WO2012173009A1 - 分光画像撮影装置及び分光画像撮影方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a spectral image capturing apparatus including a wavelength tunable spectroscopic element in which the wavelength of transmitted light is changed by changing the distance between the opposing surfaces of a pair of optical substrates, and a spectral image capturing method using the same.
- an optical element for acquiring a spectral image for example, an etalon-type spectral element described in Patent Document 1 is known.
- the etalon-type spectroscopic element is a spectral transmittance variable element in which a reflective film is formed on a pair of optical substrates made of a light-transmitting substance, according to the surface spacing of the opposing surfaces of the pair of optical substrates on which the reflective film is formed. Light of a specific wavelength can be transmitted.
- the opposing surface of the optical substrate may have a convex shape as shown in FIG. 12 or a concave shape as shown in FIG.
- the opposing surface is usually formed by applying a coating on one surface of an optical substrate made of quartz or the like, but when applying the coating, a stress is generated on the optical substrate.
- the optical substrate may be distorted.
- the interference distance is different for each position. It will be different.
- the wavelength of light that can be transmitted differs depending on the location, and a spectral image formed by light of a uniform wavelength over the entire imaging region. There was a problem that it could not be obtained.
- the present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a spectrum that can capture a spectral image formed by light of a uniform wavelength over the entire imaging region.
- An image capturing apparatus and a spectral image capturing method are provided.
- a spectral imaging apparatus of the present invention includes a wavelength tunable spectroscopic element that changes the wavelength of transmitted light by changing a surface interval between opposed surfaces of a pair of optical substrates, and the pair of optical substrates.
- a surface interval control unit that changes the surface interval of the facing surface by moving at least one of the imaging unit, and an imaging unit that includes an image sensor that acquires image information of an image formed by the transmitted light of the wavelength tunable spectroscopic element.
- the imaging area of the imaging element is composed of a plurality of divided areas, and the imaging unit receives only light from a predetermined wavelength band among the divided areas from the divided area to the imaging element.
- the image pickup device control means for acquiring image information is provided, and the surface interval control unit changes the surface interval of the facing surface, and the image pickup unit acquires image information in the entire image pickup region. .
- the spectral imaging apparatus of the present invention includes a surface shape information recording unit in which the imaging unit records data of a surface interval for each position of the facing surface measured in advance, and the imaging element control unit includes: The divided area where image information is acquired is calculated based on data recorded in the surface shape recording means.
- the imaging unit includes a surface shape measuring unit that measures the shape of the facing surface and measures a surface interval for each position, and the imaging element control unit includes the surface shape.
- the divided area for obtaining image information is calculated based on data measured by a measuring means.
- the spectral imaging apparatus of the present invention includes a wavelength tunable spectroscopic element that changes the wavelength of transmitted light by changing a surface interval between opposed surfaces of a pair of optical substrates, and the pair of optical substrates.
- a surface interval control unit that changes the surface interval of the opposing surface by moving at least one of the optical substrates;
- an imaging unit that includes an image sensor that acquires image information of an image formed by transmitted light of the wavelength tunable spectroscopic element;
- the spectral imaging apparatus comprising: the imaging unit, the region where the transmitted light of the wavelength tunable spectroscopic element is incident between the wavelength tunable spectroscopic element and the imaging element includes a plurality of divided regions.
- a shutter unit that opens and closes so that transmission and blocking can be switched for each region, and a shutter control unit that controls the shutter unit so as to transmit light only to the divided regions receiving light of a predetermined wavelength band
- the imaging unit When have, while the spacing control unit to change the spacing of the facing surface, the imaging unit and acquires the image information in the entire imaging area.
- the spectral imaging apparatus of the present invention includes a surface shape information recording unit in which the imaging unit records data of a surface interval for each position of the facing surface measured in advance, and the shutter control unit includes the shutter control unit, The divided region through which the transmitted light of the wavelength tunable spectroscopic element is transmitted is calculated based on data recorded in the surface shape recording means.
- the imaging unit includes a surface shape measuring unit that measures the shape of the facing surface and measures a surface interval for each position, and the shutter control unit includes the surface shape measurement.
- the divided region through which the transmitted light of the wavelength tunable spectroscopic element is transmitted is calculated based on data measured by the means.
- the spectral image capturing apparatus of the present invention is characterized in that the surface interval control unit continuously changes the surface interval of the facing surface.
- the spectral imaging apparatus of the present invention is characterized in that the surface interval control unit intermittently changes the surface interval of the facing surface.
- the spectral imaging method of the present invention includes a wavelength tunable spectroscopic element that changes the wavelength of transmitted light by changing a surface interval between opposing surfaces of a pair of optical substrates, and the wavelength tunable spectral element.
- a spectral image capturing method for capturing a spectral image using a spectral image capturing apparatus including an image sensor that acquires image information of an image formed by transmitted light of the spectral element the surface spacing of the opposing surfaces is changed while the surface interval is changed.
- Image information is acquired only from a divided region receiving light of a predetermined wavelength band among a plurality of divided regions set in an imaging region of the image sensor.
- the spectral image capturing method of the present invention is characterized in that the divided region for obtaining image information is calculated based on data of a surface interval for each position of the facing surface measured in advance.
- the spectral image capturing method of the present invention is characterized in that the shape of the facing surface is measured, the surface interval for each position is measured, and the divided region for acquiring image information is calculated based on the measured data.
- the spectral imaging method of the present invention includes a wavelength tunable spectroscopic element that changes the wavelength of transmitted light by changing a surface interval between opposing surfaces of a pair of optical substrates, and the wavelength tunable spectral element.
- a spectral image capturing method for capturing a spectral image using a spectral image capturing apparatus including an image sensor that acquires image information of an image formed by transmitted light of the spectral element the surface spacing of the opposing surfaces is changed while the surface interval is changed.
- An area where the transmitted light of the wavelength tunable spectroscopic element is incident is composed of a plurality of divided areas, and is opened and closed so that transmission / cutoff can be switched for each of the divided areas.
- Image information is acquired by transmitting light only through the divided regions receiving light of a predetermined wavelength band by the shutter unit.
- the spectral image capturing method of the present invention is configured to calculate the divided region through which the transmitted light of the wavelength tunable spectroscopic element is transmitted based on data of a surface interval for each position of the facing surface measured in advance.
