分光图像拍摄装置、分光图像拍摄方法_2

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到的目标波长的光生成分光图像。在这样的分光图 像拍摄方法中,与上述发明相同,由于在波长可变干涉滤波器的前段,不需要用于使入射光 的入射角一致的光学部件,所以能够实现装置的小型化。另外,通过获取由各像素接收的光 的中心波长,能够获取高精度的分光图像。
【附图说明】
[0032] 图1是表不本发明的第一实施方式的分光相机的不意结构的不意图。
[0033] 图2是表不第一实施方式的分光相机的不意结构的框图。
[0034] 图3是表示第一实施方式的波长可变干涉滤波器的示意结构的俯视图。
[0035] 图4是在图3的B - B线处切断的波长可变干涉滤波器的剖面图。
[0036] 图5是表示使用了第一实施方式的分光相机的分光图像拍摄方法的流程图。
[0037] 图6是表示在第一实施方式中,通过波长可变干涉滤波器以及聚光透镜并由拍摄 部接收的光的光路的图。
[0038] 图7是表示由拍摄部拍摄到的拍摄图像的一个例子的图。
[0039] 图8是表示在第二实施方式中,通过波长可变干涉滤波器以及聚光透镜并由拍摄 部接收的光的光路的图。
[0040] 图9是图8中的反射膜附近的放大后的放大图。
[0041] 图10是表示第三实施方式中的表数据的一个例子的图。
[0042] 图11是第四实施方式中的分光相机的分光图像拍摄方法的流程图。
[0043] 图12是表示本发明的一变形例中的由拍摄部接收的光的光路的图。
【具体实施方式】
[0044] [第一实施方式]
[0045] 以下,基于附图,对本发明的第一实施方式进行说明。
[0046] [分光相机的不意结构]
[0047] 图1是表不本发明的第一实施方式的分光相机的不意结构的不意图。图2是表不 分光相机的不意结构的框图。
[0048] 分光相机1相当于本发明的分光图像拍摄装置,是拍摄拍摄对象的分光图像的装 置。
[0049] 如图1所示,本实施方式的分光相机1具备拍摄主体10以及以相对于拍摄主体10 能够拆装的方式构成的滤波器部20。
[0050] [拍摄主体的结构]
[0051] 如图1所示,拍摄主体10具备外装框体11、拍摄模块12、显示器13、操作部14以 及控制部15。作为拍摄主体10,例如能够例示具备相机功能的现有的各种装置,例如,能够 使用智能手机、平板终端、数码相机等。
[0052] 外装框体11收纳构成拍摄主体10的各部件。另外,在外装框体11,以能够自由拆 装的方式设置有滤波器部20。作为向外装框体11的滤波器部20的拆装结构,例如能够例 示在外装框体11设置卡爪等卡合部,并使卡合部与设置于滤波器部20的卡止部卡合的结 构等。另外,也可以是将滤波器部20中所设置的盖部件嵌入外装框体11的结构等。
[0053] [拍摄模块的结构]
[0054] 拍摄模块12根据控制部15的控制,接收入射光,获取图像。该拍摄模块12具备 聚光透镜121 (聚光单元)以及接收入射光的拍摄部122。
[0055] 聚光透镜121使从设置于拍摄主体10的入射窗入射的光(对象物的像)在拍摄 部122成像。此外,在图1中,图示单个聚光透镜121,但也可以组合多个透镜来构成。通过 聚光透镜121,决定由拍摄部122拍摄的图像的视场角Θ。
[0056] 拍摄部122例如能够使用CCD、CMOS等图像传感器等。拍摄部122具有将与拍摄 图像的各像素(图像像素)的位置对应的像素123配置成矩阵状的二维阵列结构。而且, 将以由各像素123接收到的光量作为各图像像素的光量的图像(图像信号)输出至控制部 15。
[0057] 在这里,在本实施方式中,将位于二维阵列结构的中心的像素123称为中心像素 123A。该中心像素123A检测拍摄图像中的中心图像像素的光量。另外,将位于二维阵列结 构的最外周的像素123称为外周像素123B。该外周像素123B对拍摄图像中的最外周部的 图像像素检测光量。
[0058] [显示器的结构]
[0059] 显示器13按照面对外装框体11的显示窗的方式设置。作为显示器13,只要是能 够显示图像的结构,可以是任意的结构,例如能够例示液晶面板、有机EL面板等。
[0060] 另外,本实施方式的显示器13为具备触摸面板的结构,也可以将该触摸面板作为 操作部14之一。
[0061] [操作部的结构]
[0062] 操作部14如上述那样由设置于外装框体11的快门按钮、设置于显示器13的触摸 面板等构成。若由用户进行输入操作,则操作部14将与输入操作对应的操作信号输出至控 制部15。此外,作为操作部14,并不局限于上述的结构,例如也可以是代替触摸面板而设置 了多个操作按钮等的结构等。
[0063] [控制部的结构]
[0064] 控制部15例如通过组合CPU等运算电路、存储器等存储电路而构成,控制分光相 机1的整体动作。如图2所示,该控制部15具备存储部151以及处理部152。在存储部151 记录有用于控制分光相机1的各种数据、各种程序。
