分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法。
【背景技术】
[0002]目前已知有利用拍摄元件接收经过分光元件分光后的光并获取受光量，从而进行分光测量的分光测量装置(例如参照专利文献I)。
[0003]专利文献I所述的分光仪(分光测量装置)一体地具备干涉仪(波长可变干涉滤波器)和检测器(拍摄元件)，在干涉仪中，一对光学元件相对配置，通过使上述光学元件间的间隔发生变化，可以改变光的透射特性。
[0004]先行技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:美国专利第8130380号说明书
【发明内容】
[0007]发明要解决的技术问题
[0008]上述专利文献I中所述的现有的分光测量装置是分光元件和拍摄元件一体组装于其中的装置。因此，可事先设计、制造为专门(特化)进行分光测量的分光测量装置。因此，这样的分光测量装置通常容易提高测量精度。
[0009]但是，被制造成可进行高精度测量的分光测量装置通常价格昂贵。并且，这样的分光测量装置由于专门进行分光测量，因此，除了分光测量以外，不适用于其它用途(例如，不进行分光状态下的拍摄)，在某些情况下通用性很低。这样，由于现有的分光测量装置在某些情况下通用性很低，因此难以普及。
[0010]本发明的目的在于提供可以提高通用性的分光测量系统、分光模块以及位置偏离检测方法。
[0011]用于解决技术问题的方案
[0012]本发明的分光测量系统的特征在于，具备:拍摄装置，具备拍摄图像的拍摄元件；以及分光模块，具备分光部和安装部，所述分光部从入射光选择规定波长的光并使该光出射，且能改变出射的出射光的波长，所述安装部保持所述分光部，且装卸自如地设置于所述拍摄装置，在安装于所述拍摄装置时，所述安装部使所述分光部配置于向所述拍摄元件入射的入射光的光路上。
[0013]在本发明的分光测量系统中，分光模块构成为可相对于拍摄装置自由装卸。
[0014]在这样的构成中，可以使分光模块与拍摄装置分开。作为拍摄装置，可以使用数码相机、智能手机等一般普及的具有拍摄功能的装置。因此，可以提供通用性高的分光测量系统。
[0015]在本发明的分光测量系统中，优选，所述安装部具备定位部，所述定位部保持所述分光部，在所述安装时相对于所述入射光的光轴进行所述分光部的定位。
[0016]在本发明中，在将分光模块安装于了拍摄装置时，可以通过定位部相对于入射光的光轴进行分光部的定位。在此，定位部决定分光部相对于光轴的角度、与光轴交叉的方向上的位置。
[0017]一旦相对于入射光轴的分光部的位置、角度超过允许范围而发生偏离，则分光测量的精度就有可能下降。例如，在采用法布里-珀罗标准具作为分光部时，一旦入射光的角度改变，则选择波长会发生变化。另外，一旦在与光轴交叉的方向发生位置偏离，则光有可能入射到作为法布里-珀罗标准具发挥作用的有效区域之外。这样，有可能分光部的位置、角度发生变化而不能以期望的精度实施分光测量。对此，在本发明中，通过实施定位，可以抑制上述弊端的发生。
[0018]在本发明的分光测量系统中，优选，所述定位部具备:分光保持部，保持所述分光部；抵接部，设置于所述分光保持部，从所述分光保持部向所述拍摄装置突出，突出方向的前端面与所述拍摄装置抵接；以及施力部，朝所述拍摄装置侧对所述分光保持部施力。
[0019]在本发明中，分光保持部被施力部施力，设置于分光保持部的抵接部与拍摄装置抵接。由此，被分光保持部保持的分光部被定位。在这样的构成中，光将分光模块安装于拍摄装置即可在不进行复杂的设定操作的情况下进行分光部的定位。并且，通过施力部将设置有抵接部的分光保持部向拍摄装置侧施力，通过这一简单的构成就可以进行分光部的定位。
[0020]在本发明的分光测量系统中，优选，所述安装部具备:基部，设有所述分光部，并沿着所述拍摄装置的光入射侧的面配置；以及侧壁部，与所述基部连续，在所述安装时覆盖沿着所述入射光的光轴的所述拍摄装置的侧面，在所述侧壁部的内表面设有多个凸部，所述凸部向与所述光轴交叉的方向突出，在所述安装时与所述侧面抵接。
