JP2019082349A - Spectrometer and spectroscopic method - Google Patents

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Takeshi Nozawa
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Abstract

To provide a spectrometer in which driving voltage of a wavelength variable interference filter can be decreased.SOLUTION: The spectrometer 1 includes: a wavelength variable interference filter 5 having an electrostatic actuator 56; a filter driving circuit 9 for applying a periodic driving voltage to the electrostatic actuator 56; a gap detector 6 for outputting a gap detection signal SGa corresponding to a gap G; a photodetector 7 for outputting a light volume detection signal SPa; an ADC8 for simultaneously sampling gap detection signal SGa and the light volume detection signal SPa and at a plurality of timings within the resonance period of the electrostatic actuator 56; and a light volume calculation section 14. The light volume calculation section derives a gap interpolation expression representing a temporal change in the sampled gap detection signal SGa, and a light volume interpolation expression representing a temporal change in the sampled light volume detection signal SPd. By using the gap interpolation expression and the light volume interpolation expression, the light volume calculation section calculates a target light volume corresponding to a desired gap G.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、分光測定装置及び分光測定方法に関する。   The present invention relates to a spectrometry apparatus and a spectrometry method.

従来、反射膜間のギャップ量を変更することで、透過光の波長を切り替えることが可能な波長可変干渉フィルターを備えた分光測定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の分光測定装置では、測定対象物で反射された光を波長可変干渉フィルターに入射させ、波長可変干渉フィルターを透過した所定波長の光を検出する。この際、波長可変干渉フィルターを制御して反射膜間のギャップ量を変更することで、波長可変干渉フィルターを透過する光の波長を切り替え、各波長の透過光の光量を検出できる。これにより、測定対象物の分光スペクトルを測定することができる。 Conventionally, there has been known a spectrometry apparatus provided with a wavelength variable interference filter capable of switching the wavelength of transmitted light by changing the gap amount between reflection films (see, for example, Patent Document 1).
In the spectrometer of Patent Document 1, the light reflected by the object to be measured is made incident on the variable wavelength interference filter, and the light of the predetermined wavelength transmitted through the variable wavelength interference filter is detected. At this time, by controlling the variable wavelength interference filter to change the gap amount between the reflection films, it is possible to switch the wavelength of light transmitted through the variable wavelength interference filter and detect the light quantity of the transmitted light of each wavelength. Thereby, the spectrum of the measurement object can be measured.

特開２０１３−２３８７５５号公報JP, 2013-238755, A

特許文献１の分光測定装置では、波長可変干渉フィルターの反射膜間のギャップ量を所望値に調整した後に、透過光を検出している。しかし、反射膜間のギャップ量を所望値に維持するためには、波長可変干渉フィルターに高い駆動電圧を印加する必要がある。このため、分光測定装置における消費電力が大きくなってしまう。   In the spectrometry device of Patent Document 1, transmitted light is detected after adjusting the gap amount between the reflection films of the wavelength variable interference filter to a desired value. However, in order to maintain the gap amount between the reflection films at a desired value, it is necessary to apply a high drive voltage to the variable wavelength interference filter. For this reason, the power consumption in a spectrometry apparatus will become large.

本発明は、波長可変干渉フィルターの駆動電圧を低減できる分光測定装置及び分光測定方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a spectrometry device and a spectrometry method which can reduce the driving voltage of a variable wavelength interference filter.

本発明に係る一適用例の分光測定装置は、一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の間のギャップ量を変更する静電アクチュエーターを有する波長可変干渉フィルターと、前記静電アクチュエーターに周期駆動電圧を印加するフィルター駆動部と、前記ギャップ量を検出し、検出した前記ギャップ量に対応するギャップ検出信号を出力するギャップ検出部と、前記波長可変干渉フィルターから出力された光を受光し、受光した光量に対応する光量検出信号を出力する受光部と、前記ギャップ検出信号及び前記光量検出信号を同じタイミングで、かつ、前記静電アクチュエーターの共振周期内で複数のタイミングでサンプリングするサンプリング部と、サンプリングされた前記ギャップ検出信号の経時変化を示すギャップ補間式を算出すると共に、サンプリングされた前記光量検出信号の経時変化を示す光量補間式を算出し、前記ギャップ補間式及び前記光量補間式を用いて、所望の前記ギャップ量に対応する目標光量を算出する光量算出部と、を備えることを特徴とする。   A spectroscopic measurement apparatus according to an application example according to the present invention includes: a variable wavelength interference filter having a pair of reflective films; and an electrostatic actuator that changes a gap amount between the pair of reflective films; A filter drive unit for applying a drive voltage, a gap detection unit for detecting the gap amount and outputting a gap detection signal corresponding to the detected gap amount, and light received from the variable wavelength interference filter A light receiving unit for outputting a light amount detection signal corresponding to the received light amount; and a sampling unit for sampling the gap detection signal and the light amount detection signal at the same timing and at a plurality of timings within the resonance period of the electrostatic actuator Calculating a gap interpolation equation that indicates a change over time of the sampled gap detection signal; A light quantity calculation unit that calculates a light quantity interpolation formula that indicates temporal change of the sampled light quantity detection signal, and calculates a target light quantity corresponding to a desired gap quantity using the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula , And.

本適用例では、フィルター駆動部が静電アクチュエーターに周期駆動電圧を印加することで、波長可変干渉フィルターを共振駆動する。このように波長可変干渉フィルターを共振駆動する場合、静電アクチュエーターに発生する力のみによってギャップ量を調整する従来技術と比べて、低い電圧でギャップ量を変化させることができる。   In this application example, the filter drive unit applies a periodic drive voltage to the electrostatic actuator to resonantly drive the variable wavelength interference filter. As described above, when the wavelength variable interference filter is resonantly driven, the gap amount can be changed at a lower voltage as compared with the prior art in which the gap amount is adjusted only by the force generated in the electrostatic actuator.

また、本適用例では、光量算出部が、サンプリングされたギャップ検出信号からギャップ補間式を算出すると共に、サンプリングされた光量検出信号から光量補間式を算出する。そして、光量算出部は、これらのギャップ補間式及び光量補間式を用いて、所望のギャップ量に対応する目標光量を算出する。例えば、ギャップ補間式から所望のギャップ量に対応するタイミングを算出し、当該タイミングに対応する光量を光量補間式から算出する。これにより、ギャップ量が周期的に変動する構成において、所望のギャップ量に対応する目標光量を測定できる。   Further, in this application example, the light amount calculation unit calculates a gap interpolation formula from the sampled gap detection signal, and calculates a light quantity interpolation formula from the sampled light amount detection signal. Then, the light amount calculation unit calculates the target light amount corresponding to the desired gap amount using the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula. For example, the timing corresponding to the desired gap amount is calculated from the gap interpolation formula, and the light quantity corresponding to the timing is calculated from the light quantity interpolation formula. Thereby, in the configuration in which the gap amount periodically changes, it is possible to measure the target light amount corresponding to the desired gap amount.

なお、目標光量を算出する構成としては、例えば、一対の反射膜の共振駆動の開始タイミング（ピーク位置やボトム位置）を特定し、開始タイミングから所定周期毎の受光量を取得することも考えられる。しかしながら、この場合、開始タイミングの検出タイミングがずれることがあり、目標光量を算出精度が低下することがある。
これに対して、本適用例では、ギャップ検出信号及び光量検出信号を同一タイミングで取得することで、所望のギャップ量に対応する目標光量を精度良く測定することができる。
従って、本適用例によれば、波長可変干渉フィルターの駆動電圧を低減でき、かつ精度の高い分光測定が可能な分光測定装置を提供できる。 As a configuration for calculating the target light amount, for example, it is conceivable to specify the start timing (peak position or bottom position) of resonant drive of a pair of reflection films and to acquire the light reception amount for each predetermined cycle from the start timing. . However, in this case, the detection timing of the start timing may be shifted, and the calculation accuracy of the target light amount may be reduced.
On the other hand, in this application example, by acquiring the gap detection signal and the light amount detection signal at the same timing, it is possible to accurately measure the target light amount corresponding to the desired gap amount.
Therefore, according to this application example, it is possible to provide a spectrometry apparatus capable of reducing the drive voltage of the variable wavelength interference filter and capable of highly accurate spectrometry.

本適用例の分光測定装置において、前記ギャップ検出部は、前記ギャップ量に応じた静電容量を所定の時間間隔で検出し、前記静電容量に応じた前記ギャップ検出信号を出力するように構成され、前記サンプリング部が前記ギャップ検出信号及び前記光量検出信号をサンプリングするタイミングは、前記ギャップ検出部が前記静電容量を検出するタイミングと同じであることが好ましい。
本適用例では、ギャップ補間式で示されるギャップ検出信号の変化と、実際のギャップ量の変化との間の時間的なズレを最小限に抑えることができる。これにより、所望のギャップ量に対応する目標光量をより正確に測定できる。 In the spectrometry device of the application example, the gap detection unit is configured to detect the capacitance according to the gap amount at predetermined time intervals, and output the gap detection signal according to the capacitance. Preferably, the timing at which the sampling unit samples the gap detection signal and the light amount detection signal is the same as the timing at which the gap detection unit detects the capacitance.
In this application example, it is possible to minimize temporal deviation between the change of the gap detection signal indicated by the gap interpolation equation and the change of the actual gap amount. Thereby, the target light amount corresponding to the desired gap amount can be measured more accurately.

