光学模块、电子设备及光学模块的驱动方法_4

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11的有效帧的最终像素行的受光期间的结束定时的定时开始波长可变干涉滤波器5的波长变更驱动的情况下的波长可变干涉滤波器5及摄像元件11的驱动定时的一个例子的图。这样的情况下,有不能在连续的两个帧适当地检测曝光量之忧。
[0150]S卩,如图5所示的例子,在同时实施分别涉及两个帧k、k+1的受光处理的期间,波长变更驱动开始时,这两个帧k、k+1成为非有效帧。
[0151]相对于此,在本实施方式中,在帧m的最终像素行(Line η)的受光期间结束时使波长可变干涉滤波器5实施波长变更驱动,故能缩短从帧m的最终像素行(Line η)的受光期间结束到波长变更驱动结束为止的时间。因此,能抑制在结束波长变更驱动前开始帧m+2的第一像素行(Line I)的受光期间,帧m+2成为非有效帧。即,能抑制两个连续的帧m+1、m+2成为非有效帧。
[0152]另外,在有效帧的受光期间结束的定时实施了波长变更驱动,故在从受光期间结束到波长变更驱动开始期间不设置不必要的时间,能缩短测量时间。
[0153]更具体而言,在分光测量装置I中,设从如上所述有效帧m的最终像素行(Line η)的受光期间结束到下一帧m+1的第一像素行Line I的非受光期间结束为止的时间为波长变更驱动的最长驱动时间以上。
[0154]由此,能在到帧m+1的第一像素行(LineI)的非受光期间结束为止时结束波长变更驱动。因此,能夹着非有效帧m+1使帧m及帧m+2为有效帧。不会如上所述地使连续的两个以上的帧为非有效帧,能够更可靠地实现测量时间的缩短。
[0155]另外,分光测量装置I基于最长驱动时间设定波长可变干涉滤波器5及摄像元件11的驱动定时。
[0156]由此,在将波长可变干涉滤波器5的设定波长变为任一波长的情况下,都能以交替地产生有效帧和非有效帧的方式,驱动波长可变干涉滤波器5及摄像元件11。因此,不用在有效帧的受光期间中实施波长变更驱动,能更可靠地抑制测量精度的下降。
[0157]另外,若预先同步波长可变干涉滤波器5及摄像元件11的驱动开始定时,仅基于驱动模式分别独立地进行驱动,就能交替地产生有效帧和非有效帧。因此,能够容易地配合波长可变干涉滤波器5及摄像元件11的驱动定时。而且,控制部20能容易地判定有效帧,能抑制控制部20的处理负荷的增大。
[0158](第一实施方式的变形例)
[0159]在第一实施方式中,例示了基于驱动模式中的全驱动时间中的最长驱动时间设定驱动模式的构成。相对于此,在本变形例中,从反复实施依次增大或减少波长可变干涉滤波器5的间隙尺寸(选择波长)的步进驱动时的步进驱动所涉及的驱动时间获取最长驱动时间。
[0160]图6是示意性地表示设定波长可变干涉滤波器5的间隙尺寸为多个值,在按各间隙尺寸进行测量时,阶段性地减少或增大间隙尺寸来进行变更的情况下(以下,也称为步进驱动)的时间和变动量的图表。在图6示出设定不同的五个间隙尺寸来进行测量的情况的一个例子。此外,驱动时间和变动量严格来讲具有非线形的关系,但在图6中,为了简单,说明为具有线性的关系。另外,在图6中,省略在实际的测量中确保的空白时间,间隙尺寸不变动的部分设为受光时间to。
[0161]在图6所示的测量模式中,渐渐增大对于初始间隙的变动量,按五个间隙尺寸进行测量。在图6中,将与四次驱动对应的驱动时间按驱动顺序分别设为tl?t4。
[0162]在图6所示的例子中,四次驱动中第三次的驱动中的变动量最大,驱动时间tl?t4中驱动时间t3最长。另外,从步进驱动的最后的间隙尺寸(变动量最大,也称为最终间隙)返回最初的间隙尺寸(变动量最小,也称为第一间隙)时,总计上述四次的驱动量的变动量来进行变动。因此,从最终间隙返回第一间隙时的驱动时间t5比上述驱动时间tl?t4长。
