CN104748846A - 分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法 - Google Patents

分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法。分光测量系统具备：拍摄装置(3)，具备拍摄图像的拍摄元件(312)；以及分光模块(2)，具备波长可变干涉滤波器以及安装部(8)，安装部(8)保持波长可变干涉滤波器，并装卸自如地安装于拍摄装置(3)，在向拍摄装置(3)进行安装时，安装部(8)能够将该波长可变干涉滤波器配置于向拍摄元件(312)入射的入射光的光路上。

Description

分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法
技术领域
本发明涉及分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法。
背景技术
目前已知有利用拍摄元件接收经过分光元件分光后的光并获取受光量，从而进行分光测量的分光测量装置(例如参照专利文献1)。
专利文献1所述的分光仪(分光测量装置)一体地具备干涉仪(波长可变干涉滤波器)和检测器(拍摄元件)，在干涉仪中，一对光学元件相对配置，通过使上述光学元件间的间隔发生变化，可以改变光的透射特性。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第8130380号说明书
发明内容
发明要解决的技术问题
上述专利文献1中所述的现有的分光测量装置是分光元件和拍摄元件一体组装于其中的装置。因此，可事先设计、制造为专门(特化)进行分光测量的分光测量装置。因此，这样的分光测量装置通常容易提高测量精度。
但是，被制造成可进行高精度测量的分光测量装置通常价格昂贵。并且，这样的分光测量装置由于专门进行分光测量，因此，除了分光测量以外，不适用于其它用途(例如，不进行分光状态下的拍摄)，在某些情况下通用性很低。这样，由于现有的分光测量装置在某些情况下通用性很低，因此难以普及。
本发明的目的在于提供可以提高通用性的分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法。
用于解决技术问题的方案
本发明的分光测量系统的特征在于，具备：拍摄装置，具备拍摄图像的拍摄元件；以及分光模块，具备分光部和安装部，所述分光部从入射光选择规定波长的光并使该光出射，且能改变出射的出射光的波长，所述安装部保持所述分光部，且装卸自如地设置于所述拍摄装置，在安装于所述拍摄装置时，所述安装部使所述分光部配置于向所述拍摄元件入射的入射光的光路上。
在本发明的分光测量系统中，分光模块构成为可相对于拍摄装置自由装卸。
在这样的构成中，可以使分光模块与拍摄装置分开。作为拍摄装置，可以使用数码相机、智能手机等一般普及的具有拍摄功能的装置。因此，可以提供通用性高的分光测量系统。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述安装部具备定位部，所述定位部保持所述分光部，在所述安装时相对于所述入射光的光轴进行所述分光部的定位。
在本发明中，在将分光模块安装于了拍摄装置时，可以通过定位部相对于入射光的光轴进行分光部的定位。在此，定位部决定分光部相对于光轴的角度、与光轴交叉的方向上的位置。
一旦相对于入射光轴的分光部的位置、角度超过允许范围而发生偏离，则分光测量的精度就有可能下降。例如，在采用法布里-珀罗标准具作为分光部时，一旦入射光的角度改变，则选择波长会发生变化。另外，一旦在与光轴交叉的方向发生位置偏离，则光有可能入射到作为法布里-珀罗标准具发挥作用的有效区域之外。这样，有可能分光部的位置、角度发生变化而不能以期望的精度实施分光测量。对此，在本发明中，通过实施定位，可以抑制上述弊端的发生。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述定位部具备：分光保持部，保持所述分光部；抵接部，设置于所述分光保持部，从所述分光保持部向所述拍摄装置突出，突出方向的前端面与所述拍摄装置抵接；以及施力部，朝所述拍摄装置侧对所述分光保持部施力。
在本发明中，分光保持部被施力部施力，设置于分光保持部的抵接部与拍摄装置抵接。由此，被分光保持部保持的分光部被定位。在这样的构成中，光将分光模块安装于拍摄装置即可在不进行复杂的设定操作的情况下进行分光部的定位。并且，通过施力部将设置有抵接部的分光保持部向拍摄装置侧施力，通过这一简单的构成就可以进行分光部的定位。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述安装部具备：基部，设有所述分光部，并沿着所述拍摄装置的光入射侧的面配置；以及侧壁部，与所述基部连续，在所述安装时覆盖沿着所述入射光的光轴的所述拍摄装置的侧面，在所述侧壁部的内表面设有多个凸部，所述凸部向与所述光轴交叉的方向突出，在所述安装时与所述侧面抵接。
在本发明中，安装部以通过在内表面设置有多个凸部的侧壁部覆盖拍摄装置的侧面的状态安装于拍摄装置。此时，安装部在凸部与拍摄装置的侧面抵接的状态下安装于拍摄装置。
在这样的构成中，凸部的前端与拍摄装置的侧面抵接，在与光轴交叉的方向上的拍摄装置与安装部的相对位置被固定。通过适当地设定该凸部的前端的位置，从而可以设定拍摄装置与安装部的位置。此时，由于设定前端的位置即可，因此可以更适当地设定交叉方向上的位置。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述安装部具备位置变更部，所述位置变更部使所述分光部的位置在配置于所述拍摄元件的所述光路上的配置位置与从所述光路上退避的退避位置之间变更。
在本发明中，安装部在配置位置与退避位置之间变更定位部的位置。
在这样的构成中，在实施分光测量时，可以使定位部移动到配置位置，相反，在不实施分光测量而拍摄普通图像时，移动到退避位置。因此，不用拆卸分光模块就可以拍摄普通图像。因此，可以提高在进行分光图像拍摄和普通图像拍摄这两种用途下使用时的便利性。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述安装部具备：基部，设有所述分光部，并沿着所述拍摄装置的光入射侧的面配置；以及夹持部，设于所述基部，在所述安装时从与所述入射光的光轴交叉的方向夹持所述拍摄装置。
在本发明中，通过夹持部夹持拍摄装置，从而分光模块被安装在拍摄装置上。在这样的构成中，通过用夹持部夹持拍摄装置这一简单的操作就可以将分光模块安装在拍摄装置上。因此，可以容易地相对于拍摄装置进行分光模块的装卸，可以提高便利性。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述夹持部具备：第一接触部，与沿着所述光轴的所述拍摄装置的侧面中的、彼此相对的各侧面中的一个接触；第二接触部，与所述各侧面中的另一个接触；以及连结部，在与所述光轴交叉的方向上，以所述第一接触部和所述第二接触部这些各接触部之间的距离能自由变更的方式连结所述各接触部，并且，所述基部在所述连结部上以能够移动的方式设置于所述各接触部之间，在所述安装时，使所述各接触部从与所述光轴交叉的方向接触并夹持所述拍摄装置。
在本发明中，一对接触部以可改变夹持方向的距离的方式通过连结部连结。进而，基部构成为可沿着连结部移动。
在这样的构成中，可以将分光模块安装于多种宽度尺寸的拍摄装置。并且，可以根据拍摄装置的拍摄元件的位置移动基部，可以将分光元件的位置设定在拍摄元件的光路上。因此，还可以将分光模块构成为能够安装于宽度尺寸、拍摄元件的位置不同的多种拍摄装置上，可以提供通用性高的分光测量系统。
另外，可以在实施分光测量时，预先使基部移动至入射光的光路上，相反，在不实施分光测量而拍摄普通图像时，使之从光路上退避。因此，即使不拆下分光模块也可以拍摄普通图像。因此，可以提高拍摄分光图像和拍摄普通图像这两种用途下使用时的便利性。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述分光模块具备：参照板；以及移动机构，使所述参照板在被配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上的配置位置和从所述配置位置退避的退避位置之间移动。
在本发明中，分光模块具备参照板和使参照板在配置位置与退避位置之间移动的移动机构。
在这样的构成中，在拍摄参照板获得参照时，可以相对于拍摄装置将参照板适当地配置在规定的位置(配置位置)。由此，可以适当地获取参照，可以提高分光测量的精度。尤其，在将分光模块安装于任意的拍摄装置来构成分光测量系统的本发明中，可以根据拍摄装置所具有的颜色数据(色データ)、拍摄部的性能等拍摄装置的规格(仕様)来更适当地进行分光测量系统的校正。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述分光模块具备：选择的所述规定波长不同的多个分光部；变更配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上的所述分光部的变更部；以及保持所述分光部并在所述安装时相对所述入射光的光轴进行所述分光部的定位的定位部，其中，对所述多个分光部各自设有所述定位部。