本適用例の分光測定装置において、前記サンプリング部は、複数の前記共振周期内で、前記ギャップ検出信号及び前記光量検出信号をサンプリングし、前記光量算出部は、前記共振周期毎に算出した前記目標光量を平均化することが好ましい。
本適用例では、ギャップ量の変化を示す波形が共振周期間にずれを含む場合であっても、平均化された値を利用することで、より正確な測定を行うことができる。 In the spectrometry device of this application example, the sampling unit samples the gap detection signal and the light amount detection signal within a plurality of the resonance periods, and the light amount calculation unit calculates the target calculated for each of the resonance periods. It is preferable to average the light amount.
In this application example, even when the waveform indicating the change in the gap amount includes a deviation between the resonance periods, more accurate measurement can be performed by using the averaged value.

本適用例の分光測定装置において、前記光量算出部は、所定の電圧範囲における前記ギャップ検出信号と、当該ギャップ検出信号と同じタイミングでサンプリングされた前記光量検出信号とに基づいて、前記ギャップ補間式及び前記光量補間式を算出することが好ましい。
本適用例では、ギャップ検出信号及び光量検出信号に基づくデータ処理量を減らすことができる。なお、所定の電圧範囲は、例えば分光測定を実施する対象となる波長域に対応するギャップ量に基づいて定めることができる。 In the spectrometry device of the application example, the light quantity calculation unit may calculate the gap interpolation formula based on the gap detection signal in a predetermined voltage range and the light quantity detection signal sampled at the same timing as the gap detection signal. And it is preferable to calculate the said light quantity interpolation formula.
In this application example, the amount of data processing based on the gap detection signal and the light amount detection signal can be reduced. The predetermined voltage range can be determined based on, for example, the gap amount corresponding to the wavelength range to be subjected to the spectroscopic measurement.

本適用例の分光測定装置において、前記フィルター駆動部が印加する前記周期駆動電圧の電圧値は、５Ｖ以下であることが好ましい。
本適用例では、フィルター駆動回路は、昇圧回路などを用いることなしに、ギャップ検出部や受光部と電源を共用することができる。 In the spectrometry device of this application example, the voltage value of the periodic drive voltage applied by the filter drive unit is preferably 5 V or less.
In this application example, the filter drive circuit can share the power supply with the gap detection unit and the light receiving unit without using a booster circuit or the like.

本適用例の分光測定装置において、前記フィルター駆動部が印加する前記周期駆動電圧は、矩形波であることが好ましい。
本適用例では、駆動電圧が正弦波や三角波である場合と比べて、波長可変干渉フィルターに良好な共振が得られる。 In the spectrometry device of the application example, the periodic drive voltage applied by the filter drive unit is preferably a rectangular wave.
In this application example, better resonance can be obtained in the variable wavelength interference filter as compared to the case where the drive voltage is a sine wave or a triangular wave.

本発明に係る一適用例の分光測定方法は、一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の間のギャップ量を変更する静電アクチュエーターを有する波長可変干渉フィルターと、前記ギャップ量を検出し、検出した前記ギャップ量に対応するギャップ検出信号を出力するギャップ検出部と、前記波長可変干渉フィルターから出力された光を受光し、受光した光量に対応する光量検出信号を出力する受光部と、を備えた分光測定装置を用いた分光測定方法であって、前記静電アクチュエーターに対して周期駆動電圧を印加する駆動工程と、前記ギャップ検出信号及び前記光量検出信号を同じタイミングで、かつ、前記静電アクチュエーターの共振周期内で複数のタイミングでサンプリングするサンプリング工程と、サンプリングされた前記ギャップ検出信号の経時変化を示すギャップ補間式を算出すると共に、サンプリングされた前記光量検出信号の経時変化を示す光量補間式を算出し、前記ギャップ補間式及び前記光量補間式を用いて、所望の前記ギャップ量に対応する目標光量を算出する光量算出工程と、を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、前述した分光測定装置と同様、波長可変干渉フィルターの駆動電圧を低減することができる。 A spectroscopic measurement method according to an application example according to the present invention includes: detecting a variable wavelength interference filter having a pair of reflective films and an electrostatic actuator that changes the amount of gap between the pair of reflective films; A gap detection unit that outputs a gap detection signal corresponding to the detected gap amount; a light reception unit that receives light output from the variable wavelength interference filter and outputs a light amount detection signal corresponding to the received light amount; A driving step of applying a periodic drive voltage to the electrostatic actuator, the gap detection signal and the light amount detection signal at the same timing, and A sampling step of sampling at a plurality of timings within a resonance period of the electrostatic actuator; A gap interpolation formula representing a change over time of the signal is calculated, and a light quantity interpolation formula representing a change over time of the sampled light quantity detection signal is calculated, and the desired gap is calculated using the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula. And D. a light amount calculating step of calculating a target light amount corresponding to the amount.
According to this application example, the driving voltage of the variable wavelength interference filter can be reduced as in the case of the above-described spectrometry device.

本発明の一実施形態に係る分光測定装置の概略構成を示すブロック図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The block diagram which shows schematic structure of the spectrometry apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 前記実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the wavelength variable interference filter of the said embodiment. 前記実施形態のギャップ検出器の概略構成を示す回路図。The circuit diagram which shows schematic structure of the gap detector of the said embodiment. 前記実施形態のギャップ検出器の動作を示すタイムチャート。The time chart which shows operation of the gap detector of the embodiment. 前記実施形態の分光測定方法を示すフローチャート。The flowchart which shows the spectrometry method of the said embodiment. 前記実施形態の駆動信号及びギャップ検出信号の時間変化を示すグラフ。The graph which shows the time change of the drive signal of the said embodiment, and a gap detection signal. 図６の一部について時間軸を拡大して示すグラフ。The graph which expands and shows a time-axis about a part of FIG.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
［分光測定装置の構成］
図１に示すように、本実施形態の分光測定装置１は、測定対象物Ｘで反射した測定対象光における各波長の光の光量を測定する装置であり、光源２、光源駆動回路３、波長可変干渉フィルター５、ギャップ検出器６、受光器７、ＡＤＣ８、フィルター駆動回路９及び制御回路１０を備えている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
[Configuration of spectrometer]
As shown in FIG. 1, the spectrometer 1 of this embodiment is a device for measuring the light quantity of light of each wavelength in the measurement target light reflected by the measurement object X, and the light source 2, light source drive circuit 3, wavelength A variable interference filter 5, a gap detector 6, a light receiver 7, an ADC 8, a filter drive circuit 9 and a control circuit 10 are provided.

光源２は、ランプやＬＥＤであり、測定対象物Ｘに対して光（例えば白色光）を射出する。光源駆動回路３は、制御回路１０の制御に従って、光源２の点灯及び消灯を行う。
波長可変干渉フィルター５は、本発明の一対の反射膜である固定反射膜５４及び可動反射膜５５と、これらの間のギャップ量Ｇを変更する静電アクチュエーター５６とを有している。波長可変干渉フィルター５は、ギャップ量Ｇに応じて、測定対象物Ｘで反射した測定対象光のうちの所定波長の光を透過させる。波長可変干渉フィルター５の詳細については後述する。 The light source 2 is a lamp or an LED, and emits light (for example, white light) to the measurement object X. The light source drive circuit 3 turns on and off the light source 2 according to the control of the control circuit 10.
The variable wavelength interference filter 5 has a fixed reflection film 54 and a movable reflection film 55 which are a pair of reflection films of the present invention, and an electrostatic actuator 56 which changes the gap amount G between them. The variable wavelength interference filter 5 transmits light of a predetermined wavelength among the measurement target light reflected by the measurement target X according to the gap amount G. Details of the variable wavelength interference filter 5 will be described later.

ギャップ検出器６は、本発明のギャップ検出部であり、例えばスイッチドキャパシター方式の回路により構成され、波長可変干渉フィルター５の固定反射膜５４及び可動反射膜５５に接続される。ギャップ検出器６は、固定反射膜５４と可動反射膜５５との間の静電容量Ｃを検出し、静電容量Ｃに対応するギャップ検出信号ＳＧａを出力する。静電容量Ｃは、固定反射膜５４と可動反射膜５５との間のギャップ量Ｇに対して相関関係を有しており、ギャップ量Ｇの指標として扱われる。ギャップ検出器６の詳細な構成については後述する。   The gap detector 6 is a gap detection unit according to the present invention, and is formed of, for example, a switched capacitor circuit, and is connected to the fixed reflection film 54 and the movable reflection film 55 of the variable wavelength interference filter 5. The gap detector 6 detects the capacitance C between the fixed reflection film 54 and the movable reflection film 55, and outputs a gap detection signal SGa corresponding to the capacitance C. The capacitance C has a correlation with the gap amount G between the fixed reflection film 54 and the movable reflection film 55, and is treated as an index of the gap amount G. The detailed configuration of the gap detector 6 will be described later.

受光器７は、本発明の受光部であり、受光素子７１、ＩＶ変換回路７２及び増幅回路７３等を備えて構成されている。
受光素子７１は、フォトダイオード等の光電変換素子であり、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光し、受光量に応じた電流信号（又は電荷信号）を出力する。
ＩＶ変換回路７２は、オペアンプ、抵抗、及びコンデンサーにより構成されており、受光素子７１から入力された電流信号を電圧信号に変化する。
増幅回路７３は、オペアンプを用いた反転増幅回路又は非反転増幅回路により構成され、ＩＶ変換回路７２から出力された電圧信号を増幅し、光量検出信号ＳＰａとして出力する。 The light receiver 7 is a light receiving unit according to the present invention, and includes a light receiving element 71, an IV conversion circuit 72, an amplification circuit 73, and the like.
The light receiving element 71 is a photoelectric conversion element such as a photodiode, receives light transmitted through the wavelength variable interference filter 5, and outputs a current signal (or charge signal) according to the amount of light received.
The IV conversion circuit 72 includes an operational amplifier, a resistor, and a capacitor, and converts the current signal input from the light receiving element 71 into a voltage signal.
The amplification circuit 73 is formed of an inversion amplification circuit or a non-inversion amplification circuit using an operational amplifier, amplifies the voltage signal output from the IV conversion circuit 72, and outputs the amplified signal as a light amount detection signal SPa.

