光學(xué)模塊、電子設(shè)備及光學(xué)模塊的驅(qū)動方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)模塊、電子設(shè)備及光學(xué)模塊的驅(qū)動方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有如下的作為電子設(shè)備的分光測量裝置:具備能從入射光取出規(guī)定波長的光并可改變?nèi)〕霾ㄩL的分光元件、以及接收由分光元件取出的光的攝像元件，通過檢測攝像元件的受光量來進(jìn)行分光測量(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]在專利文獻(xiàn)I記載了分光圖像裝置(分光測量裝置)，其具備:交替重復(fù)遮光期間及曝光期間的攝像元件，構(gòu)成為可改變相對的光學(xué)基板間的面間隔的分光元件，以及控制該面間隔的面間隔控制部。
[0004]在該專利文獻(xiàn)I所記載的分光測量裝置中，面間隔控制部在攝像元件中的規(guī)定的遮光期間，將分光元件的面間隔變更為與下一測量對象的波長對應(yīng)的間隔。
[0005]在專利文獻(xiàn)I中，面間隔控制部考慮相對控制信號的輸出定時，延遲分光元件的變更動作的開始定時及結(jié)束定時來輸出控制信號，在遮光期間的結(jié)束定時使變更動作結(jié)束。
[0006]然而，在專利文獻(xiàn)1，規(guī)定的遮光期間的長度設(shè)定為比變更動作充分長，而與變更動作的所需時間無關(guān)。因此，存在測量時間長出從遮光期間開始到變更動作開始的時間量的問題。
[0007]本發(fā)明的目的在于提供可縮短測量時間的光學(xué)模塊、電子設(shè)備及光學(xué)模塊的驅(qū)動方法。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)1:日本特開2013-17507號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明的光學(xué)模塊的特征在于，具備:分光元件，從入射光選擇規(guī)定的波長的光，且能變更出射的出射光的波長；攝像元件，以全局快門方式利用所述出射光的曝光存儲電荷，輸出與存儲的所述電荷對應(yīng)的檢測信號；攝像元件控制單元，設(shè)定利用曝光使所述電荷存儲到所述攝像元件的受光期間、以及重置被存儲到所述攝像元件的所述電荷的待機(jī)期間；以及分光控制單元，在所述分光元件中，控制所述出射光的波長變更驅(qū)動，所述攝像元件控制單元將所述待機(jī)期間的長度設(shè)定為所述分光元件中的所述出射光的波長變更所需的驅(qū)動時間以上，所述分光控制單元在所述待機(jī)期間的開始時間點使所述分光元件中的所述波長變更驅(qū)動開始。
[0012]此外，本發(fā)明中的驅(qū)動時間是指驅(qū)動分光元件、直到規(guī)定的波長的出射光穩(wěn)定(波長變動量在規(guī)定閾值以內(nèi)的狀態(tài))地出射的時間。例如，在使用使一對反射膜的間隙變動而獲得規(guī)定波長的出射光的波長可變型法布里佩羅標(biāo)準(zhǔn)具作為分光元件的情況下，是從反射膜間的間隙開始變動到反射膜間的間隙的變動量在規(guī)定的閾值以內(nèi)的時間。
[0013]在本發(fā)明中，通過I組的受光期間和待機(jī)期間，利用攝像元件獲取I幀量的光。即，在由攝像元件控制單元設(shè)定的受光期間，攝像元件接收來自分光元件的出射光。然后，在待機(jī)期間中，輸出與在受光期間存儲的電荷對應(yīng)的檢測信號且實施分光元件的波長變更驅(qū)動。此時，在待機(jī)期間的開始時間點，開始分光元件的波長變更驅(qū)動的動作且將待機(jī)期間設(shè)為波長變更驅(qū)動所需的驅(qū)動時間以上。
[0014]這樣，在待機(jī)期間內(nèi)驅(qū)動分光元件，故不會在受光期間驅(qū)動分光元件，能夠抑制因在受光期間驅(qū)動分光元件導(dǎo)致的分辨率的下降。另外，待機(jī)期間開始時間點，分光元件的驅(qū)動也開始，故不用將待機(jī)期間的長度不必要地設(shè)長，能抑制I幀的時間變長的不良現(xiàn)象。
