KR102425589B1 - 촬상 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 촬상 장치 및 방법을 제공한다. 물체로부터의 광은 복수의 광 세트로서 복수의 소자를 갖는 위상차 어레이에 제공된다. 위상차 어레이는 복수의 광세트의 적어도 일부 내에 포함된 광에 대하여 광로차를 제공하도록 구성된다. 위상차 어레이로부터의 광은 촬상 소자 어레이에 수광된다. 촬상 소자 어레이는 복수의 촬상 소자를 포함한다. 촬상 소자 어레이의 출력 신호에 근거한 하이퍼스펙트랄 이미징 데이터로부터 얻어진 정보는 표시될 수 있다.

Description

촬상 장치 및 방법{IMAGING DEVICE AND METHOD}
본 기술은, 촬상 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히, 가동부(可動部)를 포함하지 않는, 고감도의 하이퍼스펙트랄 이미징(Hyper Spectral Imaging : HSI)을 실현할 수 있도록 하는 촬상 장치 및 방법에 관한 것이다.
<관련 출원의 상호 참조>
본 출원은 2014년 6월 26일에 출원된 일본 우선권 특허출원 JP2014-131808의 이익을 주장하고, 그 전체 내용은 본원에 참고로서 인용된다.
근래, 통상의 카메라 등의 촬상 장치로 취급하는 RGB(적, 녹, 청)의 3원색에 더하여, 분광 밴드수를 늘린 멀티 밴드 이미징 중, 특히, 1화소에 연속적인 분광 정보를 취득하는 하이퍼스펙트랄 이미징(Hyper Spectral Imaging : HSI)(이하, 단지, HSI라고도 칭한다)가 주목되고 있다.
이 HSI에 의한 촬상 화상에서는, 1화소 단위로 협대역(狹帶域)의 분광 정보를 취득할 수 있기 때문에, 1장의 화상 내를 영역마다 분광 해석하는 것이 가능해지고, 물체의 특정(特定), 물체의 변질(變質), 물체의 상태 변화 등의 가시화(可視化)를 실현하는 것이 가능해진다. HSI의 응용 분야로서는, 의료, 환경, 식품위생, 농업, 및 군사 등을 들 수 있다.
종래의 HSI의 제1의 방식으로서, 피사체를 슬릿으로 절출(切出)하고, 슬릿의 긴변 방향에 대해 수직하게 프리즘이나 그레이팅이라는 분산(分散) 소자를 이용하여 분광하고, CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)라는 이미지 센서 등의 촬상 소자로 기록하여, 슬릿을 스캔하는 것이 제안되어 있다.
또한, 종래의 HSI의 제2의 방식으로서, 광원을 음향 소자(Acousto-Optic Tunable Filter : AOTF)에 의해 분광하여 피사체를 조명하고, 파장을 스캔함으로써, 파장마다의 반사상(反射像)을 순차적으로 취득하는 것이 제안되어 있다.
또한, 종래의 HSI의 제3의 방식으로서, 촬상 소자의 바로 위에 화소마다 간격이 다른 파브리-페로(Fabry-Perot) 미러를 형성하고, 각 파브리-페로 미러에 의해 협대역의 분광을 행하기 위한 간격을, 정밀하게 제어 형성시킨 것이 제안되어 있다(비특허 문헌 1 참조).
또한, 종래의 HSI의 제4의 방식으로서, 아포컬(afocal) 결상 렌즈의 동면(瞳面, pupil plane)의 반분 영역에 위상 변조 미러를 구성하고, 미러를 시프트 스캔하여 얻어지는 인터페로그램(interferogram)을 푸리에 변환하여 각 결상점의 분광 스펙트럼을 얻는 것이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 종래의 HSI의 제5의 방식으로서, 제4의 방식의 시간적인 위상 변조를 공간적으로 행하는 것이 제안되어 있다(비특허문헌 2 참조).
즉, 제5의 방식은, 마이크로 렌즈 어레이(MLA)에 의해 복안(複眼) 이미지를 형성하고, 이 상면(像面)에 복굴절성 재료의 프리즘(Nomarski Prizm)을 배치하여, 프리즘의 두께에 의해 P편광 성분과 S편광 성분의 광로차를 제어하여 재결상시켜서 촬상 소자에 기록하는 것이다.
이 MLA마다(개안상(個眼像))에 위상차가 다른 간섭 이미지가 기록되어 있고, 개안상 내의 결상점마다의 (부가한 위상차 대 각 개안상의 동일점의 출력치)로부터 인터페로그램을 취득하고, 이것을 푸리에 변환함으로써 각 결상점의 분광 스펙트럼, 즉 HSI 데이터 큐브(data cube)를 얻을 수 있다.
일본 특허5078004호 공보
SPIE Vol. 8613,861314-1, A Snapshot Multispectral Imager with Integrated, Tiled Filters and Optical Duplication, B. Geelen, et.al 2012/Vol. 20, No. 16/OPTICS EXPRESS 17985, Compact real-time birefringent imaging spectrometer, M. W. Kudenov, et.al
그러나, 상술한 제1의 방식은 비교적 간단한 구성으로 HSI를 실현할 수 있지만, 슬릿 스캔이라는 구동부를 갖는 것 자체가 고장의 요인이 될 수 있다. 또한, 슬릿 스캔이기 때문에 동화상의 HSI는 실현 곤란하다. 또한, 분산 소자로 파장마다 에너지를 분산시키고 있기 때문에, 촬상 소자 1화소에 입사하는 에너지는 미약한 것으로 되고, 시스템의 감도가 낮기 때문에 대출력의 광대역 광원이 필요해진다. 또한, 스캔 방향의 공간 분해능은 슬릿의 폭으로 평균화되어, 이것이 율속(律速)으로 된다.
또한, 제2의 방식도 비교적 간단한 구성으로 HSI를 실현할 수 있고, AOTF에 의한 파장 스캔은 전기적 구동이기 때문에 메카 가동부도 없지만, 파장 스캔을 수반하기 때문에 동화상의 HSI는 실현 곤란하고, 각 파장의 분광 이미지는 별도 시각에 촬상되어 있기 때문에, 분광 화상의 동시성이 보증되지 않는다. 또한, 광대역 파장의 광원을 AOTF로 분광 추출하여 있기 때문에 1분광 파장당의 파워가 약하고, 시스템 감도가 낮다.
이와 같이 종래의 제1 및 제2 방식의 HSI는, 이미 분광 장치로서 상품화되어 있지만, 조명까지 포함하는 전체 시스템 사이즈는 큰 것으로 되어 휴대성이 나쁨과 함께, 고가였다.
또한, 제3의 방식의 HSI에 필요하게 되는 구성은, 반도체 프로세스로 형성되기 때문에, 디바이스의 소형화, 및 저비용화를 도모한다는 메리트가 있지만, 파브리-페로 미러는 반사형의 협대 분광 필터 방식이기 때문에, 파장 분해능을 올릴수록, 즉, 협대 분광으로 할수록 광의 이용 효율이 낮고, 대출력의 광대역 광원이 필요해저서, 전체로서는 소형화가 곤란하다.
그래서, 제4의 방식에서는, 광의 이용 효율이 높은, 필터 방식 이외의 방식을 이용한 것의 예가 들어져 있다. 이 때문에, 첫번째로, 간섭 화상을 이용하기 때문에 에너지 손실이 낮고 고효율이고, 이 때문에 대출력의 광원을 필요로 하지 않는다. 두번째로, 최종적으로 얻어지는 각 파장의 분광 화상을 동시에 취득하는 구성이 원리적으로 보증된다. 세번째로, 미러의 시프트 레인지를 크게 취함으로써 파장 분해능을 용이하게 작게 하는 것이 가능해진다. 네번째로, 특수한 재료를 사용할 필요가 없기 때문에, 염가로 구성할 수 있다.
그러나, 제4의 방식에서는, 미러의 시프트가 필요하기 때문에, 동화상의 취득이 곤란하다.
또한, 제5의 방식에서는, 상술한 제4의 방식과 마찬가지로, 첫번째로 간섭 화상을 이용하기 때문에 에너지 손실은 낮고 고효율이고, 대출력의 광원을 필요로 하지 않는다. 또한, 두번째로, 최종적으로 얻어지는 각 파장의 분광 화상을 동시에 취득한 구성은 원리적으로 보증되어 있다. 또한, 가동부가 없고, 고장의 원인이 되는 부위가 없다는 것이 메리트가 된다.
그러나, 위상차를 형성하는 것은 복굴절성 재료의 프리즘이고, 재료가 특수한 것과, 이들 특수한 재료로의 프리즘 형상 가공은 반도체 프로세스의 적용은 곤란하고, 고비용화한다.
즉, 제4 및 제5의 방식은, 모두 간섭 화상을 푸리에 변환하여 HSI 데이터 큐브를 취득하는 것이고, 원리적으로는 유기 재료의 성분 해석 등에서 널리 사용되고 있다 FT-IR 장치(푸리에 변환 적외 분광 광도계)에 준한 것이기 때문에, 알고리즘 등은 충분히 숙성된 것이 존재하고, 이에 의해 신뢰성도 있다.
그러나, 제5의 방식에서는 복굴절률 재료라는 특수한 재료를 사용할 필요가 있기 때문에, 고비용화하여 버린다.
본 기술은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 특히, 가동부가 없고, 특수한 재료를 사용하지 않는 구조이며, 또한, 필터를 사용하지 않는 간섭 화상을 푸리에 변환하여 분광 화상을 추출하는 방식을 실현하고, 저비용화할 수 있는 반도체 프로세스를 적용할 수 있도록 하는 것이다.
본 개시의 실시의 형태에 관하여, 복수의 소자를 갖고, 복수의 광 세트의 적어도 일부 내에 포함된 광에 대하여 광로차를 제공하도록 구성된 위상차 어레이와, 복수의 촬상 소자를 포함하고, 상기 촬상 소자의 적어도 하나는 상기 위상차 어레이로부터 상기 광 세트의 하나를 수광하도록 구성되는 촬상 소자 어레이를 포함하는 촬상 장치를 제공한다.
