光学组件、电子设备以及光学组件的驱动方法
【专利说明】光学组件、电子设备以及光学组件的驱动方法
[0001]技术区域
[0002]本发明涉及光学组件、电子设备以及光学组件的驱动方法。
【背景技术】
[0003]以往，作为如下电子设备而公知有分光测量装置，其包括:能够从入射光提取预定波长的光，能够改变提取出的波长的分光元件；和接收由分光元件提取出的光的摄像元件，通过检测摄像元件的受光量而进行分光测量(例如参照专利文献I)。
[0004]专利文件I中记载的分光图像装置包括:交替重复遮光期和曝光期间的摄像元件；以能够改变相对的光学基板之间的面间隔的方式构成的分光元件；和控制该面间隔的面间隔控制部。该装置考虑分光元件对控制信号的输出定时的延迟而输出控制信号，在摄像元件的预定的遮光期间的结束定时之前结束波长变更驱动。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2013-17507号公报
【发明内容】
[0008]发明要解决的问题
[0009]但是，专利文献I没有考虑到如下使用卷帘快门式摄像元件的情况:该摄像元件具有多个像素行，在不同定时驱动各个像素行且输出检测信号。即，在卷帘快门式中，各像素行的驱动定时不同，会存在如下情况:在某个帧的曝光期间开始的时间点前一个帧的曝光期间没有结束的像素行。即，最初实施第一帧的受光处理的像素行在此后迅速接着第一帧进行第二帧的受光处理。此时，存在还正在实施第一帧的受光处理的像素行。
[0010]当使用这样的卷帘快门式的受光元件时，通过重复获得曝光量的有效帧和实施波长变更驱动的非有效帧，隔一个帧获得分光图像。此时，有效帧的最终像素行的曝光期间结束至下一个有效帧的第一像素行的曝光期间开始之前的期间成为实施波长变更驱动的变更期间。
[0011]在此，如果在维持帧速率的情况下设定较长的变更期间，则由于一个帧的曝光期间变短，可能会出现曝光量不足。另一方面，若为了在变更期间内实施波长变更驱动且确保充足的曝光量，设定较长的变更期间和曝光期间，则帧速率就会下降。
[0012]本发明的目的在于，提供一种能够抑制帧速率下降的光学组件、电子设备以及光学组件的驱动方法。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]本发明的一个适用例的光学组件的特征在于，其包括:分光元件，其从入射光中选择预定波长的光，并且能够变更射出的射出光的波长；卷帘快门式的摄像元件，其具有通过所述射出光的曝光来积累电荷的像素，并按照每个由多个所述像素构成的像素块而依次延迟实施受光处理，该受光处理包括用于在所述像素积累电荷的曝光期间和用于输出与在所述曝光期间积累的所述电荷对应的检测信号的遮光期间；以及分光控制部，其在所述分光元件上控制用于变更所述射出光的波长的波长变更驱动，所述摄像元件的、重叠于在所述射出光的受光区域设定的预定区域的多个像素块包含:最先实施受光处理的最前像素块；和最后实施受光处理的最后像素块，所述分光控制部在所述最后像素块的曝光期间结束起下一个所述最前像素块的曝光期间开始为止的期间实施所述波长变更驱动。
[0015]在本发明的一个适用例的光学组件中，摄像元件上重叠于包含在射出光的受光区域中的预定区域的多个像素块中，在最后像素块的曝光期间结束起最前像素块的曝光期间开始为止的期间，实施波长变更驱动。
[0016]在这样的构成中，在多个像素块中依次延迟实施受光处理。而且，重复用于获得分光图像的有效帧和实施波长变更驱动的非有效帧，通过两个帧量的驱动，可获得一个帧量的图像。
[0017]在这种情况下，在有效帧中的最后像素块的曝光期间结束后、下一个非有效帧所涉及的时间和下一个有效帧的最前像素块的曝光期间开始前的期间实施波长变更驱动。因此，还可以在有效帧的一部分实施波长变更驱动，例如和在所有像素块中的最后实施受光处理的像素块的曝光期间结束起下一个有效帧的受光处理开始为止的时间段实施波长变更驱动的情况相比，可延长可实施波长变更驱动的时间(变更期间)。由此，可抑制由波长变更驱动的实施所引起的帧速率的下降。
[0018]在本适用例的光学组件中，优选的是，所述光学组件具备设定部，该设定部基于来自所述摄像元件的检测信号获取所述受光区域，并基于该受光区域设定所述预定区域。
[0019]在本适用例的光学组件中，基于检测信号获得受光区域，基于该受光区域设定预定区域。在这样的构成中，可将重叠于设定的预定区域的像素块作为受光处理的目标像素块。由此，即使在受光区域变化的情况下，也能够设定对应于变化后受光区域的目标像素块。因此，可抑制在根据受光区域和预定区域的变化应当作为目标像素块的像素块未实施受光处理而引起的图像的一部分缺失等不良情况，从而能够获得恰当的分光图像。
[0020]在本适用例的光学组件中，优选的是，所述光学组件具备摄像控制部，该摄像控制部对所述摄像元件所具有的所有像素块实施受光处理。
