CN105323443B - 分光图像取得装置以及受光波长取得方法 - Google Patents

分光图像取得装置以及受光波长取得方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了能取得高精度的分光图像的分光图像取得装置以及受光波长取得方法。分光照相机(1)具备：波长可变干涉滤波器(5)；摄像部(133)，具有二维阵列结构的多个受光元件(133A)；以及波长取得部，通过摄像部(133)接收到参照光时，基于从各受光元件(133A)输出的信号值，取得各受光元件(133A)中的受光中心波长。参照光在规定波段中的各波长成分的光量在面内均等，通过受光元件(133A)接收各波长成分的光时的信号值在每个波长成分不同。

Description

分光图像取得装置以及受光波长取得方法
技术领域
本发明涉及分光图像取得装置、以及该分光图像取得装置中的受光波长取得方法等。
背景技术
以往，已知有一种装置(例如，参照专利文献1)：使入射光入射具有相互相对的一对反射膜的法布里珀罗标准具(干涉滤波器)，从干涉滤波器将与反射膜间的间隙尺寸相对应的波长的光进行面分光并通过照相机进行拍摄。
该专利文献1所记载的装置通过使反射膜相对配置的干涉滤波器的倾角发生变化，从而使面分光的光的波长也变化，拍摄面分光后的波长的光而得到分光图像。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开平04-125429号公报
然而，在干涉滤波器中，透过光的波长根据反射膜间的间隙尺寸而改变。但在干涉滤波器的制造中，该反射膜间的间隙尺寸难以均等，在实际中由于制造误差等，很容易对反射膜间的间隙尺寸产生面内偏差。在上述专利文献1中，未考虑到如上述的面内偏差，因此，透过干涉滤波器的光由于位置不同而透过波长也不同，即不能使面分光后的波长均等(容易产生面内不均匀)。
一旦产生这种面内不均匀，则在构成照相机的各受光元件中，导致受光分别不同的波长的光，从而不能高精度地取得目标波长的分光图像。
发明内容
本发明的一个目的在于提供能够取得高精度的分光图像的分光图像取得装置、以及该分光图像取得装置中的受光波长取得方法。
本发明的一个实施方式的分光图像取得装置具备分光滤波器，透过入射光中的规定波长的光；摄像部，具有多个受光元件，所述摄像部接收被所述分光滤波器分光的光；以及波长取得部，在通过所述摄像部接收到所述光时，基于从多个所述受光元件中每个受光元件输出的信号值，取得入射多个所述受光元件中的每个受光元件的光的中心波长，所述参照光中包含的规定波段中的多个波长成分中的每个波长成分的光量在与所述参照光的光轴交叉的面内大致均等，通过所述摄像部接收所述参照光的所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分的光时从所述受光元件输出的信号值对应每个波长成分不同。
另外，本发明的一个应用例的分光图像取得装置具备：分光滤波器，从入射光中选择规定波长的光并射出；摄像部，具有以二维阵列结构配置的多个受光元件，该摄像部接收由所述分光滤波器分光的光；以及波长取得部，通过所述摄像部接收参照光时基于从所述各个受光元件输出的信号值，取得入射各受光元件的光的中心波长，所述参照光中，包含于该参照光的规定波段中的各个波长成分的光量在与该参照光的光轴交叉的面内大致均等，通过所述摄像部接收所述参照光的所述规定波段中的各波长成分的光时从所述受光元件输出的信号值在每个所述波长成分不同。
本应用例中，波长取得部通过摄像部接收透过或反射了分光滤波器的参照光，基于从该摄像部的各受光元件输出的信号值，取得被各受光元件接收到的光的中心波长。
在此，本应用例的参照光的各波长成分的光量在面内是均等的，不会发生在使参照光入射分光滤波器时光量值随入射位置变化的情况。例如，包含于参照光的波长λ1的光无论入射分光滤波器的位置都为相同的光量A。此种情况下，在分光滤波器中的入射光的入射区域内，当被分光的光的波长没有不均匀(面内没有不均匀)的情况下，如果从分光滤波器透过波长λ1的光，则在摄像部的各受光元件中输出与光量A对应的信号值。
另外，在本应用例中，通过受光元件接收到参照光时，对应每个波长成分从受光元件输出的信号值不同。即，在受光元件接收到的波长λ1的光时的信号值、与在受光元件接收到的波长λ2的光时的信号值是分别不同的值。
在这种结构中，如果在各受光元件接收从分光滤波器出射(透过或反射)的参照光，则输出与接收到的光的中心波长相对应的信号值。因此，相对于规定光量的参照光的各波长成分，预先测定从受光元件输出的信号值，从而波长取得部能够容易且高精度地取得各受光元件中接收到的光的中心波长。
如此，通过取得在各受光元件接收的光的中心波长，从而能够判定拍摄图像中的波长分布，且可通过进行波长补正来拍摄高精度地分光图像。例如，依次变更从分光滤波器出射的光的波长以能够在各受光元件接收目标波长的光，并分别检测各受光元件中的目标波长的光的光量，然后通过例如合成，从而可以取得目标波长的分光图像。
在本应用例的分光图像取得装置中，优选所述分光图像取得装置还具备固定滤波器，所述固定滤波器配置在入射所述摄像部的光的光路上，所述固定滤波器相对于所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分而具有不同的透过率。
在本应用例中，经由相对于各波长成分的透过率特性分别不同的固定滤波器和分光滤波器的光被摄像部接收。
例如，参照光的波长特性为大致一定(各波长的光量为均等)的情况下、相对于受光元件的波长的灵敏度特性大致一定的情况下，当未设置固定滤波器时，从各受光元件输出的信号值成为对应每个波长成分相近的值，存在判定接收的光的中心波长困难的情况。对此，在本应用例中，通过使用上述这种固定滤波器，从而来自各受光元件的信号值成为对应每个波长成分不同的值。因此，能够通过受光元件更高精度地取得接收到的光的中心波长。
在本应用例的分光图像取得装置中，优选所述分光图像取得装置还具有光源，所述光源出射所述参照光，所述光源相对于所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分而出射不同光量的光。
在本应用例中，从光源射出的参照光的各波长中光量分别不同。
例如，参照光的波长特性是大致一定(各波长的光量均等)的情况下、对于受光元件的波长的灵敏度特性大致一定的情况下，从各受光元件输出的信号值是对应每个波长成分相近的值，存在判定接收到的光的中心波长困难的情况。对此，在本应用例中，如上述，由于从光源射出的各波长的光量分别不同，因此，来自各受光元件的信号值是对应每个波长成分不同的值。此种情况下，如上述应用例所述，不使用固定滤波器，从接收参照光时的各受光元件输出的信号值为不同的值，能够高精度地取得通过受光元件接收的光的中心波长。
并且，如上述应用例所述，即使在使用固定滤波器的情况下，从光源出射的参照光的波长特性与固定滤波器的透过率特性相配(掛けあわせる)时，为了在各波长成分中成为分别不同的光量，设定光源及固定滤波器的特性即可。
本应用例的分光图像取得装置中，优选所述摄像部中的多个所述受光元件中的每个受光元件具有对应每个所述波长成分不同的灵敏度。
在本应用例中，摄像部的受光元件中的受光灵敏度在各波长分别不同。
例如，参照光的波长特性为大致一定(各波长的光路均等)的情况下、对于受光元件的波长的灵敏度特性大致一定的情况下，信号值成为对应每个波长成分相近的值，存在判定接收的光的中心波长困难的情况。对此，在本应用例中，如上述，由于各受光元件的灵敏度对应每个波长不同，因此，即使参照光中各波长成分的光量大致一定，来自各受光元件的信号值成为对应每个波长成分不同的值。此种情况下，如上述，不使用固定滤波器，从接收参照光时的各受光元件输出的信号值为不同的值，能够通过受光元件高精度地取得接收的光的中心波长。
