通り、光源２に向かう冷却風を導入するので、まず分光分析装置１０Ａ（特に、波長可変干渉フィルター５）を確実に冷却することができる。そして、分光分析装置１０Ａを介して光学ユニット４０Ａを通り光源２に冷却風が供給されるので、光源２からの可視光が供給されるプロジェクター４Ａおよび熱源である光源２を確実に冷却することができる。これにより、電子機器１Ａ内の温度上昇を抑制できるので、正確な分光測定および画像表示ができる。
本実施形態では、温度センサー１２Ｂにより断熱板７Ａを挟んで分光分析装置１０Ａ側の温度が検出され、当該検出された温度に応じてファン３７２を送風制御手段１５８が制御する。これにより、例えば、分光分析装置１０Ａ側の温度が所定の温度（例えば、２０℃）より高い場合に、送風制御手段１５８によりファン３７２が駆動され、分光分析装置１０Ａ、プロジェクター４Ａ、および光源２に冷却風が供給できる。一方、分光分析装置１０Ａ側の温度が所定の温度より低い場合には、送風制御手段１５８によりファン３７２が駆動されることがない。これにより、電子機器１Ａ内での無駄な電力消費を抑えることが可能となり、ひいては、ファン３７２の駆動による熱量の放出を防止できるので、電子機器１Ａ内の温度上昇を抑制できる。したがって、正確な分光測定および画像表示ができる。
本実施形態では、筐体３５Ａの天面部３５Ｂ１に設けられたファン３５６からダクト等を介して光源２および波長可変干渉フィルター５に当該筐体３５Ａ内の冷却風を送風できる。筐体３５Ａ内の温度は、電子機器１Ａ内において比較的低い温度で保たれる。このため、筐体３５Ａ内の冷却風が少なくとも光源２に供給されるので、光源２から発生した熱を放熱することで、電子機器１Ａ内の温度上昇を抑制できる。これにより、熱による光学ユニット４０Ａの液晶パネル４５３および波長可変干渉フィルター５の熱による劣化を防止でき、正確な分光測定および画像表示ができる。
本実施形態では、温度判定手段１５７により筐体３５Ａ内の温度より筐体３５Ａ外の温度、すなわち、プロジェクター４Ａまたは分光分析装置１０Ａの温度が高いと判定されたときにのみ、送風制御手段１５８がファン３５６を駆動させる。すなわち、筐体３５Ａ内の温度がプロジェクター４Ａおよび分光分析装置１０Ａの温度以上のときに、ファン３５６が駆動されることがない。これにより、電子機器１Ａ内での無駄な電力消費を抑えることが可能となり、ひいては、ファン３５６の駆動による熱量の放出を防止できるので、電子機器１Ａ内の温度上昇を抑制できる。熱による光学ユニット４０Ａの液晶パネル４５３および波長可変干渉フィルター５の熱による劣化を防止でき、正確な分光測定および画像表示ができる。
［変形例］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記各実施形態では、光源として発光管を用いることとしたが、これに限られない。例えば、発光管２１に代えて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることとしてもよい。これによれば、ＬＥＤから出射される光には、紫外光が殆ど含まれないため、紫外線カットフィルター３４を設ける必要がない。すなわち、電子機器１，１Ａの部品点数を削減することができる。
上記第二実施形態では、ファン３５６を設け、筐体３５Ａ内の冷却風を光源２および波長可変干渉フィルター５に供給することとしたが、これに限られない。
また、筐体３５Ａの天面部３５Ｂ１にさらに開口部およびファンを設け、筐体３５Ａ内に筐体外の空気を供給するようにしてもよい。これによれば、電子機器内の温度が均一となり、より正確な分光分析および画像表示ができる。
また、筐体３５Ａの天面部３５Ｂ１にさらに開口部およびファンを設け、筐体３５Ａ内に筐体外の空気を供給するようにしてもよい。これによれば、電子機器内の温度が均一となり、より正確な分光分析および画像表示ができる。
上記第二実施形態では、温度判定手段１５７および送風制御手段１５８を備えることとしたが、これらの手段を設けることなく、電子機器１Ａの電源がＯＮ状態になっている期間、ファン３５６，３７２を駆動させ続けるようにしてもよい。これによれば、継続的に筐体３５Ａ内の冷却風を光源２および波長可変干渉フィルター５に供給し、また、電子機器１Ａ外の冷却風を波長可変干渉フィルター５、プロジェクター４Ａ、および光源２に供給することができるので、電子機器１Ａ内の温度上昇を抑制することができる。
上記第二実施形態では、光分断手段として可動ミラー４９を備えることとしたがこれに限られない。例えば、偏光変換素子４２４に代えて、光分断手段としての偏光ビームスプリッターを用いることとしてもよい。これにより、偏光ビームスプリッターに供給された可視光は、所定の直線偏光方向であるＰ偏光および当該Ｐ偏光と直交する直線偏光方向であるＳ偏光に分離される。したがって、可動ミラー４９を備えることなく可視光を第一光および第二光に分離し、また、可視光の投射量が減少することがないので、より正確な分光分析装置１０Ａによる分光分析及びプロジェクター４Ａによる画像表示ができる。
上記第二実施形態において、近赤外領域に特徴量を有する成分の分析を実施したが、可視領域に対して特徴量を有する成分の分析を実施してもよい。
また、各実施形態において、波長可変干渉フィルター５を紫外域の光をも分光可能な構成とし、さらに紫外域に対して特徴量を有する成分に対する分析や、紫外光に反応する物質の検出や、当該物質の分布状態の分析等を実施してもよい。
また、各実施形態において、波長可変干渉フィルター５を紫外域の光をも分光可能な構成とし、さらに紫外域に対して特徴量を有する成分に対する分析や、紫外光に反応する物質の検出や、当該物質の分布状態の分析等を実施してもよい。