[0015]在本發(fā)明的光學(xué)模塊中，優(yōu)選所述分光控制單元依次切換從所述分光元件出射的所述出射光的波長，所述攝像元件控制單元將與所述分光控制單元的所述波長變更驅(qū)動的波長變更量在規(guī)定的量以下的所述分光元件的驅(qū)動對應(yīng)的各驅(qū)動時間中的最長的驅(qū)動時間，設(shè)定為所述待機(jī)期間的時間。
[0016]在本發(fā)明中，攝像元件控制單元將波長的變更量在規(guī)定的量以下的情況的驅(qū)動時間中的最長時間設(shè)為待機(jī)期間的時間。即，在本發(fā)明中，對多個波長變更波長時的、波長的變更量超過規(guī)定的量時的驅(qū)動時間不設(shè)為待機(jī)期間的時間。因此，能實現(xiàn)I幀的時間的縮短，而能不將驅(qū)動時間超過規(guī)定時間的驅(qū)動時間設(shè)為最長驅(qū)動時間。
[0017]在本發(fā)明的光學(xué)模塊中，優(yōu)選所述分光控制單元實施步進(jìn)驅(qū)動，控制所述分光元件，將所述出射光的波長按從大到小或從小到大的順序依次變更為從第一波長到比所述第一波長短的第二波長之間的多個波長，所述攝像元件控制單元將各步進(jìn)驅(qū)動中的所述驅(qū)動時間中最長的驅(qū)動時間設(shè)為所述待機(jī)期間的時間。
[0018]在本發(fā)明中，在從第一波長到第二波長間的多個波長使分光元件進(jìn)行步進(jìn)驅(qū)動，攝像元件控制單元將各步進(jìn)驅(qū)動中的最長驅(qū)動時間設(shè)定為步進(jìn)期間的長度。即，從第二波長回到第一波長時的驅(qū)動時間(稱為初始化時間)不設(shè)定為最長驅(qū)動時間。初始化時間通常比步進(jìn)驅(qū)動中的上述各驅(qū)動時間長。因此，不將初始化時間設(shè)為最長驅(qū)動時間，能將抑制待機(jī)期間長到所需要以上，能夠?qū)崿F(xiàn)I幀的光的獲取時間的縮短。
[0019]在本發(fā)明的光學(xué)模塊中，優(yōu)選所述攝像元件控制單元將實施所述分光控制單元的所述波長變更驅(qū)動時的驅(qū)動時間中的最長的驅(qū)動時間設(shè)為所述待機(jī)期間的時間。
[0020]在本發(fā)明中，攝像元件控制單元將已經(jīng)變更了波長時的驅(qū)動時間最長的時間設(shè)為待機(jī)期間的時間。例如，將在從最短波長作為出射光出射的狀態(tài)到最長波長出射的狀態(tài)下進(jìn)行波長變更驅(qū)動的情況下的驅(qū)動時間設(shè)定為待機(jī)期間的時間。在該情況下，在將從分光元件出射的出射光變?yōu)槿我徊ㄩL的情況下，波長變更驅(qū)動都不會在受光期間中實施，能更可靠地抑制測量精度的下降。
[0021]在本發(fā)明的光學(xué)模塊中，優(yōu)選具備檢測所述分光元件的所述出射光的波長的變動量在規(guī)定閾值以內(nèi)的穩(wěn)定化定時的穩(wěn)定化檢測部，所述攝像元件控制單元在由所述穩(wěn)定化檢測部檢測的穩(wěn)定化定時使所述攝像元件開始所述出射光的受光引起的所述電荷的存儲。
[0022]在本發(fā)明中，在穩(wěn)定化分光元件的穩(wěn)定化定時開始受光動作(利用曝光存儲電荷的處理)。
[0023]在這樣的構(gòu)成中，能在穩(wěn)定化的波長的出射光從分光元件輸出的定時結(jié)束待機(jī)期間，開始受光動作。因此，能夠最優(yōu)化各幀的所需時間，實現(xiàn)進(jìn)一步的測量時間的縮短。另夕卜，在攝像元件中，能更可靠地抑制接收規(guī)定波長以外的光，更可靠地抑制測量精度的下降。