[0163]在设定进行这样的步进驱动的测量模式的情况下,最长驱动时间获取部23对从最终间隙返回第一间隙的驱动时间,不包括最长驱动时间的判定,从步进驱动的各驱动时间获取最长驱动时间。
[0164]具体而言,在本变形例中,判断四次驱动中各驱动时间tl?t4中的最长的驱动时间t3为最长,获取最长驱动时间。次时,对从最终间隙返回第一间隙的驱动时间t5,不包括在最长驱动时间的判定对象中。
[0165]这里,初始化时间通常比步进驱动中的上述各驱动时间长。因此,通过不将初始化时间设为最长驱动时间,能够实现一帧的所需时间的缩短。
[0166]例如,在能够将受光期间设定为较短的情况下,通过将最长驱动时间设短,能够缩短帧所需时间。此外,通过设非受光期间为例如电荷传输时间,能够进一步缩短帧所需时间。
[0167]在图6所示的例子中,分光测量装置I在进行步进驱动时,对从最终间隙返回第一间隙的驱动时间t5,不作为最长驱动时间的判定对象,而以步进驱动的各驱动时间tl?t4作为判定对象,将最长驱动时间设定为t3。而且,从最终间隙返回第一间隙时,跨两帧实施与驱动时间t5对应的波长变更驱动,非有效帧连续两帧。
[0168]这里,在图6所示的例子中,在设最长驱动时间为t3的情况下,与设最长驱动时间为t5的情况相比,能在每一次步进驱动中将测量时间缩短(t5 - t3),在四次量的步进驱动中将所需时间缩短(t5 — t3) X4o该四次量的步进驱动中缩短的(t5 — t3) X4比帧所需时间长的话,与将最长驱动时间设为t5的情况相比,五次测量的所需时间变短。即,(t5 -t3) X4比帧所需时间长的话,即使从最终间隙返回第一间隙时非有效帧连续两帧,与将最长驱动时间设为t5而连续进行步进驱动来实施测量的情况相比,也能实现测量时间的缩短。
[0169]此外,在步进驱动中的最长的驱动时间tk及从最终间隙返回第一间隙的驱动的驱动时间tr之差,与步进驱动的次数N之积(tr - tk) XN,比设驱动时间tk为最长驱动时间时的帧所需时间大的情况下,设最长驱动时间为tk,另一方面,在小的情况下,也可设最长驱动时间为tr。
[0170]另外,最长驱动时间获取部23可将非有效帧中的第一像素行(Line I)的结束定时,设为从有效帧中的最终像素行Line η的受光期间结束定时开始经过了波长变更量为规定量以下的波长变更驱动的各驱动时间中的最长的驱动时间的定时。即,可构成最长驱动时间获取部23,使得对多个波长变更波长时的、波长的变更量超过规定量时的驱动时间不设为最长驱动时间,而从与波长的变更量为规定量以下对应的、规定时间以内的驱动时间获取最长驱动时间。在该情况下,能不将驱动时间超过规定时间的驱动时间设为最长驱动时间,能实现一帧的所需时间的缩短。
[0171]这里,作为规定的波长的变更量,例如,是在以上述步进驱动以外的模式对多个测量波长连续进行测量时,从最初的测量波长到最后的测量波长变更测量波长时的各变更量的最大值。该变更量的最大值可从本次的测量中的驱动模式获取,也可相对预先设定的所有驱动模式设定。
[0172](第二实施方式)
[0173]以下,基于【附图说明】本发明的第二实施方式。
[0174]在上述第一实施方式中,分光测量装置I基于最长驱动时间设定驱动模式,按获取的驱动模式驱动波长可变干涉滤波器及摄像元件。在第二实施方式中,在驱动波长可变干涉滤波器5后,检测稳定化到与目标波长对应的间隙尺寸,根据检测的定时使摄像元件实施受光处理。
[0175]在第二实施方式中,除了代替获取第一实施方式的最长驱动时间的构成,而具备检测波长可变干涉滤波器5的稳定化的构成这点以外,具有与第一实施方式同样的构成。在以下的说明中,对与第一实施方式同样的构成,标记相同的符号并省略或简化其说明。
