JP2021015043A - ハイパースペクトル撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ハイパースペクトルカメラによって取得される画像を使用できる技術分野は、上述した分野に限定されない。例えば、移動する物体や、形状が時間と共に変化する物体などを被写体として撮影し、ハイパースペクトル技術を用いてこれらの物体を計測することで従来にない物体認識や特性解析が可能となる。
しかしながら、従来のハイパースペクトル撮像装置には、小規模化を図りたいという要請がある。
また、従来のハイパースペクトル撮像装置では、スリット、コリメータレンズ及び回折格子が所定の距離を経だれて設置されているため、製造時の位置決め工程の負担が大きいと共に、位置決めが悪いと低い特性しか得られないという問題がある。
また、本発明は、安定して高品質に製造できるハイパースペクトル撮像装置を提供することを目的とする。
また、スリットを透過した光が回折格子に直接入光するように位置していることでコリメータレンズを用いることなく、回折格子に平行光を入光でき、優れた光学特性を発揮でできる。
また、本発明によれば、安定して高品質に製造できるハイパースペクトル撮像装置を提供することができる。
図1は、本発明の実施形態に係わるハイパースペクトル画像生成装置1について説明するための図であり、スリット31aが中央に位置する場合の図である。
図2は、スリット31aが中央から上方に位置する場合の図である。
フォーカス駆動部は、例えばアクチュエータであり、対物レンズ9を駆動させる。フォーカス駆動部は、光学系11によって分光された光のうち0次回折光がセンサ13の撮像素子面上で合焦しているかを判断し、撮像素子上で合焦するように対物レンズ9を駆動させる。なお、対物レンズ9のフォーカス合わせを手動で行ってもよい。
スリット部31は、被写体からの光を図3に示すようにX方向(第1の方向)に延びる線状の光として透過して回折格子33に入射させるスリット31aを備えている。
スリット31aは、微細な幅を有する開口が設けられており、対物レンズ9を通過した光を絞って、回折格子33に絞られた光を照射する。スリット31aは、一の方向(X軸方向)に平行なラインの光を回折格子33に照射させることができる。
回折格子33は、例えば多数の溝が平行に等間隔で形成された基板であり、スリット31aを通過したX軸方向に平行なラインの光を複数の波長領域に分光する。回折格子33は、例えば、透過型回折格子を用いることができる。なお、回折格子は、機械刻線回折格子やホログラフィック回折格子などの反射型回折格子を用いてもよい。
回折格子33は、スリット部31に固定されている。
図5は、図4に示すスリット部31及び回折格子33に弾性パッキング61,62を装着した場合の構造を説明するための斜視図である。
図6は、図5に示す弾性パッキング61,62を両側から押し付けるホルダ71,72を装着した場合の構造を説明するための斜視図である。
図7は、図6に示す断線A―Aにおける断面図である。
また、スリット部31及び回折格子33は接合している。スリット部31及び回折格子33とは、相互に面で接触している。
具体的には、スリット31aの面31bと、回折格子33の面33aとが接触している。
ホルダ71,72は弾性パッキング61,62によってスリット部31と回折格子33とが相互に押し付けられるように固定されている。
また、スリット部31と回折格子33とを接合したことで、コリメータレンズを用いることなく、回折格子33に平行光を入光でき、優れた光学特性を発揮でできる。
上下移動部43a,43bは、基軸部41上下移動可能に保持している。
スクリュー歯車45は、モータ47からの回転駆動力を上下移動部43a,43bの上下移動駆動力として伝達する。スクリュー歯車45を用いることで、モータ47の振動とY方向の移動誤差を滑らかすることができる。
ドライバ49は、モータ47の駆動を制御する。
図8〜図12に示すように、光学系駆動部15は、モータ47からの駆動力によって基軸部41をY方向(上下方向)に移動し、これによりスリット31aの位置をY方向に移動する。例えば、図2に示すようにY方向の上方に移動する
このように光学系11及びセンサ13を上から吊り下げて保持することで、下から支持する場合に比べて、重力による位置ずれが生じにくく高精度な撮像が可能になる。
また、光学系及びセンサを下から支持する構造だと、裏返して組立・調整したり最終調整のときには下に隠れて手が入らないので勘でやる必要がある。本実施形態のように吊り下げ構造にすることで、上方から見やすくなり、容易に手を入れられるため、完成した状態で常に容易に手作業による調整ができる。
画像生成部19は、センサ13が出力した電気信号に基づいて、被写体からの光の成分分析、光の強度などの物理量の2次元平面における分布の算出などを行う。
画像生成部19は、センサ13で生成された電気信号を受信し、ハイパースペクトルデータ(HSD)としてHSD記録部に被写体のスペクトルデータを記録させる。
特定の撮影対象の映像が、対物レンズ9から取り込まれ、スリット部31に照射される。
ドライバ49からの制御により、上下移動部43a,43bが駆動され、基軸部41が図8〜図12に示すように、最下位置から最上位置までY方向に移動を開始する。
このとき、基軸部41と一体となってスリット部31、回折格子33、レンズ35及びセンサ13が移動する。
Y方向における各位置において、スリット31aを透過したライン(X軸方向)の光が回折格子33において波長方向に分光され、レンズ35を透過してセンサ13に入光する。撮像素子120は。Y方向の所定の位置のラインの分光された光を受光し、その光から生成された電気信号を画像生成部19に出力する。
画像生成部19は、スリット31aのY方向の所定の各位置でのX軸方向位置xと波長領域の値λとを対応付けて記録する。当該記録が、各位置において繰り返される。スリットの所定位置がY=y1〜ynまでのX軸方向位置xと波長領域の値をデータセットとして蓄積していく。
このように光学系11及びセンサ13を上から吊り下げて保持することで、下から支持する場合に比べて、重力による位置ずれが生じにくく高精度な撮像が可能になる。また、このような吊り下げ構造にすることで、上方から見やすくなり、容易に手を入れられるため、完成した状態で常に容易に手作業による調整ができる。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