并且，上述应用例所述，也可以使用固定滤波器，还可以使参照光的光量对应每个波长成分不同。这种情况下，例如将固定滤波器的透过率特性、从光源出射的参照光的波长特性、与受光元件的灵敏度特性相配时，为了从受光元件输出在各波长成分分别不同的信号值，则设定光源、固定滤波器及受光元件的特性即可。
在本应用例的分光图像取得装置中，优选通过所述摄像部接收所述参照光的所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分的光时从所述受光元件输出的信号值相对于波长单调变化。
在应用例中，通过摄像部接收参照光时，相对于各波长成分的从受光元件输出的信号值相对于波长变化而单调变化。
即，依次切换参照光中的规定波段所包含的波长，分别单个地通过受光元件接收时，为了从受光元件输出的信号值单调增加或单调减少，而设定参照光的波长特性、受光元件的灵敏度特性、或固定滤波器的透过率特性。
此时，经由分光滤波器通过受光元件接收参照光时，相对于信号值对应的波长决定为一个，能够更高精度地指定通过受光元件接收到的光的中心波长。另外，由于相对于波长变化的信号值变化单调变化，所以例如根据通过补充处理等补充输出后的信号值能够容易算出在受光元件接收的光的中心波长。
在本应用例的分光图像取得装置中，优选所述分光图像取得装置还具备固定滤波器，所述固定滤波器配置在入射所述摄像部的光的光路上，所述固定滤波器是在玻璃基板上层叠Ag及Al2O3的滤波器。
在本应用例中，另行使用固定滤波器相对于波长变化使信号值变化单调变化时，使用玻璃基板层叠Ag及Al2O3的滤波器作为固定滤波器。
在这种的固定滤波器中，单调增加波长时，透过率特性单调减少。因此，即使在难以设定输出参照光的光源中的波长特性、受光元件的灵敏度特性的情况下，也可以使接收到参照光时的受光元件中的信号特性相对于波长单调增加。
在本实施例的分光图像装置中，优选所述分光滤波器能改变出射的光的波长，所述分光图像取得装置还具备：测定控制部，使透过所述分光滤波器的光的波长变化；以及图像生成部，基于通过多个所述受光元件中的每个受光元件接收到的大致相同波长的光的光量，生成与该大致相同波长相对的分光图像。
在本应用例中，通过测定控制部依次改变从分光滤波器出射的光的波长，取得各受光元件的光量。此时，为了得到目标波长的分光图像的各像素的光量，依次改变间隙尺寸。并且，图像生成部基于在各受光元件接收到的目标波长的光的光量，生成分光图像。由此，能够合成将期望的目标波长的光的光量作为各图像的像素值(例如亮度值)的分光图像。
在本应用例的分光图像取得装置中，优选具备光谱测定部，测定通过多个所述受光元件中的每个受光元件接收到的光的分光光谱。
在本发明中，依次切换从分光滤波器出射的光的波长，基于相对于各波长的各受光元件的受光量，测定被各受光元件接收的光的分光光谱。在这种结构中，能够取得与各受光元件对应的各像素中的正确的分光光谱。
在本应用例的分光图像取得装置中，优选所述图像生成部基于通过多个所述受光元件中的每个受光元件接收的光的分光光谱，取得与被多个所述受光元件中的每个受光元件接收到的所述大致相同波长的光相对的光量，生成与该大致相同波长相对的分光图像。
在本应用例中，基于与如上述发明测定的各分光元件相对应的各像素中分光光谱，生成分光图像。即，从各像素的分光光谱检测所期望的目标波长的光量，基于这些光量生成目标波长的分光图像。此时，当取得的分光图像为多个的情况下(当目标波长为多个的情况下)、在摄像操作后设定目标波长时，没有必要反复进行摄像操作，就能够容易取得所期望的目标波长的分光图像。
在本应用例的分光图像取得装置中，优选具备：入射角取得部，基于由所述波长取得部取得的多个所述受光元件中的每个受光元件接收到的光的中心波长，取得向多个所述受光元件中的每个受光元件入射的光的入射角。
在本应用例中，基于由波长取得部取得的在各受光元件受光的中心波长，取得入射受光元件的光的入射角。即，在上述本发明的应用例中，在受光元件接收的光为包括分光滤波器中的面内偏差、入射角偏差的光，考虑到这些，可以最终判定接收了哪个波长。因此，例如，从作为平行光的参照光在各受光元件接收时的信号值指定考虑到面内偏差的中心波长后，实施介于入射光学系统等之间的测定，通过判定波长位移量，能够测定入射光学系统的入射角的偏差。
在这种分光测定装置中，例如，能够适用于入射光学系统的各透镜的入射角的偏差检查等。
在本应用例的分光图像取得装置中，优选所述分光滤波器是具有相互相对的一对反射膜、以及改变所述一对反射膜间的间隙尺寸的间隙变更部的波长可变干涉滤波器。
在本应用例中，使用波长可变干涉滤波器作为分光滤波器。这种波长可变干涉滤波器相对于例如AOTF(Acousto-Optic Tunable Filter：声光可调滤波器)、LCTF(Liquidcrystal tunable filters：液晶可调谐滤波器)等的分光滤波器可以更薄、更小，从而可以实现分光图像取得装置的小型化。
本发明的一个实施方式的受光波长取得方法是分光图像取得装置中的受光波长取得方法，所述分光图像取得装置具备：分光滤波器，透过入射光中的规定波长的光，且能够改变所述规定波长；以及摄像部，具有多个受光元件，所述摄像部接收被所述分光滤波器分光的光，所述受光波长取得方法包括：第一步骤，经由所述分光滤波器使所述摄像部接收所述参照光；以及第二步骤，基于通过所述摄像部接收光时从多个所述受光元件中的每个受光元件输出的信号值，取得入射多个所述受光元件中的每个受光元件的光的中心波长，所述参照光中包含的规定波段中的多个波长成分中的每个波长成分的光量在与所述参照光的光轴交叉的面内大致均等，经由所述分光滤波器通过所述摄像部接收所述参照光的所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分的光时从所述受光元件输出的信号值对应每个波长成分不同。
另外，本发明的一个应用例的受光波长取得方法是分光图像取得装置中的受光波长取得方法，所述分光图像取得装置具备：分光滤波器，从入射光选择规定波长的光并射出，且能改变所述规定波长；以及摄影部，具有以二维阵列构造配置的多个受光元件，并接收通过所述分光滤波器分光的光，该受光波长取得方法包括：第一步骤，经由所述分光滤波器使所述摄像部接收所述参照光；以及第二步骤，根据在第一步骤中通过所述摄像部接收光时从所述各受光元件输出的信号值，取得入射各受光元件的光的中心波长，所述参照光中，包含于该参照光的规定波段中的各个波长成分的光量在与该参照光的光轴交叉的面内大致均等，不经由所述分光滤波器通过所述摄像部接收所述参照光的所述规定波段中的各波长成分的光时从所述受光元件输出的信号值在每个所述波长成分分别不同。
在本应用例中，由摄像部接收透过或反射分光滤波器的参照光，基于从该摄像部的各受光元件输出的信号值，取得由各受光元件接收的光的中心波长。这里，与上述应用例相同，参照光的各波长成分的光量在面内均等，不会发生在向分光滤波器入射参照光时光量值随入射位置而改变的情况下。另外，在通过受光元件接收参照光时，对应每个波长成分从受光元件输出的信号值不同。
因此，在通过各受光元件接收从分光滤波器出射(透过或反射)的参照光时，输出与接收到的光的中心波长相对应的信号值，通过预先测定例如从受光元件输出信号值，从而能够容易且高精度地取得在各受光元件接收到的光的中心波长。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的分光照相机的概略结构图。