- the spectral imaging method of the present invention is such that the divided region through which the transmitted light of the wavelength tunable spectroscopic element is transmitted based on the measured data by measuring the shape of the facing surface and measuring the surface spacing for each position. Is calculated.
- the spectral image capturing method of the present invention is characterized in that the interval between the opposing surfaces is continuously changed.
- the spectral image capturing method of the present invention is characterized in that the interval between the opposing surfaces is intermittently changed.
- a spectral image capturing apparatus and a spectral image capturing method capable of capturing a spectral image formed by light having a uniform wavelength over the entire imaging region.
- FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a spectral image capturing apparatus according to a first embodiment.
- FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state of an image formed on an imaging surface when the spectral imaging apparatus of FIG. 1 captures an image, where (a) is a shape of an optical substrate of an etalon, and (b) is an imaging surface of an imaging element. Indicates the state. It is a characteristic view which shows the transmittance
- FIG. 12 is a timing chart showing the relationship between the wavelength of light incident on each divided area of the imaging surface and the imaging in each divided area in the spectral imaging apparatus according to the second embodiment.
- FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of a spectral image capturing apparatus according to a third embodiment.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a spectral image capturing apparatus according to a fourth embodiment, where (a) illustrates a state during calibration and (b) illustrates a state during spectral image capturing.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a spectral image capturing apparatus according to a fifth embodiment.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a spectral image capturing apparatus according to a sixth embodiment.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state of an image formed on an imaging surface when the spectral imaging apparatus of FIG. 9 captures an image, where (a) is the shape of the optical substrate of the etalon, and (b) is an imaging surface of the imaging element. Indicates the state. It is a schematic diagram which shows the ideal structure of an etalon. It is a schematic diagram which shows an example of the actual structure of an etalon. It is a schematic diagram which shows an example from which the actual structure of an etalon differs. It is a schematic diagram which shows another example of the actual structure of an etalon.
- FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the spectral image capturing apparatus according to the present embodiment.
- 2A and 2B are schematic diagrams showing the state of an image formed on the imaging surface when the spectral image capturing apparatus of FIG. 1 captures an image, where FIG. 2A is the shape of the optical substrate of the etalon, and FIG. This shows the state of the imaging surface.
- FIG. 3 is a characteristic diagram showing the transmittance characteristics of the etalon of the spectral imaging apparatus of FIG.
- FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between the wavelength of light incident on each divided region of the imaging surface and the imaging in each divided region in the spectral imaging apparatus of FIG.
- this spectral image acquisition apparatus moves an opposing pair of optical substrates constituting the etalon 1 by controlling the etalon 1 that is a wavelength tunable spectroscopic element and a piezo element (shaded portion).
- the surface interval control unit 2 that controls the surface interval of the surfaces, the input unit 3 that inputs the wavelength of the spectral image to be acquired, the imaging unit 4 that captures the spectral image, and the image captured by the imaging unit 4 are displayed.
- a display unit 5 an objective optical system 6 that guides light from the observation target to the etalon 1, and an imaging optical system 7 that forms an image from the light emitted from the etalon 1 are provided.
- the imaging unit 4 includes an imaging element 4a that is a CMOS, an imaging control unit 4b that controls the timing of acquiring image information for each pixel of the imaging element 4a, and the shape of the opposing surfaces of the pair of optical substrates of the etalon 1, that is, A surface shape recording unit 4c is provided for recording data measured in advance with respect to the surface interval for each position of the opposing surface.
- an imaging element 4a that is a CMOS
- an imaging control unit 4b that controls the timing of acquiring image information for each pixel of the imaging element 4a, and the shape of the opposing surfaces of the pair of optical substrates of the etalon 1, that is,
- a surface shape recording unit 4c is provided for recording data measured in advance with respect to the surface interval for each position of the opposing surface.
- the etalon 1 has a convex surface that is symmetrical with respect to the optical axis as in the etalon 1 shown in FIG. To do. Further, it is assumed that a circular image is formed by the imaging optical system 7 on the imaging surface of the imaging element 4a.
- a region where an image is formed on the imaging surface that is, the imaging region is hatched with a circular divided region R1 (centered with a dashed line). Area), an annular divided area R2 located around the divided area R1 (area hatched by a solid line), and an annular divided area R3 located around the divided area R2 (hatched by a broken line) Area) is set.
- the imaging area is an area composed of three divided areas. However, when actual imaging is performed by this spectral image acquisition device, the imaging area is assumed to be composed of a finer area. And most preferably one area per pixel.
- the wavelength band of light incident on each of these divided regions differs for each divided region because the opposing surfaces of the pair of optical substrates of the etalon 1 are both convex.
- the wavelength of light incident on the divided region R2 (solid line) is longer than the wavelength of light incident on the divided region R1 (dashed line).
- the wavelength (broken line) of the light incident on the divided region R3 is longer than the wavelength (solid line) of the light incident on the region R2.
- the imaging control unit 4b of the imaging unit 4 receives light of a desired wavelength while the surface spacing control unit 2 changes the surface spacing of the opposing surfaces of the pair of optical substrates of the etalon 1.
- the image sensor 4a is controlled so that accumulation is performed only in the divided areas and image information is acquired.
- 500 nm is input to the input unit 3 as a designated wavelength.
- a narrow band for example, a band from 495 nm to 505 nm
- the surface interval control unit 2 acquires the spectral image with a wavelength of 500 nm input to the input unit 3, and the previously measured counter-measurement recorded in the surface shape recording unit 4c of the imaging unit 4. Data on the surface interval for each part of the surface is acquired.
- the surface interval control unit 2 determines that the light transmitted through the portion having the narrowest surface interval between the opposing surfaces (the center portion of the optical substrate) is light having a wavelength of 500 nm at the center of the exposure time.
- the surface interval is changed so that As a result, light having a narrow band wavelength centering on 500 nm is incident on the divided region R1 at the center of the imaging region (see FIG. 3A).
- the surface interval control unit 2 continuously changes the surface interval of the opposing surface until the light transmitted through the widest portion (peripheral portion of the optical substrate) of the surface interval of the opposing surface becomes light having a wavelength of 505 nm. To change. As a result, light having a wavelength of 495 nm to 505 nm sequentially enters the divided region R2 around the divided region R1 and the divided region R3 around the divided region R2 (FIG. 3B). (See (c).)
