分光图像取得装置以及分光图像取得方法_2

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波长可变干设滤波器的光的波长分布W及摄像 图像的图像范围的图。
[0036] 图8是示出根据波长分割透过第=实施方式中的波长可变干设滤波器的光的区 域的图。
[0037] 图9是示出透过第四实施方式中的波长可变干设滤波器的光的波长分布、摄像图 像的图像范围W及生成的合成图像的图。
[00測符号说明
[0039] 1…分光相机(分光图像取得装置)、5…波长可变干设滤波器、12…摄像模块、 15…控制部、51…固定基板、52…可动基板、54…固定反射膜、55…可动反射膜、56…静电致 动器(间隙变更部)、121…入射光学系统、122…摄像部、122A…摄像像素、123…滤波器驱 动电路、151…存储部、152…处理部、153…滤波控制部、154…光谱测定部、155…图像处理 部。
【具体实施方式】
[0040] 第一实施方式
[0041] W下根据附图对本发明所设及的第一实施方式的分光图像取得装置即分光相机 进行说明。
[0042] 分光相机的概略构成
[0043] 图1是示出本发明的第一实施方式所设及的分光相机的概略构成的概略图。
[0044] 分光相机1相当于本发明的分光图像取得装置,是拍摄摄像对象的分光图像的装 置。 W45] 如图1所示,分光相机1具备摄像模块12、显示器13、操作部14、W及控制部15, 运些各构成被容纳于外装壳体11中。作为运样的分光相机1可W例示例如具备相机功能 的现有的各种装置,例如可W使用智能手机、平板终端、数码相机等。而且,另外还可W是具 备光源的构成。作为光源可W根据取得对象的分光图像进行选择,例如在取得近红外区域 的分光图像的情况下可W使用近红外线L邸等。
[0046] 摄像模块的构成
[0047] 摄像模块12接收入射光而取得图像。该摄像模块12具备入射光学系统121、本发 明的分光滤波器即波长可变干设滤波器5、摄像部122、W及滤波器驱动电路123。
[0048] 入射光学系统的构成 W例入射光学系统121使从设置于外装壳体11的入射窗射入的光(对象物的像)在 摄像部122成像。作为该入射光学系统121可W例示将入射光W平行于光的主光轴的方式 导入波长可变干设滤波器5的远屯、光学系统等。
[0050] 摄像部的构成
[0051] 摄像部122可W使用例如CCD或CMOS等图像传感器等。摄像部122具有与摄像 图像的各像素对应的摄像像素122A配置为矩阵状的二维阵列构造。然后,各摄像像素122A 向控制部15输出基于接收到的光量的信号值。
[0052] 另外,在本实施方式中,为了说明的简化,各摄像像素中的灵敏度一定,且分光波 长带中的各波长成分中的灵敏度也一定。
[0053] 波长可变干设滤波器的构成
[0054] 图2是示出波长可变干设滤波器5的概略构成的俯视图。图3是沿图2的A-A' 线截断的波长可变干设滤波器5的概略构成的截面图。 阳化5] 如图2 W及图3所示,波长可变干设滤波器5具备固定基板51 W及可动基板52。 运些固定基板51 W及可动基板52分别由例如各种玻璃或水晶等形成,在本实施方式中,由 石英玻璃构成。然后,运些基板51、52如图3所示通过利用接合膜53(第一接合膜531 W 及第二接合膜532)而接合,构成为一体。具体而言,固定基板51的第一接合部513 W及可 动基板52的第二接合部523利用例如由W硅氧烷为主成分的等离子体聚合膜等构成的接 合膜53而接合。
[0056] 另外,在W后的说明中,将从固定基板51或者可动基板52的基板厚度方向观察的 俯视观察、即从固定基板51、接合膜53 W及可动基板52的层叠方向观察波长可变干设滤波 器5的俯视观察称为滤波器俯视观察。
[0057] 如图3所示,在固定基板51设置有构成本发明的一对反射膜的一个的固定反射膜 54。而且,在可动基板52设置有构成本发明的一对反射膜的另一个的可动反射膜55。运些 固定反射膜54 W及可动反射膜55间隔着反射膜间间隙Gl而相对配置。
[0058] 并且,在波长可变干设滤波器5设置有用于调整反射膜54、55间的间隙Gl的距离 (间隙尺寸)的本发明的间隙变更部即静电致动器56。该静电致动器56具备设置于固定基 板51的固定电极561、设置于可动基板52的可动电极562,通过各电极561、562相对而构 成。运些固定电极561、可动电极562间隔着电极间间隙而相对。在此,运些电极56U562 可W是分别直接设置于固定基板51 W及可动基板52的基板表面的构成,也可W是间隔着 其他膜部件而设置的构成。
[0059] 另外,在本实施方式中,例示了形成反射膜间间隙Gl小于电极间间隙的构成,但 是也可W例如随着利用波长可变干设滤波器5而透过的波长带不同,而形成反射膜间间隙 Gl大于电极间间隙。 W60] 而且,在滤波器俯视观察中,可动基板52的一边侧(例如图2中的边C3-C4)比固 定基板51的边C3'-C4'更向外侧突出。该可动基板52的突出部分是不与固定基板51接 合的电装部526,从固定基板51侧观察波长可变干设滤波器5时露出的面是设置后面叙述 的电极垫564P、565P的电装面524。
[0061] 同样,在滤波器俯视观察中,固定基板51的一边侧(与电装面526相反侧)比可 动基板52更向外侧突出。
[0062] 固定基板的构成
[0063] 在固定基板51利用蚀刻形成有电极配置槽511 W及反射膜设置部512。该固定基 板51相对于可动基板52形成大的厚度尺寸,不产生由对固定电极561 W及可动电极562 间施加电压时的静电引力或固定电极561的内部应力引起的固定基板51的晓曲。