图2是示出本实施方式的固定滤波器的透过率特性的图。
图3是示出本实施方式的波长可变干涉滤波器的概略俯视图。
图4是图3中B-B线切断波长可变干涉滤波器时的概略剖视图。
图5是示出本实施方式的分光照相机的概略构成框图。
图6是示出本实施方式的使用分光照相机的受光波长取得处理的流程图。
图7是示出本实施方式的受光波长取得处理中的参照光的光路的图。
图8是在波长可变干涉滤波器中的由于面内偏差(面内ばらつき)引起的受光波长的偏差的说明图。
图9是示出在本实施方式中从各受光元件输出的信号值的信号特性的图。
图10是示出本实施方式的分光图像摄像处理的流程图。
图11是示出本实施方式的分光图像摄像处理中的测定光的光路的图。
图12是示出第二实施方式的从光源部输出的参照光的波长特性的图。
图13是示出第二实施方式的固定滤波器的透过率特性的图。
图14是示出第三实施方式的受光元件的灵敏度特性的图。
图15是示出第三实施方式的固定滤波器的透过率特性的图。
图16是第四实施方式的分光照相机的概略结构框图。
图17是第四实施方式的入射角取得处理的流程图。
图18是第四实施方式的入射角取得处理的说明图。
图19是第四实施方式的入射角取得处理的说明图。
图20是第四实施方式中一个受光元件中的受光波长变化时的模式图。
图21是示出其他的实施方式中分光摄像装置的一个例子的概略图。
符号说明
1 分光照相机(分光图像取得装置)；5 波长可变干涉滤波器(分光滤波器O)；12光源部；13 摄像模块；16 控制部；20 滤波器机构；54 固定反射膜；55 可动反射膜；56 静电致动器；131 入射光学系；132 固定滤波器；132A 进退机构；133 摄像部；133A 受光元件；134 滤波器驱动电路；161 存储部；162 处理部；163 光源控制部；164 滤波器移动控制部；165 波长取得部；166 测定控制部；167 光谱测定部；168 图像处理部；169 入射角取得部；G1 间隙；X 基准板。
具体实施方式
[第一实施方式]
下面，基于附图，对本发明的第一实施方式进行说明。
[分光照相机的概略结构]
图1是示出本发明的第一实施方式的分光照相机的概略结构图。
分光照相机1相当于本发明的分光图像取得装置，其是拍摄摄像对象的分光图像的装置。
如图1所示，分光照相机1具备：光源部12、摄像模块13、显示器14、操作部15和控制部16，这些各个结构被收纳于外部壳体11中。作为这种分光照相机1，能够例示例如具备照相机功能的现有的各种装置，例如，能够使用智能手机或平板终端、以及数码相机等。
[光源部的结构]
光源部12是向测定对象照射光的装置。
在本实施方式中，从光源部12射出的参照光，在已知反射率的基准板(例如白板等)被反射，该反射光在摄像模块13被拍摄时，基于从摄像模块输出的信号值，取得受光后的光的中心波长。在本实施方式中，为了简化说明，示出了如下的例子：在参照光中，在作为分光图像的取得对象的规定波段(以下，称为分光波段)中的各波长成分的光量固定、或者大致固定的光，其是没有光量的面内偏差的光。
[摄像模块的结构]
摄像模块1接收入射光并取得图像。该摄像模块13具备：入射光学系统131、固定滤波器132、作为本发明的分光滤波器的波长可变干涉滤波器5、摄像部133、和滤波器驱动电路134。
[入射光学系统的结构]
入射光学系统131将从设置在外部壳体11的入射窗入射的光(对象物的图像)在摄像部133成像。作为该入射光学系统131，可以例示出例如相对于波长可变干涉滤波器5，以与光的主光轴平行的方式引导入射光的远心光学系统等。
[固定滤波器的结构]
固定滤波器132具有规定的透过率特性，其使基于该透过率特性的光量的光透过。
图2是示出本实施方式的固定滤波器的透光率特性的图。
如图2所示，本实施方式的固定滤波器132相对于分光波段的各波长成分具有分别不同的透过率特性。更具体为，固定滤波器132具有随着波长增加方向而透过率单调递减的透过率特性。作为这种固定滤波器132，例如通过使用在玻璃基板层叠20nm的Ag膜、20nm的Al2O3的层叠体，从而可以很容易地制造。
另外，在固定滤波器132设置有进退机构132A。该进退结构132A由控制部16的控制而驱动，相对于从入射光学系统131被入射的光的光路使固定滤波器132进退。即，进退机构132A指定在通过摄像部133的各受光元件133A受光的光的中心波长时，将固定滤波器132配置于光路上，在拍摄摄像对象的分光图像时，将固定滤波器132从光路上退避。
[摄像部的结构]
摄像部133可以使用例如CCD、CMOS等的图像传感器等。摄像部133具有与摄像图像的各像素对应的受光元件133A以矩阵状配置的二维阵列构造。并且，各受光元件133A将基于接收到的光量的信号值向控制部16输出。
另外，在本实施方式中，为了简化说明，各受光元件中的灵敏度是固定的，且分光波段中各波长成分的灵敏度也是固定的。
[波长可变干涉滤波器结构]
图3是示出波长可变干涉滤波器5的概略结构的俯视图。图4是示出通过图3的B-B线切断的波长可变干涉滤波器5的概略结构的剖视图。
如图3及图4所示，波长可变干涉滤波器5具备固定基板51及可动基板52。这些固定基板51及可动基板52分别由例如各种玻璃、水晶等形成，本实施方式中，由石英玻璃构成。并且，如图4所示，这些基板51、52由接合膜53(第一接合膜531及第二接合膜532)接合，而构成一个整体。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由例如以硅氧烷为主要成分的等离子体聚合膜53而接合。
另外，正如以下的说明，从固定基板51或可动基板52的基板厚度方向俯视观察时、也就是说将从固定基板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的俯视观察称为滤波器俯视观察。
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。而且，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。这些固定反射膜及可动反射膜55隔着反射膜间间隙G1而相对配置。
并且，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G1的距离(间隙尺寸)的作为本发明的间隙变更部的静电致动器56。该静电致动器56具备：设置于固定基板51的固定电极561、设置于可动基板52的可动电极562，各电极561、562相对而构成。这些固定电极561、可动电极562隔着电极间间隙而相对。在此，这些电极561、562可以为分别直接设置于固定基板51及可动基板52的基板面内的结构，也可以为经由其他的膜构件而设置的结构。
另外，在本实施方式中，例示反射膜间间隙G1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透过的波段，可以形成反射膜间间隙G1比电极间间隙大。
另外，在滤波器俯视观察时，可动基板52的一边侧(例如，图3中边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侧观察波长可变干涉滤波器5时所露出的面成为设置有后述的电极垫564P、565P的电装面524。
同样地，在滤波器俯视观察时，固定基板51的一边侧(电装部526的相反侧)比可动基板52更向外侧突出。
(固定基板的结构)
在固定基板51通过蚀刻形成有电极配置槽511及反射膜设置部512。该固定基板51的厚度尺寸形成得比可动基板52的厚度尺寸大，所以不会产生对固定电极561与可动电极562之间施加电压时的静电引力、固定电极561的内部应力引起的固定基板51的弯曲。