ＡＤＣ８（アナログ・デジタル・コンバーター）は、本発明のサンプリング部であり、ギャップ検出器６からのギャップ検出信号ＳＧａと、受光器７からの光量検出信号ＳＰａとが入力される。すなわち、ＡＤＣ８は、ギャップ検出信号ＳＧａの入力ポートと、光量検出信号ＳＰａの入力ポートとの２ｃｈ（チャネル）の入力ポートを有する。
なお、ＡＤＣ８とギャップ検出器６との間、及び、ＡＤＣ８と受光器７との間には、それぞれ、偽信号を防止するためのＬＰＦ（ローパスフィルター）８１，８２が接続されている。 The ADC 8 (analog to digital converter) is a sampling unit of the present invention, and receives the gap detection signal SGa from the gap detector 6 and the light amount detection signal SPa from the light receiver 7. That is, the ADC 8 has 2ch (channel) input ports of an input port of the gap detection signal SGa and an input port of the light amount detection signal SPa.
LPFs (low pass filters) 81 and 82 for preventing spurious signals are connected between the ADC 8 and the gap detector 6 and between the ADC 8 and the light receiver 7, respectively.

ＡＤＣ８は、制御回路１０からのサンプリング信号に基づき、アナログ信号であるギャップ検出信号ＳＧａ及び光量検出信号ＳＰａに対し、同時にＡＤ変換処理（サンプリング）を行い、デジタル信号であるギャップ検出信号ＳＧｄ及び光量検出信号ＳＰｄを制御回路１０に出力する。ＡＤＣ８がサンプリングを行うタイミングは、ギャップ検出器６による静電容量Ｃの検出タイミングに同期しており、そのサンプリング周期Ｔｓは一定である。   The ADC 8 simultaneously performs AD conversion processing (sampling) on the gap detection signal SGa and the light amount detection signal SPa which are analog signals based on the sampling signal from the control circuit 10, and detects the gap detection signal SGd and the light amount which are digital signals. The signal SPd is output to the control circuit 10. The timing at which the ADC 8 performs sampling is synchronized with the detection timing of the electrostatic capacitance C by the gap detector 6, and the sampling period Ts is constant.

フィルター駆動回路９は、本発明のフィルター駆動部であり、制御回路１０からの制御信号に基づいて、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対し、駆動信号ＳＤ（周期駆動電圧）を出力する。駆動信号ＳＤは、例えば矩形波のパルス電圧であり、そのピーク電圧は例えば５Ｖ以下である。フィルター駆動回路９は、インバーター回路等を含み、駆動信号ＳＤの周期（周波数）を変更可能に構成されている。   The filter drive circuit 9 is a filter drive unit according to the present invention, and outputs a drive signal SD (periodic drive voltage) to the electrostatic actuator 56 of the variable wavelength interference filter 5 based on the control signal from the control circuit 10. . The drive signal SD is, for example, a pulse voltage of a rectangular wave, and its peak voltage is, for example, 5 V or less. The filter drive circuit 9 includes an inverter circuit and the like, and is configured to be able to change the cycle (frequency) of the drive signal SD.

制御回路１０は、例えばマイクロコントローラー及びメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置１の全体動作を制御する。制御回路１０は、メモリーに記憶されたプログラムを実行することで、フィルター制御部１１、検出器制御部１２、ＡＤＣ制御部１３、光量算出部１４、分光情報演算部１５及び光源制御部１６として機能する。   The control circuit 10 is configured by combining, for example, a microcontroller and a memory, and controls the overall operation of the spectrometer 1. The control circuit 10 functions as the filter control unit 11, the detector control unit 12, the ADC control unit 13, the light amount calculation unit 14, the spectral information calculation unit 15, and the light source control unit 16 by executing the program stored in the memory. Do.

フィルター制御部１１は、駆動信号ＳＤのピーク電圧や周期を設定し、フィルター駆動回路９の動作を制御する。
検出器制御部１２は、ギャップ検出器６に制御信号（後述のスイッチＳＷ１〜３の動作信号等）を出力して、ギャップ検出器６の動作を制御する。
ＡＤＣ制御部１３は、サンプルタイミング信号を生成し、ＡＤＣ制御部１３のサンプリング動作を制御する。 The filter control unit 11 sets the peak voltage and period of the drive signal SD, and controls the operation of the filter drive circuit 9.
The detector control unit 12 outputs a control signal (such as operation signals of switches SW1 to 3 described later) to the gap detector 6 to control the operation of the gap detector 6.
The ADC control unit 13 generates a sample timing signal and controls the sampling operation of the ADC control unit 13.

光量算出部１４は、ＡＤＣ８によってサンプリングされたギャップ検出信号ＳＧｄ及び光量検出信号ＳＰｄを取得し、ギャップ検出信号ＳＧｄの経時変化を示すギャップ補間式を求めると共に、光量検出信号ＳＰｄの経時変化を示す光量補間式を求める。ギャップ補間式及び光量補間式は、例えば一次補間、スプライン補間、又は、多項式補間など周知の方法を利用できる。
また、光量算出部１４は、ギャップ補間式及び光量補間式を用いて、波長可変干渉フィルター５を透過した所望の波長光の光量（目標光量）を算出する。その具体的な方法については後述する。 The light quantity calculation unit 14 obtains the gap detection signal SGd and the light quantity detection signal SPd sampled by the ADC 8 to obtain a gap interpolation formula that indicates the temporal change of the gap detection signal SGd, and the light quantity that indicates the temporal change of the light quantity detection signal SPd Find the interpolation formula. The gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula can use known methods such as linear interpolation, spline interpolation, or polynomial interpolation, for example.
Further, the light quantity calculation unit 14 calculates the light quantity (target light quantity) of the desired wavelength light transmitted through the wavelength variable interference filter 5 using the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula. The specific method will be described later.

分光情報演算部１５は、光量算出部１４に算出された目標光量に基づいて、色彩値などの分光情報を演算する。
光源制御部１６は、光源２を点灯又は消灯するために、光源駆動回路３を制御する。 The spectral information calculation unit 15 calculates spectral information such as a color value based on the target light amount calculated by the light amount calculation unit 14.
The light source control unit 16 controls the light source drive circuit 3 to turn on or off the light source 2.

制御回路１０は、フラッシュメモリーなどにより構成された記憶部１７を有する。記憶部１７には、波長可変干渉フィルター５の可動基板５２の固有周期を示すデータや、波長可変干渉フィルター５のギャップ量Ｇ（静電容量Ｃ）と、波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長λとの対応関係を示すＬＵＴ（ルックアップテーブル）などが記憶されている。   The control circuit 10 has a storage unit 17 configured by a flash memory or the like. The storage unit 17 includes data indicating the natural period of the movable substrate 52 of the variable wavelength interference filter 5, the gap amount G (electrostatic capacitance C) of the variable wavelength interference filter 5, and the light passing through the variable wavelength interference filter 5. An LUT (look-up table) or the like indicating the correspondence with the wavelength λ is stored.

［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、図２に示すように、固定基板５１と可動基板５２とを備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば各種ガラスや、水晶等により形成されている。そして、これらの基板５１，５２は、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。
固定基板５１には、図２に示すように、固定反射膜５４と、静電アクチュエーター５６を構成する固定電極５６１が設けられている。また、可動基板５２には、固定反射膜５４にギャップを介して対向する可動反射膜５５と、固定電極５６１に対してギャップを介して対向し、固定電極５６１と共に静電アクチュエーター５６を構成する可動電極５６２とが設けられている。
また、可動基板５２の一端側は、固定基板５１の基板端縁よりも外側に突出する電装部（図示略）を備えている。この電装部には、固定反射膜５４、可動反射膜５５、固定電極５６１、及び可動電極５６２に接続される電極端子部（図示略）が設けられている。 [Configuration of variable wavelength interference filter]
As shown in FIG. 2, the variable wavelength interference filter 5 includes a fixed substrate 51 and a movable substrate 52. The fixed substrate 51 and the movable substrate 52 are respectively formed of, for example, various glasses, quartz, or the like. The substrates 51 and 52 are integrally configured by being bonded by the bonding film 53.
As shown in FIG. 2, the fixed reflection film 54 and the fixed electrode 561 constituting the electrostatic actuator 56 are provided on the fixed substrate 51. Further, on the movable substrate 52, the movable reflective film 55 opposed to the fixed reflective film 54 via a gap, and the fixed electrode 561 opposed to the fixed electrode 561 via a gap, and constituting the electrostatic actuator 56 together with the fixed electrode 561 An electrode 562 is provided.
In addition, one end side of the movable substrate 52 is provided with an electric part (not shown) that protrudes outside the substrate edge of the fixed substrate 51. In the electric component, an electrode terminal portion (not shown) connected to the fixed reflection film 54, the movable reflection film 55, the fixed electrode 561, and the movable electrode 562 is provided.