また、画像生成部19による画像生成方法は前述したものに限定されない。
9…対物レンズ
11…光学系
13…センサ
19…画像生成部
31…スリット部
31a…スリット
31b…接合面
33…回折格子
33a…接合面
35…レンズ
43a,43b…上下移動部
45…スクリュー歯車
47…モータ
49…ドライバ
61,62…弾性パッキング
71,72…ホルダ
前記駆動手段からの回転駆動力を前記基軸部の上下駆動力に変換する伝達するスクリュー歯車とを有する。
Claims (10)
- 被写体からの光をハイパースペクトルで規定された複数の波長領域に分光する光学手段と、
前記光学手段によって分光された光を前記複数の波長領域毎に受光して受光結果に応じた電気信号を生成するセンサと、
前記センサが生成した電気信号に基づいて、2次元画像を前記波長領域毎に生成する画像生成手段とを有し、
前記光学手段は
前記被写体からの光の入光側に位置し、前記被写体からの光を線状の光として透過させるスリットを備えたスリット手段と、
前記スリットを透過した光を複数の波長領域に分光する回折格子と
を有し、
前記スリット手段と前記回折格子とが、前記スリットを透過した光が前記回折格子に直接入光するように位置している
ハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記スリット手段と前記回折格子とは接合している
請求項1に記載のハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記スリット手段及び前記回折格子とは面で接触しており、少なくとも一方の面は黒色である
請求項2に記載のハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記スリット手段と前記回折格子とを相互に押し付けるホルダ
を有する
請求項2又は請求項3に記載のハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記スリット手段及び前記回折格子と前記ホルダとの間にそれぞれ弾性パッキンが設けられている
請求項4に記載のハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記光学手段及び前記センサを吊り下げて固定する吊り下げ手段と、
吊り下げ手段の移動を駆動する駆動手段と
をさらに有し、
前記画像生成手段は、前記吊り下げ手段が前記駆動手段によって移動された複数の位置において前記センサが生成した電気信号に基づいて、前記2次元画像を前記波長領域毎に生成する
請求項1〜5のいずれかに記載のハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記光学手段は、
前記回折格子から入射した光を前記センサに向けて結像するレンズ
を有する請求項6に記載のハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記駆動手段は、前記回折格子が前記光を分光する方向に、前記光学手段及び前記センサを移動する
請求項6又は請求項7に記載のハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記画像生成手段は、前記センサが生成した前記電気信号に基づいて前記波長領域ごとの光の強度を算出し、前記スリットの移動に応じて一つの2次元画像を前記波長領域ごとに生成する
請求項1〜8のいずれかに記載のハイパースペクトル画像生成装置。 - 前記吊り下げ手段は、前記駆動手段からの回転駆動力を前記基軸部の上下駆動力に変換する伝達するスクリュー歯車
を有する請求項6に記載のハイパースペクトル画像生成装置。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000056199A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-02-25 | Canon Inc | 光学素子及び光学系 |
JP2009039280A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Arata Satori | 内視鏡システム及び内視鏡システムを用いた被写体の検出方法 |
JP2009236642A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Yamamoto Kogaku Co Ltd | 紫外線検知装置 |
JP2011089895A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Arata Satori | ハイパースペクトル撮像装置及びハイパースペクトル撮像方法 |
JP2017171223A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | アタッチメントモジュール、自動二輪車用撮像システム、及び、自動二輪車 |
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2019
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000056199A (ja) * | 1998-07-31 | 2000-02-25 | Canon Inc | 光学素子及び光学系 |
JP2009039280A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Arata Satori | 内視鏡システム及び内視鏡システムを用いた被写体の検出方法 |
JP2009236642A (ja) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Yamamoto Kogaku Co Ltd | 紫外線検知装置 |
JP2011089895A (ja) * | 2009-10-22 | 2011-05-06 | Arata Satori | ハイパースペクトル撮像装置及びハイパースペクトル撮像方法 |
JP2017171223A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | アタッチメントモジュール、自動二輪車用撮像システム、及び、自動二輪車 |
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