[0064] 电极配置槽511在滤波器俯视观察中,形成为W固定基板51的滤波器中屯、点0为 中屯、的环状。反射膜设置部512在上述俯视观察中,形成为从电极配置槽511的中屯、部向 可动基板52侧突出。该电极配置槽511的槽底面为配置固定电极561的电极设置面511A。 而且,反射膜设置部512的突出前端面成为反射膜设置面512A。 W65] 在电极设置面511A设置有构成静电致动器56的固定电极561。该固定电极561 设置于电极设置面511A中与后面叙述的可动部521的可动电极562相对的区域。而且可 W形成,在固定电极561上层叠用于确保固定电极561 W及可动电极562间的绝缘性的绝 缘膜的构成。
[0066] 然后,在固定基板51上设置有连接于固定电极561的外周边的固定引出电极563。 沿着从电极配置槽511向边C3' -C4'侧(电装部526侧)形成的连接电极槽(图示略)设 置该固定引出电极563。在该连接电极槽设置向可动基板52侧突出设置的凸块部565A,固 定引出电极563延伸至凸块部565A上。然后,在凸块部565A上与设置于可动基板52侧的 固定连接电极565抵接并电连接。该固定连接电极565从与连接电极槽相对的区域延伸至 电装面524,在电装面524构成固定电极垫565P。
[0067] 另外,在本实施方式中,示出在电极设置面51IA设置一个固定电极561的构成,例 如还可W形成设置成为W滤波器中屯、点0为中屯、的同屯、圆的两个电极的构成(双层电极构 成)等。另外,可W形成在固定反射膜54上设置透明电极的构成,还可W形成使用导电性的 固定反射膜54从该固定反射膜54在固定侧电装部形成连接电极、此时作为固定电极561, 可W采用根据连接电极的位置而一部分欠缺的构成等。 W側反射膜设置部512如上所述与电极配置槽511在同轴上,形成为比电极配置槽511 小的直径尺寸的大致圆柱状,具备与该反射膜设置部512的可动基板52相对的反射膜设置 面 512A。
[0069] 如图3所示,在该反射膜设置部512设置有固定反射膜54。作为该固定反射膜54 可W使用例如Ag等金属膜、Ag合金等合金膜。而且,还可W使用例如使高折射层为Ti〇2、 使低折射层为Si化的电介质多层膜。并且,可W使用在介电体多层膜上层叠金属膜(或者 合金膜)的反射膜、在金属膜(或者合金膜)上层叠介电体多层膜的反射膜、将单层的折射 层(Ti〇2或SiO 2等)和金属膜(或者合金膜)层叠的反射膜等。
[0070] 而且,在固定基板51的光入射面(未设置固定反射膜54的面)上、在对应于固定 反射膜54的位置可W形成防反射膜。该防反射膜可W通过低折射率膜W及高折射率膜互 相层叠而形成,使固定基板51的表面的可见光的反射率降低,使透过率增大。
[0071] 然后,固定基板51的与可动基板52相对的面中、没有利用蚀刻形成电极配置槽 511、反射膜设置部512 W及连接电极槽的面构成第一接合部513。在该第一接合部513设 置有第一接合膜531,通过将该第一接合膜531与设置于可动基板52的第二接合膜532接 合,如上所述将固定基板51 W及可动基板52接合。
[0072] 可动基板的构成 阳073] 可动基板52具备W滤波器中屯、点0为中屯、的圆形的可动部521、和与可动部521 同轴并保持可动部521的保持部522。
[0074] 可动部521形成为厚度尺寸比保持部522大。该可动部521在滤波器俯视观察中 形成为至少直径尺寸大于反射膜设置面512A的外周边的直径尺寸。并且,在该可动部521 设置有可动电极562 W及可动反射膜55。
[0075] 另外,与固定基板51同样,在可动部521的与固定基板51相反侧的面上可W形成 防反射膜。运样的防反射膜可W通过将低折射率膜W及高折射率膜互相层叠而形成,可W 使在可动基板52的表面的可见光的反射率降低,使透过率增大。
[0076] 可动电极562间隔着规定的电极间间隙与固定电极561相对,形成为与固定电极 561同一形状的环状。该可动电极562与固定电极561-起构成静电致动器56。而且,在 可动基板52设置有与可动电极562的外周边连接的可动连接电极564。该可动连接电极 564从可动部521沿着与设置于固定基板51的连接电极槽(图示略)相对的位置横跨电装 面524而设置,在电装面524构成与内侧端子部电连接的可动电极垫564P。 阳077] 而且,在可动基板52如上所述设置有固定连接电极565,该固定连接电极565经由 凸块部565A(参照图2)与固定引出电极563连接。
[0078] 可动反射膜55间隔着间隙Gl与固定反射膜54相对而设置于可动部521的可动 面521A的中屯、部。作为该可动反射膜55可使用与上述固定反射膜54同一构成的反射膜。
[0079] 另外,在本实施方式中,如上所述,示出电极间间隙大于反射膜间间隙Gl的尺寸 的例子,然而并不限定于此。例如,在使用红外线或远红外线时等,可W是根据分光图像的 取得对象波长带而间隙Gl的尺寸大于电极间间隙的尺寸的构成。
[0080] 保持部522是包围可动部521的周围的膜片,形成厚度尺寸小于可动部521。运 样的保持部522比可动部521容易晓曲,由于微小的静电引力就可W使可动部521向固定 基板51侧位移。此时由于可动部521比保持部522厚度尺寸大,刚性增大,因此即使在保 持部522由于静电引
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