[0065] 作为存储于存储部151的各种数据,例如能够举出相对于对后述的波长可变干涉 滤波器5的静电致动器56施加的电压,而记录了透过波长可变干涉滤波器5的中心点0 (参 照图3)并由在拍摄部122中被配置在阵列中心的像素123A接收的光的波长的V - λ数 据。另外,在存储部151,分别存储有从拍摄主体10中的聚光透镜121到拍摄部122的距 离、拍摄部122的各像素123的距阵列中心的距离。
[0066] 另外,作为各种程序,例如能够列举分光拍摄程序、分光光谱测定程序等。作为拍 摄主体10,在使用经由智能手机、平板终端等的网络能够与服务器装置进行通信的结构的 情况下,能够通过从服务器装置下载来得到这些程序。
[0067] 处理部152读入存储部151所存储的各种程序并执行,从而如图2所示,作为接收 光波长获取部153、测定控制部154、光谱运算部155以及图像生成部156等发挥作用。
[0068] 接收光波长获取部153获取由拍摄部122中的各像素 123接收的光的中心波长。
[0069] 测定控制部154控制滤波器部20以及拍摄部122,对由各像素 123接收的光的波 长进行调整,并获取该光的光量。
[0070] 光谱运算部155基于获取到的各像素 123的光量,来运算构成拍摄图像的各图像 像素中的分光光谱。
[0071] 图像生成部156生成所希望的目标波长的分光图像。
[0072] 此外,各功能结构的详细说明后述。
[0073] [滤波器部的结构]
[0074] 如图1所示,滤波器部20具备滤波器框体21、波长可变干涉滤波器5以及驱动控 制部22。波长可变干涉滤波器5以及驱动控制部22被收纳在滤波器框体21内。另外,滤 波器框体21被设置成相对于拍摄主体10的外装框体11能够拆装。
[0075] [波长可变干涉滤波器的结构]
[0076] 图3是表示波长可变干涉滤波器5的示意结构的俯视图。图4是表示在图3的 B - B线处切断的波长可变干涉滤波器5的示意结构的剖面图。
[0077] 如图3以及图4所示,波长可变干涉滤波器5具备固定基板51以及可动基板52。 这些固定基板51以及可动基板52分别例如由各种玻璃、水晶等形成,在本实施方式中,由 石英玻璃构成。而且,如图4所示,这些基板51、52通过由接合膜53 (第一接合膜531以及 第二接合膜532)接合,从而一体地构成。具体而言,固定基板51的第一接合部513以及可 动基板52的第二接合部523例如通过由以硅氧烷为主要成分的等离子体聚合膜等构成的 接合膜53来接合。
[0078] 此外,在以下的说明时,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,换句话说,从固定基板51、接合膜53以及可动基板52的层叠方向观察波长可变干涉 滤波器5的俯视,称为滤波器俯视。
[0079] 如图4所示,在固定基板51设置有构成本发明的一对反射膜中的一方的固定反射 膜54。另外,在可动基板52设置有构成本发明的一对反射膜中的另一方的可动反射膜55。 这些固定反射膜54以及可动反射膜55隔着反射膜间间隙Gl对置配置。
[0080] 而且,在波长可变干涉滤波器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和设置于可动基板52的可动电极562,通过各电极56U562对置而构成。这些固定电 极561、可动电极562隔着电极间间隙对置。这里,这些电极56U562可以是分别直接设置 于固定基板51以及可动基板52的基板表面的结构,也可以是经由其他的膜部件设置的结 构。
[0081] 此外,在本实施方式中,例示反射膜间间隙Gl形成得比电极间间隙小的结构,但 是例如根据通过波长可变干涉滤波器5而透过的波长范围,也可以比电极间间隙大地形成 反射膜间间隙G1。
[0082] 另外,在滤波器俯视时,可动基板52的一边侧(例如,图3中的边C3 - C4)比固 定基板51的边C3' - Cf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 合的电气安装部526,在从固定基板51侧观察波长可变干涉滤波器5时露出的面为设置后 述的电极焊盘564P、565P的电气安装面524。
[0083] 同样地,在滤波器俯视时,固定基板51的一边侧(与电气安装部526相反侧)比 可动基板52向外侧突出。该固定基板51的突出部分例如为将波长可变干涉滤波器5固定 于封装框体等时的定位部514。
[0084] (固定基板的结构)
[0085] 在固定基板51,通过蚀刻形成有电极配置槽511以及反射膜设置部512。该固定 基板51没有由对固定电极561以及可动电极562间施加了电压时的静电吸引力、固定电极 561的内部应力引起的固定基板51的弯曲。
[0086] 在滤波器俯视时,电极配置槽511形成为以固定基板51的滤波器中心点0为中心 的环状。在上述俯视时,反射膜设置部512以从电极配置槽511的中心部向可动基板52侧 突出的方式形成。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。另
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