（固定基板の構成）
固定基板５１には、エッチングにより第一溝５１１、及び第一溝５１１より溝深さが浅い第二溝５１２が形成されている。
第一溝５１１は、固定基板５１を厚み方向から見た平面視で、固定基板５１の中心点を中心とした環状に形成されている。第二溝５１２は、前記平面視において、第一溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成されている。第一溝５１１の溝底面には、固定電極５６１が配置され、第二溝５１２の突出先端面には、固定反射膜５４が配置されている。 (Structure of fixed board)
In the fixed substrate 51, a first groove 511 and a second groove 512 having a shallower depth than the first groove 511 are formed by etching.
The first groove 511 is formed in an annular shape centering on a central point of the fixed substrate 51 in a plan view when the fixed substrate 51 is viewed from the thickness direction. The second groove 512 is formed to project from the central portion of the first groove 511 toward the movable substrate 52 in the plan view. The fixed electrode 561 is disposed on the bottom surface of the first groove 511, and the fixed reflective film 54 is disposed on the protruding end surface of the second groove 512.

固定電極５６１は、導電性を有する電極材料であり、例えばＰｔ，Ｉｒ，Ａｕ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｔｉ，ＩＴＯ，ＩＧＯ等の他、導電性ポリマー等を用いることができる。この固定電極５６１は、例えば第二溝部を囲う略環状に形成されており、当該固定電極５６１には、電装部まで配線される配線電極（図示略）が接続されている。   The fixed electrode 561 is an electrode material having conductivity, and for example, a conductive polymer or the like can be used other than Pt, Ir, Au, Al, Cu, Ti, ITO, IGO and the like. The fixed electrode 561 is formed in, for example, a substantially annular shape surrounding the second groove, and a wiring electrode (not shown) to be wired to the electrical component is connected to the fixed electrode 561.

固定反射膜５４は、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等、導電性の合金膜等の導電性の反射膜により構成される。また、固定反射膜５４は、反射膜間距離（固定反射膜５４と可動反射膜５５との間の距離）に応じた静電容量を検出するための容量検出電極としても機能する。
また、固定反射膜５４として、高屈折層及び低屈折層を積層した誘電体多層膜を用いてもよい。この場合、例えば誘電体多層膜の最下層又は表層に導電性の金属合金膜が形成することで、固定反射膜５４を容量検出電極として機能させることができる。
そして、固定反射膜５４には図示略の配線電極が接続されており、当該配線電極は、可動基板５２の電装部まで配線されている。 The fixed reflection film 54 is formed of, for example, a metal film such as Ag, or a conductive reflection film such as an Ag alloy or a conductive alloy film. The fixed reflection film 54 also functions as a capacitance detection electrode for detecting the capacitance according to the distance between the reflection films (the distance between the fixed reflection film 54 and the movable reflection film 55).
Further, as the fixed reflection film 54, a dielectric multilayer film in which a high refractive layer and a low refractive layer are laminated may be used. In this case, for example, by forming a conductive metal alloy film on the lowermost layer or the surface layer of the dielectric multilayer film, the fixed reflection film 54 can function as a capacitance detection electrode.
A wiring electrode (not shown) is connected to the fixed reflection film 54, and the wiring electrode is wired up to the electrical component of the movable substrate 52.

（可動基板の構成）
可動基板５２は、平面視において、可動基板５２の中心位置に設けられた可動部５２１と、可動部５２１を基板厚み方向に進退可能に保持する保持部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、少なくとも第二溝５１２の突出端面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、可動反射膜５５と、可動電極５６２と、が設けられている。 (Structure of movable substrate)
The movable substrate 52 is provided with a movable portion 521 provided at a central position of the movable substrate 52 and a holding portion 522 for holding the movable portion 521 so as to be able to advance and retract in the substrate thickness direction in plan view.
The movable portion 521 is formed to have a thickness dimension larger than that of the holding portion 522. The movable portion 521 is formed to have a diameter larger than at least the diameter of the outer peripheral edge of the protruding end surface of the second groove 512 in the filter plan view. The movable portion 521 is provided with a movable reflective film 55 and a movable electrode 562.

可動電極５６２は、固定電極５６１に対向する位置に設けられ、固定電極５６１と共に静電アクチュエーター５６を構成する。この可動電極５６２は、固定電極５６１と同様、導電性を有する電極材料により構成されている。そして、可動電極５６２は、例えば可動反射膜５５を囲う略環状に形成されている。この可動電極５６２には、電装部まで配線される配線電極（図示略）が接続されている。   The movable electrode 562 is provided at a position facing the fixed electrode 561 and constitutes an electrostatic actuator 56 together with the fixed electrode 561. Like the fixed electrode 561, the movable electrode 562 is made of an electrode material having conductivity. The movable electrode 562 is formed in, for example, a substantially annular shape surrounding the movable reflective film 55. The movable electrode 562 is connected to a wiring electrode (not shown) that is wired to the electrical component.

可動反射膜５５は、固定反射膜５４に対してエアギャップを介して対向し、可動部５２１の固定基板５１に対向する面の中心部に、固定反射膜５４とギャップを介して対向して設けられる。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。
そして、可動反射膜５５には図示略の配線電極が接続され、当該配線電極は、可動基板５２の電装部まで配線されている。 The movable reflection film 55 is opposed to the fixed reflection film 54 via an air gap, and provided at the center of the surface of the movable portion 521 opposed to the fixed substrate 51 so as to oppose the fixed reflection film 54 via a gap. Be As the movable reflective film 55, a reflective film having the same configuration as that of the fixed reflective film 54 described above is used.
A wiring electrode (not shown) is connected to the movable reflective film 55, and the wiring electrode is wired up to the electrical component of the movable substrate 52.

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。この際、可動部５２１が保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、保持部５２２が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化が抑制される。
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、フィルター中心軸を中心として、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。 The holding portion 522 is a diaphragm that surrounds the periphery of the movable portion 521, and is formed to have a smaller thickness than the movable portion 521. Such a holding portion 522 is more easily bent than the movable portion 521, and the movable portion 521 can be displaced toward the fixed substrate 51 by a slight electrostatic attractive force. At this time, since the movable portion 521 has a larger thickness and greater rigidity than the holding portion 522, the shape change of the movable portion 521 is suppressed even when the holding portion 522 is pulled toward the fixed substrate 51 by electrostatic attraction. Be done.
In the present embodiment, the diaphragm-like holding portion 522 is exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, a configuration in which beam-like holding portions arranged at equal angular intervals about the filter central axis is provided It may be

以上のような波長可変干渉フィルター５では、フィルター駆動回路９により固定電極５６１及び可動電極５６２間に、可動部５２１の固有振動の周期（固有周期）で電圧が繰り返し印加されることで、可動部５２１が共振する。これにより、ギャップの寸法（ギャップ量Ｇ）を所定範囲において連続的に変化させることが可能となる。   In the variable wavelength interference filter 5 as described above, the voltage is repeatedly applied between the fixed electrode 561 and the movable electrode 562 by the filter drive circuit 9 at the period (natural period) of the natural vibration of the movable portion 521. 521 resonates. This makes it possible to continuously change the dimension of the gap (the gap amount G) in a predetermined range.

［ギャップ検出器］
図３に示すように、ギャップ検出器６は、容量検出回路６１、引算回路６２及びサンプルアンドホールド回路６３を有する。容量検出回路６１は、コンデンサーＣｘ及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２を有し、サンプルアンドホールド回路６３は、スイッチＳＷ３を有する。コンデンサーＣｘには、波長可変干渉フィルター５の静電容量Ｃに対応する電荷が蓄積される。各スイッチＳＷ１〜３は、検出器制御部１２の制御により、図４に示すタイムチャートに従って動作する。 [Gap detector]
As shown in FIG. 3, the gap detector 6 includes a capacitance detection circuit 61, a subtraction circuit 62, and a sample and hold circuit 63. The capacitance detection circuit 61 includes a capacitor Cx and switches SW1 and SW2, and the sample and hold circuit 63 includes a switch SW3. A charge corresponding to the capacitance C of the variable wavelength interference filter 5 is accumulated in the capacitor Cx. Each of the switches SW1 to SW3 operates according to the time chart shown in FIG. 4 under the control of the detector control unit 12.

ギャップ検出器６の動作について説明する。
まず、容量検出回路６１のスイッチＳＷ１がＯＮ（Ｈｉｇｈｔ）になることで、コンデンサーＣｘの各端子に電圧Ｖａ，Ｖｂ（Ｖｂ＞Ｖａ）が印加され、これと同時に、フライングコンデンサーＣｆがショートして初期化する。 The operation of the gap detector 6 will be described.
First, when the switch SW1 of the capacitance detection circuit 61 is turned on (high), voltages Va and Vb (Vb> Va) are applied to each terminal of the capacitor Cx, and at the same time, the flying capacitor Cf is shorted and initial stage Turn

次いで、スイッチＳＷ１がＯＦＦ（Ｌｏｗ）になり、かつ、スイッチＳＷ２がＯｎ（Ｈｉｇｈｔ）になることで、コンデンサーＣｘに蓄積された電荷がフライングコンデンサーＣｆに移動する。このとき、容量検出回路６１の出力電圧Ｖｃのピークは、（Ｖｂ−Ｖａ）×Ｃｘ１／Ｃｆ＋Ｖｂとなる。また、引算回路６２では、容量検出回路６１の出力電圧Ｖｃから電圧Ｖｂが減算される。このため、引算回路６２の出力電圧Ｖｄのピークは、（Ｖｂ−Ｖａ）×Ｃｘ１／Ｃｆとなる。   Next, when the switch SW1 is turned off (low) and the switch SW2 is turned on (high), the charge accumulated in the capacitor Cx moves to the flying capacitor Cf. At this time, the peak of the output voltage Vc of the capacitance detection circuit 61 is (Vb−Va) × Cx1 / Cf + Vb. In addition, the subtraction circuit 62 subtracts the voltage Vb from the output voltage Vc of the capacitance detection circuit 61. Therefore, the peak of the output voltage Vd of the subtraction circuit 62 is (Vb−Va) × Cx1 / Cf.