在滤波器俯视观察时，电极配置槽511以固定基板51的滤波器中心点O为中心而形成为环状。在上述俯视观察时，反射膜设置部512从电极配置槽511的中心部向可动电极52侧突出而形成。该电极配置槽511的槽底面成为配置有固定电极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。
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被设置于电极设置面511A中的后述可动部521的可动电极562相对的区域。另外，也可以是在固定电极561上层叠有用于确保固定电极561与可动电极562之间的绝缘性的绝缘膜的结构。
并且，在固定基板51上设置有与固定电极561的外周缘连接的固定引出电极563。该固定引出电极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(未图示)而设置。在该连接电极槽设置有向可动基板52侧突起设置的凸起(バンプ)部565A，固定引出电极563延伸至凸起部565A上。并且，在凸起部565A上与设置于可动基板52侧的固定连接电极565抵接，且电连接。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。
另外，在本实施方式中，虽然示出在电极设置面511A设置有一个固定电极561，但例如也可以为设置有以滤波器中心点O为中心的同心圆的两个电极的结构等(双重电极结构)。另外，也可以为在固定反射膜54上设置透明电极的结构、使用导电性的固定反射膜54且从该固定反射膜54在固定侧电装部形成连接电极，此时，作为固定电极561，可以是根据连接电极的位置，切出一部分的结构等。
如上述，反射膜设置部512在与电极配置槽511同轴上具备反射膜设置面512A，该反射膜设置面512A形成为比电极配置槽511小的直径尺寸法的大致圆柱状，并与该反射膜设置部512的可动基板52相对。
如图4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，可以使用例如Ag等的金属膜、Ag合金等的合金膜。而且，可以使用例如将高折射率层为TiO2、低折射率层为SiO2的电介质多层膜。而且，可以使用在电介质多层膜上层叠有金属膜(或合金膜)的反射膜、在金属膜(或合金膜)上层叠有电介质多层膜的反射膜、层叠有单层的折射率层(TiO2、SiO2等)与金属膜(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(未设置有固定反射膜54的面)，在与固定反射膜54相对应位置形成防止反射膜。该防止反射膜能够通过相互层叠低折射率层与高折射率层而形成，使固定基板51的表面的可视光的反射率降低，且透过率增大。
并且，固定基板51的与可动基板52相对的面中，未通过蚀刻形成有电极配置槽511、反射膜设置部512以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，该第一接合膜531通过与设置于可动基板52的第二接合膜532接合，从而如上述，固定基板51与可动基板52被接合。
(可动基板的结构)
可动基板52具备以滤波器中心点O为中心的圆形的可动部521、和与可动部521同轴且保持可动部512的保持部522。
可动部521形成得比保持部522厚度尺寸大。在滤波器俯视观察时，该可动部521形成为至少比反射膜设置面512A的外周缘的直径尺寸大的直径尺寸法。并且，在该可动部521设置有可动电极562及可动反射膜55。
另外，与固定基板51相同，也可以在可动部521的与固定基板51相反侧的面形成有防止反射膜。这种防止反射膜能够通过相互层叠低折射率层与高折射率层而形成，使可动基板52的表面的可视光的反射率降低，且能够增大透过率。
可动电极562隔着规定的电极间间隙而与固定电极561相对，形成为与固定电极561相同形状的环状。该可动电极562与固定电极561一同构成静电致动器56。而且，在可动基板52设置有与可动电极562的外周缘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(未图示)相对的位置，遍及电装面524地设置，在电装面524，构成与内侧端子部电连接的可动电极垫564P。
另外，如上述，在可动基板52设置有固定连接电极565，该固定连接电极565经由凸起部565A(参照图3)与固定引出电极563相连接。
可动反射膜55在可动部521的可动面521A的中心部，隔着固定反射膜54与间隙G1而相对设置。作为该可动反射膜55，可以使用与上述固定反射膜54相同结构的反射膜。
另外，在本实施方式中，如上述，并不限于示出的电极间间隙比反射膜间间隙G1的尺寸大的例子。例如，也可以作为测定对象使用红外线或远红外线时等，根据测定对象光的波段，间隙G1的尺寸比电极间间隙尺寸大的结构。
保持部522是包围在可动部521的周围的隔膜，其形成得比可动部521的厚度尺寸小。这样的保持部522比可动部521容易弯曲，由于一点静电引力就可以使可动部521向固定基板51侧移位。此时，可动部521比保持部522厚度尺寸大，由于刚度变大，所以即使保持部522由于静电引力被拉向固定基板51侧的情况下，也不会引起可动部521的形状变化。因此，在可动部521设置的可动反射膜55不易产生弯曲，可以将固定反射膜54及可动反射膜55一直维持在平行状态。
另外，在本实施方式中，虽然例示出隔膜状的保持部522，但不限定于此，例如，也可以是设置有以滤波器中心点O为中心以等角度间隔配置的梁状的保护部的结构等。
在可动基板52，与第一接合部513相对的区域为第二接合部523。在该第二接合部523设置有第二接合膜532，如上述，通过第二接合膜523被接合于第一接合膜531，从而固定基板51与可动基板52相接合。
[滤波器驱动电路的结构]
滤波器驱动电路134基于来自控制部16的指令信号，向波长可变干涉滤波器5的静电致动器56施加驱动电压。由此，静电致动器56的固定电极561与可动电极562间发生静电引力，并使可动部521向固定基板51侧移位。波长可变干涉滤波器5的间隔G1的尺寸设定为与目标波长相对应的值。
[显示器的结构]
显示器14面向外部壳体11的显示窗而设置。作为显示器14，只要可以显示图像的结构则其可以是任何结构，例如能够例示液晶面板、有机EL面板等。
而且，本实施方式的显示器14可以为具备触控面板的结构，可以将触控面板作为操作部15的一部分。
[操作部的结构]
如上述，操作部15由设置于外部壳体11的快门按钮、设置于显示器14的触控面板等构成。如果由用户进行输入操作，则操作部15将与输入操作对应的操作信号向控制部16输出。另外，作为操作15，不限定于上述结构，也可以例如代替触控面板而设置有多个操作按钮等的结构。
[控制部的结构]
图5是示出本实施方式的分光照相机1的概略结构的框图。
控制部16通过组合例如CPU等的运算电路、存储器等的存储电路而构成，其控制分光照相机1的整体工作。如图5所示，该控制器16具备存储部161和处理部162。在存储器161存储有用于控制分光照相机1的各种数据、各种程序。
作为存储部161所存储的各种数据，针对例如向后述的波长可变干涉滤波器5的静电致动器56施加电压，可以举出将透过波长可变干涉滤波器5的光的波长存储的V-λ数据。
