本發明專利技術提供能夠低成本且小型化的分光圖像拍攝裝置以及分光圖像拍攝方法。分光相機具備：波長可變干涉濾波器(5)，其具有一對反射膜(54、55)以及能夠變更一對反射膜(54、55)的間隙尺寸的靜電致動器；拍攝部(122)，其具有配置成二維陣列結構的多個像素(123)，接收透過波長可變干涉濾波器(5)的光；以及接收光波長獲取部，其針對拍攝部(122)的各像素(123)，獲取入射至該像素的光的中心波長，接收光波長獲取部獲取由各像素接收的光的基于射向一對反射膜的入射位置處的入射角的中心波長。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及。
技術介紹
以往，已知有使入射光入射至法布里-泊羅標準具（Fabry-Perot etalon)(波長 可變干涉濾波器）且使規定波長的光透過并利用拍攝元件進行拍攝，從而拍攝分光圖像的 分光圖像拍攝裝置（例如，參照專利文獻1)。 在波長可變干涉濾波器中，與相互對置的一對反射膜的反射膜間的間隙尺寸對應 的光透過。因此，在使入射光相對于一對反射膜以不同的角度入射的情況下，反射膜間的光 學距離各不相同，各不相同的波長的光透過。因此，在專利文獻1所記載的裝置中，在波長 可變干涉濾波器的前段以及后段配置光纖板，使入射至波長可變干涉濾波器的入射光的入 射角一致成與反射膜正交從而成為平行光線。由此，射向波長可變干涉濾波器的入射光的 入射角一致，所希望波長的光透過，該波長的分光圖像被拍攝。 專利文獻1 :日本特開2000 - 162043號公報 然而，在專利文獻1所記載的裝置中，由于在波長可變干涉濾波器的前后配置光 纖板，所以存在相應地光學系統大型化的課題。特別是，近年來，例如有移動電話、智能手 機、數碼相機等小型且薄型的便攜式拍攝裝置，希望對這樣的拍攝裝置安裝設置有波長可 變干涉濾波器的光學模塊來拍攝分光圖像。然而，如上述那樣，若將用于使射向波長可變干 涉濾波器的入射光的入射角一致的入射光學系統設置于光學模塊，則光學模塊大型化，進 而安裝了該光學模塊的拍攝裝置也大型化，便攜性惡化。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供小型且性能良好的分光圖像拍攝裝置以及分光圖像拍攝 方法。 本應用例的分光圖像拍攝裝置具備：拍攝部，其具有多個像素，接收由聚光單元引 導的光；波長可變干涉濾波器，其具有一對反射膜以及能夠變更上述一對反射膜的間隙尺 寸的間隙變更部，并且被配置在向上述拍攝部入射的光的光路上；以及接收光波長獲取部， 其獲取入射至上述多個像素的每一個的光的中心波長，上述接收光波長獲取部獲取由上述 多個像素的每一個接收的光的基于射向上述一對反射膜的一方的入射位置處的入射角的 上述中心波長。 上述多個像素也可以配置為二維陣列結構。 在本應用例中，由拍攝部的各像素接收透過波長可變干涉濾波器的光從而得到拍 攝圖像。此時，接收光波長獲取部針對各像素，獲取基于射向反射膜的入射位置處的入射角 的中心波長。 在這里，像素所接收的光在其光路上以某個已決定的入射角入射至波長可變干涉 濾波器的一對反射膜，在一對反射膜間以與該入射角對應的光學距離多重干涉后，所選擇 的波長的光透過并被像素接收。即，入射至像素的光為與間隙尺寸和入射角對應的規定波 長的光。在這樣的本應用例中，在波長可變干涉濾波器的前段，不需要用于使入射光的入射 角一致的光學部件，從而能夠提供小型的分光圖像拍攝裝置。另外，能夠通過接收光波長獲 取部獲取入射至各像素的光的中心波長，所以能夠獲取高精度的分光圖像。 在本應用例的分光圖像拍攝裝置中，優選上述接收光波長獲取部基于上述拍攝部 與上述聚光單元之間的距離、和從上述多個像素中的配置在上述拍攝部的中心的像素到上 述多個像素中的規定像素的距離，計算在上述規定像素所接收的光的中心波長。 在本應用例中，基于從聚光單元到拍攝部的距離L、和從配置在拍攝部的中心的像 素到規定像素的距離X，來計算由該規定像素接收的光的中心波長。透過波長可變干涉濾波 器的光的波長λ利用反射膜間的介質的折射率 n、反射膜間的間隙尺寸d、次數m以及射向 一對反射膜的入射光的入射角Φ來求出。 另外，射向反射膜的入射光的入射角能夠通過使用距離L、x，利用簡單的三角函數 容易地計算出。另外，這些距離Ux為設備固有的已知的值。因此，接收光波長獲取部能夠 容易地計算出入射至各像素的光的波長λ。 