- the image pickup control unit 4b of the image pickup unit 4 is measured in advance and recorded in the surface shape recording unit 4c of the image pickup unit 4 and the information that a spectral image with a wavelength of 500 nm input to the input unit 3 is acquired. And data on the surface interval for each portion of the opposite surface.
- the imaging control means 4b changes the transmission wavelength of the etalon 1 as shown in the timing chart of FIG. At the same time, accumulation and non-accumulation are switched for each divided region, and only image information about an image formed by light in a wavelength band including a wavelength of 500 nm is acquired.
- acquisition of image information does not have to be performed only in the order of the divided region R1, the divided region R2, and the divided region R3.
- acquisition of image information may be performed in the order of the divided region R3, the divided region R2, and the divided region R1.
- the spectral image capturing apparatus according to the second embodiment and the spectral image capturing method using the same will be described in detail with reference to FIG.
- the spectral image capturing apparatus according to the present embodiment is substantially the same as the spectral image capturing apparatus according to the first embodiment except for the operation at the time of shooting, and thus detailed description other than the operation at the time of shooting is omitted.
- FIG. 5 is a timing chart showing the relationship between the wavelength of light incident on each divided area of the imaging surface and the imaging in each divided area in the spectral imaging apparatus according to the present embodiment.
- the surface interval control means 2 intermittently changes the surface interval of the opposed surfaces of the pair of optical substrates of the etalon 1 at regular intervals, and at the timing when the surface interval of the opposed surfaces does not change.
- the image pickup control unit 4b of the image pickup unit 4 controls the image pickup element 4a so as to acquire image information only in a divided region where light of a desired wavelength is incident.
- 500 nm is input to the input unit 3 as a designated wavelength.
- the imaging control unit 4b of the surface interval control unit 2 and the imaging unit 4 records information on acquiring a spectral image with a wavelength of 500 nm input to the input unit 3, and the surface shape recording unit 4c of the imaging unit 4.
- the data about the surface interval for each portion of the facing surface that is measured in advance is acquired.
- the surface interval control unit 2 changes the surface interval of the etalon 1 so that light having a wavelength of 500 nm is incident on the center of the divided region R1 at the center of the imaging region.
- the imaging control unit 4b 4 acquires image information only in a region where image information should be acquired, that is, in the divided region R1.
- the surface interval control unit 2 intermittently changes the surface interval of the etalon 1 so that light with a wavelength of 500 nm sequentially enters the center of the divided regions R2 and R3. . Accordingly, the imaging control unit 4b sequentially acquires image information in the divided regions R2 and R3.
- the spectral image capturing apparatus and the spectral image capturing method using the same are formed with high-precision light with a uniform wavelength over the entire imaging region.
- the captured spectral image can be taken.
- acquisition of image information is not necessarily performed in the order of the divided region R1, the divided region R2, and the divided region R3.
- the acquisition of image information may be performed in the order of the divided region R3, the divided region R2, and the divided region R1, or may be performed in the divided region R2 first.
- the spectral image capturing apparatus according to the third embodiment and the spectral image capturing method using the same will be described in detail with reference to FIG. Note that the spectral image capturing apparatus of the present embodiment is substantially the same as the spectral image capturing apparatuses of Embodiments 1 and 2 except for the image capturing unit, and thus detailed description of components other than the image capturing unit is omitted.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the spectral imaging apparatus according to the present embodiment.
- the imaging unit 4 ′ includes a CMOS imaging device 4a ′, a shutter control unit 4b ′ that controls the timing of acquiring image information for each pixel of the imaging device 4a ′, and opposed surfaces of the pair of optical substrates of the etalon 1. , That is, a surface shape recording unit 4c that records data measured in advance with respect to a surface interval for each position of the opposing surface, and a liquid crystal shutter 4d that selects light incident on the imaging element 4a ′. .
- the liquid crystal shutter 4d has a plurality of regions in which the light from the etalon 1 is incident, like the image sensor of the spectral imaging apparatus of the first or second embodiment. In each of the plurality of regions, transmission and blocking of light from the etalon 1 can be switched.
- the shutter control means 4b ' is based on the information transmitted from the input unit 3 and the table data about the surface distance of the etalon 1 recorded in the surface shape recording means 4c. Rather than controlling the accumulation timing for each pixel of the image sensor 4a ′ to acquire, the liquid crystal shutter 4d is controlled to control the light emitted to the image sensor.
- this spectral image capturing apparatus may use a CCD instead of a CMOS as an image sensor.
- the spectral image capturing apparatus and the spectral image capturing method using the same are substantially all over the imaging region.
- a spectral image formed by light having a uniform wavelength can be taken.
- the spectral imaging apparatus of the present embodiment is substantially the same as the spectral imaging apparatus of Embodiments 1 and 2 except for the imaging unit, and therefore detailed description other than the imaging unit and the operation during calibration is omitted. To do.
- FIG. 7 is a schematic diagram illustrating the configuration of the spectral image capturing apparatus according to the present embodiment, where (a) illustrates a state during calibration, and (b) illustrates a state during spectral image capturing. ing.
- the imaging unit 4 ′′ includes an imaging element 4a that is a CMOS, an imaging control unit 4b that controls the timing of acquiring image information for each pixel of the imaging element 4a, and the shape of the opposing surfaces of the pair of optical substrates of the etalon 1. That is, it has the surface shape measuring means 4e for acquiring data on the surface interval for each position of the opposing surface, and the narrow band filter 8.
- the narrow band filter 8 is disposed between the etalon 1 and the imaging optical system 7 so as to be detachable on the optical path of the transmitted light emitted from the etalon 1.
- the narrow band filter 8 has a characteristic of transmitting light having a wavelength in a band from 495 nm to 505 nm.
- the narrowband filter 8 is emitted from the etalon 1 as shown in FIG. Insert into the optical path of transmitted light.
- the data in the imaging control unit 4b is changed to perform calibration. finish.
- the narrow-band filter 8 is separated from the optical path of the transmitted light emitted from the etalon 1 to return to a state where a spectral image can be acquired.
- the surface shape measuring unit 4e cooperates with the surface interval control unit 2 to calibrate the etalon 1, and the imaging control unit 4b acquires the image information based on the data acquired at that time.
- the imaging control unit 4b acquires the image information based on the data acquired at that time.