[0021]在本发明中，安装部以通过在内表面设置有多个凸部的侧壁部覆盖拍摄装置的侧面的状态安装于拍摄装置。此时，安装部在凸部与拍摄装置的侧面抵接的状态下安装于拍摄装置。
[0022]在这样的构成中，凸部的前端与拍摄装置的侧面抵接，在与光轴交叉的方向上的拍摄装置与安装部的相对位置被固定。通过适当地设定该凸部的前端的位置，从而可以设定拍摄装置与安装部的位置。此时，由于设定前端的位置即可，因此可以更适当地设定交叉方向上的位置。
[0023]在本发明的分光测量系统中，优选，所述安装部具备位置变更部，所述位置变更部使所述分光部的位置在配置于所述拍摄元件的所述光路上的配置位置与从所述光路上退避的退避位置之间变更。
[0024]在本发明中，安装部在配置位置与退避位置之间变更定位部的位置。
[0025]在这样的构成中，在实施分光测量时，可以使定位部移动到配置位置，相反，在不实施分光测量而拍摄普通图像时，移动到退避位置。因此，不用拆卸分光模块就可以拍摄普通图像。因此，可以提高在进行分光图像拍摄和普通图像拍摄这两种用途下使用时的便利性。
[0026]在本发明的分光测量系统中，优选，所述安装部具备:基部，设有所述分光部，并沿着所述拍摄装置的光入射侧的面配置；以及夹持部，设于所述基部，在所述安装时从与所述入射光的光轴交叉的方向夹持所述拍摄装置。
[0027]在本发明中，通过夹持部夹持拍摄装置，从而分光模块被安装在拍摄装置上。在这样的构成中，通过用夹持部夹持拍摄装置这一简单的操作就可以将分光模块安装在拍摄装置上。因此，可以容易地相对于拍摄装置进行分光模块的装卸，可以提高便利性。
[0028]在本发明的分光测量系统中，优选，所述夹持部具备:第一接触部，与沿着所述光轴的所述拍摄装置的侧面中的、彼此相对的各侧面中的一个接触；第二接触部，与所述各侧面中的另一个接触；以及连结部，在与所述光轴交叉的方向上，以所述第一接触部和所述第二接触部这些各接触部之间的距离能自由变更的方式连结所述各接触部，并且，所述基部在所述连结部上以能够移动的方式设置于所述各接触部之间，在所述安装时，使所述各接触部从与所述光轴交叉的方向接触并夹持所述拍摄装置。
[0029]在本发明中，一对接触部以可改变夹持方向的距离的方式通过连结部连结。进而，基部构成为可沿着连结部移动。
[0030]在这样的构成中，可以将分光模块安装于多种宽度尺寸的拍摄装置。并且，可以根据拍摄装置的拍摄元件的位置移动基部，可以将分光元件的位置设定在拍摄元件的光路上。因此，还可以将分光模块构成为能够安装于宽度尺寸、拍摄元件的位置不同的多种拍摄装置上，可以提供通用性高的分光测量系统。
[0031]另外，可以在实施分光测量时，预先使基部移动至入射光的光路上，相反，在不实施分光测量而拍摄普通图像时，使之从光路上退避。因此，即使不拆下分光模块也可以拍摄普通图像。因此，可以提高拍摄分光图像和拍摄普通图像这两种用途下使用时的便利性。
[0032]在本发明的分光测量系统中，优选，所述分光模块具备:参照板；以及移动机构，使所述参照板在被配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上的配置位置和从所述配置位置退避的退避位置之间移动。
[0033]在本发明中，分光模块具备参照板和使参照板在配置位置与退避位置之间移动的移动机构。
[0034]在这样的构成中，在拍摄参照板获得参照时，可以相对于拍摄装置将参照板适当地配置在规定的位置(配置位置)。由此，可以适当地获取参照，可以提高分光测量的精度。尤其，在将分光模块安装于任意的拍摄装置来构成分光测量系统的本发明中，可以根据拍摄装置所具有的颜色数据(色尹一夕)、拍摄部的性能等拍摄装置的规格(仕様)来更适当地进行分光测量系统的校正。
[0035]在本发明的分光测量系统中，优选，所述分光模块具备:选择的所述规定波长不同的多个分光部；变更配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上的所述分光部的变更部；以及保持所述分光部并在所述安装时相对所述入射光的光轴进行所述分光部的定位的定位部，其中，对所述多个分光部各自设有所述定位部。
[0036]在本发明中，通过变更部来变更配置在光路上的分光部。并且，对多个分光部各自设有定位部。