而且，在不经由波长可变干涉滤波器5而分别通过各个受光元件133单个接收参照光的分光波段中的各波长成分的光时，在存储部161存储从受光元件133A输出的信号值的特性(信号特性)。在本实施方式中，相对于分光波段的参照光的各波长成分的光量为固定(光源部12的强度特性固定)，相对于分光波段的受光元件的灵敏度特性为固定。因此，上述信号特性根据固定滤波器132的透过率特性，相对于波长增加方向而单调减少。
另外，作为各种程序，可以列举出例如分光摄像程序、分光光谱测定程序等。作为分光照相机1，在使用可以经由智能手机、平板终端等的网络与服务器装置通信的结构的情况下，能够从服务器装置下载这些程序而获得。
处理部162读入存储于存储部161的各种程序，通过执行，从而如图5所示，作为光源控制部163、滤波器移动控制部164、波长取得部165、测定控制部166、光谱测定部167以及图像处理部168(本发明的图像生成部)等而发挥作用。
另外，在本实施方式中，处理部162通过读入存储部161存储的程序(软件)并执行，从而通过硬件与软件的协作，从而示出实现上述各功能的例子，但并不限定于此。例如，可以设置作为具有各功能的硬件的电路的结构等。
光源控制部163控制光源部12，并使参照光射出。
滤波器移动控制部164控制进退机构132A，并使固定滤波器132相对于光路上进退。
波长取得部165取得通过摄像部133中各受光元件133A接收到的光的中心波长。
测定控制部166改变施加于波长可变干涉滤波器5的电压，并使波长可变干涉滤波器5中的反射膜间的间隙G1的尺寸发生变化。
光谱测定部167基于取得的各受光元件的光量，测定摄像图像的各像素中的分光光谱。
图像处理部168生成所期望的目标波长的分光图像。
另外，将在后面详述各功能结构的说明。
[分光照相机的分光图像摄像方法]
(受光波长取得处理)
本实施方式的分光照相机1在取得与摄像图像的各像素对应的各受光元件中接收的光的中心波长后，根据对测定对象(摄像对象)的分光图像进行校正处理，从而取得高精度的分光图像。下面，对各受光元件的受光波长取得处理(受光波长取得方法)进行说明。
图6是示出取得通过受光元件接收到的光的中心波长的受光波长取得方法的流程图。
在受光波长取得处理中，作为摄像对象，由分光照相机1拍摄已知反射率的基准板X(参照图7)。在本实施方式中，作为基准物，使用在分光波段的各波长成分中反射率固定的白色基准板。另外，作为摄像环境，优选在没有外光影响的暗室实施。
并且，滤波器移动控制部164控制进退机构132，并将固定滤波器132配置在入射光学系统131的光路上(步骤S1)。
另外，光学控制部163驱动光源部12，向基准物照射参照光(步骤S2)。
并且，测定控制部166依次改变从滤波器驱动电路134向静电致动器56施加的驱动电压，在例如一定间隔下改变反射膜54、55间的间隙G1的尺寸，取得从依次改变驱动电压时的各受光元件133A输出的信号值。也就是说，取得从扫描间隙G1时的各受光元件133A输出的信号值。(步骤S3)。
另外，测定控制部166使取得的各受光元件133A中的信号值、与得到该信号值时的驱动电压彼此对应地存储于存储部161。另外，从步骤S1到步骤S3在本发明的受光波长取得方法中相当于第一步骤。
此后，波长取得部165基于取得的各信号值，指定(取得)通过各受光元件133A接收到的光的中心波长(步骤S4)。该步骤S4在本发明的受光波长取得方法中相当于第二步骤。
图7是示出受光波长取得处理中各光学部件的配置、以及参照光的光路的图。图8是波长可变干涉滤波器5中的由于面内偏差而导致的受光波长偏差的说明图。
如图7所示，通过上述步骤S1及步骤S2，从光源部12射出的参照光向基准板X(白色基准板)照射。并且，由白色基准板反射的反射光从入射光学系统131向分光照相机1入射，经由固定滤波器132、波长可变干涉滤波器5在摄像部133的各受光元件133A被受光。由此，与受光量相对应的信号值从各受光元件133A向控制部16输出。
在此，如图8所示，本实施方式的波长可变干涉滤波器5将入射反射膜54、55重合区域内的光汇总并分光(面内分光)，透过面分光后的规定波长的光。因此，在波长可变干涉滤波器5中，当反射膜间的间隙G1的尺寸一致的情况下，从各受光元件133A输出的信号值也为相同的值。对此，间隙G1的尺寸不一样，如果产生了面内偏差，则由于间隙G1的尺寸，透过波长可变干涉滤波器5的光的波长由于透过位置而变化。例如，如图8所示，透过作为尺寸d1的位置的光的分光特性与透过作为尺寸d2的位置的光的分光特性分别不同。因此，从各受光元件133A输出的信号值也产生面内偏差。
在步骤S4中，波长取得部165基于这种信号值的偏差，指定各受光元件中的受光中心波长。
即，在本实施方式中，如上述，作为从光源部12射出的参照光，在面内没有光量的偏差，且使用分光波段中各波长成分的光量是一定的光。另外，各受光元件133A的相对于分光波段中的各波长成分的灵敏度是一定的。并且，白色基准板X的相对于分光波段中的各波长成分的反射率是一定的。在这种结构中，在各受光元件133A所受光的光基于固定滤波器132的透过率特性而决定其光量。
图9是在本实施方式的各受光元件133A中，示出从各受光元件输出的信号值的特性(信号特性)的图。如该图9所示，在本实施方式中，根据固定滤波器132的透过率特性，相对于在受光元件133A受光的光信号值稳定，波长取得部165基于该信号值指定通过受光元件133A接收到的光的中心波长。
例如，如图9所示，在某个受光元件133A中，输出信号值Si时，可以特定在该受光元件133A中接收到的光的中心波长为λi。
如上述步骤S4的处理是对于各受光元件133A，与由步骤S3取得的各信号值相关地实施。即，通过规定间隔使间隙G1的尺寸改变时，取得通过各受光元件133A接收到了哪个波长的光。换言之，波长取得部165取得相对于驱动电压V的各受光元件133A中的受光中心波长λ。取得的数据作为各受光元件133A中的V-λ数据存储于存储部161。
如上述，通过取得通过各受光元件133A的受光中心波长，能够把握波长可变干涉滤波器5中的反射膜54、55间的面内偏差的分布。
(分光图像摄像处理)
下面，对本实施方式的分光照相机1的分光图像的取得方法进行说明。
在本实施方式中，通过上述受光波长取得处理，由于能够把握波长可变干涉滤波器5的反射膜54、55间的面内偏差的分布，因此可以取得考虑了这种面内偏差的分布的高精度分光图像。
图10是示出本实施方式的分光图像摄像处理的流程图。图11示出拍摄分光图像时的各光学构件的配置、以及测定光的光路的图。
在分光图像摄像处理中，首先，滤波器移动控制部164控制进退机构132A，使固定滤波器132从入射光学系统131的光路上退避。(步骤S11)。
另外，光学控制器163使光源部12驱动，对摄像对象照射光(参照光)(步骤S12)。在本实施方式中，由于参照光的分光波段的各波长成分的光量大致相同，因此，通过参照光的照射，从摄像对象仅特定的波长的光的光量未改变，可以实现摄像部133中的受光量的提高。
如图11所示，通过步骤S11及步骤S12，被摄像对象反射的光从入射光学系统131导向波长可变干涉滤波器5，透过波长可变干涉滤波器5的光在摄像部133受光。
此后，如果由用户实施拍摄分光图像的操作，则测定控制部166从滤波器驱动电路134依次改变施加于静电致动器56的驱动电压，例如以一定间隔改变反射膜54、55间的间隙G1的尺寸，取得依次改变驱动电压时的从各受光元件133A输出的信号值。也就是说，取得扫描间隙G1时的从各受光元件133A输出的信号值(步骤S13)。另外，作为设定的各驱动电压，优选设定与上述步骤S3中的驱动电压相同的电压值。
在此，相对于施加于静电致动器56的驱动电压，由各受光元件133A接收的光的中心波长通过上述受光波长取得处理而取得。也就是说，在步骤S13中相对于向静电致动器56施加驱动电压的由各受光元件133A接收的光的中心波长是已知的。