在本发明中，通过变更部来变更配置在光路上的分光部。并且，对多个分光部各自设有定位部。
在这样的构成中，配置多个特性不同的分光部，可以根据需要选择要使用的分光部。例如，各分光部的可选择的波长范围分别是近红外区、可见光区、紫外区等的情况下，可以在宽的波长带获得分光图像。由此，可以扩大分光测量系统可测量的波长范围。
另外，在变更了分光部的情况下，由于每次都进行上述定位，因此，可以抑制因分光部的变更所导致的测量精度的降低。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述分光部是法布里-珀罗标准具。
在本发明中，使用法布里-珀罗标准具作为分光部。
由此，通过依次改变一对反射面间的尺寸，可以在短时间内提取多个波长的光，可以缩短测量所需的时间。另外，法布里-珀罗标准具与使用例如AOTF(Acousto-Optic Tunable Filter：声光可调谐滤波器)、LCTF(Liquid Crystal Tunable Filter：液晶可调谐滤波器)等的情况相比，可以是小型化的，可以实现分光测量系统的小型化。
在本发明的分光测量系统中，优选，还具备：位置偏离检测部，用于检测所述分光部相对于所述拍摄装置的位置偏离。
在本发明中，具备检测分光部的位置偏离的位置偏离检测部，检测将分光模块安装到了拍摄装置上时的位置偏离。由此，可以在发生了位置偏离的状态下抑制分光测量的实施。
在本发明的分光测量系统中，优选，所述位置偏离检测部通过基于所述拍摄装置拍摄到的拍摄图像检测所述拍摄图像中的所述分光模块的一部分来检测所述位置偏离。
在本发明中，当分光模块的一部分映入所拍摄的图像中时，位置偏离检测部检出该分光模块的一部分。由此，可以检测在与拍摄装置的入射光的光轴交叉的方向上的分光部的位置偏离。
在本发明的分光测量系统中，优选，还具备：区域指定部，在由所述拍摄装置拍摄到的拍摄图像中，指定与以规定的角度范围射入所述分光部的光相应的图像区域；以及分析处理部，对所述图像区域进行分析处理。
在此，规定的角度范围是指，在利用与射入分光部的光对应的拍摄图像的图像区域实施分析処理时，使分析精度在允许范围的角度范围。
在本发明中，于拍摄图像中指定与以规定的角度范围射入分光部的光对应的图像区域并对该图像区域进行分析处理。一旦光以超出规定的角度范围的角度射入分光部时，有可能发生分光部的出射光不是所期望的波长等问题。例如，在能够用作分光部的法布里-珀罗标准具中，已知出射光的波长会随入射光的角度而变化。因此，一旦将以相对于设定波长的出射光的波长的误差超出容许值的角度入射的入射光的图像区域包含在内地实施分析处理，则可能无法维持期望的分析精度。
在本发明中，可以将分析处理的对象设为基于以规定的角度范围射入分光部的光的图像区域。因此，可以抑制分析精度的下降。
在本发明的分光测量系统中，优选，还具备：显示图像的显示部；以及使所述显示部显示所述拍摄图像的显示控制部，所述显示控制部使分析区域的范围叠加在所述拍摄图像上进行显示，所述分析区域是作为所述分析处理的对象的区域，且至少包含在所述图像区域中。
在本发明中，使作为分析处理的对象的分析区域的范围与拍摄图像重叠地显示于显示部。因此，可以一面参照显示于显示部的图像，一面调整拍摄装置的拍摄方向，可以容易地调整拍摄方向，以将测量对象纳入分析区域。
本发明的分光模块的特征在于，具备：分光部，从入射光选择规定波长的光并使该光出射，且能改变出射的出射光的波长；以及安装部，保持所述分光部，且装卸自如地安装于具备拍摄图像的拍摄元件的拍摄装置，在安装于所述拍摄装置时，所述安装部使所述分光部配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上。
本发明的分光模块构成为可相对于拍摄元件自由装卸。
在这样的构成中，可以使分光模块与拍摄装置分开。作为拍摄装置，可以使用数码相机、智能手机等一般普及的具有拍摄功能的装置。因此，可以提供用于构成通用性高的分光测量系统的分光模块。
本发明的位置偏离检测方法的特征在于，所述位置偏离检测方法在分光测量系统中执行，所述分光测量系统具备：拍摄装置，具备拍摄图像的拍摄元件；以及分光模块，具备分光部和安装部，所述分光部从入射光选择规定波长的光并使该光出射，且能改变出射的出射光的波长，所述安装部保持所述分光部，并装卸自如地安装于所述拍摄装置，在安装于所述拍摄装置时，所述安装部能够使所述分光部配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上，控制所述拍摄装置和所述分光模块的控制部设置于所述拍摄装置和所述分光模块中的至少任一上，所述位置偏离检测方法执行使所述拍摄装置拍摄图像以获取拍摄图像的步骤；以及通过检测所述拍摄图像中的所述分光模块的一部分来检测位置偏离的步骤。
在本发明中，当分光模块的一部分映入所拍摄的图像中时，分光测量系统检出该分光模块的一部分。由此，可以检测在与拍摄装置的入射光的光轴交叉的方向上的分光部的位置偏离。
附图说明
图1是表示第一实施方式的分光测量系统的概略构成的框图。
图2是示意性地表示上述实施方式的分光测量系统的正视图。
图3是示意性地表示上述实施方式的分光测量系统的后视图。
图4是表示上述实施方式的波长可变干涉滤波器的概略构成的俯视图。
图5是表示上述实施方式的波长可变干涉滤波器的概略构成的截面图。
图6是示意性地表示上述实施方式的分光测量系统的截面图。
图7是示意性地表示上述实施方式的分光测量系统的截面图。
图8是示意性地表示上述实施方式的定位部周边的截面图。
图9是表示上述实施方式中的分光测量处理的一个例子的流程图。
图10是示意性地表示第二实施方式的分光测量系统的后视图。
图11是示意性地表示第三实施方式的分光测量系统的侧视图。
图12是示意性地表示上述实施方式的分光测量系统的俯视图。
图13是示意性地表示上述实施方式的一个变形例的侧视图。
图14是示意性地表示第四实施方式的分光测量系统的后视图。
图15是示意性地表示第五实施方式的分光测量系统主要部位的图。
图16是表示上述实施方式的显示部中的显示画面的一个例子的图。
图17是表示分光测量系统的一个变形例的后视图。
图18是示意性地表示分光测量系统的一个变形例的截面图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下，参照附图就本发明的第一实施方式进行说明。
[分光测量系统的构成]
图1是示意性地表示本发明的分光测量系统的概略构成的框图。
图2是表示分光测量系统的概略构成的正视图。另外，图3是表示分光测量系统的概略构成的后视图。
如图1所示，分光测量系统1具备分光模块2和拍摄装置3。分光模块2被构成为装卸自如地安装于拍摄装置3。在本实施方式中，作为拍摄装置3，例示了作为具有拍摄功能的便携式终端装置之一的智能手机。另外，作为本发明的拍摄装置，不局限于智能手机，也可以使用数码相机、平板电脑(Personal Computer：个人电脑)等具有拍摄功能的各种装置。
如图2、图3所示，分光测量系统1是在分光模块2安装在了拍摄装置3上的状态下使用。即，分光测量系统1利用拍摄装置3拍摄由分光模块2从拍摄对象X(参照图2)所反射的光中选择的波长的光，并获取分光图像。并且，分光测量系统1是根据分光图像实施例如成分分析等分析处理的系统。另外，在本实施方式中，示出了测量由拍摄对象X所反射的光的例子，但作为拍摄对象X，例如使用液晶面板等发光体的情况下，也可以将从该发光体发出的光作为测量对象光。
[分光模块的构成]
如图1、图2和图3中的至少任一所示，分光模块2具备电路基板4、波长可变干涉滤波器5、光源部6、通信部7以及安装部8。
波长可变干涉滤波器5是波长可变型的法布里-珀罗标准具。
安装部8保持电路基板4、波长可变干涉滤波器5、光源部6和通信部7，被安装于分光模块2。
分光模块2在被安装于了拍摄装置3时(以下有时也只称为安装时)，将波长可变干涉滤波器5配置于向拍摄装置3的后述的拍摄部31入射的入射光的光路上。并且，分光模块2使透过了波长可变干涉滤波器5的规定波长的光向拍摄部31入射。另外，分光模块2构成为可与拍摄装置3通信，根据来自拍摄装置3的控制信号，控制波长可变干涉滤波器5。以下就分光模块2的各部分的构成进行说明。
[波长可变干涉滤波器的构成]
图4是表示波长可变干涉滤波器的概略构成的俯视图。图5是沿图4的V-V线截面时的波长可变干涉滤波器的截面图。