본 개시의 다른 실시의 형태에 관하여, 접속 구조와, 광원과, 인크로저를 포함하는 검출 기기를 제공한다. 상기 광원과 상기 인크로저는 상기 접속 구조에 접속되어 있다. 상기 인클로저는 복수의 소자를 갖는 위상차 어레이를 포함하고, 상기 위상차 어레이는 복수의 광 세트의 적어도 일부 내에 포함된 광에 대하여 광로차를 제공하도록 구성된다. 상기 인크로저는 또한 복수의 촬상 소자를 포함하는 촬상 소자 어레이를 포함하고, 상기 촬상 소자의 적어도 하나는 상기 위상차 어레이로부터 상기 광 세트의 하나를 수광하도록 구성된다. 또한, 상기 검출 기기는 표시부를 포함하고, 상기 표시부는 접속 구조에 접속되고, 상기 표시부는 상기 촬상 소자 어레이에 의해 제공되는 데이터로부터 생성된 검출 정보를 표시하도록 동작할 수 있다.
본 개시의 또 다른 실시의 형태에 관하여, 물체 상에 광을 방출하고, 위상차 어레이에 포함된 복수의 위상차 소자에서 상기 물체로부터의 광을 수신하고, 상기 위상차 소자의 적어도 일부는 상기 위상차 소자 상에 조사된 상기 광으로부터 위상차를 생성하고, 촬상 소자 어레이에서 상기 위상차 어레이로부터의 광을 수신하고, 상기 촬상 소자 어레이의 출력 신호에 근거한 하이퍼스펙트랄 이미징(Hyper Spectral Imaging : HSI) 데이터로부터 얻어진 정보를 표시하는 물리적 특성의 검출 방법을 제공한다.
본 기술의 실시의 형태에 관하여, 촬상 소자 어레이에 의해, 동일한 촬상 영역이 복수의 단위 화상으로서 촬상되고, 위상차 어레이에 의해, 상기 촬상 소자 어레이에 의해 촬상되는 복수의 단위 화상의 각각의 상기 촬상 영역의 일부에, 각각 다른 광로차가 생겨진다.
본 기술의 실시의 형태에 관한 촬상 장치는, 독립한 장치라도 좋고, 촬상 처리를 행하는 블록이라도 좋다.
본 기술의 한 측면에 의하면, 고감도의 HSI 화상을 촬상하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 기술의 촬상 장치를 적용한 혈액 검사 장치의 한 실시의 형태의 구성례를 도시하는 도면.
도 2는 혈액 검사 장치의 구성을 설명하는 블록도.
도 3은 카메라 어레이의 구성을 설명하는 도면.
도 4는 카메라 어레이의 구성을 설명하는 도면.
도 5는 위상차 어레이의 구성을 설명하는 도면.
도 6은 신호 처리를 설명하는 도면.
도 7은 카메라 어레이의 설계 방법을 설명하는 도면.
도 8은 혈액 검사 처리를 설명하는 플로 차트.
도 9는 위상차 어레이의 제조 처리를 설명하는 플로 차트.
도 10은 위상차 어레이의 제조 처리를 설명하는 도면.
도 11은 제1의 변형례인 위상차 어레이의 기타의 구성례를 설명하는 도면.
도 12는 제2의 변형례인 촬상 소자 어레이에 컬러 화상을 촬상하는 영역을 마련하는 구성례를 설명하는 도면.
도 13은 제2의 변형례인, 컬러 화상을 촬상하는 영역을 더욱 크게 한 구성례를 설명하는 도면.
도 14는 제3의 변형례인 스테레오 화상을 이용하여 뎁스 화상을 생성하는 예를 설명하는 도면.
도 15는 제4의 변형례인 4종류의 편광자를 이용하여 편광 상태를 구하도록 하는 예를 설명하는 도면.
도 16은 범용의 퍼스널 컴퓨터의 구성례를 설명하는 도면.
<본 기술의 촬상 장치를 혈액 검사 장치에 적용한 예>
도 1은, 본 기술의 촬상 장치를 적용한 혈액 검사 장치의 한 실시의 형태의 구성례를 도시하고 있다. 도 1의 혈액 검사 장치(11)는, 내장한 촬상 장치에 의해 촬상되는, HSI(Hyper Spectral Imaging)(31)에 의거하여, 혈관 내의 혈액 성분을 분석하고, 이 분석 결과에 응한, 혈중(血中)의 산소 농도, 지방질, 및 혈당치 등 혈액 정보를 측정하여 표시하는 것이다.
보다 구체적으로는, 혈액 검사 장치(11)는, 예를 들면, 도 1의 좌상부의 외관도(P1)로 도시되는 바와 같이, 사용자인 인간의 팔(12)에 손목 시계와 같이 휘감아서 사용되고, 휘감겨진 내측의 팔(12) 내의 동맥(12a), 정맥(12b)을 HSI(31)에 의해 촬상하고, HSI로서 촬상된 동맥(12a), 정맥(12b)의 분광 반사율 정보로부터 혈액에 포함되는 성분을 검출한다.
혈액 검사 장치(11)는, 예를 들면, 도 1의 우상부로 도시되는 바와 같이, 본체(31), 광원(32-1, 32-2), 표시부(33), 및 접속 구조, 예를 들면 스트랩 또는 벨트(34)의 형태로 구성되어 있다. 혈액 검사 장치(11)는, 벨트(34)상에 본체(31), 근적외광 성분을 포함하는 할로겐 등의 광대역 광원(32-1, 32-2), 및 표시부(33)가 마련되고, 각각이 전기적으로 접속된 구성으로 되어 있고, 팔(12)에 휘감음에 의해, 팔(12)에 고정된다. 또한, 도 1의 우상부는, 혈액 검사 장치(11)를 팔(12)에 벨트(34)를 이용하여 휘감아 고정한 상태에서의, 팔(12)를 구성하는 뼈의 길이 방향을 축(軸)으로 한 때의, 축에 대한 수직 단면도이다.
HSI 본체(31)는, HSI를 촬상하는 촬상 장치로 구성되어 있고, 혈액 검사 장치(11)가이 팔(12)에 벨트(34)에 의해 휘감겨진 상태에서, 팔(12)에 대향한 상태로 설치되어 있고, 광원(32-1, 32-2)에 의해 발하여진 광이 팔(12)의 내부의 동맥(12a) 내의 혈액(동맥 혈), 정맥(12b) 내의 혈액(정맥 혈)에서 반사됨에 의해 생기는 반사상(反射像)을 촬상한다.
이때, 본체(31)는, 예를 들면, 도 1의 좌하부의 이미지상(像)(P11)으로 도시되는 가시광에 의해 인간의 육안으로 시인(視認)할 수 있는 팔(12)의 화상에 대응하는, 도 1의 좌하부의 이미지상(P12)으로 도시되는 바와 같은 피부 하(下) 수밀리의 화상에서, 예를 들면, 적색 파장부터 근적외광에 의해 동맥(12a), 정맥(12b)이 찍혀나오는 화상을 촬상한다. 예로서 동맥(12a)는 요골동맥(撓骨動脈)이라고 한다. 동맥(12a)의 시인성은 극히 좋지 않기 때문에, 동화상으로부터 박동부(拍動部)를 추출하여 동맥(12a)를 추출하여도 좋다.
또한, 본체(31)는, 촬상하는 동맥(12a), 정맥(12b)에서의 혈액을 분광 해석하고, 혈중의 산소 농도, 지방질, 및 혈당치 등을 계측하고, 계측 결과, 및 계측 결과에 응한 정보를 표시부(33)에 표시한다.
<본체의 구성례>
다음에, 도 2의 블록도를 참조하여, 본체(31)의 구성에 관해 설명한다. 본체(31)는, 카메라 어레이(51), 및 신호 처리부(52)에 의해 구성된다.
카메라 어레이(51)은, 예를 들면, 수직 방향 및 수평 방향으로, 각각 m개×n개 배치된 복수의 카메라 유닛으로 구성되어 있고, 동일한 촬상 영역을 절출하고, XY 시프트하는 시차(視差) 보정이 시행된다. 이 복수의 카메라 유닛은, 각각 다른 파장이 강조되는 간섭 화상을 촬상하고, 신호 처리부(52)에 출력한다.
상, 도 2에서는, 카메라 어레이(51)에서는, 도면 중의 수평 방향에 대해 n개의 카메라 유닛이 배치되고, 수직 방향에 관해서는, m개의 카메라 유닛이 배치되어 있는 예가 도시되어 있다. 또한, 카메라 유닛은, 각각 수평 방향 최상단부터, 도면 중 좌로부터 우(右)를 향하여 순차적으로 카메라 유닛(A(1), A(2), A(3), … A(n-1), A(n))이 배치되어 있다. 또한, 위로부터 2단째에서도, 좌로부터 우를 향하여, 순차적으로 카메라 유닛(A(n+1), A(n+2), A(n+3))이 배치되어 있다. 그리고, 최하단에서도, 역시 좌로부터 우를 향하여, … 순차적으로 카메라 유닛(A(mn-n+1), A(mn-n+2), A(mn-n+3))이 배치되고, 최하단의 최우열에는, 카메라 유닛(A(mn))가 배치되어 있다. 이후에 있어서, 배치상에서 카메라 유닛을 개별적으로 구별하는 경우, 상술한 카메라 유닛(A(mn))에 의해 칭하는 것으로 하고, 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지 카메라 유닛(A)으로 칭하는 것으로 한다.
신호 처리부(52)는, 각 카메라 유닛(A)에서 공급되어 오는, 다른 파장이 강조된 간섭 화상으로 이루어지는 화상 신호를, 동일 위치의 화소 단위로 판독함으로써 인터페로그램을 생성한다. 또한, 신호 처리부(52)는, 이 인터페로그램을 화소 단위로 푸리에 변환함으로써, 분광 스펙트럼으로 이루어지는 데이터를 생성한다. 그리고, 신호 처리부(52)는, 생성한, 분광 스펙트럼으로 이루어지는 데이터에 의거하여, 혈중의 산소 농도, 지방질, 및 혈당치 등의 필요 성분을 해석하고, 해석 결과를 표시부(33)에 표시시킨다. 여기서, 촬상에 즈음하여, 신호 처리부(52)는, 광원(32-1, 32-2)을 발광시킨다. 또한, 이후에 있어서, 광원(32-1, 32-2)을, 특히 구별할 필요가 없는 경우, 단지, 광원(32)으로 칭하는 것으로 하고, 그 밖의 구성에 관해서도 마찬가지로 칭하는 것으로 한다.