因此，在分光图像摄像处理中，能够取得在各受光元件133A中接收的光的中心波长和其光量。
此后，光谱测定部167基于依次改变反射膜54、55间的间隙G1的尺寸时的各受光元件133A中的受光量(各像素的光量)、和其受光中心波长，测定各像素的分光光谱(步骤S14)。
接着，像素处理部168取得成为分光图像的生成对象的目标波长(步骤S15)。作为该目标波长的取得，例如图像处理部168通过用户对操作部15的操作，可以取得目标波长，也可以预先设定目标波长。作为目标波长的数量未特别地限定。
并且，图像处理部168取得相对于从各像素的分光光谱设定的目标波长的光量(步骤S16)，生成将该光量作为像素值的分光图像(步骤S17)。
如上述，生成目标波长的分光图像。
[本实施方式的作用效果]
在本实施方式的分光照相机1中，在受光波长取得处理中，使参照光从光源部12出射，该参照光由基准板X反射，经由波长可变干涉滤波器5检测出入射摄像部133的光。此时，分别通过各受光元件133A单个地接收参照光的各波长成分的光时，如图9所示，相对于各波长成分的信号值为分别不同的值。并且，波长取得部165基于从摄像部133的各受光元件133A输出的信号值，取得通过该各受光元件133A的受光中心波长。
在这种结构中，在受光波长取得处理中，基于接收参照光时的信号值，能够容易且高精度地指定由各受光元件133A接收到的光的中心波长。因此，在分光图像取得处理中，在拍摄摄像图像时，能够容易地判定摄像图像中的各像素是与哪个波长对应的像素值，能够高精度地取得相对于目标波长的分光图像。例如，为了接收各受光元件133A的目标波长的光，依次改变波长可变干涉滤波器5的间隙G1的尺寸而取得其信号值，基于这些信号值，通过生成全像素成为与目标波长的光量对应的灰度值的分光图像等，从而能够取得高精度的分光图像。
在本实施方式中，在从入射光学系统131入射的光到达摄像部133之间的光路上，进退自由地设置相对于分光波段的各波长成分的透过率分别不同的固定滤波器132。
在分光波段中，参照光的各波长成分中的光路是一定的(或者大致一定)，相对于各受光元件133A的各波长成分的灵敏度是一定(或者大致一定)时，通过各受光元件133A接收到参照光时，判定受光中心波长是困难的。对此，在本实施方式中，通过使用透过率特性在各波长不同的固定滤波器132，从而从各受光元件133A输出的信号值是在各波长成分分别不同的值，能够容易指定受光中心波长。
在本实施方式中，如图9所示，通过受光元件接收到参照光时的信号特性相对于波长增加方向而单调减少。如此，相对于波长，信号值单调变化时，相对于信号值对应的波长决定是一个，所以能够更高精度地指定受光元件133A中的受光中心波长。
并且，为了得到这种信号特性，在本实施方式中，作为固定滤波器132，使用在玻璃基板层叠Ag及Al2O3而成的滤波器。在这种固定滤波器132中，通过简单的结构，能够制造得到上述这样的信号特性的滤波器。
在本实施方式中，依次切换施加于波长可变干涉滤波器5的静电致动器56的驱动电压，检测出各受光元件133A中的受光量，光谱测定部167基于这些受光量，测定摄像图像的各像素中的分光光谱。
在本实施方式中，通过受光波长取得处理，取得施加规定的驱动电压时的各受光元件133A中接收的光的波长。因此，在分光图像取得处理中，扫描间隙G1的尺寸时能够正确地取得通过各受光元件133A接收的光的波长及其光量。由此，光谱测定部167能够测定各像素中的正确的分光光谱。
在本实施方式中，图像处理部168从由光谱测定部167测定的各像素的分光光谱取得相对于目标波长的光量，生成将取得的光量作为该像素的光量的分光图像。
此时，取得的分光图像为多个时(目标波长为多个时)、在摄像操作后设定目标波长时，不需要反复摄像操作，能够容易地取得所期望的目标波长的分光图像。
在本实施方式中，光源部12在面内出射光量均等且分光波段中的各波长的光量相同的参照光。在这种结构中，拍摄摄像对象的分光图像时，能够使用参照光。例如，将自然光等的外光使用作为向摄像对象的照射光时，可以考虑由于波长而光量不同，此时，由于外光的影响有时得不到摄像对象的正确的分光图像。例如，在基于分光图像实施成分分析等情况下，该影响尤其大。对此，在本实施方式中，通过使用如上述这种参照光，从而通过照射光的波长而未偏差，从而能够取得正确的分光图像。
在本实施方式中，在步骤S3中，依次改变施加于波长可变干涉滤波器5的静电致动器56的驱动电压，每次取得从受光元件133A输出的信号值。并且，波长取得部165基于这些的信号值，取得针对施加于静电致动器56的驱动电压的各受光元件133A中的受光中心波长。
在这种结构中，通过间隙G1的尺寸变动，可动基板52的弯曲状态改变，即使反射膜54、55间的间隙G1的面内偏差变化时，能够取得相对于各间隙尺寸的受光元件133A中的受光中心波长。由此，也能够把握由于基板弯曲引起的面内偏差的分布，在分光图像取得处理中，能够取得更高精度地分光图像。
另外，在本实施方式中，由波长取得部165取得的受光元件133A中的受光波长成为不仅考虑在如上述波长可变干涉滤波器5中间隙G1的面内偏差，也考虑由入射光学系统131导出的光向波长可变干涉滤波器5的入射角的受光波长。即，波长可变干涉滤波器5如果改变入射反射膜54、55的光的入射角，则变动反射膜54、55间的光学距离，因此，透过光的波长也变动。在本实施方式中，除了间隙G1的面内偏差以外，由于根据如上述入射光的入射位置的入射角的偏差，即使波长可变干涉滤波器5的透过光的波长偏离时，也能够高精度地取得各受光元件133A中的受光中心波长。即，在本实施方式中，即使波长可变干涉滤波器5的制造上存在面内偏差、入射光学系统131的制造上存在偏差时，也能够取得精度高的分光图像。
[第二实施方式]
下面，对本发明的第二实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中，示出了参照光的波长特性、受光元件133A的灵敏度特性、及白色基准板X的反射率特性在分光波段的各波长成分中是大致一定的例子。
对此，在本实施方式中，参照光的波长特性通过分光波段的各波长成分不同这点与上述第一实施方式不同。另外，正如之后的说明，对于与第一实施方式相同的结构、处理步骤标注相同的符号，省略或简化其说明。
图12是示出从第二实施方式的光源部输出参照光的波长特性的图。图13是示出第二实施方式的固定滤波器132的透过率特性的图。
如图12所示，在本实施方式中，从光源部12输出的参照光是在分光波段的各波长成分分别不同的值。在这种情况下，作为固定滤波器132，例如使用具有如图13示出的透过率特性的滤波器。
由此，如图9所示，通过受光元件133A接收到参照光时，相对于波长增加方向，能够得到信号值单调减少的信号特性。
即使这种结构，通过与上述第一实施方式相同的处理，也能够取得使各受光元件133A接收的光的中心波长。
[第三实施方式]
下面，对本发明的第三实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中，示出了参照光的波长特性、受光元件133A的灵敏度特性、及白色基准板X的反射率在分光波段的各波长成分是大致一定的例子。
对此，在本实施方式中，受光元件133A的灵敏度特性通过分光波段的各波长成分中不同这点与上述第一实施方式不同。
图14是示出第三实施方式的受光元件133A中的灵敏度特性的图。图15是示出第三实施方式的固定滤波器132的透过率特性的图。
如图14所示，在本实施方式中，受光元件133A的灵敏度特性是在分光波段的各波长成分分别不同的值。在这种情况下，作为固定滤波器132，例如使用具有如图15所示的透过率特性的滤波器。