次いで、スイッチＳＷ３がＯＮ（Ｈｉｇｈｔ）になることで、引算回路６２の出力電圧Ｖｄがサンプルアンドホールド回路６３に入力され、直流電圧化する。これにより、サンプルアンドホールド回路６３の出力電圧Ｖｏｕｔは、（Ｖｂ−Ｖａ）×Ｃｘ１／Ｃｆとなる。サンプルアンドホールド回路６３は、次回の出力電圧Ｖｄの入力まで、出力電圧Ｖｏｕｔを一定に出力する。この出力電圧Ｖｏｕｔが、ギャップ検出信号ＳＧａの成分となる。   Next, when the switch SW3 is turned on (high), the output voltage Vd of the subtraction circuit 62 is input to the sample-and-hold circuit 63 and is converted to a DC voltage. As a result, the output voltage Vout of the sample and hold circuit 63 becomes (Vb−Va) × Cx1 / Cf. The sample and hold circuit 63 outputs the output voltage Vout constantly until the input of the next output voltage Vd. This output voltage Vout is a component of the gap detection signal SGa.

以上の動作において、スイッチＳＷ１がＯＮになるタイミングは、リセットタイミングであり、スイッチＳＷ２がＯＮになるタイミングは、電圧変換タイミングであり、スイッチＳＷ３がＯＮになるタイミングは、電圧検出タイミング（静電容量の検出タイミング）である。
ギャップ検出器６は、以上の動作を所定の時間間隔で繰り返すことにより、コンデンサーＣｘに蓄えられる電荷の変化（静電容量Ｃの変化）を出力電圧Ｖｏｕｔの変化として出力することができる。 In the above operation, the timing when the switch SW1 is turned on is the reset timing, the timing when the switch SW2 is turned on is the voltage conversion timing, and the timing when the switch SW3 is turned on is the voltage detection timing (electrostatic capacitance Detection timing).
The gap detector 6 can output the change of the charge stored in the capacitor Cx (the change of the electrostatic capacitance C) as the change of the output voltage Vout by repeating the above operation at predetermined time intervals.

［分光測定方法］
分光測定装置１を用いた分光測定方法について、図５に示すフローチャートに沿って説明する。
ユーザーが所望の波長λ及び測定周期数Ｍをホスト機器に入力することで、分光測定装置１の制御回路１０には、光の波長λ及び測定周期数Ｍが指定される。また、当該ホスト機器から測定開始信号が入力されることで、分光測定装置１は、分光測定処理を開始する。
なお、測定周期数Ｍは、測定する期間を共振周期Ｔｒの数で示すものである。 [Spectrometry method]
A spectrometry method using the spectrometry device 1 will be described along the flowchart shown in FIG.
The wavelength λ of the light and the measurement cycle number M are designated in the control circuit 10 of the spectrometry device 1 by the user inputting the desired wavelength λ and the measurement cycle number M into the host device. Further, when the measurement start signal is input from the host device, the spectrometry device 1 starts the spectrometry process.
The measurement cycle number M indicates the period to be measured by the number of resonance cycles Tr.

まず、フィルター制御部１１が駆動信号ＳＤのピーク電圧（例えば５Ｖ以下）及び周期を設定することにより、フィルター駆動回路９は、波長可変干渉フィルター５に駆動信号ＳＤを出力し、波長可変干渉フィルター５を共振駆動する（ステップＳ１；駆動工程）。これにより、ギャップ検出信号ＳＧａは、波長可変干渉フィルター５の共振周期Ｔｒに合わせて周期的に変動する（図６参照）。
また、ステップＳ１において、光源駆動回路３は光源２を点灯する。これにより、測定対象物Ｘで反射した光が波長可変干渉フィルター５に入射され、透過光が受光器７にて受光される。 First, the filter control circuit 11 sets the peak voltage (for example, 5 V or less) and period of the drive signal SD, and the filter drive circuit 9 outputs the drive signal SD to the variable wavelength interference filter 5. Are driven resonantly (step S1; driving step). Thus, the gap detection signal SGa periodically fluctuates in accordance with the resonance period Tr of the wavelength variable interference filter 5 (see FIG. 6).
In step S1, the light source drive circuit 3 turns on the light source 2. Thereby, the light reflected by the measurement target X is incident on the variable wavelength interference filter 5, and the transmitted light is received by the light receiver 7.

一方、ＡＤＣ８は、ギャップ検出信号ＳＧａ及び光量検出信号ＳＰｄを同じタイミングで、かつ、一定間隔で連続的にサンプリングする（ステップＳ２；サンプリング工程）。   On the other hand, the ADC 8 continuously samples the gap detection signal SGa and the light amount detection signal SPd at the same timing and at constant intervals (step S2; sampling step).

ステップＳ１及びステップＳ２の開始後、ギャップ検出器６から出力されるギャップ検出信号ＳＧａは、周期的な変動（図６参照）を示すが、時間軸を拡大して見ると、時間軸に対して段階的な変化を示す（図７参照）。ここで、ＡＤＣ８によるサンプリングタイミングｔ１、ｔ２、・・・、ｔｎは、ギャップ検出器６による静電容量Ｃの検出タイミングと同じタイミングであるため、ＡＤＣ８は、ギャップ検出信号ＳＧａが段階的に変化した直後のタイミングでサンプリングを行う。
また、ステップＳ１及びステップＳ２の開始後、光量算出部１４は、ＡＤＣ８によってサンプリング（ＡＤ変換）されたギャップ検出信号ＳＧｄ及び光量検出信号ＳＰｄを取得する。 After the start of step S1 and step S2, the gap detection signal SGa outputted from the gap detector 6 shows periodic fluctuation (see FIG. 6), but when the time axis is enlarged and viewed, The stepwise change is shown (see FIG. 7). Here, since the sampling timings t1, t2,..., Tn by the ADC 8 are the same timing as the detection timing of the electrostatic capacitance C by the gap detector 6, the ADC 8 changes the gap detection signal SGa stepwise Perform sampling immediately after.
In addition, after the start of step S1 and step S2, the light quantity calculation unit 14 acquires the gap detection signal SGd and the light quantity detection signal SPd sampled (AD converted) by the ADC 8.

次いで、光量算出部１４は、指定された測定周期数Ｍ以上の共振周期Ｔｒの間、ギャップ検出信号ＳＧｄ及び光量検出信号ＳＰｄを取得したか否かを判断する（ステップＳ３）。例えば、光量算出部１４は、取得したギャップ検出信号ＳＧｄの最大値又は最小値の数をカウントすることによって、共振周期Ｔｒの数を判断してもよい。   Next, the light amount calculation unit 14 determines whether or not the gap detection signal SGd and the light amount detection signal SPd have been acquired during the resonance period Tr which is equal to or more than the designated measurement period number M (step S3). For example, the light quantity calculation unit 14 may determine the number of resonance cycles Tr by counting the number of maximum values or minimum values of the acquired gap detection signal SGd.

ステップＳ３においてＹｅｓと判断された場合、フィルター制御部１１が、フィルター駆動回路９を停止制御する。これにより、フィルター駆動回路９は、波長可変干渉フィルター５の共振駆動を停止する（ステップＳ４）。また、ステップＳ４において、光源駆動回路３は光源２を消灯する。
一方、ステップＳ３においてＮｏと判断された場合、ステップＳ２に戻る。 If it is determined Yes in step S3, the filter control unit 11 controls the filter drive circuit 9 to stop. Thereby, the filter drive circuit 9 stops the resonant drive of the variable wavelength interference filter 5 (step S4). In step S4, the light source drive circuit 3 turns off the light source 2.
On the other hand, when it is judged as No in step S3, it returns to step S2.

次いで、光量算出部１４は、以下のステップＳ５〜Ｓ８（光量算出工程）を、所定のサンプリング群毎に行う。
本実施形態では、所望の電圧範囲（例えば１〜４Ｖ）内の値を示すギャップ検出信号ＳＧｄ、及び、当該ギャップ検出信号ＳＧｄと同じタイミングでサンプリングされた光量検出信号ＳＰｄであって、一定間隔で連続的にサンプリングされたデータを１つのサンプリング群とする。このため、１つの共振周期Ｔｒには、２つのサンプリング群が存在することになる。 Next, the light amount calculation unit 14 performs the following steps S5 to S8 (light amount calculation step) for each predetermined sampling group.
In the present embodiment, a gap detection signal SGd indicating a value within a desired voltage range (for example, 1 to 4 V) and a light amount detection signal SPd sampled at the same timing as the gap detection signal SGd. The continuously sampled data is taken as one sampling group. Therefore, two sampling groups are present in one resonance period Tr.