<카메라 어레이의 상세한 구성>
다음에, 도 3을 참조하여, 카메라 어레이(51)의 상세한 구성에 관해 설명한다.
카메라 어레이(51)는, 광학 요소가 되는 렌즈 어레이(71), 위상차 어레이(72), 렌즈 어레이(73)에 더하여, 또한, 촬상 소자 어레이(74)로 구성된다. 또한, 도 3에서의 사과의 화상은, 피사체를 나타내는 것이다. 즉, 피사체로부터의 광은, 렌즈 어레이(71), 위상차 어레이(72), 렌즈 어레이(73), 및 촬상 소자 어레이(74)의 순서로 전반(傳搬)된다.
렌즈 어레이(71)는, 예를 들면, 초점 거리(f)의 카메라 유닛마다 설정된 대물 렌즈의 어레이이고, 입사광을 각 카메라 유닛(A)에 관해 원통형상의 평행광으로 변환하여 위상차 어레이(72)에 입사시킨다.
위상차 어레이(72)는, 렌즈 어레이(71)에서 입사되어 오는 평행광의 일부를 소정의 굴절률의 물체로 덮는 필터를 구성으로 함으로써, 물체에 의해 덮여 있는 영역을 투과하는 광과, 물체에 의해 덮이지 않은 영역을 투과하는 광과의 사이에 광로차(光路差)를 마련하고 있다. 위상차 어레이(72)는, 이 광로차에 응한 위상차를 발생시켜, 결상 렌즈 어레이로서의 렌즈 어레이(73)에 입사시킨다. 이 위상차는, 카메라 유닛(A)마다 다른 것이고, 위상차가 제로가 되는 것도 포함된다. 또한, 도 2에서는, 위상차가 제로가 되는 카메라 유닛(A)이, 특히, 도 2에서 카메라 유닛(A(C))으로 표기되어 있다.
렌즈 어레이(73)는, 결상(結像) 렌즈의 어레이이고, 위상차 어레이(72)에 의해 위상차가 부가된 광속(光束, light flux)을 각 카메라 유닛(A) 단위로, 촬상 소자 어레이(74)상에 결상시킨다. 즉, 간섭 화상을 취득한다.
촬상 소자 어레이(74)는, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) Image Sensor로 이루어지고, 카메라 유닛(A) 단위로, 다른 간섭 화상으로서 촬상하고, 촬상한 간섭 화상의 화상 신호를 신호 처리부(52)에 출력한다. 즉, 촬상 소자 어레이(74)는, 전체로서 1장의 촬상 소자이고, 상술한 카메라 유닛(A)이란, 이 촬상 소자상의 화소를 동일한 촬상 영역을 촬상하는 단위 화상을 촬상하는 촬상 소자 영역마다 구분한 것이다. 여기에서 동일한 촬상 영역을 취득할 때에는 시차 보정을 위해 화상 절출(切出), XY 시프트를 시행한다. 따라서, 카메라 유닛(A)은, 개별의 촬상 소자가 아니라, 전체로서 1장의 촬상 소자 영역이, 소정의 화소수의 영역마다 구분된 것을 나타낸 것이다. 또한, 촬상 소자 어레이(74)에는 컬러 필터가 붙지 않은 흑백 촬상 소자를 이용한다.
즉, 도 4에서 도시되는 바와 같이, 대물 렌즈 어레이로서의 렌즈 어레이(71)는, 입사광을 각 카메라 유닛(A(1) 내지 A(mn))에 대응하는 범위의 평행광으로 변환한다. 위상차 어레이(72)는, 소정의 굴절률의 필터형상의 물체(72b)에 의해 평행광의 일부 영역과, 기타 영역과의 광로차를 마련함에 의해 도면 중의 좌우에서 위상차를 생기게 함과 함께, 원형(圓形)의 개구부로 이루어지는 차광부(71a)에 의해, 광속을 제한하여, 결상 렌즈 어레이로서의 렌즈 어레이(73)에 입사시킨다.
결상 렌즈 어레이로서의 렌즈 어레이(73)는, 위상차가 부가된 광속을 카메라 유닛(A) 단위로 촬상 소자 어레이(74)상에 결상시켜서, 부가된 위상차에 응하여 다른 파장이 강조시켜지는 간섭 화상을 카메라 유닛(A) 단위로 촬상 소자 어레이(74)를 구성하는 촬상 소자에 의해 촬상시킨다.
여기서, 물체(72b)는, 예를 들면, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 반원형상의 영역을 물체(72b)로 덮음에 의해, 물체(72b)로 덮여진 영역의 광과, 물체(72b)로 덮이지 않은 영역의 광과의 사이에, 물체(72b)의 두께(D)에 대응한 광로차를 생기게 하여, 광로차에 응한 간섭 화상을 발생시킨다. 또한, 물체(72b)에 관해서는, 도 5에서 도시되는 바와 같이, 물체(72b)의 두께(D)를 변화시킴에 의해, 광로차를 변화시킴으로써, 다른 파장이 강조되는 간섭 화상이 형성된다.
즉, 예를 들면, 도 4에서 도시되는 바와 같이, 카메라 유닛(A(1), A(2), … A(mn))이 마련된 경우, 도면 중의 좌부위(左部位)의 물체(72b)의 두께(D)를 최대로 하고, 순차적으로 두께(D)를 작게 하고, 중앙 위치가 되는 카메라 유닛(A(C))에서, 두께(D)를 0(광로차=0)으로 하고, 이후에 있어서, 이번에는, 도면 중의 우부위(右部位)의 물체(72b)의 두께(D)를 순차적으로 소정의 간격으로 크게 하여, 카메라 유닛(A(mn))에서는, 도면 중의 우부위의 물체(72b)의 두께(D)가 최대가 되도록 조정시킨다.
이 위상차를 발생시키는 물체(72b)의 두께(D)는, 복수의 카메라 유닛(A)마다 다른 것이고, 또한, 계측하는 파장 범위 내에서, 각각의 굴절률 분산은 충분히 작은 것으로 된다. 또한, 물체(72b)는, 예를 들면, 45도 입사의 반사형의 것으로 하도록 하여도 좋다. 또한, 45도 입사의 반사형의 구성에 관해서는, 일본 특허 5078004호 공보를 참조하길 바란다. 또한, 도 4에서, 도면 중의 상부에 도시되는 피사체가 되는 사과의 색이 동일한 것에 대해, 도면 중의 하부에서 도시되는 색이 동일지 않은 것은, 각각의 카메라 유닛(A)에서 강조되는 파장이 다른 간섭 화상으로서 촬상되는 것을 나타내고 있다.
<신호 처리 방법>
다음에, 도 6을 참조하여, 카메라 어레이(51)의 복수의 카메라 유닛(A)의 각각에 의해 촬상되는 간섭 화상에서, HSI를 생성하여, 화소 단위의 분광 스펙트럼 데이터를 출력하기 위한 신호 처리 방법에 관해 설명한다.
또한, 여기서는, 카메라 어레이(51)에 포함되는 각 카메라 유닛(A)의 화소수가, 예를 들면, QVGA(320×240pixel)인 것으로 한다. 또한, 설명의 간단함을 위해 피사체는 무한원(無限遠)에 있는 것으로 하여, 카메라 유닛(A)마다의 시차(視差)를 제로로 간주하는 것으로 한다. 또한, 카메라 어레이(51)를 구성하는 각 카메라 유닛(A)에 의해 촬상되는 간섭 화상 내의 소정 위치의 화소는, 모두 동일 화상 내에서의 동일 위치의 화소인 것으로 한다.
도 6의 좌부, 및 중앙부에서 도시되는 바와 같이, 이 각 간섭 화상에서의 동일한 위치의 화소를 위상차에 응한 분포로 하면, 예를 들면, 도 6의 우상부에 도시되는 바와 같은 인터페로그램(interferogram)이 구하여진다.
즉, 도 6에서의 각 카메라 유닛(A(1) 내지 A(mn))의 각각에서의 동일 위치의 화소(P(1) 내지 P(mn))를 판독하고, 각각의 화상에 대응하는 위상차에 응한, 화소(P(1) 내지 P(mn))의 수광 강도의 분포가, 도 6의 우상부에서 도시되는 인터페로그램이 된다. 여기서, 도 6에서는, 횡축이 위상차(Phase shift)를 나타내고, 종축이 수광 강도(Intensity)를 나타내고 있다.
따라서 QVGA(320×240pixel)에 대응하는 화소수와 동일한 수만큼, 인터페로그램이 구하여지게 된다.
이 각 화소 위치에 대해 개별적으로 구하여진 인터페로그램에 FFT(Fast Fourier Transform)를 걸음(고속 푸리에 변환을 걸음)에 의해, 도 6의 우하부에서 도시되는 바와 같이, 카메라 유닛의 각각의 화상에 대응하는 각 화소의 분광 스펙트럼이 구하여진다. 즉, 도 6의 우하부에서는, 횡축이 파장(Wavelength)을 나타내고 있고, 종축이 반사율(reflectivity)을 나타내고 있다.
따라서 이와 같은 처리에 의해, QVGA(320×240pixel)의 화상의 각 화소에 관해, 분광 스펙트럼이 구하여지게 된다. 이후에서는, 이와 같이 구하여지는 QVGA(320×240pixel)의 화상의 각 화소에 관한 분광 스펙트럼의 데이터를 총칭하여 HSI 데이터 큐브라고 칭하는 것으로 한다. 또한, 도 6의 중앙 하부에 도시되는 사과의 화상과, 그 아래의 입방체는, 사과를 피사체로 한 화상에서의 화소마다의 분광 스펙트럼의 데이터로 이루어지는 HSI(Hyper Spectral Imaging) 데이터 큐브를 모방한 것이다.