[0021 ] 在本适用例的光学组件中，在对摄像元件的所有像素块实施受光处理的同时，重叠于预定区域的像素块中的最后像素块的曝光期间结束起最前像素块的曝光期间开始为止的时间段实施波长变更驱动。
[0022]在这样的构成中，用将所有像素块作为受光处理目标的一般的驱动方法来驱动摄像元件，因此和变更摄像元件的驱动方法的情况相比，可抑制摄像元件和分光元件的驱动定时的调整复杂化。
[0023]在本适用例的光学组件中，优选的是，所述光学组件具备摄像控制部，该摄像控制部对所述摄像元件所具有的所有像素块中重叠于所述预定区域的多个像素块实施受光处理。
[0024]在本适用例的光学组件中，对摄像元件的所有像素块中重叠于预定区域的多个像素块实施受光处理。
[0025]在这样的构成中，例如和在所有像素块中的最后实施受光处理的像素块的曝光期间结束起下一个有效帧的受光处理开始为止的时间段实施波长变更驱动的情况相比，也可以延长变更期间。即，可减少一个帧中的受光处理的目标像素块的数量。像素块的数量越少，越能够减少对应于像素块间的延迟时间的积累的、变更期间的缩短量。
[0026]另外，由于可减少目标像素块的数量，因此与在所有像素块实施受光处理的情况相比，可延长对预定的帧速率以及像素块间的延迟时间而设定的曝光期间和遮光期间的长度。因此，由于可设定较长的曝光期间和遮光期间，可更有效地抑制帧速率的下降。
[0027]进而，如上所述，由于可减少作为处理目标的像素块的数量，可减少检测信号的获取数量，降低处理负荷。
[0028]本发明的其它适用例的电子设备的特征在于，其包括:分光元件，其从入射光中选择预定波长的光，并且能够变更射出的射出光的波长；卷帘快门式的摄像元件，其具有通过所述射出光的曝光来积累电荷的像素，并按照每个由多个所述像素构成的像素块而依次延迟实施受光处理，该受光处理包括用于在所述像素积累电荷的曝光期间和用于输出与在所述曝光期间积累的所述电荷对应的检测信号的遮光期间；分光控制部，其在所述分光元件上控制用于变更所述射出光的波长的波长变更驱动；以及处理部，其实施基于所述检测信号的处理，所述摄像元件的、重叠于在所述射出光的受光区域设定的预定区域的多个像素块包含:最先实施受光处理的最前像素块；和最后实施受光处理的最后像素块，所述分光控制部在所述最后像素块的曝光期间结束起下一个所述最前像素块的曝光期间开始为止的期间实施所述波长变更驱动。
[0029]在本适用例中，和上述光学组件所涉及的适用例一样，摄像元件上重叠于包含在射出光的受光区域中的预定区域的多个像素块中，在最后像素块的曝光期间结束起最前像素块的曝光期间开始为止的期间，实施波长变更驱动。
[0030]由此，可延长可实施波长变更驱动的变更期间，从而抑制由波长变更驱动的实施引起的帧速率的下降。
[0031]本发明的其它适用例的光学组件的驱动方法的特征在于，所述光学组件包括:分光元件，其从入射光中选择预定波长的光，并且能够变更射出的射出光的波长；卷帘快门式的摄像元件，其具有通过所述射出光的曝光来积累电荷的像素，并按照每个由多个所述像素构成的像素块而依次延迟实施受光处理，该受光处理包括用于在所述像素积累电荷的曝光期间和用于输出与在所述曝光期间积累的所述电荷对应的检测信号的遮光期间，所述摄像元件的、重叠于在所述射出光的受光区域设定的预定区域的多个像素块包含:最先实施受光处理的最前像素块；和最后实施受光处理的最后像素块，对所述摄像元件所具有的所有像素块中的、包含重叠于包含在所述射出光的受光区域中的预定区域的像素块的多个像素块，延迟预定时间地在所述像素积累电荷，在所述最后像素块的曝光期间结束起下一个所述最前像素块的曝光期间开始为止的期间，使所述分光元件实施变更所述射出光的波长的波长变更驱动。
[0032]本适用例中，和光学组件的上述适用例一样，摄像元件上的、重叠于包含在射出光的受光区域中的预定区域的多个像素块中，在最后像素块的曝光期间结束起最前像素块的曝光期间开始为止的期间，实施波长变更驱动。
[0033]由此，可延长可实施波长变更驱动的变更期间，从而抑制由波长变更驱动的实施引起的帧速率的下降。
【附图说明】
[0034]图1是示出本发明的第一实施方式的分光相机的简要构成的图。
[0035]图2是第一实施方式的波长可变干涉滤光器的俯视图。
[0036]图3是第一实施方式的波长可变干涉滤光器的截面图。
[0037]图4是示意性示出摄像元件的摄像面的俯视图。
[0038]图5是示出第一实施方式的分光相机的控制系统的简要构成的框图。
[0039]图6是示出第一实施方式的分光相机的驱动定时的图。
[0040]图7是示出现有技术中的分光相机的驱动定时的图。
[0041]图8是不出第一实施方式的分光相机的动作的流程图。
[0042]图9是示出第二实施方式的分光相机的驱动定时的图。
[0043]图10是示出一个变形例中的受光区域和受光处理的目标像素行的关系的图。
[0044]附图标记说明
[0045]5…波长可变干涉滤光器(分光滤光器)、10…分光相机(电子设备)、12…摄像组件(光学组件)、123…摄像元件、142…摄像控制部、143…滤光器驱动