- the spectral image capturing apparatus according to the fifth embodiment and the spectral image capturing method using the same will be described in detail with reference to FIG. Note that the spectral imaging apparatus of the present embodiment is substantially the same as the spectral imaging apparatus of Examples 1 and 2 except for the etalon, and therefore detailed description other than the etalon is omitted.
- FIG. 8 is a schematic diagram showing the configuration of the spectral image capturing apparatus according to the present embodiment.
- the etalon 1 ′ used in this spectral image acquisition device is the same as the etalon 1 ′ shown in FIG. 13, and its opposing surface has an axisymmetric concave shape centered on the optical axis by polishing during manufacturing. It has become.
- the spectral image capturing apparatus and the spectral image capturing method using the same according to the same procedure as in the first and second embodiments can provide a highly accurate spectral image. Can be acquired.
- the spectral image capturing apparatus according to the sixth embodiment and the spectral image capturing method using the same will be described in detail with reference to FIG.
- the spectral imaging apparatus of the present embodiment is substantially the same as the spectral imaging apparatus of Examples 1 and 2 except for the configuration of the etalon, the imaging region of the imaging device, and the operation during imaging. Detailed description is omitted.
- FIG. 9 is a schematic diagram showing the configuration of the spectral imaging apparatus according to the present embodiment.
- FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a state of an image formed on the imaging surface when the spectral image capturing apparatus of FIG. 9 captures an image, where (a) is the shape of the optical substrate of the etalon, and (b) is the image sensor. This shows the state of the imaging surface.
- the etalon 1 ′′ used in this spectral image acquisition apparatus is the same as the etalon 1 ′′ shown in FIG. 14, and its opposite surface is inclined with respect to one surface by the assembly during manufacturing. It has become a state.
- an area where an image is formed on the imaging surface of the imaging element 4a that is, the imaging area is divided into an upper divided area R1 with respect to the paper surface as shown in FIG. What is necessary is just to set it as the area
- the spectral image capturing apparatus and the spectral image capturing method using the same acquire a high-accuracy spectral image by making the imaging region division format correspond. can do.
- the configuration of the spectral imaging apparatus of the present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments, and may be configured to combine those embodiments.
- the shape of the opposing surfaces of the pair of optical substrates of the etalon may be any shape.
- the image sensor may be a CCD provided with a surface shape measuring means and a liquid crystal shutter.
- the spectral imaging apparatus is configured to correspond to the shape of the optical substrate of the etalon as shown in FIGS. 12 to 14, but the spectral imaging apparatus of the present invention is It can be adapted not only to these etalons but also to the shape of the optical substrate of any etalon.
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Abstract
【課題】 撮像領域全域で均一な波長の光により形成された分光画像を撮影することのできる分光画像撮影装置を提供すること。 【解決手段】 一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記一対の光学基板の少なくとも一方を移動させて前記対向面の面間隔を変化させる面間隔制御部と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を有する撮像部と、を備えた分光画像撮影装置において、前記撮像素子の撮像領域が、複数の分割領域からなり、前記撮像部が、前記分割領域のうち所定の波長帯域の光を受けている分割領域のみから前記撮像素子に画像情報を取得させる撮像素子制御手段を有し、前記面間隔制御部が前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記撮像部が前記撮像領域全域で画像情報を取得する。