波长可变干涉滤波器5例如为矩形板状的光学部件，具有固定基板51和可动基板52。这些固定基板51和可动基板52例如分别由钠玻璃、结晶性玻璃、石英玻璃、铅玻璃、钾玻璃、硼硅酸盐玻璃、无碱玻璃等各种玻璃或水晶等形成。并且，通过以例如硅氧烷为主要成分的等离子体聚合膜等形成的接合膜53(第一接合膜531和第二接合膜532)，将固定基板51的第一接合部513及可动基板的第二接合部523接合而一体地构成这些固定基板51和可动基板52。
在固定基板51上设有固定反射膜54，在可动基板52上设有可动反射膜55。这些固定反射膜54和可动反射膜55隔着间隙G1而相对配置。并且，在波长可变干涉滤波器5中设有用于调节(改变)该间隙G1的尺寸的静电致动器56。
另外，在从固定基板51(可动基板52)的基板厚度方向看波长可变干涉滤波器5的图4所示的俯视观察(以下称为滤波器俯视观察)中，固定基板51和可动基板52的平面中心点O与固定反射膜54和可动反射膜55的中心点一致，且与后述的可动部521的中心点一致。
(固定基板的构成)
在固定基板51上通过蚀刻形成有电极配置槽511和反射膜设置部512。该固定基板51的厚度尺寸被形成得大于可动基板52的厚度尺寸，固定基板51不会因在固定电极561及可动电极562之间施加电压时的静电引力、固定电极561的内部应力而发生挠曲。
另外，在固定基板51的顶点C1形成有切口部514，后述的可动电极垫564P从波长可变干涉滤波器5的固定基板51侧露出。
在滤波器俯视观察中，电极配置槽511形成为以固定基板51的平面中心点O为中心的环形。在上述俯视观察中，反射膜设置部512从电极配置槽511的中心部向可动基板52侧突出形成。该电极配置槽511的槽底面成为配置固定电极561的电极设置面511A。另外，反射膜设置部512的突出前端面成为反射膜设置面512A。
另外，在固定基板51上设有从电极配置槽511向着固定基板51的外周缘的顶点C1、顶点C2伸出的电极引出槽511B。
在电极配置槽511的电极设置面511A上设有构成静电致动器56的固定电极561。更具体是，固定电极561被设置在电极设置面511A中的与后述的可动部521的可动电极562相对的区域。另外，也可以采用在固定电极561上层压用于确保固定电极561和可动电极562之间的绝缘性的绝缘膜的构成。
并且，在固定基板51上设有从固定电极561的外周缘向顶点C2方向伸出的固定引出电极563。该固定引出电极563的伸出前端部(位于固定基板51的顶点C2的部分)构成与电压控制部15连接的固定电极垫563P。
在本实施方式中示出了在电极设置面511A设置一个固定电极561的构成，但是，例如也可以采用设置两个电极的构成(双重电极构成)等，这两个电极形成以平面中心点O为中心的同心圆。
如上所述，反射膜设置部512与电极配置槽511在同轴上，被形成为直径尺寸小于电极配置槽511的略圆柱形，具有该反射膜配置部512的与可动基板52相对的反射膜设置面512A。
如图5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，例如可以使用Ag等金属膜、Ag合金等合金膜。另外，例如也可以使用高折射层用TiO2，低折射层用SiO2的电介质多层膜。而且，也可以使用在电介质多层膜上层压了金属膜(或合金膜)的反射膜、在金属膜(或合金膜)上层压了电介质多层膜的反射膜、层压了单层的折射层(TiO2、SiO2等)和金属膜(或合金膜)的反射膜等。
另外，也可以在固定基板51的光入射面(未设置固定反射膜54的面)的与固定反射膜54对应的位置形成防反射膜。该防反射膜可以通过交替层压低折射率膜和高折射率膜而形成，其降低固定基板51的表面的可见光的反射率，增加透过率。
并且，在固定基板51的与可动基板52相对的面中，未通过蚀刻形成电极配置槽511、反射膜设置部512和电极引出槽511B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，该第一接合膜531与设于可动基板52的第二接合膜532接合，从而如上所述，固定基板51和可动基板52相接合。
(可动基板的构成)
在图4所示的滤波器俯视观察中，可动基板52具有以平面中心点O为中心的圆形的可动部521、与可动部521同轴并保持可动部521的保持部522、以及设置在保持部522外侧的基板外周部525。
另外，如图4所示，在可动基板52上与顶点C2对应地形成有切口部524，从可动基板52侧看波长可变干涉滤波器5时，固定电极垫563P露出。
可动部521被形成为厚度尺寸大于保持部522，例如，在本实施方式中，形成为与可动基板52的厚度尺寸相同的尺寸。该可动部521在滤波器俯视观察中，直径尺寸被形成得至少大于反射膜设置面512A的外周缘的直径尺寸。并且，在该可动部521设置有可动电极562和可动反射膜55。
另外，与固定基板51一样，也可以在可动部521的与固定基板51相反一侧的面形成防反射膜。这样的防反射膜可以通过交替层压低折射率膜和高折射率膜形成，其可以降低可动基板52的表面的可见光的反射率，增加透过率。
可动电极562隔着间隙G2与固定电极561相对，被形成为与固定电极561相同形状的环形。该可动电极562与固定电极561一起构成静电致动器56。并且，在可动基板52具备从可动电极562的外周缘向着可动基板52的顶点C1伸出的可动引出电极564。该可动引出电极564的伸出前端部(位于可动基板52的顶点C1的部分)构成与电压控制部15连接的可动电极垫564P。
可动反射膜55与固定反射膜54隔着间隙G1而相对地设置在可动部521的可动面521A的中心部。该可动反射膜55使用与上述固定反射膜54相同构成的反射膜。
另外，如上所述，在本实施方式中示出了间隙G2大于间隙G1的尺寸的例子，但不局限于此。例如，使用红外线、远红外线作为测量对象光的情况下等，也可以根据测量对象光的波长区域形成间隙G1的尺寸大于间隙G2的尺寸的构成。
保持部522是围住可动部521周围的隔膜，厚度尺寸被形成得小于可动部521。这样的保持部522比可动部521更容易挠曲，稍微的静电引力就可以使可动部521向固定基板51侧位移。此时，由于可动部521的厚度尺寸大于保持部522，刚性更大，因此，即使保持部522被静电引力拉向固定基板51侧时，可动部521的形状也不发生变化。因此，设置在可动部521的可动反射膜55也不会产生挠曲，可以始终将固定反射膜54和可动反射膜55保持为平行状态。
另外，在本实施方式中，示出了隔膜状的保持部522，但不局限于此。例如也可以采用设置以平面中心点O为中心并以等角度间隔配置的梁状的保持部的构成等。
如上所述，基板外周部525在滤波器俯视观察中设置在保持部522的外侧。该基板外周部525的与固定基板51相对的面具有与第一接合部513相对的第二接合部523。并且，在该第二接合部523设有第二接合膜532，如上所述，第二接合膜532与第一接合膜531接合，从而固定基板51和可动基板52相接合。
[光源部和通信部的构成]
光源部6向拍摄对象X照射照明光。如图3所示，光源部6被设置在安装部8的背面侧(后述的背面部81)的、保持波长可变干涉滤波器5的后述的定位部9的周边。光源部6例如配备卤素灯、LED光源等光源而构成。另外，光源部6是白色光源、能够照射例如红外光等规定波长的光的光源，配备卤素灯、LED光源等光源而构成。另外，在光源部6能够照射红外波长区的光的情况下，即使拍摄装置3不具备照射红外波长区的光的光源，也可以实施红外波长区的分光测量。
通信部7进行与拍摄装置3之间的通信，例如接收来自控制部37的指令信号、或向控制部37发送来自分光模块的各种信号。如图1所示，通信部7是用于通过有线通信与拍摄装置3的后述的通信部34之间进行通信的通信单元。
另外，作为通信部7，不局限于与拍摄装置3之间进行有线通信的构成，也可以采用通过Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)、红外线通信等各种无线通信与拍摄装置3之间进行通信的构成。另外，也可以采用利用有线通信或无线通信经由LAN、互联网而与拍摄装置3之间进行通信的构成。
[电路基板的构成]
电路基板4配置在安装部8的内部，设置有滤波器驱动部41和光源驱动部42。电路基板4设置有各种电路、由CPU、ROM、RAM等所例示的具体的硬件。即，电路基板4相当于通过这些硬件实现作为滤波器驱动部41和光源驱动部42的功能的本发明的控制部。
滤波器驱动部41是向波长可变干涉滤波器5施加驱动电压的驱动电路。滤波器驱动部41根据来自后述的拍摄装置3的控制部37的控制信号，向波长可变干涉滤波器5的静电致动器56施加驱动电压。这样，在静电致动器56的固定电极561和可动电极562之间产生静电引力，可动部521向固定基板51侧位移。
光源驱动部42根据来自后述的拍摄装置3的控制部37的控制信号向光源部6施加驱动电压。
[安装部的构成]
安装部8被装卸自如地安装在拍摄装置3。安装部8具备相对拍摄装置3进行波长可变干涉滤波器5的定位的定位部9。
图6是示意性地表示图3的Ⅵ-Ⅵ线上的分光测量系统1的截面的截面图。