[0037]在这样的构成中，配置多个特性不同的分光部，可以根据需要选择要使用的分光部。例如，各分光部的可选择的波长范围分别是近红外区、可见光区、紫外区等的情况下，可以在宽的波长带获得分光图像。由此，可以扩大分光测量系统可测量的波长范围。
[0038]另外，在变更了分光部的情况下，由于每次都进行上述定位，因此，可以抑制因分光部的变更所导致的测量精度的降低。
[0039]在本发明的分光测量系统中，优选，所述分光部是法布里-珀罗标准具。
[0040]在本发明中，使用法布里-珀罗标准具作为分光部。
[0041]由此，通过依次改变一对反射面间的尺寸，可以在短时间内提取多个波长的光，可以缩短测量所需的时间。另外，法布里-珀罗标准具与使用例如AOTF(Acousto-OpticTunable Filter:声光可调谐滤波器)、LCTF(Liquid Crystal Tunable Filter:液晶可调谐滤波器)等的情况相比，可以是小型化的，可以实现分光测量系统的小型化。
[0042]在本发明的分光测量系统中，优选，还具备:位置偏离检测部，用于检测所述分光部相对于所述拍摄装置的位置偏离。
[0043]在本发明中，具备检测分光部的位置偏离的位置偏离检测部，检测将分光模块安装到了拍摄装置上时的位置偏离。由此，可以在发生了位置偏离的状态下抑制分光测量的实施。
[0044]在本发明的分光测量系统中，优选，所述位置偏离检测部通过基于所述拍摄装置拍摄到的拍摄图像检测所述拍摄图像中的所述分光模块的一部分来检测所述位置偏离。
[0045]在本发明中，当分光模块的一部分映入所拍摄的图像中时，位置偏离检测部检出该分光模块的一部分。由此，可以检测在与拍摄装置的入射光的光轴交叉的方向上的分光部的位置偏离。
[0046]在本发明的分光测量系统中，优选，还具备:区域指定部，在由所述拍摄装置拍摄到的拍摄图像中，指定与以规定的角度范围射入所述分光部的光相应的图像区域；以及分析处理部，对所述图像区域进行分析处理。
[0047]在此，规定的角度范围是指，在利用与射入分光部的光对应的拍摄图像的图像区域实施分析処理时，使分析精度在允许范围的角度范围。
[0048]在本发明中，于拍摄图像中指定与以规定的角度范围射入分光部的光对应的图像区域并对该图像区域进行分析处理。一旦光以超出规定的角度范围的角度射入分光部时，有可能发生分光部的出射光不是所期望的波长等问题。例如，在能够用作分光部的法布里-珀罗标准具中，已知出射光的波长会随入射光的角度而变化。因此，一旦将以相对于设定波长的出射光的波长的误差超出容许值的角度入射的入射光的图像区域包含在内地实施分析处理，则可能无法维持期望的分析精度。
[0049]在本发明中，可以将分析处理的对象设为基于以规定的角度范围射入分光部的光的图像区域。因此，可以抑制分析精度的下降。
[0050]在本发明的分光测量系统中，优选，还具备:显示图像的显示部；以及使所述显示部显示所述拍摄图像的显示控制部，所述显示控制部使分析区域的范围叠加在所述拍摄图像上进行显示，所述分析区域是作为所述分析处理的对象的区域，且至少包含在所述图像区域中。
[0051]在本发明中，使作为分析处理的对象的分析区域的范围与拍摄图像重叠地显示于显示部。因此，可以一面参照显示于显示部的图像，一面调整拍摄装置的拍摄方向，可以容易地调整拍摄方向，以将测量对象纳入分析区域。
[0052]本发明的分光模块的特征在于，具备:分光部，从入射光选择规定波长的光并使该光出射，且能改变出射的出射光的波长；以及安装部，保持所述分光部，且装卸自如地安装于具备拍摄图像的拍摄元件的拍摄装置，在安装于所述拍摄装置时，所述安装部使所述分光部配置于向所述拍摄装置入射的入射光的光路上。
[0053]本发明的分光模块构成为可相对于拍摄元件自由装卸。
[0054]在这样的构成中，可以使分光模块与拍摄装置分开。作为拍摄装置，可以使用数码相机、智能手机等一般普及的具有拍摄功能的装置。因此，可以提供用于构成通用性高的分光测量系统的分光模块。
[0055]本发明的位置偏离检测方法的特征在于，所述位置偏离检测方法在分光测量系统中执行，所述分光测量系统具备:拍摄装置，具备拍摄图像的拍摄元