예를 들면, 카메라 유닛(A)의 수가, 카메라 어레이(51)에서 수평 방향×수직 방향으로 8개×8개이고, 합계 64개 있는 경우, 전 화소수는 64×QVGA = 4.9Mpixel이 된다. 따라서 현재의 상용의 고체 촬상 소자로 실현 가능한 화소수이다. 또한, 예를 들면, 촬상 소자의 셀 사이즈를 3㎛라고 하면, 카메라 유닛(A)의 사이즈는 수평 방향 및 수직 방향에 대해 각각 1㎜ 정도가 되고, 그 수가 8개×8개인 때, 전체의 사이즈는 수평 방향 및 수직 방향으로 각각 10㎜ 정도 이내로 수속되는 것으로 되기 때문에 충분히 현실적인 소형화가 가능해진다. 현실에는, 예를 들면, 상술했다 4.9Mpixel 이상의 1개의 CMOS Image Sensor(CIS)에 대해, 8개×8개의 QVGA 영역마다의 신호 처리가 행하여짐에 의해, 64개의 카메라 유닛(A)에 대응하는 영역마다 처리가 이루어지게 된다.
<구체적인 설계 방법>
다음에, 구체적인 카메라 유닛(A)의 수(렌즈 어레이(71, 73)에 설정된 복수의 화상의 매수), 및 위상차 어레이의 위상차 단차(段差)의 설계 방법의 예에 관해 설명한다.
예를 들면, 도 7에서 도시하는 바와 같은, 혈중의 산화 헤모글로빈(HbO2)과 환원 헤모글로빈(Hb)의 분광 흡광 특성을 계측 대상이라고 가정한다. 분광 특성의 첨예도로 필요한 계측 파장 분해능이 정해진다. 도 7에서는, 횡축이 파장을 나타내고, 종축이 흡광 계수를 나타내고 있다.
예를 들면, 도 7의 혈중의 산화 헤모글로빈(HbO2), 및 환원 헤모글로빈(Hb)의 분광 특성을 HSI로 계측하는 경우, 필요한 파장 분해능은 환원 헤모글로빈(Hb)의 750㎚ 부근의 극치(極値) 검출이라고 가정하면, 파장 분해능(Δλ)은 샘플링 정리로부터 25㎚ 정도 필요해진다. 그리고, 필요한 최소 파장(λmin)을 600㎚, 주목 중심 파장(λc)은 산화 헤모글로빈(HbO2)의 흡수 극치인 665㎚라고 가정한다. 파장 분해능의 샘플링 정리으로부터 위상차 스텝은 λmin/2=600/2=300㎚가 된다.
푸리에 도메인에서의 샘플링 정리로부터 얻어지는 파장 분해능은 (λc)2/위상차 레인지가 된다. 필요한 파장 분해능은 25㎚이기 때문에, 위상차 레인지는 (λc)2/0.025=(0.665)2/0.025=17.7㎛가 된다. 또한, 위상 스텝수(數)(렌즈 어레이(71, 73)에서, 동일 촬상 영역이 촬상되는 화상의 매수, 즉, 카메라 유닛(A)의 수)는 위상차 레인지/위상차 스텝= 17.7/0.3=59 이상이 된다. 즉, 공기(空氣) 환산으로의 위상차를 0㎚부터 17.7㎛까지 300㎚ 스텝으로 8×8=64단(段)으로 형성한 위상차 어레이와 8 개×8 개의 렌즈 어레이를 구성하는 것으로 된다.
따라서 이와 같은 위상차 어레이를 형성하려면, 위상차가 공기 환산으로 300㎚가 되기 때문에, 도 5로 도시한 물체(72b)를 굴절률(n)=1.5의 통상 투명 수지 재료로 형성할 때, 0㎚부터 35.4㎛까지 600㎚ 스텝으로 8×8=64단 형성하는 것으로 된다.
<혈액 검사 처리>
다음에, 도 8의 플로 차트를 참조하여, 도 1의 혈액 검사 장치에 의한 혈액 검사 처리에 관해 설명한다.
스텝 S11에서, 신호 처리부(52)는, 광원(32)을 발광시켜, 검출 영역이 되는 팔(12)의 동맥(12a), 정맥(12b)이 존재할 수 있는 영역에 대해 광을 투광시킨다.
스텝 S12에서, 광의 입사 방향에 대해 전단에 마련된 렌즈 어레이(71)의 각각이, 입사광을 카메라 유닛(A)의 각각에 대응하는 광으로서 투과시킴에 의해, 평행광으로 변환하여 위상차 어레이(72)에 입사시킨다.
스텝 S13에서, 위상차 어레이(72)의 각각이 카메라 유닛(A)의 각각에 대해 위상차가 부가된 광속을 렌즈 어레이(73)에 입사시킨다.
스텝 S14에서, 광의 입사 방향에 대해 후단에 마련된 렌즈 어레이(73)의 각각이, 위상차 어레이(72)에서 입사되는 광속의 각각을 투과하여 촬상 소자 어레이(74)에 결상하도록 입사시킨다.
스텝 S15에서, 촬상 소자 어레이(74)의 각각의 화소에서, 간섭 화상의 수광 레벨을 검출하여, 검출 결과인 화소 출력을 카메라 유닛(A) 단위로 신호 처리부(52)에 출력한다.
스텝 S16에서, 신호 처리부(52)는, 촬상 소자 어레이(74)에서 공급되어 오는 카메라 유닛(A) 단위의 화소 신호에 의거하여, 화소 단위로 인터페로그램을 구성하는 데이터를 생성한다.
스텝 S17에서, 신호 처리부(52)는, 인터페로그램으로서 구하여진 데이터에 푸리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform)을 걸어서, 화소마다의 분광 스펙트럼의 데이터로 이루어지는 HSI(Hyper Spectral Imaging) 데이터 큐브를 생성한다.
스텝 S18에서, 신호 처리부(52)는, 분광 스펙트럼의 데이터인 HSI 데이터 큐브로부터 동맥부, 정맥부의 분광 스펙트럼을 추출하여, 혈액중의 소정의 성분을 해석하고, 해석된 값을 검사 결과로서 표시부(33)에 표시한다. HSI에서는 해석 대상이 동맥혈인지 정맥혈인지, 또는 양쪽의 데이터를 이용하는지는, 해석하고 싶은 내용에 의해 바꾸는 것이 가능하다. 예를 들면, 신호 처리부(52)는, 동맥부의 분광 스펙트럼 데이터에 의거하여, 혈중의 산소 농도, 지방질, 정맥부의 분광 스펙트럼에 의거하여 혈당치 등을 검출하고, 해석 결과로서 표시부(33)에 표시한다.
이상의 처리에 의해, 간섭 화상을 고속 푸리에 변환하여 분광 스펙트럼을 취득하는 것이 가능해지기 때문에, 분광 필터와 같은 에너지 손실이 없고, 고감도의 HSI를 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 이와 같은 구성에 의해, 대출력의 광원이 필요하게는 되지 않기 때문에 장치 전체의 구성을 소형화하는 것이 가능해진다. 또한, 분광 스펙트럼 데이터를 화상 내에서 전 화소 동시에, 고감도로 촬상하는 것이 가능해지기 때문에, 가동부가 없고, 특수한 재료를 사용하지 않는 염가의 구성에 의해, HSI에 의한 동화(動畵)의 촬상을 실현하는 것이 가능해진다.
<제조 방법에 관해>
다음에, 도 9의 플로 차트를 참조하여, 위상차 어레이(72)의 제조 방법에 관해 설명한다.
스텝 S31에서, 도 10의 상태(A)로 도시되는, 유리 기판(101)의 상면에 스퍼터링에 의해, 도 10의 상태(B)로 도시되는 바와 같이, 크롬(Cr)층(102)이 형성된다.
스텝 S32에서, 도 10의 상태(C)로 도시되는 바와 같이, 크롬(Cr)층(102)의 상면에 레지스트층(103)이 형성된다.
스텝 S33에서, 노광, 및 현상에 의해, 도 10의 상태(D)로 도시되는 바와 같이, 전술한 카메라 어레이의 수의 개구수(NA(Numerical Aperture), 또는 F값)를 정하는 원형 개구형상의 개구부(104-1 내지 104-4)가 형성된다. 또한, 개구부(104-1 내지 104-4)가 4개인 경우의 예가 나타나 있지만, 한 예에 지나지 않고, 이후에는, 4개인 경우에 관해 설명하는 것으로 한다.
스텝 S34에서, 드라이 에칭에 의해, 도 10의 상태(E)로 도시되는 바와 같이, 크롬(Cr)층(102)이 전사(傳寫) 가공되어, 개구부(104'-1 내지 104'-4)가 형성된다. 또한, 이 후, 도시하지 않지만, 레지스트층(103)이 제거된다.
스텝 S35에서, 이면(裏面) 공정에서의 장치 보호를 위해, 도 10의 상태(F)로 도시되는 바와 같이, 실리콘 산화막(105) 등이 형성된다.
스텝 S36에서, 상태(G)로 도시되는 바와 같이, 유리 기판(101)이 반전된다. 또한, 상태(H)로 도시되는 바와 같이, 유리 기판(101)의 이면부에 레지스트층(106)이 형성된다. 또한, 레지스트층(106)상에 그레이 스케일 레티클(그레이 스케일 포토 마스크)을 이용하여 노광하다. 또한, 그레이 스케일 레티클에 의한 노광에 관해서는, 본 출원인의 일본 특허 제429643호를 참조하길 바란다.
스텝 S37에서, 상태(I)로 도시되는 바와 같이, 현상됨에 의해, 레지스트층(106)에 볼록부(106a 내지 106d)가 형성된다.
스텝 S38에서, 상태(J)로 도시되는 바와 같이, 드라이 에칭에 의해 유리 기판에 물체(72b)에 대응하는 볼록부(101a 내지 101d)가 형성된다. 이 후, 산화막(105)이 제거되면, 위상차 어레이(72)가 완성된다. 즉, 볼록부(101a 내지 101d)가 도 5에서 반원형상의 물체(72b)로서 형성된다.
또한, 영구 레지스트를 사용하는 경우, 스텝 S37에서, 레지스트층(106)에 단차(106a 내지 106d)가 형성된 점에서, 처리를 종료시키고, 스텝 S38의 처리는 스킵된다. 즉, 이 경우, 볼록부(106a 내지 106d)가 도 5의 반원형상의 물체(72b)로서 형성된다.