如图6所示，安装部8具备：背面部81，安装时沿着拍摄装置3的设有拍摄部31的光入射侧的面、即背面301配置；以及侧壁部82，与背面部81的周围连续，在安装时，覆盖沿着拍摄部31的入射光的光轴L的拍摄装置3的侧面302。
背面部81相当于本发明的基部，在光轴L方向看时大致是矩形形状，比同样是大致矩形形状的拍摄装置3的背面301大。背面部81将电路基板4保持在内部。并且，如后所详细描述地，背面部81将定位部9收容于沿着光轴L的位置。背面部81的拍摄装置3侧的面、即内表面811与拍摄装置3的背面301的形状基本一样。在本实施方式中，内表面811是平面，但例如拍摄装置3的背面301是曲面等的情况下，也可以对应背面301形成为曲面形状。沿着拍摄装置3的侧面302的侧壁部82与背面部81的大致矩形形状的周围连续。
侧壁部82沿着拍摄装置3的侧面302包围拍摄装置3的周围。侧壁部82的在光轴L方向上的与背面部81相反一侧的端部在与光轴L方向交叉的方向(以下有时也只称为交叉方向)设有朝内侧弯曲的钩部821。在光轴L方向上看，在钩部821形成有开口821A，开口821A具有小于拍摄装置3的与背面301相对的表面303的外周的尺寸。换言之，钩部821覆盖表面303的外周。另外，在光轴L方向上，钩部821与背面部81相对。即，钩部821的与光轴L交叉的内表面821B与背面部81的内表面811相对。背面部81的内表面811与钩部821的内表面821B之间的距离d1与光轴L方向上的拍摄装置3的尺寸基本一样。
即，拍摄装置3在厚度方向上被夹持固定在背面部81与钩部821之间。
图7是示意地表示图6的Ⅶ-Ⅶ线上的分光测量系统1的截面的截面图。
如图7所示，在侧壁部82的内表面822设置有多个凸部823。在本实施方式中，在与内表面811正交的方向上，两个凸部823设置为相对。另外，相对拍摄装置3的各侧面302分别设置两个凸部823。即，在与内表面811正交的方向相对的分光测量系统的一组凸部823以覆盖拍摄装置3的周围的方式设置有四组。如图7所示，相对的凸部823间的距离d2、d3分别与相对的方向上的拍摄装置3的尺寸基本相同。
即，拍摄装置3在与光轴L交叉的面方向上，被四组凸部823各自夹持固定。
在侧壁部82设置通信部7，与后述的拍摄装置3的通信部34连接。
图8是表示分光测量系统1中的定位部9周边的截面的概略构成的截面图。
如图8所示，背面部81在光轴L的通过位置具有收容定位部9的后述的壳体91的收容部83。
收容部83在光轴L的通过位置具备沿着光轴L方向贯通的贯通口831、在交叉方向形成于贯通口831的槽部832、以及从槽部832向交叉方向突出的突出部833。贯通口831在光轴L方向的两端部开口，将壳体91收容在内部。从壳体91向交叉方向突出的后述的凸缘部913插入槽部832。在突出部833与凸缘部913之间配置后述的定位部9的施力部93。
[定位部的构成]
如图8所示，定位部9在保持波长可变干涉滤波器5的状态下被收容于背面部81的内部的、光轴L通过的位置。
定位部9具备：壳体91，保持波长可变干涉滤波器5；抵接部92，设于壳体91，安装时，与拍摄装置3的背面301抵接，相对光轴L进行波长可变干涉滤波器5的定位；以及施力部93，朝安装时的拍摄装置3侧对壳体91施力。
壳体91相当于本发明的分光保持部，以将波长可变干涉滤波器5收容在内部的状态进行保持。在壳体91的光轴L方向上的光入射侧的面形成有开口911，在相反侧的面形成有开口912。朝着拍摄装置3的入射光通过配置在贯通口831内部的壳体91的开口911之后，入射到波长可变干涉滤波器5。从波长可变干涉滤波器5出射的光通过开口912之后，通过设置在背面301的窗部304而入射到拍摄部31。即，开口911发挥限制向波长可变干涉滤波器5入射的入射光的光圈(アパーチャー)的功能。另外，开口912发挥限制波长可变干涉滤波器5的出射光的光圈的功能。另外，也可以采用以覆盖开口911、912的方式将透明的窗部件粘接于壳体91而使壳体91气密密封的构成。这种情况下，通过使壳体91内成为减压状态(例如真空)，可以提高收容在内部的波长可变干涉滤波器5的反应性。
在壳体91的沿着光轴L方向的侧面91A设置有向交叉方向突出的凸缘部913。凸缘部913在光轴L方向上的比突出部833更靠拍摄装置3侧的位置插入槽部832。在本实施方式中，凸缘部913是在交叉方向上的相对的位置设于壳体91的一对板状部件。
另外，凸缘部913既可以分别设置在沿着光轴L方向的各侧面91A中的相对的各侧面91A，也可以分别设置在所有的侧面91A，还可以沿着侧面91A的整周一体地设置。
壳体91的拍摄装置3侧的面设有覆盖开口912的周围并在光轴L方向朝着拍摄装置3侧突出的抵接部92。抵接部92的突出方向(即光轴L方向)的前端面921是沿着交叉方向的面。
在光轴L方向上相对的凸缘部913与突出部833之间配置有施力部93。施力部93相对突出部833在光轴L方向上朝着拍摄装置3对凸缘部913(即壳体91)施力。另外，在本实施方式中，例示了螺旋弹簧作为施力部93，但不局限于此。例如，也可以形成使用板簧等作为施力部93的构成。
被收容在壳体91内部的波长可变干涉滤波器5的各电极垫563P、564P通过未图示的引出配线与壳体91的外部端子连接。该外部端子通过FPC(Flexible Printed Circuits：柔性印制电路)等具有挠性的配线与从电路基板4引出的配线连接。另外，壳体91的外部端子除了通过FPC等连接之外，例如也可以通过与作为施力部93例示的螺旋弹簧、板簧等接触而与从上述电路基板4引出的配线连接。
在如上所述构成的定位部9中，壳体91被施力部93朝着拍摄装置3侧施力。
当分光模块2未被安装在分光测量系统1中的未安装时，凸缘部913在与槽部832的拍摄装置3侧的内表面832A抵接的状态下被施力部93按压。在此，贯通口831的拍摄装置3侧(光出射侧)的开口831A在交叉方向上具有大于壳体91的尺寸的内径尺寸。当凸缘部913与内表面832A抵接时，壳体91位于开口831A的内侧。另外，前端面921向开口831A的光轴L方向上的光出射侧突出。
而在安装时，如图8所示，前端面921与拍摄装置3的背面301抵接，相对光轴L进行波长可变干涉滤波器5的角度、光轴L方向上的位置的定位。即，安装时，壳体91经由前端面921被向与施力部93的施力方向相反的方向推回至拍摄装置3的背面301。相对于未安装时，壳体91向拍摄装置3的反方向移动并固定。
这样，波长可变干涉滤波器5相对光轴L被配置成规定的角度、本实施方式中为正交。
另外，为了在拍摄装置3上安装分光模块2，安装部8的一部分被构成为可自如开关。例如，四个侧壁部82中，与设置了通信部7的侧壁部82相对的侧壁部82构成为可自如装卸。并且，在进行安装时，拆下构成为可自如装卸的侧壁部82，将拍摄装置3插入分光模块2，并使通信部7与后述的拍摄装置3的通信部34连接之后再安装拆下的侧壁部82。这样，将分光模块2安装于拍摄装置3。
[拍摄装置的构成]
拍摄装置3在安装时拍摄通过分光模块2分光后的光。并且，拍摄装置3在安装时构成为可与分光模块2通信，控制分光模块2。
如图1所示，拍摄装置3具备拍摄部31、光源部32、显示部33、通信部34、操作部35、存储部36以及控制部37。
拍摄部31具备光学系统311和拍摄元件312，对拍摄对象X(参照图2)进行拍摄。光学系统311响应控制部37的控制，使来自拍摄对象X的光向拍摄元件312聚焦。光学系统311具备透镜、调整该透镜的焦点位置的调整装置等。拍摄元件312接收通过光学系统311聚焦的光，并输出与受光量相应的检测信号。
光源部32向拍摄对象X照射照明光。光源部32例如是照射白色光的LED光源。不过，不局限于LED光源，也可以是卤素灯等能够照射白色光的各种光源。另外，光源部32除了白色光源之外，例如还可以具备能够照射红外光等规定波长的光的光源。
显示部33是液晶显示器、有机EL显示器等各种显示装置。如图2所示，显示部33设置在拍摄装置3的表面303侧，显示各种图像。
通信部34与分光模块2之间进行通信。通信部34例如将来自控制部37的控制信号发送到分光模块2、或接收来自分光模块2的各种信号。如图1所示，通信部34是用于通过有线通信而与分光模块2之间进行通信的通信单元。通信部34也可以采用通过经由LAN等的有线通信、Wi-Fi、Bluetooth、红外线通信等各种无线通信而与分光模块2之间进行通信的构成。另外，也可以是通过有线通信或无线通信而经由LAN、互联网与分光模块2之间、或与服务器等外部设备之间进行通信的通信单元。这种情况下，也可以从服务器等外部设备获取各种应用程序、数据等。
操作部35例如是设置在显示部33的表面的触摸面板、按键等，接收用户的输入操作。
存储部36由ROM、RAM等各种存储装置构成，存储控制分光模块2和拍摄装置3所需的各种数据、程序等。该数据例如是表示相对于向静电致动器56施加的驱动电压的透过光的波长的相关数据V-λ数据等。另外，存储部36存储用于实现控制部37的各项功能的应用程序、程序等。
[控制部的构成]