[0024]本發(fā)明的電子設(shè)備的特征在于，具備:光學(xué)模塊；以及控制所述光學(xué)模塊的控制部，所述光學(xué)模塊具有:分光元件，從入射光選擇規(guī)定的波長的光，且能變更出射的出射光的波長；攝像元件，以全局快門方式利用所述出射光的曝光存儲電荷，輸出與存儲的所述電荷對應(yīng)的檢測信號；攝像元件控制單元，設(shè)定利用曝光使所述電荷存儲到所述攝像元件的受光期間、以及重置被存儲到所述攝像元件的所述電荷的待機(jī)期間；以及分光控制單元，在所述分光元件中，控制所述出射光的波長變更驅(qū)動，所述攝像元件控制單元將所述待機(jī)期間的長度設(shè)定為所述分光元件中的所述出射光的波長變更所需的驅(qū)動時間以上，所述分光控制單元在所述待機(jī)期間的開始時間點使所述分光元件中的所述波長變更驅(qū)動開始。
[0025]在本發(fā)明的電子設(shè)備中，與上述光學(xué)模塊相關(guān)的發(fā)明同樣，在待機(jī)期間的開始時間點，開始分光元件的波長變更驅(qū)動的動作，且待機(jī)期間為波長變更驅(qū)動所需的驅(qū)動時間以上。這樣在待機(jī)期間內(nèi)驅(qū)動分光元件，故不用在受光期間驅(qū)動分光元件，能夠抑制因在受光期間驅(qū)動分光元件導(dǎo)致的分辨率的下降。另外，待機(jī)期間開始時，分光元件的驅(qū)動也開始，故能不用將待機(jī)期間的長度設(shè)定為不必要的長度，能抑制I幀的時間變長的不良現(xiàn)象。
[0026]本發(fā)明的光學(xué)模塊的驅(qū)動方法，該光學(xué)模塊具備:分光元件，從入射光選擇規(guī)定的波長的光，且能變更出射的出射光的波長；以及攝像元件，以全局快門方式利用所述出射光的曝光存儲電荷，輸出與存儲的所述電荷對應(yīng)的檢測信號，將對利用曝光使所述電荷存儲到所述攝像元件的受光期間中所存儲的所述電荷進(jìn)行重置的待機(jī)期間的長度，設(shè)定為所述分光元件中的所述出射光的波長變更所需的驅(qū)動時間以上，在所述待機(jī)期間的開始時，使所述分光元件中的所述波長變更驅(qū)動開始。
[0027]在本發(fā)明的光學(xué)模塊的驅(qū)動方法中，與上述光學(xué)模塊相關(guān)的發(fā)明同樣，在待機(jī)期間的開始時，開始分光元件的波長變更驅(qū)動的動作，且待機(jī)期間為波長變更驅(qū)動所需的驅(qū)動時間以上。這樣在待機(jī)期間內(nèi)驅(qū)動分光元件，故不用在受光期間驅(qū)動分光元件，能夠抑制因在受光期間驅(qū)動分光元件導(dǎo)致的分辨率的下降。另外，待機(jī)期間開始時，分光元件的驅(qū)動也開始，故能不用將待機(jī)期間的長度設(shè)定為不必要的長度，能抑制I幀的時間變長的不良現(xiàn)象。
【附圖說明】
[0028]圖1是示出第一實施方式的分光測量裝置的簡要構(gòu)成的框圖。
[0029]圖2是示出波長可變干涉濾波器的簡要構(gòu)成的圖。
[0030]圖3是示出波長可變干涉濾波器及攝像元件的驅(qū)動定時的圖。
[0031]圖4是示出分光測量裝置的分光測量處理的一個例子的流程圖。
[0032]圖5是示出比較例的波長可變干涉濾波器及攝像元件的驅(qū)動定時的圖。
[0033]圖6是示出波長可變干涉濾波器的驅(qū)動模式的一個例子的圖。
[0034]圖7是示出第二實施方式的分光測量裝置的簡要構(gòu)成的框圖。
[0035]圖8是示出波長可變干涉濾波器的簡要構(gòu)成的圖。
[0036]圖9是示出波長可變干涉濾波器及攝像元件的驅(qū)動定時的圖。
[0037]圖10是示出分光測量裝置的分光測量處理的一個例子的流程圖。
【具體實施方式】
[0038](第一實施方式)
[0039]以下，基于【附圖說明】本發(fā)明涉及的第一實施方式。
[0040](分光測量裝置的構(gòu)成)
[0041]圖1是示出本發(fā)明的第一實施方式的分光測量裝置的簡要構(gòu)成的框圖。
[0042]分光測量裝置I是本發(fā)明的電子設(shè)備，是實施獲取在測量對象X反射的測量對象光中的規(guī)定波長的光強度的分光測量的裝置。如圖1所示，分光測量裝置I具備分光模塊10，控制部20。分光模塊10構(gòu)成為至少具備:相當(dāng)于本發(fā)明的分光元件的波長