由此，通过受光元件133A接收到参照光时，如图9所示，相对于波长增加方向，能够得到信号值单调减少的信号特性。
即使这种结构，通过与上述第一实施方式相同的处理，也能够取得使各受光元件133A接收到的光的中心波长。
[第四实施方式]
下面，基于附图对本发明的第四实施方式进行说明。
在上述第一实施方式中，虽然示出了作为分光图像取得装置的分光照相机1中，取得各受光元件133A中的受光中心波长，并基于该受光波长，取得高精度的分光图像的例子，但是通过使用本发明的结构，能够求得入射受光元件133A的入射角。向受光元件133A的光入射角是向波长可变干涉滤波器5的入射角，通过检查该入射角的偏差，从而也可以检查构成入射光学系统131的各透镜的歪斜等。
在第四实施方式中，对求得向上述这种受光元件133A的光的入射角的结构及入射角取得方法进行说明。
另外，在本实施方式中，以检查构成入射光学系统131的各透镜的歪斜等为目的，作为波长可变干涉滤波器5优选使用没有面内不均匀的滤波器。作为这种滤波器，也可以使用未设置有保持部522(隔膜)的波长可变干涉滤波器。此种情况下，抑制了由于保持部522弯曲引起的反射膜间的间隙G1中的面内不均匀。另外，不限于波长可变干涉滤波器5，例如可以使用固定有间隙G1的干涉滤波器。此种情况下，例如，也能够使用在反射膜间配置光学膜的、未设置有空气空隙(エアギャップ)的干涉滤波器等。
图16是示出本实施方式中的分光照相机1的概略结构的图，控制部16的处理部162除了上述第一实施方式的各功能结构，还作为本发明的入射角取得部169而发挥作用。
图17是示出入射角取得处理的流程图。
图18及图19是本实施方式中的向受光元件133A的入射角取得方法的说明图。
第四实施方式中的入射角取得处理中，首先，使入射光学系统131从参照光的光路退避(步骤S21)。入射光学系统131可以为相对于分光照相机1能装卸的结构，也可以在制造时的入射角的检查时暂时性拆下入射光学系统131等。
此后，如图18所示，向分光照相机1入射相干光(步骤S22)。通过入射相干光，从而相对于所有的受光元件133A以例如90°入射光。
然后，波长取得部165与上述第一实施方式相同，基于从各受光元件133A输出信号值，取得各受光元件133A中的受光中心波长(第一受光波长)(步骤S23)。
接着，通过将入射光学系统131安装于分光照相机1等，而配置在参照光的光路上(步骤S24)。在本实施方式中，如图19所示，通过入射光学系统131，以分别不同入射角对各受光元件133A入射光。
并且，波长取得部165与上述第一实施方式相同，基于从各受光元件133A输出的信号值，取得各受光元件133A中的受光中心波长(第二受光波长)(步骤S25)。
此后，入射角取得部169基于第一受光波长λ1、第二受光波长λ2、以及波长可变干涉滤波器5中的间隙G1的初始间隙尺寸，取得(算出)向受光元件133A的入射角(步骤S26)。
图20是示出一个受光元件133A中的受光波长变化时的模式图。
如图20所示，在步骤S23取得的一个受光元件133A中的第一受光波长λ1由于是从波长可变干涉滤波器5的反射膜54、55的法线方向入射的光，所以在将次数作为m、反射膜54、55间的介质的折射率作为n，通过下属数学式(1)进行表示。
[数式1]
在上述数式(1)中，d1是反射膜54、55间的间隙G1的初始间隙尺寸。基于第一受光波长λ1，可以算出初始间隙尺寸d1。
另一方面，在步骤S25中，向波长可变干涉滤波器5的反射膜54、55以入射角θ入射光的情况下，在受光元件133A中的第二受光波长λ2为下述式(2)。
[数式2]
因此，入射角取得部169通过将由步骤S23取得的第一受光波长λ1代入数式(1)，则算出初始间隙尺寸d1，并将算出初始间隙尺寸d1、由步骤S25取得第二受光波长λ2代入数学式(2)，从而算出入射角θ。
在上述这种第四实施方式中，能够取得相对于摄像部133的各受光元件133A入射光的入射角θ。在这种结构中，能够高精度地检查在各受光元件133A中的光的入射角θ是否为适合的角度。由此，可以检查决定入射角θ的入射光学系统131的各透镜的歪斜、象差等，能够提供可以拍摄更高精度的分光图像的分光照相机1。
另外，在本实施方式中，如上述，以入射光学系统131的各透镜的歪斜的检查为目的，作为波长可变干涉滤波器5，使用没有面内不均匀的标准滤波器(例如，未设有保持部522的滤波器、未设有空气间隙的干涉滤波器)。这种情况下，如上述，也可以确认在各透镜未存在歪斜后，在分光照相机1装入波长可变干涉滤波器5，使用示出从上述第一实施方式至第三实施方式的方法，指定各受光元件133A中受光的光的波长。
并且，在第四实施方式中，虽然示出了使用没有面内不均匀的波长可变干涉滤波器5、波长固定侧的干涉滤波器的例子，但不限定于此。即，在步骤S22中入射相干光，在步骤S23中通过取得第一受光波长，从而从各受光元件133A的信号值能够算出波长可变干涉滤波器5的几何学的形状(间隙G1的尺寸的面内不均匀)。因此，光以入射角θ入射时的间隙d能够通过使用入射角θ的函数d(θ)而近似得到。这种方法中，不需要通过其他途径准备标准滤波器，也可以检查入射光学系统各透镜的歪斜。
[其他实施方式]
另外，本发明不限定于上述实施方式，能够完成本发明的目的的范围下的变形、改进等也包含于本发明。
在上述第一实施方式中，在步骤S3，依次改变施加于波长可变干涉滤波器5的静电致动器56的驱动电压，相对于各驱动电压，取得从各受光元件133A输出的信号值。对此，在步骤S3中，也可以不驱动波长可变干涉滤波器5。这种情况下，可以测定将反射膜54、55间的间隙G1作为初始间隙尺寸的状态下的间隙G1的面内偏差。
这种处理例如在波长可变干涉滤波器5的制造中，能够适用于初始间隙尺寸的检查等。
并且，例如可动部521的厚度尺寸大的情况下等，即使间隙G1变动时，在可动部521、可动反射膜55不产生弯曲时，如上述，可以仅检测出初始间隙尺寸的偏差。此时，在分光图像摄像处理中，基于初始间隙尺寸的偏差，补正取得的分光图像的各像素值即可。
在上述第一实施方式中，在分光图像摄像处理中，虽然固定滤波器132从光路上退避，但是可以为配置于光路上的状态。在这种情况下，由于固定滤波器132的透过率特性为已知的，因此，可以基于固定滤波器132的透过率特性来补正摄像图像的各像素值即可。
并且，在上述第一实施方式中，虽然示出了在分光图像摄像处理中，驱动光源并照射参照光的例子，但不限定于此。即，也可以实施使用自然光的分光图像摄像处理。
另外，在上述第一实施方式中，虽然示出了作为参照光在分光波段中的各波长成分的光量是一定的例子，但是参照光的各波长成分的光量分别不同，该波长特性为已知时，基于波长特性补正摄像图像的各像素值即可。
在第二实施方式中，参照光的波长特性及固定滤波器的透过率特性相匹配时，并且，在第三实施方式中，受光元件的灵敏度特性及固定滤波器的透过率特性相匹配时，作为得到如图9所示的单调变化的信号特性的结构。
对此，例如，参照光的波长特性相对于波长增加方向单调变化(单调增加或单调减少)时，可以使用固定滤波器132。同样地，受光元件133A的灵敏度特性相对于波长增加方向单调变化(单调增加或单调减少)时，也可以不使用固定滤波器。另外，即使参照光的波长特性、受光元件133A的灵敏度特性在分光波段的各波长成分大致一定时，基准板X的反射率特性相对于波长增加方向单调变化时，也可以不使用固定滤波器132。