控制部37具备光源控制部371、显示控制部372、拍摄控制部373、位置偏离检测部374、滤波器控制部375、光量获取部376、分光图像获取部377、区域指定部378、对象检测部379、对象设定部380以及分析处理部381，来作为例如通过CPU、存储器等具体的硬件以及存储于存储部36的程序等软件的协作而实现的功能部。
控制部37控制分光模块2和拍摄装置3。即，控制部37控制配备在分光模块2上的波长可变干涉滤波器5的静电致动器56，从而控制波长可变干涉滤波器5的测量对象波长。并且，控制部37使拍摄部31拍摄透过了波长可变干涉滤波器5的光，获取分光图像，并根据所获取的分光图像进行分析处理。
光源控制部371根据通过操作部35检测到的用户的操作指示来控制光源部32的亮灯、灭灯。
显示控制部372使显示部33显示图像。作为显示部33的显示图像，例如是已获取的分光图像、分析处理的处理结果、用于操作分光测量系统1的操作画面、用于通知用户分光测量系统1的工作情况的各种通知图像(错误通知图像、测量结束通知图像等)等。另外，作为显示图像，例如是获取分光图像时，在选择拍摄对象时由拍摄部31拍摄到的实时图像(参照图2)。
图2中图示了为选择拍摄对象X而将由拍摄部31拍摄到的实时图像显示于显示部33的状态。如后所详述地，显示控制部372使显示部33与实时图像重叠地显示框F，该框F表示由分析处理部381执行分析处理的区域。
拍摄控制部373进行调整光学系统311的焦点位置的自动聚焦处理。另外，拍摄控制部373驱动拍摄元件312，并使与受光量相应的检测信号输出。例如，拍摄控制部373实施调整光学系统311的焦点位置的自动聚焦处理，以聚焦至包含在上述框F内的区域中的拍摄对象X(参照图2)。
位置偏离检测部374检测定位部9的位置偏离、即在分光模块2安装于了拍摄装置3的状态下与光轴L交叉的交叉方向上的波长可变干涉滤波器5的偏离。位置偏离检测部374当例如检测到在所获取的分光图像、实时图像上映出了分光模块2的一部分(例如安装部8、定位部9)时，检出波长可变干涉滤波器5的位置偏离。更具体是，例如，通过检测壳体91的各开口911、开口912的轮廓(参照图8)映在了分光图像、实时图像中，从而来检测交叉方向上的波长可变干涉滤波器5的偏离。
滤波器控制部375根据存储于存储部36的V-λ数据，获取与测量波长对应的驱动电压的电压值(输入值)，为了使所获取的电压值施加到波长可变干涉滤波器5的静电致动器56，输出指令信号。并且，滤波器控制部375根据存储于存储部36的各种数据，进行测量波长的变更定时的检测、测量波长的变更、与测量波长的变更相应的驱动电压的变更、以及测量结束的判断等，根据该判断来输出指令信号。
光量获取部376获取从拍摄元件312输出的检测信号，在该检测信号中，针对各像素位置获取透过了波长可变干涉滤波器5的测量波长的光的光量。
分光图像获取部377根据光量测量数据，获取分光图像，并存储在存储部36。另外，分光图像获取部377在获取分光图像时，根据测量波长以及存储于存储部36的颜色数据和测量波长生成分光图像。
区域指定部378在分光图像上检测与图2所示的框F对应的区域、即像素位置。
对象检测部379识别映在分光图像、实时图像中的对象，以检测对象。并且，对象检测部379在映入了事先设定的规定的拍摄对象X的情况下，将其检出。
例如在图2中，映入了作为拍摄对象X的一个例子的苹果。对象检测部379分别识别映在图像中的对象。并且，如图2所示，在苹果被设定为拍摄对象X的情况下，检测映入了苹果。另外，在本实施方式中，对象检测部379进行的对象检测在通过区域指定部378检测到的与框F对应的区域中实施。
在对象的检测中，例如通过检测图像中的边缘而指定对象的形状来识别对象(例如，识别水果种类、食品名称等对象的种类)。此外，对象的检测可以不受限制地使用其它公知的各种方法。
对象设定部380设定实施分析处理部381的分析处理的对象。对象设定部380例如通过对用户设定是否将对象检测部379检测出的对象设为以后的分析对象来设定分析对象。并且，对象设定部380通过使用户事先设定来设定分析对象。
分析处理部381针对由区域指定部378检测到的区域，就由对象设定部380所设定的分析对象进行分析处理。作为分析处理，例如是分光光谱的计算处理、基于算出的分光光谱的拍摄对象X的成分分析处理等。另外，尽管未由对象设定部380设定分析对象，但在需要设定对象的情况下，也可以对由对象检测部379检测到的所有对象实施分析处理。
[分光测量系统的动作]
以下，根据附图，就上述的分光测量系统1的动作进行说明。
图9是表示分光测量系统的动作的一个例子的流程图。
首先，如上所述，在拍摄装置3上安装分光模块2。将分光模块2安装于拍摄装置3时，通过壳体91将波长可变干涉滤波器5相对于拍摄装置3的光轴L定位。
然后，若启动事先安装在拍摄装置3上的控制分光测量系统1的专用的应用程序，则分光模块2与拍摄装置3之间成为可通信的状态，处于可进行分光测量的待机状态。
在待机状态下，若接收到显示实时图像的指示，则分光测量系统1如图9所示地获取并显示实时图像(步骤S1)。
具体是，例如，按在R(例如610nm～760nm)、G(例如500nm～560nm)、B(例如435nm～480nm)各颜色各自的波长区域中事先设定的规定波长、即与R、G、B各颜色对应的三个规定波长(三个波段(バンド))获取分光图像。对此，滤波器驱动部41根据来自滤波器控制部375的指令信号，向静电致动器56依次施加与三个规定波长对应的驱动电压。由此，三个规定波长的光依次透过波长可变干涉滤波器5并被拍摄部31检测(拍摄)，从而依次获得与这些波长对应的分光图像。显示控制部372对与R、G、B各色对应的分光图像进行合成而生成实时图像。然后，显示控制部372使显示部33显示在所生成的实时图像上叠加了表示实施分析处理的区域的框F的实时图像(参照图2)。
然后，位置偏离检测部374根据实时图像检测波长可变干涉滤波器5相对于拍摄装置3的位置偏离(步骤S2)。具体是，位置偏离检测部374如上所述地通过在所获取的分光图像、实时图像上检测是否映入了分光模块2的一部分(例如各开口911、开口912的轮廓)来检测定位部9的位置偏离。
在位置偏离检测部374检测到了定位部9的位置偏离的情况下(步骤S2：是)，显示控制部372使显示部33显示用于通知检测到了位置偏离的偏离检出通知图像(步骤S3)。另外，在步骤S1中，显示了所获取的实时图像，但也可以不显示所获取的实时图像，而只将所获取的实时图像用于步骤S3中检测位置偏离。
另一方面，如果位置偏离检测部374未检测到定位部9的位置偏离(步骤S2：否)，则测量未图示的白色基准板、实施白色校正(步骤S4)。
白色校正一旦结束，则与步骤S1一样，获取并显示实时图像(步骤S5)。
然后，分光测量系统1显示实时图像(步骤S5)，直到收到开始分光测量的指示(步骤S6：否)。
一旦收到开始分光测量的指示(步骤S6：是)，则分光测量系统1获取分光图像(步骤S7)。
另外，开始分光测量的指示例如通过用户的操作来实施。作为该用户的操作，例如，在调整了分光测量系统1的拍摄方向而使拍摄对象X包含在与实时图像叠加显示的框F内(参照图2)的状态下，用户利用操作部35输入开始分光测量的指示。
若收到开始分光测量的指示，则滤波器控制部375从存储部36读入V-λ数据，并向分光模块2的滤波器驱动部41输出向波长可变干涉滤波器5的静电致动器56施加与测量波长对应的驱动电压的指令信号。滤波器驱动部41向波长可变干涉滤波器5施加基于指令信号的电压，设定透过波长可变干涉滤波器5的光的波长(测量波长)。并且，拍摄控制部373驱动拍摄元件312，拍摄透过了波长可变干涉滤波器5的各波长的光。分光测量系统1依次切换向静电致动器56施加的电压，每次按规定间隔(例如10nm)切换透过波长可变干涉滤波器5的光的波长时，均获取各波长的分光图像。此外，根据事先存储于拍摄装置3中的颜色数据生成分光图像。这样，通过使用存储于拍摄装置3的颜色数据，分光模块2无需保持颜色数据，可以简化构成。
然后，区域指定部378在分光图像中检测拍摄到拍摄对象X的与框F对应的区域、即分光图像中的像素位置(步骤S8)。
然后，对象检测部379在检测到的区域中识别映入分光图像的对象，检测拍摄对象X(步骤S9)。具体是，如图2所示，在拍摄了苹果作为拍摄对象X的情况下，对象检测部379检出拍摄对象X是苹果。
然后，对象设定部380针对由区域指定部378检测到的区域实施各种分析处理。作为分析处理，例如实施作为拍摄对象X的苹果的成分分析处理。
然后，对象设定部380设定由分析处理部381实施分析处理的对象(步骤S10)。例如，对象设定部380使用户选择是否将对象检测部379检测出的对象作为分析对象。另外，例如，如果由对象检测部379检测到的对象为多个时，对象设定部380使选择以哪个为分析对象。另外，对象设定部380使用户设定是否将对象检测部379检测到的对象设为以后的分析对象。更具体是，响应对象设定部380的指示，显示控制部372使显示部33显示用于选择分析对象的设定显示。于是，对象设定部380将用户选择的对象设为分析对象。