在本應用例的分光圖像拍攝裝置中，優選上述接收光波長獲取部基于與通過上述 聚光單元入射至配置在上述拍攝部的最外周的像素的光對應的上述入射角、和從配置在上 述拍攝部的中心的像素到配置在上述拍攝部的最外周的像素的距離，計算上述拍攝部與上 述聚光單元之間的距離。 在本應用例中，基于針對入射至配置在拍攝部的最外周的像素的光的入射光的入 射角Θ、和從配置在拍攝部的中心的像素到配置在最外周的像素的距離X，來計算上述距 離。這里，入射角Θ是相機的視場角，在一般的拍攝裝置中為分別預先設定的已知的值。 在這樣的本應用例中，即使在從聚光單元到拍攝部的距離L不清楚的情況下，也 能夠如上述那樣基于視場角Θ和距離X，容易地計算距離L。因此，與上述專利技術相同，能夠 容易地計算出入射至各像素的光的中心波長。 在本應用例的分光圖像拍攝裝置中，優選具有存儲部，該存儲部存儲有以與多個 上述間隙尺寸的每一個對應的方式記錄了入射至上述多個像素的每一個的光的中心波長 的表數據，上述接收光波長獲取部基于上述表數據，獲取在上述多個像素的每一個所接收 的光的中心波長。 在本應用例中，接收光波長獲取部基于存儲部所存儲的表數據，來獲取在各像素 所接收的光的中心波長。即，接收光波長獲取部獲取通過間隙變更部變更后的一對反射膜 間的間隙尺寸，并從與該間隙尺寸對應的表數據中獲取由各像素接收的光的中心波長。在 該情況下，不需要如上述專利技術那樣的中心波長的計算處理，能夠更加容易地針對各像素獲 取所接收的光的中心波長。另外，即使在沒有與表數據對應的相對于間隙尺寸的中心波長 的情況下，也能夠容易地進行插值處理。 在本應用例的分光圖像拍攝裝置中，優選上述接收光波長獲取部獲取由上述多個 像素的每一個接收的光的基于射向上述一對反射膜的一方的入射位置處的上述間隙尺寸 以及上述入射角的上述中心波長。 在本應用例中，獲取除了基于如上述的專利技術那樣的射向一對反射膜的入射光的入 射角以外，還基于該入射位置處的間隙尺寸的中心波長。換句話說，在波長可變干涉濾波器 中，存在一對反射膜間的間隙尺寸產生偏差的情況。在該情況下，根據光的入射位置而透過 光的波長發生變動。與此相對，在本應用例中，例如，通過在制造時檢查間隙尺寸的偏差，從 而準確地把握與各像素對應的相對于入射位置的間隙尺寸。而且，獲取考慮了這樣的間隙 尺寸的偏差的由像素接收的光的中心波長。由此，能夠進行更高精度的分光圖像的拍攝。 在本應用例的分光圖像拍攝裝置中，優選具備：測定控制部，其使上述間隙變更部 依次變更上述一對反射膜的間隙尺寸；以及圖像生成部，其基于由上述多個像素的每一個 接收到的目標波長的光的光量，生成相對于上述目標波長的分光圖像。 在本應用例中，通過測定控制部使間隙尺寸依次變化，從而獲取在各像素的光量。 此時，以使得得到目標波長的分光圖像的各像素（圖像像素）的光量，依次使間隙尺寸變 化。然后，圖像生成部基于由各像素接收到的目標波長的光的光量，生成分光圖像。例如， 在以間隙尺寸Ga且在像素 A(與拍攝圖像中的圖像像素 Pa對應）接收目標波長λ的光， 以間隙尺寸Gb且在像素 B(與拍攝圖像中的圖像像素 Pb對應）接收目標波長λ的光的情 況下，使間隙尺寸依次變化為Ga、Gb。而且，將間隙尺寸Ga時的在像素 A的接收光量作為 圖像像素 Pa的值，將間隙尺寸Gb時的在像素 B的接收光量作為像素 Pb的值，來合成分光 圖像。 由此，能夠合成將所希望的目標波長的光的光量作為各圖像像素的像素值（例如 亮度本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種分光圖像拍攝裝置，其特征在于，具備：拍攝部，其具有多個像素，接收由聚光單元引導的光；波長可變干涉濾波器，其具有一對反射膜以及能夠變更所述一對反射膜的間隙尺寸的間隙變更部，被配置在向所述拍攝部入射的光的光路上；以及接收光波長獲取部，其獲取入射至所述多個像素的每一個的光的中心波長，所述接收光波長獲取部獲取由所述多個像素的每一個接收的光的基于射向所述一對反射膜的一方的入射位置處的入射角的所述中心波長。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：佐野朗，廣久保望，
申請(專利權)人：精工愛普生株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。