이상의 처리에 의해, 위상차 어레이(72)에 대해, 특수한 재료를 사용하는 일 없이, 또한, 반도체 프로세스로 가공 가능하기 때문에, 카메라 어레이(51)의 저비용화를 실현하는 것이 가능해진다. 또한, 공통의 촬상 소자상에 어레이 구조를 형성하여, 촬상 소자 내에서 영역 분할하여 신호 처리하는 것이 가능해지기 때문에, 촬상 소자를 실질적으로 1개로 할 수 있어서, 저비용화를 실현함과 함께, 연산 처리 속도의 고속화를 도모하는 것이 가능해진다.
또한, 이상에서는, HSI 데이터 큐브에 의해 얻어진 분광 스펙트럼 데이터를 이용하여 혈중의 산소 농도, 지방질, 및 혈당치라는 성분을 검출하는 혈액 검사 장치에 적용하는 예에 관해 설명하여 왔지만, 분광 스펙트럼 데이터를 이용하여 검출할 수 있는 것이라면, 기타의 장치에 적용하도록 하여도 좋고, 예를 들면, 의료, 미용, 농업, 식품위생, 및 환경 계측이라는 기술에서의 각종의 계측 기술에 적용하여도 좋다.
또한, 이상에서는, 피사체가 무한원방(無限遠方)에 존재한 경우에 관해 설명하여 왔기 때문에, 카메라 유닛마다의 시차에 관해서는 무시할 수 있는 것으로 하여 설명하여 왔지만, 현실에는, 카메라 유닛마다 시차가 생기게 된다. 그러나, 각 카메라 유닛에 의해 촬상된 화상은 동일한 것이 전제로 되기 때문에, 카메라 유닛마다, 예를 들면, 카메라 어레이(51)의 중심 부근의 카메라 유닛에 의해 촬상된 화상으로서, 절출하고, XY 시프트라는 시차 보정을 행하여 이용함으로써, HSI 화상의 정밀도를 향상시키는 것이 가능해진다.
<제1의 변형례>
이상에서는, 물체(72b)에 의한 광로차를, 도 11의 상부에서 도시되는 바와 같이, 도면 중의 좌우로 나누고 마련하는 예에 관해 설명하여 왔지만, 물체(72b)가 마련되는 영역과, 물체(72b)가 마련되지 않는 영역이 좌우뿐만 아니라, 상하, 또는 경사 방향에 대해 상하 좌우가 되도록 하여도 좋다.
또한, 도 11의 하부에서 도시되는 바와 같이, 각 카메라 유닛(A)의 영역 중, 원통형상으로 물체(72b')를 마련하도록 하고, 중심부분에 물체(72b')가 마련되지 않는 영역을 설정하도록 하여도 좋다.
<제2의 변형례>
이상에서는, 카메라 어레이(51)에 의해 HSI만을 촬상하는 예에 관해 설명하여 왔지만, 도 12의 우부로 도시되는 바와 같이, 카메라 유닛(A)의 어느 1개에 대해 RGB의 컬러 필터(161)를 설정함으로써, 적색 화상, 녹색 화상, 및 청색 화상을 디모자이크에 의해 생성하고, 일반적인 컬러 화상을 촬상하도록 하여도 좋다. 이 경우, 위상차 어레이(72)에서는, 대응하는 카메라 유닛(A)의 영역에 관해서는, 도 12의 좌부에 도시되는 바와 같이, 전 영역에서의 위상차가 생기지 않도록 물체(72b)가 마련되어 있지 않는 위상차 없는 어레이(151)가 구성되다. 또한, 도 12의 좌상부에는, 좌하부의 위상차 어레이(72)에서의 AB 단면(斷面)이 도시되어 있다. 또한, 각 사각형에 붙여진 번호는, 카메라 유닛(A)의 식별 번호이다.
또한, 촬상 소자 어레이(74) 중 위상차 없는 어레이(151)가 마련되어 있는 영역 이외에 관해서는, HSI 데이터 큐브를 구하는 처리에 이용하고, 위상차 없는 어레이(151)가 마련되어 있는 영역에 관해서는, 컬러 화상을 생성하는 처리에 이용한다.
이와 같은 구성으로 함에 의해, 동일한 촬상 영역에서의 컬러 화상과 HSI 데이터 큐브를 동시에 취득하는 것이 가능해지고, 컬러 화상과 HSI를 중첩하여 이용하는 것이 가능해진다. 또한, 컬러 화상에 관해서는, 카메라 어레이(51)의 중심 부근인 것이 바람직하다.
또한, 도 13의 좌부에 도시되는 바와 같이, 카메라 유닛의 영역의 수평 방향 및 수직 방향의 2배×2배의 영역으로 이루어지는 컬러 화상을 생성하는 영역에 위상차 없는 어레이(171)를 마련하고, 도 13의 우부로 도시되는 바와 같이, 같은 사이즈의 컬러 필터(181)을 마련하도록 하여도 좋다. 이 경우, VGA(640×480pixel)의 화상을 생성하면서, HSI 데이터 큐브를 생성하는 것이 가능해진다. 이 경우도, 카메라 어레이(51)의 중심 부근인 것이 바람직하다. 또한, 컬러 필터는, RGB에 의한 3색의 것 이외의 것이라도 좋고, 휘도만으로 이루어지는 흑백 화상을 촬상하도록 하여도 좋다. 또한, 필요에 응하여 SXGA(1280×960pixel)의 화소수를 할당하면 HD 화질로 통상 컬러 화상을 제공 가능해진다.
<제3의 변형례>
이상에서는, HSI 데이터 큐브, 또는, HSI 데이터 큐브 및 컬러 화상을 취득하는 예에 관해 설명하여 왔는데, 카메라 어레이(51)에서의 각 카메라 유닛은, 수평 방향 및 수직 방향에 대해, 각각의 단부가 떨어진 배치로 되지만, 각각의 단부에 마련된 카메라 유닛을 스테레오 카메라로서 이용함으로써, 카메라 유닛에서의 화소 단위의 깊이 거리의 정보로 이루어지는, 이른바 뎁스 화상을 취득하는 것이 가능해진다. 이에 의해 물체의 분광 정보와 깊이 정보를 동시에 취득하는 것이 가능해진다.
보다 구체적으로는, 위상차는, 도 14에 도시되는 바와 같이, 화살표로 도시되는 바와 같이, 수평 방향으로 우방향으로 순차적으로 위상차 어레이(72)에서의 물체(72b)의 두께(D)가 연속적으로 변화하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 도 14에서 우단부(右端部)에 존재한 위상차 어레이(72R)에 대응한 카메라 모듈(A)과, 그 1단 아래의 좌단부에 존재하는 위상차 어레이(72L)에 대응한 카메라 모듈(A)로 얻어지는 흑백 화상의 시차로부터 뎁스 화상을 구하도록 할 수 있다. 또한, 위상차 어레이(72R)와, 위상차 어레이(72L)는, 두께(D)의 높이 순서로 나열한 때, 상호 인접하는 순위로 되기 때문에, 위상차의 변화량은 극히 근소하게 된다. 이 때문에, 시차에 의한 깊이 거리에 대한 영향은 극히 작은 것이다. 또한, 이와 같이 뎁스 화상을 구함에 있어서는, 당연한 일이지만, 위상차 어레이(72R, 72L)의 시차 보정이 이루어지기 전(前)의 화상이 이용된다.
<제4의 변형례>
이상에서는, HSI 화상 및 뎁스 화상을 동시에 촬상하는 예에 관해 설명하여 왔지만, 또한, 편광(偏光) 정보를 취득할 수 있도록 하여도 좋다.
즉, 도 15의 중앙 하부에서 도시되는 바와 같이, 위상차 어레이(72), 및 렌즈 어레이(73)의 사이에 편광자 어레이(201)가 마련됨에 의해, 편광 정보를 취득하는 것이 가능해진다.
보다 상세하게는, 도 15의 좌상부에 도시되는 바와 같이, 정방형의 사각형상으로 카메라 유닛(A)이 설정되는 경우, 도 15의 중앙 상부에 도시되는 바와 같이, 2개×2개의 범위를 단위로 하여, 동일한 광로차가 되는 위상차 어레이(72)를 설정한다.
또한, 도 15의 우상부에 도시되는 바와 같이, 편광자 어레이(201)에는, 동일한 광로차가 되는 위상차 어레이(72)의 영역 내에 존재하는 2개×2개의 카메라 유닛(A)의 각각에 45°씩 다른 편광자가 배치된다.
일반적으로, 편광자는 4방위의 편광 성분을 해석함으로써 편광 상태를 표기하기 위한 스톡스 파라미터, 또는 존스 벡터가 구하여진다. 이 때문에, 이 동일한 광로차가 되는 위상차 어레이(72)의 영역에서의 4방위의 편광자의 카메라 유닛의 정보에 의거하여, 예를 들면, 신호 처리부(52)에 의해, 각 화소의 스톡스 파라미터, 또는 존스 벡터를 구함으로써, 화소 단위의 편광 상태를 취득하는 것이 가능해진다.
카메라 유닛(A)의 사이즈는 QVGA 화소를 할당하는 경우, 1㎜각 정도의 사이즈임으로, 통상의 압연(壓延) 프로세스에서 형성한 편광 시트를 카메라 유닛 영역의 사이즈로 재단하고, 방위를 바꾸어 배열시켜 둠으로써, 도 15에 도시되는 바와 같은 구성을 실현하는 것이 가능해진다.
이와 같은 구성에 의해, 분광 스펙트럼으로 이루어지는 HSI 화상, 뎁스 화상, 및 편광 화상을 동시에 취득하는 것이 가능해짐과 함께, 그들을 중첩하는 것이 가능해진다.
그런데 상술한 일련의 처리는, 하드웨어에 의해 실행시킬 수도 있지만, 소프트웨어에 의해 실행시킬 수도 있다. 일련의 처리를 소프트웨어에 의해 실행시키는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이, 전용의 하드웨어에 조립되어 있는 컴퓨터, 또는, 각종의 프로그램을 인스톨함으로써, 각종의 기능을 실행하는 것이 가능한, 예를 들면 범용의 퍼스널 컴퓨터 등에, 기록 매체로부터 인스톨된다.