另外，在通过对象设定部380事先设定了分析对象的情况等无需新设定分析对象的情况下，也可以省略该步骤S10。
分析处理部381针对通过区域指定部378检测到的区域，就由对象设定部380所设定的分析对象进行分析处理(步骤S11)。
另外，尽管未由对象设定部380设定分析对象，但在需要进行对象设定的情况下，也可以对由对象检测部379检测到的全部对象实施分析处理。
然后，控制部37判定测量是否结束(步骤S12)。如果测量未结束(步骤S12：否)，则返回步骤S5，实施之后的处理。如果测量结束(步骤S12：是)，则控制部37停止专用的应用程序。
[第一实施方式的作用效果]
在本实施方式的分光测量系统1中，分光模块2构成为相对于拍摄装置3可自如装卸。
在这样的构成中，可以使分光模块2与拍摄装置3分开。也可以构成为可相对于作为拍摄装置3的数码相机、智能手机等一般普及的具有拍摄功能的装置自如装卸。因此，可以提高作为分光测量系统1的通用性。
在分光模块2的安装部8中，在安装时，可通过定位部9将波长可变干涉滤波器5相对于光轴L定位。
在此，一旦相对于入射光轴的分光部的位置、距离以及角度超过允许范围而发生偏离，则分光测量的精度就有可能下降。例如，在波长可变干涉滤波器5中，一旦入射光的角度改变，则选择波长会发生变化。另外，一旦在与光轴交叉的方向发生位置偏离，则就波长可变干涉滤波器5而言，光有可能入射到作为标准具元件发挥作用的有效区域之外。这样，由于波长可变干涉滤波器5相对于拍摄装置3的位置、向波长可变干涉滤波器5入射的入射光的角度发生变化，从而有可能发生不能以所期望的精度实施分光测量的弊端。
在本实施方式中，定位部9可以决定波长可变干涉滤波器5相对于光轴L的角度、与光轴L交叉的方向上的位置、光轴L方向上的与拍摄装置3的距离。更具体是，壳体91被施力部93施力，设置在壳体91的抵接部92与拍摄装置3抵接。这样，被保持于壳体91的波长可变干涉滤波器5被定位。由此，可以提高分光测量的精度。
另外，通过施力部93向拍摄装置3侧对设置有抵接部92的壳体91施力，利用这一简单的构成就可以对波长可变干涉滤波器5进行定位。
另外，只是将分光模块2安装于拍摄装置3，而不用进行复杂的设定操作就可以对波长可变干涉滤波器5进行定位。
安装部8以通过在内表面822设置有多个凸部823的侧壁部82覆盖拍摄装置3的侧面302的状态安装于拍摄装置3。此时，安装部8在凸部823与拍摄装置3的侧面302抵接的状态下安装于拍摄装置3。
在这样的构成中，凸部823的前端与拍摄装置3的侧面302抵接，交叉方向上的拍摄装置3与安装部8的相对位置被固定。通过适当地设定该凸部823的前端的位置，从而可以设定拍摄装置3与安装部8的位置。此时，由于设定前端的位置即可，因此可以更适当地设定交叉方向上的位置。
另外，在本实施方式中，作为分光元件的一个例子，使用了为法布里-珀罗标准具的波长可变干涉滤波器5。由此，通过依次改变一对反射面间的尺寸，从而可以在短时间内提取多个波长的光，可以缩短测量所需的时间。并且，法布里-珀罗标准具与例如使用AOTF(Acousto-Optic TunableFilter：声光可调谐滤波器)、LCTF(Liquid Crystal Tunable Filter：液晶可调谐滤波器)等的情况相比，可以是小型的，可以实现分光测量系统1和分光模块2的小型化。
控制部37具备检测波长可变干涉滤波器5的位置偏离的位置偏离检测部374，用于检测将分光模块2安装于了拍摄装置3时的位置偏离。由此，可以抑制在发生了位置偏离的状态下实施分光测量。
尤其是在本实施方式中，在分光模块2的一部分映入了由拍摄装置3拍摄到的拍摄图像中的情况下，位置偏离检测部374检出该分光模块2的一部分。由此，可以检测交叉方向上的分光模块2、即波长可变干涉滤波器5的位置偏离。
[第二实施方式]
以下，根据附图就本发明的第二实施方式进行说明。
在上述的第一实施方式中示出了分光模块2具备覆盖拍摄装置3的整个背面301和整个侧面302的箱形的安装部8的构成。对此，在第二实施方式中，分光模块构成为从两侧夹持拍摄装置并可在夹持方向改变保持波长可变干涉滤波器5的定位部9的配置位置。
在以下的说明中，对与第一实施方式相同的构成标注相同的符号，并省略或简化其说明。
图10是表示第二实施方式的分光测量系统1A的概略构成的图。
如图10所示，分光测量系统1A具备分光模块2A和拍摄装置3。分光模块2A具备未图示的电路基板4、波长可变干涉滤波器5、光源部6、通信部7以及安装部8A。
安装部8A具备在安装时在交叉方向夹持拍摄装置3的侧面302的夹持部84和设置有定位部9的基部85。
夹持部84具备与在交叉方向相对的一对侧面302中的一个接触的第一接触部841；与另一个接触的第二接触部842；以及以可自由改变交叉方向上的各接触部841、842之间的距离的方式连结各接触部841、842的连结部843。
另外，在本实施方式中，在第一接触部841设有电路基板4。另外，第一接触部841和通信部7通过电缆71连接。
连结部843具有将夹持部84的夹持方向作为长边方向的矩形的外形。连结部843具有沿着夹持方向彼此平行的一对导轨部843A，导轨部843A的两端在与夹持方向正交的方向连结。
该连结部843的夹持方向的一端被固定于第一接触部841。第二接触部842被卡合在一对导轨部843A之间，第二接触部842可沿着连结部843在夹持方向上移动。
基部85被卡合在一对导轨部843A之间，可沿着连结部843在夹持方向上移动。另外，基部85具备上述收容部83，收容定位部9。
在这样构成的安装部8A中，在使连结部843与拍摄装置3的背面301侧接触、且使第一接触部841与一个侧面302接触的状态下，使第二接触部842沿着连结部843移动而使第二接触部842与另一个侧面302接触。由此，夹持部84在交叉方向上夹持拍摄装置3。然后，为了使定位部9的开口912与设置于拍摄装置3的背面301的窗部304的位置一致，使基部85沿着连结部843移动。即，使基部85移动至将波长可变干涉滤波器5配置于光轴L上的配置位置。这样，将安装部8A安装在拍摄装置3上。另外，在分光测量系统1A中，通过使基部85避开配置位置(移动至退避位置)，从而可以变更为能够拍摄普通图像的状态。
[第二实施方式的作用效果]
通过夹持部84夹持拍摄装置3，从而将分光模块2安装于拍摄装置3。在这样的构成中，利用以夹持部84夹持拍摄装置3这一简单的操作即可将分光模块2安装在拍摄装置3上。因此，可以容易地进行分光模块2相对于拍摄装置3的装卸，可以提高便利性。
另外，通过连结部843，各接触部841、842以可以改变夹持方向的距离的方式被连结。而且，基部85构成为可以沿着连结部843移动。
在这样的构成中，可以将分光模块2安装于多种宽度尺寸的拍摄装置3。并且，可以根据拍摄装置3的拍摄元件312的位置移动基部85，可以将波长可变干涉滤波器5的位置设定在拍摄元件312的光路上。因此，还可以构成为能将分光模块2安装于宽度尺寸、拍摄元件312的位置不同的多种拍摄装置3上，可以提供通用性高的分光模块2和分光测量系统1。
另外，可以在实施分光测量时，预先使基部85移动至入射光的光路上的配置位置，相反，在不实施分光测量而拍摄普通图像时，使基部85移动至从光路上退避的退避位置。因此，即使不拆下分光模块2A也可以拍摄普通图像。因此，可以提高拍摄分光图像和拍摄普通图像这两种用途下使用时的便利性。
[第三实施方式]
以下，根据附图就本发明的第三实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中例示了使用未图示的白色基准板进行白色校正的构成。对此，在第三实施方式中，分光模块具备白色基准配置部，用于使该白色基准板在将白色基准板配置于拍摄位置的配置位置与从拍摄位置退避的退避位置之间移动。
图11是表示第三实施方式的分光测量系统1B的侧面的概略构成的侧视图。
图12是表示第三实施方式的分光测量系统1B的与图11所示的侧面正交的上表面的概略构成的俯视图。
如图11和图12所示，分光测量系统1B除了分光模块2B具备白色基准配置部86这点之外，其余与第一实施方式的分光测量系统1为基本相同的构成。
白色基准配置部86具备：白色基准板861，与背面部81相对；以及一对保持部862，分别固定于白色基准板861的交叉方向上的一对侧面，用于保持白色基准板861。另外，白色基准板861相当于本发明的参照板。
保持部862沿着拍摄装置3的侧面302配置。在保持部862的侧面302侧的面设置有插入部863，该插入部863朝侧面302突出，插入设置于侧面302的引导槽824。引导槽824沿着侧面302的长边方向(图11的上下方向)设置。
这样构成的白色基准配置部86使白色基准板861在将白色基准板861配置于光轴L上的配置位置与使其退避的退避位置(图11的双点划线所示的位置)之间移动。
在本实施方式的分光测量系统1B中，在白色基准板861配置于配置位置的状态下实施白色基准板861的分光测量，并实施白色校正。