まず、光量算出部１４は、ギャップ検出信号ＳＧｄの経時変化を示すギャップ補間式を算出すると共に、光量検出信号ＳＰｄの経時変化を示す光量補間式を算出する（ステップＳ５）。例えば３次スプライン曲線を利用する場合、ギャップ補間式及び光量補間式は、それぞれ、以下の式（１）及び式（２）によって示される。
GSn(T)=an+bn(T-Tsn)+cn(T-Tsn)2+dn(T-Tsn)3 ・・・式（１）
PSn(T)=en+fn(T-Tsn)+gn(T-Tsn)2+hn(T-Tsn)3 ・・・式（２）
なお、式（１）及び式（２）において、ｎは、各サンプリング群のサンプリング数であり、Ｔｓはサンプリング周期である。係数ａ〜ｈは、一般的な算出式によって求められる。サンプリング数ｎは、特に限定されず、ギャップ補間式及び光量補間式をそれぞれ求められる程度であればよい。 First, the light quantity calculation unit 14 calculates a gap interpolation formula that indicates the temporal change of the gap detection signal SGd, and calculates a light quantity interpolation formula that indicates the temporal change of the light quantity detection signal SPd (step S5). For example, when a cubic spline curve is used, the gap interpolation equation and the light intensity interpolation equation are represented by the following equations (1) and (2), respectively.
GS n (T) = a n + b n (T-Ts n ) + c n (T-Ts n ) 2 + d n (T-Ts n ) 3 Formula (1)
PS n (T) = e n + f n (T-Ts n) + g n (T-Ts n) 2 + h n (T-Ts n) 3 ··· Equation (2)
In equations (1) and (2), n is the number of samplings of each sampling group, and Ts is a sampling period. The coefficients a to h are obtained by a general calculation formula. The sampling number n is not particularly limited, as long as it can obtain the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula.

次いで、光量算出部１４は、記憶部１７のＬＵＴを参照することにより、指定された光の波長λに対応するギャップ量Ｇ（静電容量Ｃ）を求める（ステップＳ６）。そして、求められたギャップ量Ｇを、ギャップ補間式に代入してタイミングＴｇを算出し（ステップＳ７）、タイミングＴｇを光量補間式に代入して、タイミングＴｇに対応する光量検出信号ＳＰｄの値を算出する（ステップＳ８）。
以上のステップＳ５〜Ｓ８によれば、サンプリング群毎に、指定された光の波長λに対応する光量検出信号ＳＰｄの値（目標光量）が求められる。 Next, the light quantity calculation unit 14 obtains the gap amount G (electrostatic capacitance C) corresponding to the designated wavelength λ of light by referring to the LUT of the storage unit 17 (step S6). Then, the calculated gap amount G is substituted into the gap interpolation formula to calculate the timing Tg (step S7), the timing Tg is substituted into the light quantity interpolation formula, and the value of the light quantity detection signal SPd corresponding to the timing Tg is calculated. Calculate (step S8).
According to the above steps S5 to S8, the value (target light amount) of the light amount detection signal SPd corresponding to the designated wavelength λ of light is obtained for each sampling group.

その後、光量算出部１４は、サンプリング群毎に求められた光量検出信号ＳＰｄの値（目標光量）を平均化する（ステップＳ９）。
分光情報演算部１５は、ステップＳ９で平均化された光量検出信号ＳＰｄの値を利用した演算を行うことにより、指定された光の波長λに関する分光情報を求める（ステップＳ１０）。
以上により、分光測定装置１を用いた分光測定が終了する。 Thereafter, the light quantity calculation unit 14 averages the value (target light quantity) of the light quantity detection signal SPd obtained for each sampling group (step S9).
The spectral information calculation unit 15 performs calculation using the value of the light amount detection signal SPd averaged in step S9 to obtain spectral information on the designated wavelength λ of light (step S10).
Thus, the spectroscopic measurement using the spectroscopic measurement device 1 is completed.

［本実施形態の作用効果］
本実施形態の分光測定装置１は、フィルター駆動回路９が静電アクチュエーター５６に駆動電圧を周期的に印加することで、波長可変干渉フィルター５を共振駆動する。このように波長可変干渉フィルター５を共振駆動する場合、静電アクチュエーター５６に発生する力のみによってギャップ量Ｇを調整する従来技術と比べて、低い電圧でギャップ量Ｇを変化させることができる。 [Operation and effect of this embodiment]
In the spectrometric measurement device 1 of the present embodiment, the filter drive circuit 9 periodically applies a drive voltage to the electrostatic actuator 56 to resonantly drive the variable wavelength interference filter 5. As described above, when the wavelength variable interference filter 5 is resonantly driven, the gap amount G can be changed at a lower voltage as compared with the prior art in which the gap amount G is adjusted only by the force generated in the electrostatic actuator 56.

また、本実施形態では、光量算出部１４が、サンプリングされたギャップ検出信号ＳＧｄからギャップ補間式を算出すると共に、サンプリングされた光量検出信号ＳＰｄから光量補間式を算出する。そして、光量算出部１４は、これらのギャップ補間式及び光量補間式を用いて、所望のギャップ量Ｇに対応する目標光量を算出する。これにより、ギャップ量Ｇが周期的に変動する構成において、所望のギャップ量Ｇに対応する目標光量を測定できる。   Further, in the present embodiment, the light quantity calculation unit 14 calculates a gap interpolation formula from the sampled gap detection signal SGd, and calculates a light quantity interpolation formula from the sampled light quantity detection signal SPd. Then, the light amount calculation unit 14 calculates the target light amount corresponding to the desired gap amount G using the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula. Thus, in a configuration in which the gap amount G periodically changes, it is possible to measure the target light amount corresponding to the desired gap amount G.

なお、目標光量を算出する構成としては、例えば、一対の反射膜の共振駆動の開始タイミング（ピーク位置やボトム位置）を特定し、開始タイミングから所定周期毎の受光量を取得することも考えられる。しかしながら、この場合、開始タイミングの検出タイミングがずれることがあり、目標光量を算出精度が低下することがある。
これに対して、本実施形態では、ギャップ検出信号ＳＧａ及び光量検出信号ＳＰａを同一タイミングで取得することで、所望のギャップ量Ｇに対応する目標光量を精度良く測定することができる。
従って、本実施形態の分光測定装置１によれば、波長可変干渉フィルター５の駆動電圧を低減でき、かつ精度の高い分光測定が可能なる。
本実施形態では、従来技術では必要であった高電圧対策のカバーを必要としないため、分光測定装置１を小型化することができる。 As a configuration for calculating the target light amount, for example, it is conceivable to specify the start timing (peak position or bottom position) of resonant drive of a pair of reflection films and to acquire the light reception amount for each predetermined cycle from the start timing. . However, in this case, the detection timing of the start timing may be shifted, and the calculation accuracy of the target light amount may be reduced.
On the other hand, in the present embodiment, by acquiring the gap detection signal SGa and the light amount detection signal SPa at the same timing, it is possible to accurately measure the target light amount corresponding to the desired gap amount G.
Therefore, according to the spectrometry device 1 of the present embodiment, the driving voltage of the variable wavelength interference filter 5 can be reduced, and highly accurate spectrometry can be performed.
In this embodiment, since the cover for high voltage measures required in the prior art is not required, the spectrometer 1 can be miniaturized.

本実施形態において、ＡＤＣ８がギャップ検出信号ＳＧａ及び光量検出信号ＳＰａをサンプリングするタイミングは、ギャップ検出器６が静電容量Ｃを検出するタイミングと同じである。このため、ギャップ補間式で示されるギャップ検出信号ＳＧｄの変化と、ギャップ量Ｇの変化との間の時間的なズレを最小限に抑えることができる。これにより、所望のギャップ量Ｇに対応する目標光量をより正確に測定できる。   In the present embodiment, the timing at which the ADC 8 samples the gap detection signal SGa and the light amount detection signal SPa is the same as the timing at which the gap detector 6 detects the capacitance C. Therefore, it is possible to minimize temporal deviation between the change of the gap detection signal SGd shown by the gap interpolation equation and the change of the gap amount G. Thereby, the target light quantity corresponding to the desired gap amount G can be measured more accurately.

本実施形態において、ＡＤＣ８は、複数の共振周期Ｔｒ内で、ギャップ検出信号ＳＧａ及び光量検出信号ＳＰａをサンプリングし、光量算出部１４は、共振周期Ｔｒ毎に算出した目標光量を平均化する。このため、ギャップ量Ｇの変化を示す波形が共振周期Ｔｒ間にずれを含む場合であっても、平均化された値を利用することで、より正確な測定を行うことができる。   In the present embodiment, the ADC 8 samples the gap detection signal SGa and the light amount detection signal SPa within a plurality of resonance periods Tr, and the light amount calculation unit 14 averages the target light amounts calculated for each resonance period Tr. Therefore, even if the waveform indicating the change in the gap amount G includes a deviation between the resonance periods Tr, more accurate measurement can be performed by using the averaged value.

本実施形態において、光量算出部１４は、所定の電圧範囲Ｒｖにおけるギャップ検出信号ＳＧａと、このギャップ検出信号ＳＧａと同じタイミングでサンプリングされた光量検出信号ＳＰａとに基づいて、ギャップ補間式及び光量補間式を算出する。このため、ギャップ検出信号ＳＧｄ及び光量検出信号ＳＰｄに基づくデータ処理量を減らすことができる。なお、所定の電圧範囲Ｒｖは、例えば分光測定を実施する対象となる波長域に対応するギャップ量Ｇに基づいて定めることができる。   In the present embodiment, the light quantity calculation unit 14 performs the gap interpolation formula and the light quantity interpolation based on the gap detection signal SGa in the predetermined voltage range Rv and the light quantity detection signal SPa sampled at the same timing as the gap detection signal SGa. Calculate the formula. Therefore, the amount of data processing based on the gap detection signal SGd and the light amount detection signal SPd can be reduced. The predetermined voltage range Rv can be determined, for example, based on the gap amount G corresponding to the wavelength range to be subjected to the spectroscopic measurement.