도 16은, 범용의 퍼스널 컴퓨터의 구성례를 도시하고 있다. 이 퍼스널 컴퓨터는, CPU(Central Processing Unit)(1001)를 내장하고 있다. CPU(1001)에는 버스(1004)를 통하여, 입출력 인터페이스(1005)가 접속되어 있다. 버스(1004)에는, ROM(Read Only Memory)(1002) 및 RAM(Random Access Memory)(1003)이 접속되어 있다.
입출력 인터페이스(1005)에는, 유저가 조작 커맨드를 입력하는 키보드, 마우스 등의 입력 디바이스로 이루어지는 입력부(1006), 처리 조작 화면이나 처리 결과의 화상을 표시 디바이스에 출력하는 출력부(1007), 프로그램이나 각종 데이터를 격납하는 하드 디스크 드라이브 등으로 이루어지는 기억부(1008), LAN(Local Area Network) 어댑터 등으로 이루어지고, 인터넷으로 대표되는 네트워크를 통한 통신 처리를 실행하는 통신부(1009)가 접속되어 있다. 또한, 자기 디스크(플렉시블 디스크를 포함한다), 광디스크(CD-ROM(Compact Disc-Read Only Memory), DVD(Digital Versatile Disc)를 포함한다), 광자기 디스크(MD(Mini Disc)를 포함한다), 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 미디어(1011)에 대해 데이터를 판독 기록하는 드라이브(1010)가 접속되어 있다.
CPU(1001)는, ROM(1002)에 기억되어 있는 프로그램, 또는 자기 디스크, 광디스크, 광자기 디스크, 또는 반도체 메모리 등의 리무버블 미디어(1011)에서 판독되어 기억부(1008)에 인스톨되고, 기억부(1008)으로부터 RAM(1003)에 로드된 프로그램에 따라 각종의 처리를 실행한다. RAM(1003)에는 또한, CPU(1001)가 각종의 처리를 실행하는데 있어서 필요한 데이터 등도 적절히 기억된다.
이상과 같이 구성되는 컴퓨터에서는, CPU(1001)가, 예를 들면, 기억부(1008)에 기억되어 있는 프로그램을, 입출력 인터페이스(1005) 및 버스(1004)를 통하여, RAM(1003)에 로드하여 실행함에 의해, 상술한 일련의 처리가 행하여진다.
컴퓨터(CPU(1001))가 실행하는 프로그램은, 예를 들면, 패키지 미디어 등으로서의 리무버블 미디어(1011)에 기록하여 제공할 수 있다. 또한, 프로그램은, 로컬 에어리어 네트워크, 인터넷, 디지털 위성 방송이라는, 유선 또는 무선의 전송 매체를 통하여 제공할 수 있다.
컴퓨터에서는, 프로그램은, 리무버블 미디어(1011)를 드라이브(1010)에 장착함에 의해, 입출력 인터페이스(1005)를 통하여, 기억부(1008)에 인스톨할 수 있다. 또한, 프로그램은, 유선 또는 무선의 전송 매체를 통하여, 통신부(1009)에서 수신하고, 기억부(1008)에 인스톨할 수 있다. 그 밖에, 프로그램은, ROM(1002)이나 기억부(1008)에, 미리 인스톨하여 둘 수 있다.
또한, 컴퓨터가 실행하는 프로그램은, 본 명세서에서 설명하는 순서에 따라 시계열로에 처리가 행하여지는 프로그램이라도 좋고, 병렬로 또는 호출이 행하여진 때 등의 필요한 타이밍에서 처리가 행하여지는 프로그램이라도 좋다.
또한, 본 명세서에서, 시스템이란, 복수의 구성 요소(장치, 모듈(부품) 등)의 집합을 의미하고, 모든 구성 요소가 동일 몸체 중에 있는지의 여부는 묻지 않는다. 따라서 별개의 몸체에 수납되고, 네트워크를 통하여 접속되어 있는 복수의 장치, 및, 하나의 몸체의 중에 복수의 모듈이 수납되어 있는 하나의 장치는, 모두, 시스템이다.
또한, 본 기술의 실시의 형태는, 상술한 실시의 형태로 한정되는 것이 아니고, 본 기술의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지의 변경이 가능하다.
예를 들면, 본 기술은, 하나의 기능을 네트워크를 통하여 복수의 장치에서 분담, 공동하여 처리하는 클라우드 컴퓨팅의 구성을 취할 수 있다.
또한, 상술한 플로 차트에서 설명한 각 스텝은, 하나의 장치에서 실행하는 외에, 복수의 장치에서 분담해서 실행할 수 있다.
또한, 하나의 스텝에 복수의 처리가 포함되는 경우에는, 그 하나의 스텝에 포함되는 복수의 처리는, 하나의 장치로 실행하는 외에, 복수의 장치에서 분담해서 실행할 수 있다.
또한, 본 기술은, 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1) 복수의 소자를 갖고, 복수의 광 세트의 적어도 일부 내에 포함된 광에 대하여 광로차를 제공하도록 구성된 위상차 어레이와,
복수의 촬상 소자를 포함하고, 상기 촬상 소자의 적어도 하나는 상기 위상차 어레이로부터 상기 광 세트의 하나를 수광하도록 구성되는 촬상 소자 어레이를 구비하는 하는 촬상 장치.
(2) 대물 렌즈 어레이를 더 구비하고, 상기 대물 렌즈 어레이는, 복수의 대물 렌즈를 포함하고, 상기 위상차 어레이에 상기 복수의 광 세트를 제공하도록 구성되는 (1)에 기재된 촬상 장치.
(3) 상기 대물 렌즈 어레이에 의해 제공된 상기 복수의 광 세트는 원통형상의 평행광인 (2)에 기재된 촬상 장치.
(4) 상기 위상차 어레이의 상기 소자의 적어도 일부는, 상기 소자의 제1부 상에 입사되는 광의 제1의 부분과 상기 소자의 제2부 상에 입사되는 광의 제2의 부분 사이의 광로차를 생성하도록 구성되는 (1) 내지 (3)의 어느 하나에 기재된 촬상 장치.
(5) 상기 위상차 어레이의 상기 소자의 적어도 일부에 대하여, 상기 소자의 상기 제1부의 두께는 상기 소자의 제2부의 두께와 다른 (4)에 기재된 촬상 장치.
(6) 상기 소자의 제1부는 반원형상의 영역을 갖는 (5)에 기재된 촬상 장치.
(7) 상기 소자의 제1부는 원통형상의 영역을 갖는 (5)에 기재된 촬상 장치.
(8) 상기 소자의 상기 제1부의 두께는 상기 위상차 어레이의 제1의 단부에의 소자로부터 상기 위상차 어레이의 제2의 단부에의 소자로 커지는 (5)에 기재된 촬상 장치.
(9) 편광자 어레이를 더 구비하고, 상기 편광자 어레이는 적어도 45°씩 서로 다른 4종류의 편광자를 포함하는 (1) 내지 (8)의 어느 하나에 기재된 촬상 장치.
(10) 복수의 촬상 렌즈를 포함하는 촬상 렌즈 어레이를 더 구비하고, 상기 촬상 렌즈 어레이는 상기 위상차 어레이와 상기 촬상 소자 어레이 사이에 위치하는 (1) 내지 (9)의 어느 하나에 기재된 촬상 장치.
(11) 상기 촬상 렌즈 어레이의 상기 촬상 렌즈는 상기 촬상 소자의 적어도 일부 상의 상기 복수의 광 세트를 촬상하는 (10)에 기재된 촬상 장치.
(12) 각각의 상기 촬상 소자는 복수의 화소를 포함하는 (1) 내지 (11)의 어느 하나에 기재된 촬상 장치.
(13) 촬상된 물체의 제1의 영역으로부터의 광은 상기 광 세트의 제1의 광에 포함되고, 상기 촬상된 물체의 상기 제1의 영역으로부터의 광은 상기 광 세트의 제2의 광에 포함되는 (1) 내지 (12)의 어느 하나에 기재된 촬상 장치.
(14) 접속 구조와, 상기 접속 구조에 접속되는 광원과, 상기 접속 구조에 접속되는 인클로저와, 상기 접속 구조에 접속되는 표시부를 구비하고, 상기 인클로저는, 복수의 소자를 갖고, 복수의 광 세트의 적어도 일부 내에 포함된 광에 대하여 광로차를 제공하도록 구성되는 위상차 어레이와, 복수의 촬상 소자를 포함하고, 상기 촬상 소자의 적어도 하나는 상기 위상차 어레이로부터 상기 광 세트의 하나를 수광하도록 구성되는 촬상 소자 어레이를 포함하고, 상기 표시부는 상기 촬상 소자 어레이에 의해 제공되는 데이터로부터 생성된 검출 정보를 표시하도록 동작할 수 있는 검출 기기.
(15) 대물 렌즈 어레이를 더 구비하고, 상기 대물 렌즈 어레이는, 복수의 대물 렌즈를 포함하고, 상기 위상차 어레이에 상기 복수의 광 세트를 제공하도록 구성되는 (14)에 기재된 검출 기기.
(16) 상기 대물 렌즈 어레이에 의해 제공된 상기 복수의 광 세트는 원통형상의 평행광인 (15)에 기재된 검출 기기.
(17) 상기 위상차 어레이의 상기 소자의 적어도 일부는, 상기 소자의 제1부 상에 입사되는 광의 제1의 부분과 상기 소자의 제2부 상에 입사되는 광의 제2의 부분 사이의 광로차를 생성하도록 구성되는 (14) 내지 (16)의 어느 하나에 기재된 검출 기기.
(18) 상기 위상차 어레이의 상기 소자의 적어도 일부에 대하여, 상기 위상차 어레이의 상기 소자의 상기 제1부의 두께는 상기 위상차 어레이의 상기 소자의 제2부의 두께와 다른 (17)에 기재된 검출 기기.
(19) 상기 소자의 제1부는 반원형상의 영역을 갖는 (18)에 기재된 검출 기기.
(20) 상기 소자의 제1부는 원통형상의 영역을 갖는 (18)에 기재된 검출 기기.