[第三实施方式的作用效果]
分光模块2B具备使白色基准板861在配置位置与退避位置之间移动的白色基准配置部86。
在这样的构成中，在拍摄白色基准板861获得参照时，可以相对于拍摄装置3将白色基准板861适当地配置在规定的位置(配置位置)。由此，可以适当地获取参照，可以提高分光测量的精度。尤其，即使是将分光模块2B安装于任意的拍摄装置来构成分光测量系统1B时，也可以根据拍摄装置3所具有的颜色数据(色データ)、拍摄部31的性能(特性)等拍摄装置3的规格来更适当地进行分光测量系统1B的校正。
[第三实施方式的变形]
在上述第三实施方式中，使与引导槽824卡合的保持部862沿着引导槽824移动。由此，保持于保持部862的白色基准板861构成为在配置位置与退避位置之间沿着背面部81移动。不局限于第三实施方式的构成，只要是能够使白色基准板在配置位置与退避位置之间移动的构成即可，例如图13所示，可例示后述这样的构成。
图13是表示第三实施方式的一个变形例所涉及的分光测量系统的侧面的概略构成的侧视图。
在图13所示的变形例中，白色基准配置部86A具备白色基准板861和保持部864，保持部864与白色基准板861的一对侧面各自卡合，用于保持白色基准板861。
白色基准板861通过一对侧面中的每个侧面上各有两个的保持部864、即四个保持部864对侧面302进行保持。
保持部864的白色基准板861侧的端部以滑动自如的方式插入沿交叉方向设置于白色基准板861的侧面的孔内。另外，保持部864的侧面302侧的端部也同样地以滑动自如的方式插入沿交叉方向设置于侧面302的孔内。
在这样构成的白色基准配置部86A中，随着保持部864的转动，白色基准板861在配置位置与退避位置(图13的双点划线所示的位置)之间移动。
[第四实施方式]
在上述第一实施方式中例示了具备一个波长可变干涉滤波器5的分光模块2。对此，在本实施方式中具备多个波长可变干涉滤波器。
图14是表示第四实施方式的分光测量系统1C的概略构成的后视图。
如图14所示，分光模块2C具备多个波长可变干涉滤波器5A、5B、5C和变更部10，变更部10在实施分光测量时将这多个5A、5B、5C中的任一配置在光轴L上，并根据需要变更要使用的波长可变干涉滤波器。
变更部10具备：保持各波长可变干涉滤波器5A、5B、5C并在与光轴L正交的面内转动的转动部101、和转动部101的转动轴102。
各波长可变干涉滤波器5A、5B、5C被转动部101保持为以转动轴102为中心分别位于通过光轴L的通过位置的圆周上。并且，在转动部101的设有各波长可变干涉滤波器5A、5B、5C的圆周上设置有开口部101A。另外，在转动部101，对各波长可变干涉滤波器5A、5B、5C各自设有定位部9和收容部83。
在这样构成的分光测量系统1C中，如图14的箭头所示，转动部101在与光轴L正交的面内转动，将各波长可变干涉滤波器5A、5B、5C和开口部101A中任一设置于光轴L上。
另外，在本实施方式中，各波长可变干涉滤波器5A、5B、5C例如分别可选择的波长区域不同(例如近红外区、可见光区、紫外线区等)。
[第四实施方式的作用效果]
在本发明中，通过使配置有各波长可变干涉滤波器5A、5B、5C的转动部101转动，从而变更配置于光路上的波长可变干涉滤波器。并且，对各波长可变干涉滤波器5A、5B、5C各自设有定位部9。
在这样的构成中，可以根据需要从波长范围不同的多个波长可变干涉滤波器中选择要使用的波长可变干涉滤波器。由此，能够扩大分光测量系统1B中可测量的波长范围。
另外，即使变更了波长可变干涉滤波器，由于每次都进行上述定位，因此，可以抑制因波长可变干涉滤波器的变更引起的测量精度的降低。
[第五实施方式]
出射光的波长会根据波长可变干涉滤波器5的入射光的入射角发生变化，这是已知的。因此，将与拍摄元件312的全视角(全画角)对应的区域作为分析对象时，有可能根据区域不同，接收到的光的波长也不同，可能影响分析结果。
在本实施方式中，将基于按规定角度范围入射至波长可变干涉滤波器5的入射光的分光图像的图像区域作为分析对象。由此，在作为分析对象的区域内，抑制因接收到的光的波长不同引起的分析精度的下降。
图15是示意性示出波长可变干涉滤波器5和拍摄部31与测量对象的位置关系的示意图。
一旦分光模块2被安装于拍摄装置3而确定波长可变干涉滤波器5与拍摄元件312的相对位置，则可通过拍摄元件312获得分光图像的角度范围、即视角θi也被确定。
视角θi可以利用波长可变干涉滤波器5的可射出干涉光的有效区域的面积、拍摄元件312的受光面的面积以及波长可变干涉滤波器5与拍摄元件312的距离算出。
另外，视角θi既可以对拍摄装置3事先设定，也可以被算出。例如，当分光模块2安装在了拍摄装置3上时，获取波长可变干涉滤波器5与拍摄元件312的距离，利用该距离算出视角θi。
另一方面，向波长可变干涉滤波器5入射的入射光的入射角的容许角度范围、即容许角ψ根据波长可变干涉滤波器5的规格(仕様)、测量精度等来设定。该容许角ψ是以拍摄部31的光学系统311的光轴L为中心的角度范围。容许角ψ也可以根据测量精度等进行变更。
相对于该波长可变干涉滤波器5包含在容许角ψ的范围内的来自对象X1的光相对于波长可变干涉滤波器5的设定波长，具有包含在与所期望的测量精度范围相应的规定范围内的波长。
图16是示意性示出基于拍摄部31拍摄到的拍摄图像显示在显示部33的显示图像的一个例子的示意图，其中，拍摄部31相对于波长可变干涉滤波器5按图15所示的位置关系配置。
图16所示的图像是以拍摄装置3的光轴为中心拍摄视角θi的范围而得的图像。在图16中用点划线表示与容许角ψ对应的假想区域V。该假象区域V是对应于视角θi的拍摄图像中、与容许角ψ的范围的入射光对应的图像区域。在本实施方式中，对该假想区域V实施分析处理。
在本实施方式中，区域指定部378将表示执行上述分析处理的区域的框F设定成纳入在假想区域V中。即，区域指定部378根据视角θi和容许角ψ获得假想区域V。并且，分光测量系统根据假想区域V设定框F，并与实时图像(拍摄图像)叠加地在显示部33显示框F(参照图16)。如上所述，区域指定部378在分光图像中检测与图2所示的框F对应的区域、既像素位置。另外，虽然例示了与圆形的假想区域V内接的矩形的框F，但只要是包含在假想区域V内的形状即可，可以是任意的形状。
用户一面参照显示部33上显示的实时图像，一面调整拍摄装置3的拍摄方向，使对象X1纳入框F内(参照图16)。纳入框F的对象X1被设定为分析对象。另外，未被纳入框F的对象X2、X3不被设定为分析对象。
[第五实施方式的作用效果]
在分光测量系统中，于拍摄图像中指定与按容许角ψ的范围射入波长可变干涉滤波器5的光对应的图像区域、即假想区域V，并就包含在该假想区域V中的区域进行分析处理。
已知在波长可变干涉滤波器5中，出射光的波长会根据入射光的角度发生变化。因此，一旦将以相对于设定波长的出射光的波长的误差超出容许值的角度入射的入射光的图像区域包含在内地实施分析处理，则可能无法维持期望的分析精度。
在本实施方式中，可以将分析处理的对象设为基于在容许角ψ的范围内入射的光的图像区域。因此，可以抑制分析精度下降。尤其是，将波长可变干涉滤波器5用作分光元件时，可以限制在以容许的角度范围入射的入射光，因此可以缩小出射光的波长的偏差，可以更有效地抑制测量精度的降低。
另外，在本实施方式中，使表示分析处理对象、即分析区域的框F与实时图像(拍摄图像)叠加地在显示部33显示。因此，可以一面参照显示部33所显示的图像，一面调整拍摄装置3的拍摄方向，可以容易地进行拍摄方向的调整，以将测量对象纳入分析区域。
[实施方式的变形]
本发明并不局限于上述的实施方式，在可以达到本发明目的的范围内的变形、改进等均包括在本发明之内。
例如，在上述第一实施方式中，也可以如图17所示，与上述第二实施方式同样地将定位部构成为可以移动。在图17中，定位部9A被构成为可以在与沿着侧面302的长边方向正交的方向上移动。在沿着与上述长边方向正交的方向的侧面302设有用于使定位部9A移动的抓手94。定位部9A的壳体91与抓手94是连续的。
在这样的构成中，在实施分光测量时，可以将定位部9A配置于光轴L上，在不实施分光测量而拍摄普通图像时，可以使定位部9A从光轴L退避。因此，即使不从拍摄装置3卸下分光模块也可以拍摄普通图像。可以提高在拍摄分光图像和拍摄普通图像这两种用途下使用时的便利性。
另外，在图17中例示了用户可以手动变更波长可变干涉滤波器5的位置的构成，但也可以构成为具备电机、导轨等驱动机构，通过控制部的控制来改变位置。
在上述各实施方式中，例示了通过位置偏离检测部374检测拍摄图像中分光模块的映入来检测位置偏离的构成，但本发明不局限于此。
图18是表示能够检测位置偏离的分光测量系统的一个变形例的概略构成的截面图。另外，在本变形例中，与第一实施方式基本相同的构成标注相同的符号，并省略其说明。