本実施形態において、フィルター駆動回路９の駆動電圧の電圧値は、５Ｖ以下である。このたため、フィルター駆動回路９は、昇圧回路などを用いることなしに、ギャップ検出器６や受光器７と電源を共用できる。   In the present embodiment, the voltage value of the drive voltage of the filter drive circuit 9 is 5 V or less. Therefore, the filter drive circuit 9 can share the power supply with the gap detector 6 and the light receiver 7 without using a booster circuit or the like.

本実施形態において、フィルター駆動回路９は、静電アクチュエーター５６に対して、矩形波の駆動信号ＳＤを印加する。このような構成では、駆動信号ＳＤが正弦波や三角波である場合比べて、波長可変干渉フィルター５に良好な共振が得られる。   In the present embodiment, the filter drive circuit 9 applies a rectangular wave drive signal SD to the electrostatic actuator 56. In such a configuration, better resonance can be obtained in the variable wavelength interference filter 5 as compared to the case where the drive signal SD is a sine wave or a triangular wave.

例えば、駆動信号ＳＤの波形が、矩形波、正弦波、又は三角波である場合について、それぞれ実験した結果を以下の表１に示す。

Figure 2019082349
表１において、振幅の項目では、ギャップ検出器６の出力を監視し、所望の波長範囲に対応する振幅が得られる場合には○を記載し、所望の波長範囲に対応する振幅が得られない場合には×を記載している。また、共振復帰の項目では、駆動信号ＳＤの印加を停止して再度印加したときに、停止する前の振幅に復帰するか否かを確認しており、停止前の振幅に復帰した場合には○を記載し、停止前の振幅とは異なる（振幅が低下しており、共振動作ができない）場合には×を記載している。なお、駆動信号ＳＤのピーク電圧は５Ｖに設定されている。
表１に示すように、駆動信号ＳＤの波形は、矩形波＞正弦波＞三角波の順に、振幅及び共振復帰の両項目に○が記載されている駆動周波数の範囲が広い。よって、駆動信号ＳＤの波形を矩形波とすることで、最も広い駆動周波数の範囲で、所望波長範囲に対応する振幅を安定して（共振復帰が可能な状態で）得ることができる。 For example, when the waveform of the drive signal SD is a rectangular wave, a sine wave, or a triangular wave, the results of experiments are shown in Table 1 below.
Figure 2019082349
 In Table 1, in the item of the amplitude, the output of the gap detector 6 is monitored, and when the amplitude corresponding to the desired wavelength range is obtained, O is described, and the amplitude corresponding to the desired wavelength range is not obtained In the case, x is indicated. In the item of resonance recovery, it is confirmed whether or not to return to the amplitude before stopping when the application of the drive signal SD is stopped and reapplied, and when returning to the amplitude before stopping O is described, and x is described when it is different from the amplitude before stopping (the amplitude is reduced and the resonance operation can not be performed). The peak voltage of the drive signal SD is set to 5V.
As shown in Table 1, the waveform of the drive signal SD has a wide range of drive frequencies in which ○ is described in the items of amplitude and resonance recovery in the order of rectangular wave> sine wave> triangular wave. Therefore, by making the waveform of the drive signal SD into a rectangular wave, an amplitude corresponding to the desired wavelength range can be stably obtained (in a state where resonance recovery is possible) in the widest range of the drive frequency.

［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。 [Modification]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications, improvements, and the like as long as the object of the present invention can be achieved are included in the present invention.

前記実施形態では、測定対象物Ｘで反射した測定対象光を測定する例を示すが、測定対象物Ｘとして、例えば液晶パネル等の発光体を用いる場合、当該発光体から発光された光を測定対象光としてもよい。   In the embodiment described above, an example of measuring the measurement target light reflected by the measurement target X is shown, but when using a light emitter such as a liquid crystal panel as the measurement target X, for example, the light emitted from the light emitter is measured It may be a target light.

前記実施形態において、本発明のサンプリング部は、ギャップ検出信号ＳＧａの入力ポートと、光量検出信号ＳＰａの入力ポートとを有する２ｃｈ（チャネル）のＡＤＣ８であるが、１ｃｈのＡＤＣを２つ組み合わせることによって構成されてもよい。この場合、２つのＡＤＣは、ギャップ検出信号ＳＧａ及び光量検出信号ＳＰａの各サンプリングを行うタイミングが同期していればよい。
また、前記実施形態では、ＡＤＣ８が、制御回路１０に外付けされる構成であるが、制御回路１０に内蔵される構成であってもよい。 In the above embodiment, the sampling unit of the present invention is a 2-ch (channel) ADC 8 having an input port for the gap detection signal SGa and an input port for the light amount detection signal SPa, but by combining two 1-ch ADCs. It may be configured. In this case, the timing with which each of the two ADCs performs sampling of the gap detection signal SGa and the light amount detection signal SPa may be synchronized.
Further, although the ADC 8 is externally attached to the control circuit 10 in the above embodiment, it may be incorporated in the control circuit 10.

前記実施形態では、ＡＤＣ８によるサンプリングタイミングは、ギャップ検出器６が静電容量Ｃを検出するタイミングと同じであるが、全く同じタイミングでなくてもよい。例えば、ギャップ検出器６が静電容量Ｃを検出するタイミングに対して、僅かなタイミングのずれが含まれていてもよい。この場合でも、ギャップ検出信号ＳＧａと、光量検出信号ＳＰａとが同タイミングで取得されるので、十分な精度で目標光量を算出することができる。   In the above embodiment, the sampling timing by the ADC 8 is the same as the timing when the gap detector 6 detects the capacitance C, but may not be the same timing. For example, a slight timing deviation may be included with respect to the timing at which the gap detector 6 detects the capacitance C. Even in this case, since the gap detection signal SGa and the light amount detection signal SPa are acquired at the same timing, the target light amount can be calculated with sufficient accuracy.

前記実施形態では、共振周期Ｔｒ毎に、一定間隔で連続的にサンプリングされたサンプリング群が２つ存在しており、各サンプリング群毎に、ギャップ補間式及び光量補間式を算出しているが、本発明はこれに限られない。例えば、共振周期Ｔｒに存在する少なくとも１つのサンプリング群を用いてギャップ補間式及び光量補間式を算出すればよい。   In the above embodiment, there are two sampling groups continuously sampled at constant intervals for each resonance period Tr, and the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula are calculated for each sampling group. The present invention is not limited to this. For example, the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula may be calculated using at least one sampling group existing in the resonance period Tr.

前記実施形態における測定周期数Ｍは、１以上であればよい。例えば、１つの共振周期Ｔｒに存在する１つのサンプリング群のみを利用してギャップ補間式及び光量補間式を算出する場合には、前記実施形態におけるステップＳ９を省略してもよい。
また、前記実施形態では、一定間隔で連続的にサンプリングされたサンプリング群毎に、ギャップ補間式及び光量補間式を算出しているが、これに限られず、少なくとも、共振周期Ｔｒ内で複数のタイミングでサンプリングされたデータを用いてギャップ補間式及び光量補間式を算出すればよい。 The number of measurement cycles M in the embodiment may be one or more. For example, when the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula are calculated using only one sampling group existing in one resonance period Tr, step S9 in the embodiment may be omitted.
In the above embodiment, the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula are calculated for each sampling group continuously sampled at constant intervals, but the invention is not limited thereto, and at least a plurality of timings within the resonance period Tr The gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula may be calculated using the data sampled in

前記実施形態では、光量算出部は１４が、サンプリングされたギャップ検出信号ＳＧｄ及び光量検出信号ＳＰｄの各信号を取得し、所望の電圧範囲Ｒｖのものを選択してギャップ補間式及び光量補間式の各補間式を算出しているが、これに限られない。
例えば、光量算出部は１４は、サンプリングされたギャップ検出信号ＳＧｄ及び光量検出信号ＳＰｄの各信号のうち、所望の電圧範囲Ｒｖのものだけを取得してもよい。
また、光量算出部は１４は、サンプリングされた全てのギャップ検出信号ＳＧｄ及び光量検出信号ＳＰｄを利用して、ギャップ補間式及び光量補間式の各補間式を算出してもよい。この場合、ギャップ検出信号ＳＧｄの最大値又は最小値などを利用し、共振周期Ｔｒ毎にサンプリング群を設定することが好ましい。 In the embodiment, the light quantity calculation unit 14 obtains each of the sampled gap detection signal SGd and light quantity detection signal SPd, selects one in the desired voltage range Rv, and selects one from the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula. Although each interpolation formula is calculated, it is not limited to this.
For example, the light quantity calculation unit 14 may acquire only the signals of the desired voltage range Rv among the signals of the sampled gap detection signal SGd and the light quantity detection signal SPd.
In addition, the light quantity calculation unit 14 may calculate each interpolation formula of the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula, using all the sampled gap detection signals SGd and light quantity detection signals SPd. In this case, it is preferable to set the sampling group for each resonance period Tr using the maximum value or the minimum value of the gap detection signal SGd.