(21) 상기 소자의 상기 제1부의 두께는 상기 위상차 어레이의 제1의 단부에의 소자로부터 상기 위상차 어레이의 제2의 단부에의 소자로 커지는 (18)에 기재된 검출 기기.
(22) 상기 인클로저는, 편광자 어레이를 더 구비하고, 상기 편광자 어레이는 적어도 45°씩 서로 다른 4종류의 편광자를 포함하는 (14) 내지 (21)의 어느 하나에 기재된 검출 기기.
(23) 상기 접속 구조는 벨트인 (14) 내지 (22)의 어느 하나에 기재된 검출 기기.
(24) 물체 상에 광을 방출하고, 위상차 어레이에 포함된 복수의 위상차 소자에서 상기 물체로부터의 광을 수신하고, 상기 위상차 소자의 적어도 일부는 상기 위상차 소자 상에 조사된 상기 광으로부터 위상차를 생성하고, 촬상 소자 어레이에서 상기 위상차 어레이로부터의 광을 수신하고, 상기 촬상 소자 어레이의 출력 신호에 근거한 하이퍼스펙트랄 이미징(Hyper Spectral Imaging : HSI) 데이터로부터 얻어진 정보를 표시하는 물리적 특성의 검출 방법.
(25) 동일한 촬상 영역을 복수의 단위 화상으로서 촬상하는 촬상 소자 어레이와,
상기 촬상 소자 어레이에 의해 촬상되는 복수의 단위 화상의 각각의 상기 촬상 영역의 일부에, 각각 다른 광로차를 생기게 하는 위상차 어레이를 포함하는 촬상 장치.
(26) 상기 위상차 어레이는, 상기 촬상 영역마다 반원형상에 상기 광로차가 생기는 필터를 포함하고,
상기 광로차는, 상기 복수의 단위 화상의 상기 촬상 영역마다 다른 (25)에 기재된 촬상 장치.
(27) 상기 위상차 어레이를 구성하는 필터는 계측하는 파장 범위 내에서 굴절률 분산이 충분히 작은, 또는, 45도 입사의 반사형인 (25) 또는 (26)에 기재된 촬상 장치.
(28) 상기 촬상 소자 어레이는, 상기 위상차 어레이에 의해 상기 촬상 영역마다 발생되는 화상을 간섭 화상으로서 촬상하는 (25) 내지 (27)의 어느 하나에 기재된 촬상 장치.
(29) 상기 촬상 소자 어레이에서 상기 촬상 영역마다 촬상된 각 간섭 화상의 동일 위치의 화소의 출력의 데이터에서 인터페로그램을 생성하고, 또한 푸리에 변환함으로써 상기 각 화소의 분광 특성을 HSI(Hyper Spectral Imaging) 데이터 큐브로서 연산하는 신호 처리부를 또한 포함하는 (28)에 기재된 촬상 장치.
(30) 상기 위상차 어레이의 위상차는, 연속해서 배치되는 촬상 영역의 소정의 방향으로 단조 증가, 또는 단조 감소하도록 구성되어 있고,
상기 신호 처리부는, 상기 위상차 어레이의 상기 소정의 방향의 일방의 단부의 상기 촬상 영역의 화상과, 타방의 단부의 상기 촬상 영역의 화상을 스테레오 화상으로서 이용하여, 뎁스 화상을 생성하는 (29)에 기재된 촬상 장치.
(31) 상기 촬상 소자 어레이의 각 촬상 영역에서의 광학 요소는 웨이퍼 레벨로 형성되고,
전단의 렌즈 어레이, 상기 위상차 어레이, 및 후단의 렌즈 어레이를 상기 광학 요소로 하고,
상기 광학 요소와 촬상 소자 어레이로 이루어지는 카메라 어레이를 또한 포함하는 (25) 내지 (30)의 어느 하나에 기재된 촬상 장치.
(32) 상기 촬상 소자 어레이의 중에는, 적어도 하나 이상은 위상차가 없는 흑백 또는 RGB의 컬러 필터로 이루어지는 간섭 화상이 아닌 단위 화상을 촬상하는 촬상 소자 영역을 포함하는 (31)에 기재된 촬상 장치.
(33) 상기 촬상 소자 영역은 HSI(Hyper Spectral Imaging) 데이터 큐브용의 상기 단위 화상의 촬상 영역의 4n(n은 1 이상의 정수)배인 (32)에 기재된 촬상 장치.
(34) 상기 위상차 어레이는, 상기 카메라 어레이에 대해, 4종류의 방위의 편광자를 1조로 하여, 4개의 상기 촬상 영역마다 각각 배치하고,
상기 신호 처리부는, 상기 1조의 편광자의 촬상 영역에서의 화소 신호에 의거하여, 단위 화상 내에서의 각 결상점의 스톡스 파라미터, 또는 존스 벡터를 산출하는 (25) 내지 (33)의 어느 하나에 기재된 촬상 장치.
(35) 동일한 촬상 영역을 복수의 단위 화상으로서 촬상하는 촬상 소자 어레이와,
상기 촬상 소자 어레이에 의해 촬상되는 복수의 단위 화상의 각각의 상기 촬상 영역의 일부에, 각각 다른 광로차를 생기게 하는 위상차 어레이를 포함하는 촬상 장치의 촬상 방법에 있어서,
상기 촬상 소자 어레이가, 동일한 촬상 영역을 복수의 단위 화상으로서 촬상하고,
상기 위상차 어레이가, 상기 촬상 소자 어레이에 의해 촬상되는 복수의 단위 화상의 각각의 상기 촬상 영역의 일부에, 각각 다른 광로차를 생기게 하는 촬상 방법.
당업자에 의하여 첨부된 청구항 및 균등물의 범위 안에서 다양한 수정, 조합, 하위 조합 및 변경이 설계 요구 및 다른 요인에 따라 발생할 수 있음을 이해하여야 한다.
11 : 혈액 검사 장치
12 : 팔
12a : 동맥
12b : 정맥
31 : 본체
32, 32-1, 32-2 : 광원
33 : 표시부
34 : 벨트
51 : 카메라 어레이
52 : 신호 처리부
71 : 렌즈 어레이
72 : 위상차 어레이
72a : 차광부
72b : 물체
73 : 렌즈 어레이
74 : 촬상 소자 어레이

Claims (24)

  1. 평면을 따라 배열된 복수의 위상차 소자를 갖고, 위상차 어레이를 통해 동시에 투과된 복수의 광 세트로서 제공된 광에 대하여 광로차를 제공하도록 구성된 위상차 어레이와,
    복수의 촬상 소자를 포함하는 촬상 소자 어레이를 구비하고,
    상기 복수의 위상차 소자는, 제1의 위상차 소자 및 제2의 위상차 소자를 포함하고, 상기 제1의 위상차 소자는 상기 제1의 위상차 소자의 제1부 상에 입사되는 상기 복수의 광 세트의 제1의 광 세트의 제1의 부분과 상기 제1의 위상차 소자의 제2부 상에 입사되는 상기 제1의 광 세트의 제2의 부분 사이의 제1의 광로차를 생성하도록 구성되고, 상기 제2의 위상차 소자는 상기 제2의 위상차 소자의 제1부 상에 입사되는 상기 복수의 광 세트의 제2의 광 세트의 제1의 부분과 제1의 위상차 소자의 제2부 상에 입사되는 상기 제2의 광 세트의 제2의 부분 사이의 제2의 광로차를 생성하도록 구성되고, 상기 제1의 위상차 소자 및 상기 제2의 위상차 소자는 상기 평면을 따라 서로 인접하여 배열되어 있고,
    상기 복수의 촬상 소자는, 상기 위상차 어레이의 상기 제1의 위상차 소자를 통해 투과된 상기 제1의 광 세트를 수광하도록 구성된 제1의 촬상 소자 및 상기 위상차 어레이의 상기 제2의 위상차 소자를 통해 투관된 상기 제2의 광 세트를 수광하도록 구성된 제2의 촬상 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    대물 렌즈 어레이를 더 구비하고,
    상기 대물 렌즈 어레이는, 복수의 대물 렌즈를 포함하고, 상기 위상차 어레이에 상기 복수의 광 세트를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 대물 렌즈 어레이에 의해 제공된 상기 복수의 광 세트는 원통형상의 평행광인 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1의 위상차 소자 및 상기 제2의 위상차 소자 중 적어도 하나에 대하여, 상기 위상차 소자의 상기 제1부의 두께는 상기 위상차 소자의 상기 제2부의 두께와 다른 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 위상차 소자의 상기 제1부는 반원형상의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 위상차 소자의 상기 제1부는 원통형상의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 위상차 어레이 내의 상기 복수의 위상차 소자의 각각의 위상차 소자의 상기 제1부의 두께는 상기 위상차 어레이의 제1의 단부에의 위상차 소자로부터 상기 위상차 어레이의 제2의 단부에의 위상차 소자로 커지는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    편광자 어레이를 더 구비하고,
    상기 편광자 어레이는 적어도 45°씩 서로 다른 4종류의 편광자를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    복수의 촬상 렌즈를 포함하는 촬상 렌즈 어레이를 더 구비하고,
    상기 촬상 렌즈 어레이는 상기 위상차 어레이와 상기 촬상 소자 어레이 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 촬상 렌즈 어레이의 상기 복수의 촬상 렌즈는 상기 촬상 소자의 적어도 일부 상의 상기 위상차 어레이를 통해 투과된 상기 복수의 광 세트에 초점을 맞추도록 구성되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    각각의 상기 복수의 촬상 소자는 복수의 화소를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    촬상된 물체의 제1의 영역으로부터의 광은 상기 복수의 광 세트의 제1의 광에 포함되고, 상기 촬상된 물체의 상기 제1의 영역으로부터의 광은 상기 복수의 광 세트의 제2의 광에 포함되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 위상차 소자는 2차원 어레이 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 촬상 장치.