[0176](分光测量装置的构成)
[0177]图7是示出第二实施方式的分光测量装置的简要构成的框图。
[0178]图8是示出第二实施方式的波长可变干涉滤波器5的简要构成的截面图。
[0179]分光测量装置IA如图7所示,具备分光模块10Α、控制部20Α。
[0180](分光模块的构成)
[0181]分光模块1A构成为至少具备波长可变干涉滤波器5,摄像元件11,检测信号处理部12,电压控制部13和稳定化检测部14。
[0182]稳定化检测部14检测波长可变干涉滤波器5的间隙尺寸的变动停止、间隙尺寸设定为设定值。该稳定化检测部14具备电容检测部141和稳定信号输出部142。
[0183]电容检测部141如图8所示,与各反射膜541、542连接。电容检测部141检测与各反射膜541、542间的间隙Gl的尺寸对应的静电电容。电容检测部141具备C/V转换器(Capacitance to Voltage Converter:电容电压转换器)等,输出与检测的静电电容对应的检测信号。
[0184]稳定信号输出部142基于来自电容检测部141的检测信号,在静电电容相对规定值为规定的阈值以内的值,间隙尺寸设定为相对设定值为规定的阈值以内的值时,检测稳定化并输出稳定化信号。该规定的阈值能设定为得到期望的分光精度所需的间隙尺寸的误差的范围。
[0185]图9是示出第二实施方式中的、波长可变干涉滤波器5及摄像元件11的各个驱动定时的关系的图。
[0186]例如图9所示,稳定信号输出部142,在波长可变干涉滤波器5的间隙尺寸未稳定在设定值的情况下输出低的信号作为稳定信号,在稳定的情况下输出高的信号作为稳定信号。
[0187](控制部的构成)
[0188]控制部20A具备滤波器驱动部21、受光控制部22、光量获取部25、分光测量部26以及存储部27。
[0189]受光控制部22接收表示来自稳定化检测部14的稳定化信号的稳定信号(高)时,开始摄像元件11的受光期间。
[0190]此外,本发明的摄像元件控制单元构成为至少包括稳定化检测部14,而且构成为包括受光控制部22。
[0191](分光测量装置的动作)
[0192]接着,以下基于【附图说明】上述的分光测量装置I的动作。
[0193]图10是示出分光测量系统的动作的一个例子的流程图。
[0194]首先,在分光测量装置IA中,与第一实施方式同样,通过用户操作设定测量模式。
[0195]设定测量模式时,滤波器驱动部21基于测量模式,将意为向静电致动器55施加与目的波长对应的驱动电压的指令信号输出到电压控制部13,开始波长可变干涉滤波器5的驱动。同时,受光控制部22使摄像元件11实施电荷传输,输出检测信号(步骤S11)。此夕卜,在分光测量装置IA中,与第一实施方式同样,在驱动开始后传输的电荷被消去,而不作为检测值参考。
[0196]接着,稳定化检测部14检测波长可变干涉滤波器5的间隙尺寸稳定在设定值(步骤 S12)ο
[0197]波长可变干涉滤波器5的驱动开始、波长可变干涉滤波器5的间隙尺寸成为设定值,间隙尺寸稳定时,从稳定信号输出部142输出的稳定信号从低变为高。这样地,稳定化检测部14输出表示稳定化的检测的高的稳定信号。
[0198]这里,受光控制部22在接收不表示稳定化的检测的低的稳定信号的期间,继续不存储电荷的非受光期间。即,如图9所示,受光控制部22控制摄像元件11,使得在电荷传输时间结束后到非受光期间结束的期间,成为不进行电荷的存储的空白时间。
[0199]受光
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