即，在本发明中，通过受光元件133A接收参照光时，如果是得到如图9所示的信号特性的结构的话，也可以使用任意组合的光学构件。因此，例如，即使参照光的波长特性、受光元件133A的灵敏度特性、及基准板X的反射率特性分别不同的情况下，匹配这些各特性时，例如通过受光元件133A接收到参照光时，为了输出如图9所示的信号特性的信号值，设定各构件的材料等即可，在不能更改各部件的材料等时，设计固定滤波器132以得到如图9所示的信号特性即可。
在上述第一实施方式中，虽然示出了光源部12一体设置于分光照相机1的结构，但不限定于此，射出参照光的光源也可以相对于分光照相机1单体设置。在此种情况下，也可以使来自光源部12的参照光不经由基准板X而直接入射光学系统131。
在上述第一实施方式中，虽然示出了由光谱测定部167测定摄像图像的各像素中的分光光谱，且图像处理部168基于该分光光谱，取得目标波长的光量并生成分光图像的例子，并不限定于此。
例如，作为分光图像预先设定取得的目标波长的情况下，由测定控制部166，以成为通过各受光元件133A可以取得目标波长的间隙G1的方式，依次切换驱动电压，取得来自受光元件133A的信号值。并且，图像处理部168基于受光元件133A中的受光波长成为目标波长时的信号值，生成分光图像。
也就是说，在受光元件A中，驱动电压Va时的受光波长为目标波长λs，在受光元件B中，驱动电压Vb时的受光波长成为目标波长λs时，测定控制部166将施加于静电致动器56的驱动电压依次切换为Va、Vb。并且，图像处理部168生成将来自驱动电压Va时的受光元件A的信号值作为与受光元件A对应的像素的像素值、将来自驱动电压Vb时的受光元件B的信号值作为与受光元件B对应的像素的像素值的分光图像。
在如上述这种的分光图像取得处理中，不需要测定分光光谱的处理，因此，能够实现处理的高速化。
在上述第一实施方式中，虽然举例示出在分光照相机1的内部内置有波长可变干涉滤波器5，但是不限定于此。例如，如图21所示，对于智能手机等的带照相机的机器，也可以为安装具有波长可变干涉滤波器5的滤波器机构20的结构等。
此时，如图21所示，可以为在波长可变干涉滤波器5的前段不设置远心光学系统等的入射光学系统的结构。这种情况下，入射波长可变干涉滤波器5的光未垂直入射反射膜54、55。但是，如上述，在本发明中，由于能够取得入射各受光元件133A的光的中心波长，因此，通过使接收到的光的光量与其接收波长相对应，从而可以取得分光图像。
在上述各实施方式中，作为分光滤波器，举例示出了波长可变干涉滤波器5，但不限定于此。作为分光滤波器，只要可以面内分光的滤波器的话，则可以使用任意滤波器，可以使用例如AOTF(Acousto-Optic Tunable Filter，声光可调滤波器)、LCTF(Liquidcrystal tunable filters：液晶可调谐滤波器)等。
并且，作为波长可变干涉滤波器5，虽然举例示出了透过与间隙G1的尺寸对应的光的光透过型的标准具元件的例子，但不限定于此，可以使用反射与间隙G1的尺寸相对应的光的光反射型的标准具元件。
另外，实施本发明时的具体结构在能够完成本发明的目的的范围内可以适当变更为其他的结构等。

Claims (11)

1.一种分光图像取得装置，其特征在于，具备：
分光滤波器，透过入射光中的规定波长的光；
摄像部，具有多个受光元件，所述摄像部接收被所述分光滤波器分光的光；以及
波长取得部，在通过所述摄像部接收到所述光时，基于从多个所述受光元件中每个受光元件输出的信号值，取得入射多个所述受光元件中的每个受光元件的光的中心波长，
参照光中包含的规定波段中的多个波长成分中的每个波长成分的光量在与所述参照光的光轴交叉的面内大致均等，
通过所述摄像部接收所述参照光的所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分的光时从所述受光元件输出的信号值对应每个波长成分不同；
所述分光图像取得装置还具备固定滤波器，所述固定滤波器配置在入射所述摄像部的光的光路上，
所述固定滤波器相对于所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分而具有不同的透过率；并且
所述分光图像取得装置还具有光源，所述光源出射所述参照光。
2.根据权利要求1所述的分光图像取得装置，其特征在于，
所述光源相对于所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分而出射不同光量的光。
3.根据权利要求1所述的分光图像取得装置，其特征在于，
所述摄像部中的多个所述受光元件中的每个受光元件具有对应每个所述波长成分不同的灵敏度。
4.根据权利要求1所述的分光图像取得装置，其特征在于，
通过所述摄像部接收所述参照光的所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分的光时从所述受光元件输出的信号值相对于波长单调变化。
5.根据权利要求4所述的分光图像取得装置，其特征在于，
所述分光图像取得装置还具备固定滤波器，所述固定滤波器配置在入射所述摄像部的光的光路上，
所述固定滤波器是在玻璃基板上层叠Ag及Al2O3的滤波器。
6.根据权利要求1所述的分光图像取得装置，其特征在于，
所述分光滤波器能改变出射的光的波长，
所述分光图像取得装置还具备：
测定控制部，使透过所述分光滤波器的光的波长变化；以及
图像生成部，基于通过多个所述受光元件中的每个受光元件接收到的相同波长的光的光量，生成与该相同波长相对的分光图像。
7.根据权利要求6所述的分光图像取得装置，其特征在于，具备：
光谱测定部，测定通过多个所述受光元件中的每个受光元件接收到的光的分光光谱。
8.根据权利要求7所述的分光图像取得装置，其特征在于，
所述图像生成部基于通过多个所述受光元件中的每个受光元件接收的光的分光光谱，取得与被多个所述受光元件中的每个受光元件接收到的所述相同波长的光相对的光量，生成与该相同波长相对的分光图像。
9.根据权利要求1所述的分光图像取得装置，其特征在于，还具备：
入射角取得部，基于由所述波长取得部取得的多个所述受光元件中的每个受光元件接收到的光的中心波长，取得向多个所述受光元件中的每个受光元件入射的光的入射角。
10.根据权利要求1所述的分光图像取得装置，其特征在于，
所述分光滤波器是具有相互相对的一对反射膜、以及改变所述一对反射膜间的间隙尺寸的间隙变更部的波长可变干涉滤波器。
11.一种受光波长取得方法，其特征在于，所述受光波长取得方法是分光图像取得装置中的受光波长取得方法，所述分光图像取得装置具备：分光滤波器，透过入射光中的规定波长的光，且能够改变所述规定波长；以及摄像部，具有多个受光元件，所述摄像部接收被所述分光滤波器分光的光，所述受光波长取得方法包括：
第一步骤，经由所述分光滤波器使所述摄像部接收参照光；以及
第二步骤，基于通过所述摄像部接收光时从多个所述受光元件中的每个受光元件输出的信号值，取得入射多个所述受光元件中的每个受光元件的光的中心波长，
所述参照光中包含的规定波段中的多个波长成分中的每个波长成分的光量在与所述参照光的光轴交叉的面内大致均等，
经由所述分光滤波器通过所述摄像部接收所述参照光的所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分的光时从所述受光元件输出的信号值对应每个波长成分不同；
所述分光图像取得装置还具备固定滤波器，所述固定滤波器配置在入射所述摄像部的光的光路上，
所述固定滤波器相对于所述规定波段中的多个所述波长成分中的每个波长成分而具有不同的透过率；并且
所述分光图像取得装置还具有光源，所述光源出射所述参照光。
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