Description
本発明は、一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長が変化する波長可変分光素子を備えた分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法に関する。
従来、分光画像を取得するための光学素子としては、例えば、特許文献１に記載のエタロン型の分光素子が知られている。
そのエタロン型の分光素子は、光透過物質からなる一対の光学基板上に反射膜を形成した分光透過率可変素子であり、反射膜を形成した一対の光学基板の対向面の面間隔に応じて特定の波長の光を透過させることができる。
しかし、図１１に示すような、製造誤差が無く、一対の光学基板１ａの対向面の全ての場所で、その面間隔が一定となるようなエタロン１ｏを作製することは実際には難しい。
例えば、光学基板の対向面を研磨しても、数ｎｍから数十ｎｍといった誤差が生じてしまうため、その対向面を完全な平面にすることは難しい。そのため実際には、その対向面は、図１２に示すような凸面形状や、図１３に示すような凹面形状になってしまう場合がある。
また、その対向面は、通常、石英などからなる光学基板の一方の面上にコーティングを施し形成されたものであるが、コーティングを施す際に、光学基板に対して応力が発生し、これにより光学基板に歪みが発生してしまうこともある。
さらには、図１４に示すエタロン１”のように、光学基板１ａの研磨は精確であっても、組立時に、保持部材に精密に組み込まれなかったため、結果として、対向面が平行にならない場合もある。
そして、エタロンの一対の光学基板の対向面の全ての場所でその面間隔が一定ではない場合、すなわち、対向面の位置ごとにそれらの面間隔が異なっている場合、その位置ごとに干渉距離が異なってしまうことになる。
その結果、その一対の光学基板の対向面の面間隔が一定ではないエタロンでは、透過し得る光の波長が場所によって異なってしまい、撮像領域全域で均一な波長の光により形成された分光画像を得ることができなくなるという問題があった。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、撮像領域全域で均一な波長の光により形成された分光画像を撮影することのできる分光画像撮影装置及び分光画像撮影方法を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の分光画像撮影装置は、一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記一対の光学基板の少なくとも一方を移動させて前記対向面の面間隔を変化させる面間隔制御部と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を有する撮像部と、を備えた分光画像撮影装置において、前記撮像素子の撮像領域が、複数の分割領域からなり、前記撮像部が、前記分割領域のうち所定の波長帯域の光を受けている分割領域のみから前記撮像素子に画像情報を取得させる撮像素子制御手段を有し、前記面間隔制御部が前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記撮像部が前記撮像領域全域で画像情報を取得することを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影装置は、前記撮像部が、事前に測定した前記対向面の位置ごとの面間隔のデータを記録した面形状情報記録手段を有し、前記撮像素子制御手段が、前記面形状記録手段に記録されたデータに基づいて画像情報の取得を行う前記分割領域を算出することを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影装置は、前記撮像部が、前記対向面の形状を測定し位置ごとの面間隔を測定する面形状測定手段を有し、前記撮像素子制御手段が、前記面形状測定手段により測定したデータに基づいて画像情報の取得を行う前記分割領域を算出することを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の分光画像撮影装置は、一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記一対の光学基板の少なくとも一方を移動させて前記対向面の面間隔を変化させる面間隔制御部と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を有する撮像部と、を備えた分光画像撮影装置において、前記撮像部が、前記波長可変分光素子と前記撮像素子との間に、前記波長可変分光素子の前記透過光が入射する領域が複数の分割領域からなり該分割領域毎に透過・遮断を切替可能に開閉するシャッター部と、所定の波長帯域の光を受けている前記分割領域のみ光を透過するように前記シャッター部を制御するシャッター制御手段と、を有し、前記面間隔制御部が前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記撮像部が撮像領域全域で画像情報を取得することを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影装置は、前記撮像部が、事前に測定した前記対向面の位置ごとの面間隔のデータを記録した面形状情報記録手段を有し、前記シャッター制御手段が、前記面形状記録手段に記録されたデータに基づいて前記波長可変分光素子の前記透過光が透過する前記分割領域を算出することを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影装置は、前記撮像部が、前記対向面の形状を測定し位置ごとの面間隔を測定する面形状測定手段を有し、前記シャッター制御手段が、前記面形状測定手段により測定したデータに基づいて前記波長可変分光素子の前記透過光が透過する前記分割領域を算出することを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影装置は、前記面間隔制御部が、連続的に前記対向面の面間隔を変化させることを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影装置は、前記面間隔制御部が、断続的に前記対向面の面間隔を変化させることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の分光画像撮影方法は、一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を備えた分光画像撮影装置を用いて分光画像を撮影する分光画像撮影方法において、前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記撮像素子の撮像領域に設定された複数の分割領域のうち所定の波長帯域の光を受けている分割領域のみから画像情報を取得させることを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影方法は、事前に測定させた前記対向面の位置ごとの面間隔のデータに基づいて画像情報の取得を行う前記分割領域を算出させることを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影方法は、前記対向面の形状を測定させ位置ごとの面間隔を測定させ、該測定したデータに基づいて画像情報の取得を行う前記分割領域を算出させることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の分光画像撮影方法は、一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を備えた分光画像撮影装置を用いて分光画像を撮影する分光画像撮影方法において、前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記波長可変分光素子と前記撮像素子との間に配置されていて前記波長可変分光素子の前記透過光が入射する領域が複数の分割領域からなり該分割領域毎に透過・遮断を切替可能に開閉するシャッター部によって所定の波長帯域の光を受けている前記分割領域のみ光を透過させ、画像情報を取得させることを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影方法は、事前に測定させた前記対向面の位置ごとの面間隔のデータに基づいて前記波長可変分光素子の前記透過光が透過する前記分割領域を算出させることを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影方法は、前記対向面の形状を測定させ位置ごとの面間隔を測定させ、該測定したデータに基づいて前記波長可変分光素子の前記透過光が透過する前記分割領域を算出させることを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影方法は、連続的に前記対向面の面間隔を変化させることを特徴とする。