如图18所示，设置有多个用于检测拍摄元件312的倾斜、位置的距离传感器87。距离传感器87被设置在收容部83的槽部832，并与安装时凸缘部913的拍摄装置3侧的面相对。图18中示出了在交叉方向设置有一对的例子，但既可以设置三个以上，也可以设置一个。通过设置三个以上，可以检测壳体91的倾斜、即波长可变干涉滤波器5的倾斜。
在上述各实施方式中，如果波长可变干涉滤波器5相对于光轴L的倾斜在规定量以上，则显示偏离检出通知图像，通知错误，但也可以进一步对倾斜进行校正。例如，已知随着波长可变干涉滤波器5的倾斜，被选择的波长会发生变化。因此，也可以通过对应倾斜更改V-λ数据来改变驱动参数。在这种情况下，对于V-λ数据，事先通过实验等获得并根据倾斜进行选择即可。
另外，也可以检测拍摄元件312相对于光轴L的倾斜角θ来更新V-λ数据。即，也可以套用mλ＝2dcosθ(m是整数)，校正与相对于目标波长λ最合适的间隙间隔d对应的驱动电压。
另外，也可以构成为设置调整倾斜、距离的调整机构，可根据检测结果手动或自动调整倾斜、距离。
在上述的各实施方式中例示了拍摄装置3具备的控制部37控制整个分光测量系统的动作的构成，但本发明不局限于此。例如，也可以是分光模块具备控制整个分光测量系统的动作的控制部的构成。另外，也可以构成为分光模块和拍摄装置分别具备控制部，上述控制部37中例示的本发明的各功能部的一部分由分光模块所具备的控制部来实现，另一部分由拍摄装置所具备的控制部来实现。
在上述的各实施方式中例示了波长可变干涉滤波器5以收容在其内部的状态由作为本发明的分光保持部的壳体91保持的构成，但本发明不局限于此。例如，作为保持部，除了是收容波长可变干涉滤波器5的构成以外，也可以是波长可变干涉滤波器5被固定保持于作为保持部的板状的部件上的构成。这种情况下，抵接部等其它部件被设置在板状的保持部上。
在上述的各实施方式中例示了波长可变干涉滤波器5作为分光部，但本发明不局限于此，也可以使用例如AOTF(Acousto Optic Tunable Filter：声光可调谐滤波器)、LCTF(Liquid Crystal Tunable Filter：液晶可调谐滤波器)。但是，从装置的小型化上看，如上述各实施方式这样使用法布里-珀罗滤波器是优选的。
另外，例示了可改变选择波长的波长可变干涉滤波器5作为分光部，但本发明不局限于此，也可以使用只选择性地提取规定波长的光的法布里-珀罗滤波器、各种彩色滤光片。
在上述第五实施方式中例示了采用上述波长可变干涉滤波器5作为分光部的构成，但本发明不局限于此。即，采用了上述波长可变干涉滤波器5以外的构成作为分光部时，对应分光部的构成，容许角ψ的范围也会不同，当入射角在容许角ψ的范围以外时，有可能不能得到所需精度的测量结果。在上述第五实施方式中，即使采用了上述波长可变干涉滤波器5以外的分光部的构成时，通过根据分光部的构成设定容许角ψ，从而可以抑制测量精度的降低。
除此之外，也可以在能够实现本发明目的的范围内适当组合上述各实施方式和变形例来构成实施本发明时的具体的结构，并且，也可以适当变更为其它结构等。

Claims (16)

1.一种分光测量系统，其特征在于，具备：
拍摄装置，具备拍摄图像的拍摄元件；以及
分光模块，具备分光部和安装部，所述分光部从入射光选择规定波长的光并使该光出射，且能改变出射的出射光的波长，所述安装部保持所述分光部，且装卸自如地设置于所述拍摄装置，在安装于所述拍摄装置时，所述安装部使所述分光部配置于向所述拍摄元件入射的入射光的光路上。
2.根据权利要求1所述的分光测量系统，其特征在于，
所述安装部具备定位部，所述定位部保持所述分光部，在所述安装时相对于所述入射光的光轴进行所述分光部的定位。
3.根据权利要求2所述的分光测量系统，其特征在于，
所述定位部具备：
分光保持部，保持所述分光部；
抵接部，设置于所述分光保持部，从所述分光保持部向所述拍摄装置突出，突出方向的前端面与所述拍摄装置抵接；以及
施力部，朝所述拍摄装置侧对所述分光保持部施力。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的分光测量系统，其特征在于，
所述安装部具备：
基部，设有所述分光部，并沿着所述拍摄装置的光入射侧的面配置；以及
侧壁部，与所述基部连续，在所述安装时覆盖沿着所述入射光的光轴的所述拍摄装置的侧面，
在所述侧壁部的内表面设有多个凸部，所述凸部向与所述光轴交叉的方向突出，在所述安装时与所述侧面抵接。
5.根据权利要求4所述的分光测量系统，其特征在于，
所述安装部具备位置变更部，所述位置变更部使所述分光部的位置在配置于所述拍摄元件的所述光路上的配置位置与从所述光路上退避的退避位置之间变更。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的分光测量系统，其特征在于，
所述安装部具备：
基部，设有所述分光部，并沿着所述拍摄装置的光入射侧的面配置；以及
夹持部，设于所述基部，在所述安装时从与所述入射光的光轴交叉的方向夹持所述拍摄装置。
7.根据权利要求6所述的分光测量系统，其特征在于，
所述夹持部具备：
第一接触部，与沿着所述光轴的所述拍摄装置的侧面中的、彼此相对的各侧面中的一个接触；
第二接触部，与所述各侧面中的另一个接触；以及
连结部，在与所述光轴交叉的方向上，以所述第一接触部和所述第二接触部中各接触部之间的距离能自由变更的方式连结所述各接触部，并且，所述基部在所述连结部上以能够移动的方式设置于所述各接触部之间，
在所述安装时，使所述各接触部从与所述光轴交叉的方向接触并夹持所述拍摄装置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的分光测量系统，其特征在于，
所述分光模块具备：
参照板；以及
移动机构，使所述参照板在被配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上的配置位置和从所述配置位置退避的退避位置之间移动。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的分光测量系统，其特征在于，
所述分光模块具备：
选择的所述规定波长不同的多个分光部；
变更配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上的所述分光部的变更部；以及
保持所述分光部并在所述安装时相对所述入射光的光轴进行所述分光部的定位的定位部，
其中，对所述多个分光部各自设有所述定位部。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的分光测量系统，其特征在于，
所述分光部是法布里-珀罗标准具。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的分光测量系统，其特征在于，还具备：
位置偏离检测部，用于检测所述分光部相对于所述拍摄装置的位置偏离。
12.根据权利要求11所述的分光测量系统，其特征在于，
所述位置偏离检测部通过基于所述拍摄装置拍摄到的拍摄图像检测所述拍摄图像中的所述分光模块的一部分来检测所述位置偏离。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的分光测量系统，其特征在于，还具备：
区域指定部，在由所述拍摄装置拍摄到的拍摄图像中，指定与以规定的角度范围射入所述分光部的光相应的图像区域；以及
分析处理部，对所述图像区域进行分析处理。
14.根据权利要求13所述的分光测量系统，其特征在于，还具备：
显示图像的显示部；以及
使所述显示部显示通过所述拍摄装置获取的实时图像的显示控制部，
所述显示控制部使分析区域的范围叠加在所述实时图像上进行显示，所述分析区域是作为所述分析处理的对象的区域，且至少包含在所述图像区域中。
15.一种分光模块，其特征在于，具备：
分光部，从入射光选择规定波长的光并使该光出射，且能改变出射的出射光的波长；以及
安装部，保持所述分光部，且装卸自如地安装于具备拍摄图像的拍摄元件的拍摄装置，在安装于所述拍摄装置时，所述安装部使所述分光部配置于向所述拍摄元件入射的入射光的光路上。
16.一种位置偏离检测方法，其特征在于，所述位置偏离检测方法在分光测量系统中执行，
所述分光测量系统具备：
拍摄装置，具备拍摄图像的拍摄元件；以及
分光模块，具备分光部和安装部，所述分光部从入射光选择规定波长的光并使该光出射，且能改变出射的出射光的波长，所述安装部保持所述分光部，并装卸自如地安装于所述拍摄装置，在安装于所述拍摄装置时，所述安装部能够使所述分光部配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上，
控制所述拍摄装置和所述分光模块的控制部设置于所述拍摄装置和所述分光模块中的至少任一个上，
所述位置偏离检测方法执行
使所述拍摄装置拍摄图像以获取拍摄图像的步骤；以及
通过检测所述拍摄图像中的所述分光模块的一部分来检测位置偏离的步骤。
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