上記各実施形態では、波長可変干渉フィルター５がモジュール基板１１２に固定される構成を示したが、これに限定されず、例えば波長可変干渉フィルター５がパッケージに格納されており、このパッケージをモジュール基板１１２に固定する構成などとしてもよい。また、波長可変干渉フィルター５が、モジュール基板１１２以外の基板や、装置筐体に設けられた固定部に固定されていてもよい。
上記各実施形態では、図示しないセンサー等により、対象物Ｘが所定位置に配置されたことを検出して、分光画像の撮像を開始する構成としたが、これに限定さない。例えば、対象物Ｘの所定位置への配置をユーザーが判断し、当該ユーザーの測定開始指示に応じて撮像モジュール１１による撮像を開始してもよい。
上記各実施形態において、波長可変干渉フィルター５は、電圧印加により反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を変動させる静電アクチュエーター５６を備える構成としたが、これに限定されない。
例えば、固定電極５６１の代わりに、第一誘電コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘電コイルまたは永久磁石を配置した誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
さらに、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、および上部電極層を積層配置させ、下部電極層および上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
例えば、固定電極５６１の代わりに、第一誘電コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘電コイルまたは永久磁石を配置した誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
さらに、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、および上部電極層を積層配置させ、下部電極層および上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
上記各実施形態では、分光素子として波長可変干渉フィルター５が用いられる例を示したが、ＡＯＴＦやＬＣＴＦを用いてもよい。
また、複数の波長に対する分光画像を順次撮像する構成に限定されず、複数の波長に対する分光画像を同時に撮像する構成としてもよい。例えばクロスダイクロイックプリズムおよび複数の撮像素子を備え、入射光を複数波長に分光するとともに、分光された各光をそれぞれ複数の撮像素子で同時に撮像する。
また、面分光が可能な分光素子に限られず、所定の一点に対する分光のみを行う分光素子を用いてもよい。この場合、例えば分光素子において入射光を分光させる分光測定点を透過した光が撮像素子を構成する各画素のうち、分光測定点に対向する画素に入射し、当該画素における光量が検出される。したがって、例えば、分光素子を移動させて前記分光測定点を移動させることで、各画素に対する光量を検出でき、これらの各画素の光量から分光画像を取得することが可能となる。
上記各実施形態では、成分分析手段１５５は、食品のカロリーを算出する例を示したが、カロリーの算出を行わない構成としてもよい。
また、複数の波長に対する分光画像を順次撮像する構成に限定されず、複数の波長に対する分光画像を同時に撮像する構成としてもよい。例えばクロスダイクロイックプリズムおよび複数の撮像素子を備え、入射光を複数波長に分光するとともに、分光された各光をそれぞれ複数の撮像素子で同時に撮像する。
また、面分光が可能な分光素子に限られず、所定の一点に対する分光のみを行う分光素子を用いてもよい。この場合、例えば分光素子において入射光を分光させる分光測定点を透過した光が撮像素子を構成する各画素のうち、分光測定点に対向する画素に入射し、当該画素における光量が検出される。したがって、例えば、分光素子を移動させて前記分光測定点を移動させることで、各画素に対する光量を検出でき、これらの各画素の光量から分光画像を取得することが可能となる。
上記各実施形態では、成分分析手段１５５は、食品のカロリーを算出する例を示したが、カロリーの算出を行わない構成としてもよい。
以上、本発明を実施するための最良の構成について具体的に説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、当業者が様々な変形および改良を加えることができるものである。
１，１Ａ…電子機器、２…光源、３…食品分析装置（分光分析手段）、４…プロジェクター（画像表示手段）、５…波長可変干渉フィルター（分光素子・波長可変型ファブリーペローエタロン素子）、６…撮像部（撮像素子）、７…断熱板、１０…分光分析装置（分光分析手段）、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…温度センサー（温度検出手段）、１３，１３Ａ…制御部、２１…発光管、３３Ａ…反射鏡（光合成手段）、３５，３５Ａ…筐体、４９…可動ミラー（光分離手段）、７１，７２…ガラス窓（光通過部）１５５…成分分析手段（成分検出手段）、１５７…温度判定手段、１５８…送風制御手段（制御手段）、３５２，３５３…開口部（光透過部）、３５６，３７２…ファン（送風手段）、Ｘ…対象物。
Claims (10)
- 発光管、および当該発光管から出射された光のうち所定波長の光を透過させ、当該所定波長外の光を反射させるリフレクターを有する光源と、