また、本発明の分光画像撮影方法は、断続的に前記対向面の面間隔を変化させることを特徴とする。
本発明によれば、撮像領域全域で均一な波長の光により形成された分光画像を撮影することのできる分光画像撮影装置及び分光画像撮影方法を提供することができる。
以下、本発明の実施例について、図面を参照して詳細に説明する。
図１～図４を用いて、実施例１に係る分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法について詳細に説明する。
なお、図１は、本実施例に係る分光画像撮影装置の構成を示す模式図である。図２は、図１の分光画像撮影装置が撮影をする際の撮像面に形成される像の状態を示す模式図であり、（ａ）はエタロンの光学基板の形状、（ｂ）は撮像素子の撮像面の状態を示している。図３は、図１の分光画像撮影装置のエタロンの透過率特性を示す特性図である。図４は、図１の分光画像撮影装置における撮像面の各分割領域に入射する光の波長と各分割領域における撮像との関係を示すタイミングチャートである。
まず、この分光画像取得装置の構成について説明する。
この分光画像取得装置は、図１に示すように、波長可変分光素子であるエタロン１と、ピエゾ素子（斜線部）を制御することによってエタロン１を構成する一対の光学基板を移動させてその対向面の面間隔を制御する面間隔制御部２と、取得したい分光画像の波長を入力する入力部３と、分光画像を撮像するための撮像部４と、撮像部４で撮像した画像を表示する表示部５と、観察対象からの光をエタロン１へと導く対物光学系６と、エタロン１から出射された光から像を形成する結像光学系７とを備えている。
撮像部４は、ＣＭＯＳである撮像素子４ａと、撮像素子４ａの画素ごとの画像情報の取得を行うタイミングを制御する撮像制御手段４ｂと、エタロン１の一対の光学基板の対向面の形状、すなわち、対向面の位置ごとの面間隔について事前に測定したデータを記録している面形状記録手段４ｃを有している。
次に、この分光画像取得装置を用いた分光画像撮影方法について説明する。
ここで、前提として、エタロン１は、図２（ａ）に示すように、図１２に示したエタロン１と同じく、その対向面が光軸を中心として軸対称の凸面形状となっているものとする。また、この撮像素子４ａの撮像面上には、結像光学系７により、円形の像が形成されるものとする。
このような場合においては、まず、図２（ｂ）に示すように、撮像面上に像の形成される領域、すなわち、撮像領域を、中心に位置する円形の分割領域Ｒ１（一点鎖線によりハッチングをした領域）と、その分割領域Ｒ１の周辺に位置する環状の分割領域Ｒ２（実線によりハッチングをした領域）と、その分割領域Ｒ２の周辺に位置する環状の分割領域Ｒ３（破線によりハッチングをした領域）とからなる領域と設定する。
なお、説明の便宜上、撮像領域を３つの分割領域からなる領域と仮定しているが、この分光画像取得装置によって実際に撮影を行う際には、撮像領域をさらに細かい領域からなるものとすることが好ましく、画素ごとに１つの領域とするのが最も好ましい。
そして、これらの各分割領域に入射する光の波長帯域は、エタロン１の一対の光学基板の対向面がいずれも凸面形状であるため、分割領域ごとに異なることとなる。例えば、この分光画像撮影装置の場合、図３に示すように、分割領域Ｒ１に入射する光の波長（一点鎖線）よりも分割領域Ｒ２に入射する光の波長（実線）は長波長となり、分割領域Ｒ２に入射する光の波長（実線）よりも分割領域Ｒ３に入射する光の波長（破線）は長波長となる。
つまり、エタロン１の面間隔を変化させずに撮影を行った場合には、分割領域ごとに入射する光の波長が異なるため、撮像領域全域において所望の波長の光による画像を取得しようとしても、分割領域ごとに異なる波長の光による画像を取得することになってしまう。
そこで、この分光画像取得装置では、面間隔制御手段２がエタロン１の一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させつつ、撮像部４の撮像制御手段４ｂが所望の波長の光の入射する分割領域においてのみ蓄積を行い、画像情報の取得を行うように撮像素子４ａを制御する。
具体的には、例えば、５００ｎｍを中心とした狭帯域（例えば、４９５ｎｍから５０５ｎｍの帯域）の波長の光により分光画像を取得したい場合、まず、入力部３に、指定波長として５００ｎｍを入力する。
次に、面間隔制御部２は、入力部３に入力された５００ｎｍの波長による分光画像を取得するという情報と、撮像部４の面形状記録手段４ｃに記録されている事前に測定された対向面の部分ごとの面間隔についてのデータとを取得する。
そして、面間隔制御部２は、それらの情報とデータとに基づき、対向面の面間隔が最も狭い部分（光学基板の中央部）を透過した光が露光時間の中心で５００ｎｍの波長の光となるように面間隔を変化させる。その結果、撮像領域の中心にある分割領域Ｒ１には、５００ｎｍを中心とした狭帯域の波長の光が入射することになる（図３（ａ）参照。）。
その後、面間隔制御部２は、対向面の面間隔のうち最も間隔の広い部分（光学基板の周辺部）を透過した光が５０５ｎｍの波長の光になるまで、対向面の面間隔を連続的に変化させていく。その結果、分割領域Ｒ１の周辺にある分割領域Ｒ２とその分割領域Ｒ２の周辺にある分割領域Ｒ３とには、順次、４９５ｎｍから５０５ｎｍの波長の光が入射することになる（図３（ｂ）、（ｃ）参照。）。
一方、撮像部４の撮像制御手段４ｂは、入力部３に入力された５００ｎｍの波長による分光画像を取得するという情報と、撮像部４の面形状記録手段４ｃに記録されている事前に測定された対向面の部分ごとの面間隔についてのデータとを取得する。
そして、撮像制御手段４ｂは、それらの情報とデータとに基づき、図４のタイミングチャートに示すように、エタロン１の透過波長の変化、すなわち、面間隔制御部２による対向面の面間隔の制御に併せて、分割領域ごとに蓄積と非蓄積とを切り替えて、５００ｎｍの波長を含む波長帯域の光により形成された像についての画像情報のみを取得する。
なお、当然のことながら、画像情報の取得は、分割領域Ｒ１、分割領域Ｒ２、分割領域Ｒ３の順にのみ行わなければならないものではない。例えば、画像情報の取得は、分割領域Ｒ３、分割領域Ｒ２、分割領域Ｒ１の順に行っても良い。
このように、分光画像の画像情報の取得時に、エタロン１の一対の光学基板の対向面の面間隔を制御することにより、この分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法では、撮像領域全域で略均一な波長の光により形成された分光画像を撮影することができる。
図５を用いて、実施例２に係る分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法について詳細に説明する。なお、本実施例の分光画像撮影装置は、撮影時の作動を除き、実施例１の分光画像撮影装置とほぼ同じであるため、撮影時の作動以外についての詳細な説明は省略する。
なお、図５は、本実施例に係る分光画像撮影装置における撮像面の各分割領域に入射する光の波長と各分割領域における撮像との関係を示すタイミングチャートである。
この分光画像取得装置では、面間隔制御手段２がエタロン１の一対の光学基板の対向面の面間隔を一定時間ごとに断続的に変化させ、対向面の面間隔が変化していないタイミングで、撮像部４の撮像制御手段４ｂが所望の波長の光の入射する分割領域においてのみ画像情報の取得を行うように撮像素子４ａを制御する。
具体的には、例えば、５００ｎｍの波長の光により分光画像を取得したい場合、まず、入力部３に、指定波長として５００ｎｍを入力する。