前記実施形態では、フィルター駆動回路９による駆動電圧の電圧値は５Ｖ以下であるが、５Ｖより大きく設定されてもよい。また、フィルター駆動回路９による駆動電圧の波形は、正弦波や三角波であってもよい。   In the embodiment, the voltage value of the drive voltage by the filter drive circuit 9 is 5 V or less, but may be set larger than 5 V. Further, the waveform of the drive voltage by the filter drive circuit 9 may be a sine wave or a triangular wave.

前記実施形態では、波長可変干渉フィルターとして、入射光から所定の波長の光を透過さて出射する光透過型の波長可変干渉フィルター５を例示したが、これに限定されない。例えば、入射光から所定の波長の光を反射させて出射する光反射型の波長可変干渉フィルターを用いてもよい。   In the embodiment described above, the light transmission type variable wavelength interference filter 5 that transmits and emits light of a predetermined wavelength from incident light is illustrated as the variable wavelength interference filter, but the present invention is not limited thereto. For example, a light reflection type variable wavelength interference filter may be used which reflects and emits light of a predetermined wavelength from incident light.

その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更できる。   In addition, the specific structure at the time of implementation of this invention can be suitably changed into another structure etc. in the range which can achieve the objective of this invention.

１…分光測定装置、１０…制御回路、１１…フィルター制御部、１２…検出器制御部、１３…ＡＤＣ制御部、１４…光量算出部、１５…分光情報演算部、１７…記憶部、２…光源、３…光源駆動回路、５…波長可変干渉フィルター、５１…固定基板、５２…可動基板、５４…固定反射膜、５５…可動反射膜、５６…静電アクチュエーター、６…ギャップ検出器、６１…容量検出回路、６２…引算回路、６３…サンプルアンドホールド回路、７…受光器、７１…受光素子、７２…ＩＶ変換回路、７３…増幅回路、９…フィルター駆動回路、Ｇ…ギャップ量、Ｍ…測定周期数、Ｒｖ…電圧範囲、ＳＤ…駆動信号、ＳＧａ，ＳＧｄ…ギャップ検出信号、ＳＰａ，ＳＰｄ…光量検出信号、ＳＷ１〜ＳＷ３…スイッチ、Ｔｒ…共振周期、Ｔｓ…サンプリング周期、Ｘ…測定対象物。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spectroscopic measuring apparatus, 10 ... Control circuit, 11 ... Filter control part, 12 ... Detector control part, 13 ... ADC control part, 14 ... Light quantity calculation part, 15 ... Spectral information calculating part, 17 ... Storage part, 2 ... Light source 3: light source drive circuit 5: variable wavelength interference filter 51: fixed substrate 52: movable substrate 54: fixed reflection film 55: movable reflection film 56: electrostatic actuator 6: gap detector 61 ... capacity detection circuit, 62 ... subtraction circuit, 63 ... sample and hold circuit, 7 ... light receiver, 71 ... light receiving element, 72 ... IV conversion circuit, 73 ... amplification circuit, 9 ... filter drive circuit, G ... gap amount, M: Measurement cycle number, Rv: Voltage range, SD: Drive signal, SGa, SGd: Gap detection signal, SPa, SPd: Light amount detection signal, SW1 to SW3: Switch, Tr: Resonant period, Ts: Sample Grayed period, X ... the object to be measured.

Claims (7)

一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の間のギャップ量を変更する静電アクチュエーターを有する波長可変干渉フィルターと、
前記静電アクチュエーターに周期駆動電圧を印加するフィルター駆動部と、
前記ギャップ量を検出し、検出した前記ギャップ量に対応するギャップ検出信号を出力するギャップ検出部と、
前記波長可変干渉フィルターから出力された光を受光し、受光した光量に対応する光量検出信号を出力する受光部と、
前記ギャップ検出信号及び前記光量検出信号を同じタイミングで、かつ、前記静電アクチュエーターの共振周期内で複数のタイミングでサンプリングするサンプリング部と、
サンプリングされた前記ギャップ検出信号の経時変化を示すギャップ補間式を算出すると共に、サンプリングされた前記光量検出信号の経時変化を示す光量補間式を算出し、前記ギャップ補間式及び前記光量補間式を用いて、所望の前記ギャップ量に対応する目標光量を算出する光量算出部と、
を備えることを特徴とする分光測定装置。 A variable wavelength interference filter having a pair of reflective films, and an electrostatic actuator that changes a gap amount between the pair of reflective films;
A filter drive unit that applies a periodic drive voltage to the electrostatic actuator;
A gap detection unit that detects the gap amount and outputs a gap detection signal corresponding to the detected gap amount;
A light receiving unit that receives light output from the variable wavelength interference filter and outputs a light amount detection signal corresponding to the received light amount;
A sampling unit that samples the gap detection signal and the light amount detection signal at the same timing and at a plurality of timings within the resonance period of the electrostatic actuator;
While calculating the gap interpolation formula showing the temporal change of the sampled gap detection signal, the light quantity interpolation formula showing the temporal change of the sampled light quantity detection signal is calculated, and using the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula A light amount calculation unit that calculates a target light amount corresponding to the desired gap amount;
And a spectrometer. 請求項１に記載の分光測定装置において、
前記ギャップ検出部は、前記ギャップ量に応じた静電容量を所定の時間間隔で検出し、前記静電容量に応じた前記ギャップ検出信号を出力するように構成され、
前記サンプリング部が前記ギャップ検出信号及び前記光量検出信号をサンプリングするタイミングは、前記ギャップ検出部が前記静電容量を検出するタイミングと同じであることを特徴とする分光測定装置。 In the spectrometer according to claim 1,
The gap detection unit is configured to detect a capacitance corresponding to the gap amount at predetermined time intervals, and to output the gap detection signal according to the capacitance.
The timing which the said sampling part samples the said gap detection signal and the said light quantity detection signal is the same as the timing which the said gap detection part detects the said electrostatic capacitance, The spectroscopy apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１又は請求項２に記載の分光測定装置において、
前記サンプリング部は、複数の前記共振周期内で、前記ギャップ検出信号及び前記光量検出信号をサンプリングし、
前記光量算出部は、前記共振周期毎に算出した前記目標光量を平均化することを特徴とする分光測定装置。 In the spectrometer according to claim 1 or 2,
The sampling unit samples the gap detection signal and the light amount detection signal within a plurality of the resonance periods,
The said light quantity calculation part averages the said target light quantity calculated for every said resonance period, The spectrometry apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の分光測定装置において、
前記光量算出部は、所定の電圧範囲における前記ギャップ検出信号と、当該ギャップ検出信号と同じタイミングでサンプリングされた前記光量検出信号とに基づいて、前記ギャップ補間式及び前記光量補間式を算出することを特徴とする分光測定装置。 The spectrometer according to any one of claims 1 to 3,
The light quantity calculation unit calculates the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula based on the gap detection signal in a predetermined voltage range and the light quantity detection signal sampled at the same timing as the gap detection signal. Spectroscopic measurement device characterized by 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の分光測定装置において、
前記フィルター駆動部が印加する前記周期駆動電圧の電圧値は、５Ｖ以下であることを特徴とする分光測定装置。 The spectrometer according to any one of claims 1 to 4, wherein
The voltage measurement value of the said periodic drive voltage which the said filter drive part applies is 5 V or less, The spectrometry apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の分光測定装置において、
前記フィルター駆動部が印加する前記周期駆動電圧は、矩形波であることを特徴とする分光測定装置。 The spectrometer according to any one of claims 1 to 5,
The said periodic drive voltage which the said filter drive part applies is a rectangular wave, The spectrometry apparatus characterized by the above-mentioned. 一対の反射膜、及び、前記一対の反射膜の間のギャップ量を変更する静電アクチュエーターを有する波長可変干渉フィルターと、前記ギャップ量を検出し、検出した前記ギャップ量に対応するギャップ検出信号を出力するギャップ検出部と、前記波長可変干渉フィルターから出力された光を受光し、受光した光量に対応する光量検出信号を出力する受光部と、を備えた分光測定装置を用いた分光測定方法であって、
前記静電アクチュエーターに対して周期駆動電圧を印加する駆動工程と、
前記ギャップ検出信号及び前記光量検出信号を同じタイミングで、かつ、前記静電アクチュエーターの共振周期内で複数のタイミングでサンプリングするサンプリング工程と、
サンプリングされた前記ギャップ検出信号の経時変化を示すギャップ補間式を算出すると共に、サンプリングされた前記光量検出信号の経時変化を示す光量補間式を算出し、前記ギャップ補間式及び前記光量補間式を用いて、所望の前記ギャップ量に対応する目標光量を算出する光量算出工程と、を含むことを特徴とする分光測定方法。 A variable wavelength interference filter having a pair of reflective films and an electrostatic actuator for changing the amount of gap between the pair of reflective films, and a gap detection signal corresponding to the detected amount of gap detected by detecting the amount of gap A spectroscopic measurement method using a spectroscopic measurement apparatus comprising: a gap detection unit for outputting; and a light receiving unit for receiving light output from the variable wavelength interference filter and outputting a light quantity detection signal corresponding to the received light quantity. There,
A driving step of applying a periodic driving voltage to the electrostatic actuator;
A sampling step of sampling the gap detection signal and the light amount detection signal at the same timing and at a plurality of timings within the resonance period of the electrostatic actuator;
While calculating the gap interpolation formula showing the temporal change of the sampled gap detection signal, the light quantity interpolation formula showing the temporal change of the sampled light quantity detection signal is calculated, and using the gap interpolation formula and the light quantity interpolation formula A light amount calculating step of calculating a target light amount corresponding to the desired gap amount.
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