  14. 접속 구조와,
    상기 접속 구조에 접속되는 광원과,
    상기 접속 구조에 접속되는 인클로저와,
    상기 접속 구조에 접속되는 표시부를 구비하고,
    상기 인클로저는,
    평면을 따라 배열된 복수의 위상차 소자를 갖고, 위상차 어레이를 통해 동시에 투과된 복수의 광 세트로서 제공된 광에 대하여 광로차를 제공하도록 구성된 위상차 어레이와,
    복수의 촬상 소자를 포함하는 촬상 소자 어레이를 포함하고,
    상기 복수의 위상차 소자는, 제1의 위상차 소자 및 제2의 위상차 소자를 포함하고, 상기 제1의 위상차 소자는 상기 제1의 위상차 소자의 제1부 상에 입사되는 상기 복수의 광 세트의 제1의 광 세트의 제1의 부분과 상기 제1의 위상차 소자의 제2부 상에 입사되는 상기 제1의 광 세트의 제2의 부분 사이의 제1의 광로차를 생성하도록 구성되고, 상기 제2의 위상차 소자는 상기 제2의 위상차 소자의 제1부 상에 입사되는 상기 복수의 광 세트의 제2의 광 세트의 제1의 부분과 제1의 위상차 소자의 제2부 상에 입사되는 상기 제2의 광 세트의 제2의 부분 사이의 제2의 광로차를 생성하도록 구성되고, 상기 제1의 위상차 소자 및 상기 제2의 위상차 소자는 상기 평면을 따라 서로 인접하여 배열되어 있고,
    상기 복수의 촬상 소자는, 상기 위상차 어레이의 상기 제1의 위상차 소자를 통해 투과된 상기 제1의 광 세트를 수광하도록 구성된 제1의 촬상 소자 및 상기 위상차 어레이의 상기 제2의 위상차 소자를 통해 투관된 상기 제2의 광 세트를 수광하도록 구성된 제2의 촬상 소자를 포함하고,
    상기 표시부는 상기 촬상 소자 어레이에 의해 제공되는 데이터로부터 생성된 검출 정보를 표시하도록 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  15. 제14항에 있어서,
    대물 렌즈 어레이를 더 구비하고,
    상기 대물 렌즈 어레이는, 복수의 대물 렌즈를 포함하고, 상기 위상차 어레이에 상기 복수의 광 세트를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 대물 렌즈 어레이에 의해 제공된 상기 복수의 광 세트는 원통형상의 평행광인 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1의 위상차 소자 및 상기 제2의 위상차 소자 중 적어도 하나에 대하여, 상기 위상차 소자의 상기 제1부의 두께는 상기 위상차 소자의 상기 제2부의 두께와 다른 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 위상차 소자의 상기 제1부는 반원형상의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 위상차 소자의 상기 제1부는 원통형상의 영역을 갖는 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 위상차 어레이 내의 상기 복수의 위상차 소자의 각각의 위상차 소자의 상기 제1부의 두께는 상기 위상차 어레이의 제1의 단부에의 위상차 소자로부터 상기 위상차 어레이의 제2의 단부에의 위상차 소자로 커지는 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  21. 제14항에 있어서,
    상기 인클로저는, 편광자 어레이를 더 포함하고,
    상기 편광자 어레이는 적어도 45°씩 서로 다른 4종류의 편광자를 포함하는 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  22. 제14항에 있어서,
    상기 접속 구조는 벨트인 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  23. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 위상차 소자는 2차원 어레이 내에 배열되는 것을 특징으로 하는 검출 기기.
  24. 물체 상에 광을 방출하고,
    위상차 어레이에 포함된 복수의 위상차 소자에서 상기 물체로부터의 광을 수신하고, 상기 복수의 위상차 소자는 평면을 따라 배열되고, 위상차 어레이를 통해 동시에 투과된 수신된 광에 대하여 광로차를 제공하도록 구성되고, 상기 복수의 위상차 소자는, 제1의 위상차 소자 및 제2의 위상차 소자를 포함하고, 상기 제1의 위상차 소자는 상기 제1의 위상차 소자의 제1부 상에 입사되는 광의 제1의 부분과 상기 제1의 위상차 소자의 제2부 상에 입사되는 상기 광의 제2의 부분 사이의 제1의 광로차를 생성하도록 구성되고, 상기 제2의 위상차 소자는 상기 제2의 위상차 소자의 제1부 상에 입사되는 광의 제1의 부분과 제1의 위상차 소자의 제2부 상에 입사되는 광의 제2의 부분 사이의 제2의 광로차를 생성하도록 구성되고, 상기 제1의 위상차 소자 및 상기 제2의 위상차 소자는 상기 평면을 따라 서로 인접하여 배열되어 있고,
    촬상 소자 어레이에서 상기 제1의 위상차 소자 및 상기 제2의 위상차 소자로부터의 광을 수신하고,
    상기 촬상 소자 어레이의 출력 신호에 근거한 하이퍼스펙트랄 이미징(Hyper Spectral Imaging : HSI) 데이터로부터 얻어진 정보를 표시하는 것을 특징으로 하는 물리적 특성의 검출 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6524617B2 (ja) * 2014-06-26 2019-06-05 ソニー株式会社 撮像装置および方法
US10855971B2 (en) * 2015-09-16 2020-12-01 HashD, Inc. Systems and methods of creating a three-dimensional virtual image
JP6744005B2 (ja) * 2016-03-02 2020-08-19 国立大学法人 香川大学 分光測定装置
CN107192349B (zh) 2016-03-14 2020-10-16 松下知识产权经营株式会社 光检测装置
JP2019537482A (ja) 2016-11-16 2019-12-26 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 位相コントラスト像形成データから多エネルギーデータを生成するための装置
CN107274400B (zh) * 2017-06-21 2021-02-12 歌尔光学科技有限公司 空间定位装置、定位处理方法及装置、虚拟现实系统
JP7276150B2 (ja) * 2017-06-21 2023-05-18 ソニーグループ株式会社 医用イメージングシステム、方法およびコンピュータプログラム製品
KR102064593B1 (ko) * 2017-09-27 2020-02-11 연세대학교 산학협력단 표면 진단기
WO2019098005A1 (ja) * 2017-11-16 2019-05-23 日本電気株式会社 光測定装置及び光測定方法
JP2019132605A (ja) * 2018-01-29 2019-08-08 株式会社Ｊｖｃケンウッド 分光器
JP6969413B2 (ja) * 2018-01-29 2021-11-24 株式会社Ｊｖｃケンウッド 分光器
CN109061638B (zh) * 2018-06-02 2022-06-10 苏州威陌电子信息科技有限公司 相控阵近距离数字成像方法
CN109528313B (zh) * 2018-10-12 2021-04-20 合刃科技（武汉）有限公司 光谱三维定位识别系统
CN111836001A (zh) * 2019-04-15 2020-10-27 何三玄 反恐摄影系统
WO2021035090A1 (en) * 2019-08-21 2021-02-25 Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Reconfigurable polarization imaging system
CN111006765B (zh) * 2019-12-27 2024-01-30 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于微干涉阵列的紧凑型快照式光谱成像装置及方法
CN112113661B (zh) * 2020-07-29 2021-07-13 西安交通大学 一种深度学习型快照式光谱成像装置及其探测方法
WO2022264487A1 (ja) * 2021-06-15 2022-12-22 ソニーグループ株式会社 撮像装置、および撮像装置の作動方法
CN114041789B (zh) * 2021-10-29 2023-09-01 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种高集成便携式偏振调控血糖测量装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016901A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-23 Cormack Robert H. Selectively enabled delay elements for interferometers
JP2008309706A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Kagawa Univ 分光計測装置及び分光計測方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS603603A (ja) 1983-06-22 1985-01-10 Fujitsu Ltd 光ｕリンク
JPH029643A (ja) 1988-06-28 1990-01-12 Nec Corp 感熱記録制御方式
US5736958A (en) * 1990-10-29 1998-04-07 Essex Corporation Image synthesis using time sequential holography
DE4300700A1 (en) * 1992-01-14 1993-07-29 Boreal Laser Inc Carbon di:oxide plate laser group arrangement - has channel between wave-conducting electrode surfaces subdivided into multiple parallel laser resonators
EP1796228A1 (en) * 2004-08-20 2007-06-13 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser phase difference detector and laser phase controller
KR20060025402A (ko) * 2004-09-16 2006-03-21 삼성전자주식회사 다채널 시료 분석용 광학계 및 이를 채용한 다채널 시료분석기
DE102006025122A1 (de) * 2005-05-31 2006-12-07 Yokogawa Electric Corporation, Musashino Vorrichtung zur Messung einer optischen Charakteristik
TWI295369B (en) * 2005-09-13 2008-04-01 Applied Res Lab Inspection method and device for deformation of lens
JP5018222B2 (ja) * 2007-05-09 2012-09-05 セイコーエプソン株式会社 指向性表示ディスプレイ
JP5078004B2 (ja) 2007-06-15 2012-11-21 国立大学法人 香川大学 分光計測装置及び分光計測方法
CN101455559B (zh) * 2008-12-15 2011-06-29 深圳先进技术研究院 一种人体红外高光谱成像方法和系统
US9188478B2 (en) * 2012-02-09 2015-11-17 Bossa Nova Technologies, Llc Multi-channel laser interferometric method and apparatus for detection of ultrasonic motion from a surface
JP2014010046A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Seiko Epson Corp 物質検出装置、腕時計型体脂肪燃焼測定装置
CN102846312B (zh) * 2012-09-27 2014-03-05 华东师范大学 一种多维度成像检测仪及其数据反演方法
CN103829926A (zh) * 2012-11-21 2014-06-04 西安中科麦特电子技术设备有限公司 一种偏振光谱成像系统
CN103349553B (zh) * 2013-08-01 2015-01-28 赵巍 双波长差分近红外无创伤血糖仪
US20150281538A1 (en) * 2014-03-25 2015-10-01 Semiconductor Components Industries, Llc Multi-array imaging systems and methods
JP6524617B2 (ja) * 2014-06-26 2019-06-05 ソニー株式会社 撮像装置および方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030016901A1 (en) * 2001-06-21 2003-01-23 Cormack Robert H. Selectively enabled delay elements for interferometers
JP2008309706A (ja) * 2007-06-15 2008-12-25 Kagawa Univ 分光計測装置及び分光計測方法

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Publication number Publication date
TWI693391B (zh) 2020-05-11
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US11054304B2 (en) 2021-07-06
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