次に、面間隔制御部２と撮像部４の撮像制御手段４ｂは、入力部３に入力された５００ｎｍの波長による分光画像を取得するという情報と、撮像部４の面形状記録手段４ｃに記録されている事前に測定された対向面の部分ごとの面間隔についてのデータとを取得する。
そして、それらの情報とデータに基づき、面間隔制御部２は、撮像領域の中心にある分割領域Ｒ１の中央に５００ｎｍの波長の光が入射するようにエタロン１の面間隔を変化させ、撮像部４の撮像制御手段４ｂは、画像情報の取得を行うべき領域、すなわち、分割領域Ｒ１においてのみ画像情報の取得を行う。
その後、図５のタイミングチャートに示すように、面間隔制御部２は、分割領域Ｒ２、Ｒ３の中央に順次５００ｎｍの波長の光が入射するように、エタロン１の面間隔を断続的に変化させる。撮像制御手段４ｂは、それに伴い、分割領域Ｒ２、Ｒ３において順次画像情報の取得を行う。
このように、対向面の面間隔の変化を断続的に行うことにより、この分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法では、高精度に、撮像領域全域で均一な波長の光により形成された分光画像を撮影することができる。
なお、画像情報の取得は、分割領域Ｒ１、分割領域Ｒ２、分割領域Ｒ３の順にのみ行わなければならないものではない。例えば、画像情報の取得は、分割領域Ｒ３、分割領域Ｒ２、分割領域Ｒ１の順に行っても良いし、分割領域Ｒ２を最初にして行っても良い。
図６を用いて、実施例３に係る分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法について詳細に説明する。なお、本実施例の分光画像撮影装置は、撮像部を除き、実施例１、２の分光画像撮影装置とほぼ同じであるため、撮像部以外についての詳細な説明は省略する。
なお、図６は、本実施例に係る分光画像撮影装置の構成を示す模式図である。
撮像部４’は、ＣＭＯＳである撮像素子４ａ’と、撮像素子４ａ’の画素ごとの画像情報の取得を行うタイミングを制御するシャッター制御手段４ｂ’と、エタロン１の一対の光学基板の対向面の形状、すなわち、対向面の位置ごとの面間隔について事前に測定したデータを記録している面形状記録手段４ｃと、撮像素子４ａ’に入射する光を選択する液晶シャッター４ｄを有している。
液晶シャッター４ｄは、エタロン１からの光が入射する領域が、実施例１や実施例２の分光画像撮影装置の撮像素子のように、複数の領域にからなっている。そして、その複数の領域各々において、エタロン１からの光の透過と遮断とを切り替えることができるようになっている。
この分光画像撮影装置においては、シャッター制御手段４ｂ’は、入力部３から送信された情報と面形状記録手段４ｃに記録されているエタロン１の面間隔についてのテーブルデータに基づいて、画像情報の取得をする撮像素子４ａ’の画素毎に蓄積タイミングを制御するのではなく、液晶シャッター４ｄを制御して撮像素子に照射される光を制御している。
なお、この分光画像撮影装置は、撮像素子としてＣＭＯＳではなくＣＣＤを用いてもかまわない。
このように、撮像素子４ａ’そのものではなく、その物体側に配置した液晶シャッター４ｄを制御するようにしても、この分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法では、撮像領域全域で略均一な波長の光により形成された分光画像を撮影することができる。
図７を用いて、実施例４に係る分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法について詳細に説明する。なお、本実施例の分光画像撮影装置は、撮像部を除き、実施例１、２の分光画像撮影装置とほぼ同じであるため、撮像部とキャリブレーション中の作動以外についての詳細な説明は省略する。
なお、図７は、本実施例に係る分光画像撮影装置の構成を示す模式図であり、（ａ）はキャリブレーション時の状態を示しており、（ｂ）は分光画像撮影時の状態を示している。
撮像部４”は、ＣＭＯＳである撮像素子４ａと、撮像素子４ａの画素ごとの画像情報の取得を行うタイミングを制御する撮像制御手段４ｂと、エタロン１の一対の光学基板の対向面の形状、すなわち、対向面の位置ごとの面間隔についてのデータを取得する面形状測定手段４ｅと、狭帯域フィルタ８を有している。
狭帯域フィルタ８は、エタロン１と結像光学系７との間に、エタロン１から出射される透過光の光路上に挿脱可能に配置されている。なお、この狭帯域フィルタ８は、４９５ｎｍから５０５ｎｍの帯域の波長の光を透過する特性を持っている。
次に、この分光画像取得装置によるキャリブレーションについて説明する。
この分光画像取得装置において、エタロンの一対の光学基板の対向面の面間隔についてのキャリブレーションを行う場合、まず、図７（ａ）に示すように、狭帯域フィルタ８をエタロン１から出射される透過光の光路上に挿入する。
次に、エタロン１の一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させながら画像の取得を行う。
このようにして画像の取得を行うと、どの面間隔でどの領域において狭帯域フィルタを光が通過するかがわかるため、設定してある分割領域と実際に設定すべき分割領域との間にどの程度のズレがあるかを判別することができる。
このようにして、設定してある分割領域と実際に設定すべき分割領域との間のズレを判別した後は、そのデータに基づいて、撮像制御手段４ｂ内のデータを変更してキャリブレーションを終了する。
その後、図７（ｂ）に示すように、狭帯域フィルタ８をエタロン１から出射される透過光の光路上から離脱させることにより、分光画像を取得することができる状態に戻る。
このように、面形状測定手段４ｅが面間隔制御部２と協同してエタロン１についてのキャリブレーションを行い、撮像制御手段４ｂがその際に取得したデータに基づいて画像情報の取得を行う画素の制御を行うことにより、この分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法では、エタロン１の面形状が不明な場合であっても、さらに高精度の分光画像を取得することができる。
図８を用いて、実施例５に係る分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法について詳細に説明する。なお、本実施例の分光画像撮影装置は、エタロンを除き、実施例１、２の分光画像撮影装置とほぼ同じであるため、エタロン以外についての詳細な説明は省略する。
なお、図８は、本実施例に係る分光画像撮影装置の構成を示す模式図である。
この分光画像取得装置に用いられているエタロン１’は、図１３に示したエタロン１’と同じであって、その対向面が、製造時の研磨により光軸を中心として軸対称の凹面形状となっている。
このようなエタロン１’を備えている場合であっても、上記実施例１、２と同様の手順により、この分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法では、高精度の分光画像を取得することができる。
図９を用いて、実施例６に係る分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法について詳細に説明する。なお、本実施例の分光画像撮影装置は、エタロンの構成、撮像素子の撮像領域、撮影時の作動を除き、実施例１、２の分光画像撮影装置とほぼ同じであるため、それら以外についての詳細な説明は省略する。
なお、図９は、本実施例に係る分光画像撮影装置の構成を示す模式図である。図１０は、図９の分光画像撮影装置が撮影をする際の撮像面に形成される像の状態を示す模式図であり、（ａ）はエタロンの光学基板の形状、（ｂ）は撮像素子の撮像面の状態を示している。
この分光画像取得装置に用いられているエタロン１”は、図１４に示したエタロン１”と同じであって、製造時の組み立てによりその対向面が、一方の面に対して他方の面が傾斜した状態となっている。
このようなエタロン１”を備えた場合には、撮像素子４ａの撮像面上に像が形成される領域、すなわち、撮像領域を、図１０に示すように、紙面に対して上部の分割領域Ｒ１’と、その分割領域Ｒ１’の下方に位置する分割領域Ｒ２’と、その分割領域Ｒ２’の下方に位置する分割領域Ｒ３’とからなる領域と設定すれば良い。
したがって、このようなエタロンを備えている場合であっても、撮像領域の分割形式を対応させることにより、この分光画像撮影装置及びそれを用いた分光画像撮影方法では、高精度の分光画像を取得することができる。