前記所定波長の光を対象物に照射して、前記対象物から反射した光を分光分析する分光分析手段と、
前記所定波長外の光を含む光を光変調し、光変調された光を投射する画像表示手段と、
を備えたことを特徴とする電子機器。 - 請求項１に記載の電子機器において、
前記リフレクターは、紫外光および赤外光の少なくともいずれかを通過させ、可視光を反射し、
前記分光分析手段は、前記紫外光および前記赤外光の少なくともいずれかを前記対象物に照射する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項２に記載の電子機器において、
前記リフレクターにより反射された前記可視光の光路に設けられ、当該可視光を第一光および第二光に分離する光分離手段を備え、
前記第一光は、前記対象物に照射され、
前記第二光は、前記画像表示手段に供給される
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項３に記載の電子機器において、
前記光分離手段は、前記可視光の光路に対して進退自在に設けられた
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項３又は請求項４に記載の電子機器において、
前記リフレクターを透過した前記紫外光および前記赤外光の少なくともいずれかを、所定光路に沿って前記対象物に導く導光光学系を有し、
前記導光光学系は、前記紫外光および前記赤外光の少なくともいずれかと、前記第一光とを合成する光合成手段を有する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載の電子機器において、
前記光源および前記分光分析手段の間に設けられた断熱板を備え、
前記断熱板には、前記光源からの光が通過する光通過部が設けられた
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項６に記載の電子機器において、
前記分光分析手段から前記画像表示手段を通り、前記光源に向かう冷却風を導入する送風手段を備えた
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項７に記載の電子機器において、
前記断熱板を挟んで前記分光分析手段側の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度に応じて前記送風手段を駆動させる送風制御手段と、を有する
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項１から請求項８のいずれかに記載の電子機器において、
前記分光分析手段は、前記対象物から反射した光から所定波長の光を選択して出射させ、かつ前記出射させる波長を変更可能な分光素子と、前記分光素子から出射された光を撮像し、前記各波長に対応した分光画像を取得する撮像素子と、各波長の前記分光画像の各画素の光量に基づいて、画素毎の分光スペクトルを取得し、当該分光スペクトルに基づいて、前記対象物に含まれる成分を分析する分析制御手段と、を備えた
ことを特徴とする電子機器。 - 請求項９に記載の電子機器において、
前記分光素子は、波長可変型ファブリーペローエタロン素子である
ことを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2014013070A JP2015141067A (ja) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | 電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014013070A JP2015141067A (ja) | 2014-01-28 | 2014-01-28 | 電子機器 |
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|---|---|
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ID=53771516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2015141067A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019056655A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 東芝ライテック株式会社 | 検知装置 |
| WO2019202761A1 (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | 株式会社村田製作所 | 分光器、撮像装置、走査装置、及び位置測定装置 |
-
2014
- 2014-01-28 JP JP2014013070A patent/JP2015141067A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019056655A (ja) * | 2017-09-22 | 2019-04-11 | 東芝ライテック株式会社 | 検知装置 |
| TWI795391B (zh) * | 2017-09-22 | 2023-03-11 | 日商東芝照明技術股份有限公司 | 偵測裝置 |
| WO2019202761A1 (ja) * | 2018-04-20 | 2019-10-24 | 株式会社村田製作所 | 分光器、撮像装置、走査装置、及び位置測定装置 |
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