なお、本発明の分光画像撮影装置の構成は、上記した各実施例の構成に限定されるものではなく、それらの実施例を組み合わせるように構成してもかまわない。例えば、エタロンの一対の光学基板の対向面の形状はどのような形状でもよい。また、面形状測定手段と液晶シャッターとを備え撮像素子をＣＣＤとしてもかまわない。
また、上記の各実施例においては、分光画像撮影装置を、図１２～図１４に示したようなエタロンの光学基板の形状に対応させて構成しているが、本発明の分光画像撮影装置はそれらのエタロンにのみ対応させ得るものではなく、あらゆるエタロンの光学基板の形状に対応させ得るものである。
１ｏ、１、１’、１” エタロン
１ａ 光学基板
２ 面間隔制御部
３ 入力部
４、４’、４” 撮像部
４ａ、４ａ’ 撮像素子
４ｂ 撮像制御手段
４ｂ’ シャッター制御手段
４ｃ 面形状記録手段
４ｄ 液晶シャッター
４ｅ 面形状測定手段
５ 表示部
６ 対物光学系
７ 結像光学系
８ 狭帯域フィルタ
Ｒ１、Ｒ１’、Ｒ２、Ｒ２’、Ｒ３、Ｒ３’ 分割領域
１ａ 光学基板
２ 面間隔制御部
３ 入力部
４、４’、４” 撮像部
４ａ、４ａ’ 撮像素子
４ｂ 撮像制御手段
４ｂ’ シャッター制御手段
４ｃ 面形状記録手段
４ｄ 液晶シャッター
４ｅ 面形状測定手段
５ 表示部
６ 対物光学系
７ 結像光学系
８ 狭帯域フィルタ
Ｒ１、Ｒ１’、Ｒ２、Ｒ２’、Ｒ３、Ｒ３’ 分割領域
Claims (16)
- 一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記一対の光学基板の少なくとも一方を移動させて前記対向面の面間隔を変化させる面間隔制御部と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を有する撮像部と、を備えた分光画像撮影装置において、
前記撮像素子の撮像領域が、複数の分割領域からなり、
前記撮像部が、前記分割領域のうち所定の波長帯域の光を受けている分割領域のみから前記撮像素子に画像情報を取得させる撮像素子制御手段を有し、
前記面間隔制御部が前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記撮像部が前記撮像領域全域で画像情報を取得することを特徴とする分光画像撮影装置。 - 前記撮像部が、事前に測定した前記対向面の位置ごとの面間隔のデータを記録した面形状情報記録手段を有し、
前記撮像素子制御手段が、前記面形状記録手段に記録したデータに基づいて画像情報の取得を行う前記分割領域を算出することを特徴とする請求項１に記載の分光画像撮影装置。 - 前記撮像部が、前記対向面の形状を測定し位置ごとの面間隔を測定する面形状測定手段を有し、
前記撮像素子制御手段が、前記面形状測定手段により測定したデータに基づいて画像情報の取得を行う前記分割領域を算出することを特徴とする請求項１に記載の分光画像撮影装置。 - 一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記一対の光学基板の少なくとも一方を移動させて前記対向面の面間隔を変化させる面間隔制御部と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を有する撮像部と、を備えた分光画像撮影装置において、
前記撮像部が、前記波長可変分光素子と前記撮像素子との間に、前記波長可変分光素子の前記透過光が入射する領域が複数の分割領域からなり該分割領域毎に透過・遮断を切替可能に開閉するシャッター部と、所定の波長帯域の光を受けている前記分割領域のみ光を透過するように前記シャッター部を制御するシャッター制御手段と、を有し、
前記面間隔制御部が前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記撮像部が撮像領域全域で画像情報を取得することを特徴とする分光画像撮影装置。 - 前記撮像部が、事前に測定した前記対向面の位置ごとの面間隔のデータを記録した面形状情報記録手段を有し、
前記シャッター制御手段が、前記面形状記録手段に記録したデータに基づいて前記波長可変分光素子の前記透過光が透過する前記分割領域を算出することを特徴とする請求項４に記載の分光画像撮影装置。 - 前記撮像部が、前記対向面の形状を測定し位置ごとの面間隔を測定する面形状測定手段を有し、
前記シャッター制御手段が、前記面形状測定手段により測定したデータに基づいて前記波長可変分光素子の前記透過光が透過する前記分割領域を算出することを特徴とする請求項６に記載の分光画像撮影装置。 - 前記面間隔制御部が、連続的に前記対向面の面間隔を変化させることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の分光画像撮影装置。
- 前記面間隔制御部が、断続的に前記対向面の面間隔を変化させることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の分光画像撮影装置。
- 一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を備えた分光画像撮影装置を用いて分光画像を撮影する分光画像撮影方法において、
前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記撮像素子の撮像領域に設定された複数の分割領域のうち所定の波長帯域の光を受けている分割領域のみから画像情報を取得させることを特徴とする分光画像撮影方法。 - 事前に測定させた前記対向面の位置ごとの面間隔のデータに基づいて画像情報の取得を行う前記分割領域を算出させることを特徴とする請求項９に記載の分光画像撮影方法。
- 前記対向面の形状を測定させ位置ごとの面間隔を測定させ、該測定したデータに基づいて画像情報の取得を行う前記分割領域を算出させることを特徴とする請求項９に記載の分光画像撮影方法。
- 一対の光学基板の対向面の面間隔を変化させることによって透過光の波長を変化させる波長可変分光素子と、前記波長可変分光素子の透過光が形成する像の画像情報を取得する撮像素子を備えた分光画像撮影装置を用いて分光画像を撮影する分光画像撮影方法において、
前記対向面の面間隔を変化させつつ、前記波長可変分光素子と前記撮像素子との間に配置されていて前記波長可変分光素子の前記透過光が入射する領域が複数の分割領域からなり該分割領域毎に透過・遮断を切替可能に開閉するシャッター部によって所定の波長帯域の光を受けている前記分割領域のみ光を透過させ、画像情報を取得させることを特徴とする分光画像撮影方法。 - 事前に測定させた前記対向面の位置ごとの面間隔のデータに基づいて前記波長可変分光素子の前記透過光が透過する前記分割領域を算出させることを特徴とする請求項１２に記載の分光画像撮影方法。
- 前記対向面の形状を測定させ位置ごとの面間隔を測定させ、該測定したデータに基づいて前記波長可変分光素子の前記透過光が透過する前記分割領域を算出させることを特徴とする請求項１２に記載の分光画像撮影方法。
- 連続的に前記対向面の面間隔を変化させることを特徴とする請求項９～１４のいずれか１項に記載の分光画像撮影方法。
- 断続的に前記対向面の面間隔を変化させることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の分光画像撮影方法。
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|---|---|
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|---|---|---|---|
| PCT/JP2012/064392 WO2012173009A1 (ja) | 2011-06-14 | 2012-06-04 | 分光画像撮影装置及び分光画像撮影方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010249808A (ja) * | 2009-03-24 | 2010-11-04 | Olympus Corp | 分光透過率可変素子を備えた分光イメージング装置及び分光イメージング装置における分光透過率可変素子の調整方法 |
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