JP2013051544A - Multi-band camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一回の撮像でマルチバンドの二次元分光画像を得るマルチバンドカメラに関
する。
The present invention relates to a multiband camera that obtains a multiband two-dimensional spectral image with a single imaging.
二次元画像のうち特定の波長域のみを抽出した二次元分光画像は、例えばマルチバンド
カメラによって撮像取得される。マルチバンドカメラの一形態として、対物レンズと、複
数の撮像波長領域に分割された分光フィルタアレイと、複数のマイクロレンズからなるマ
イクロレンズアレイと、分光フィルタアレイで分割されたスペクトル毎の画像を撮像する
二次元検出器とを備えて構成されるものがある（例えば、特許文献１を参照）。このよう
な形態のマルチバンドカメラの光学系の入射瞳位置に配置された分光フィルタアレイを構
成する個々のフィルタは、光学系に入射した光の一部の波長帯域を透過させる。このよう
なフィルタとして、所定の波長帯域のみを透過させるバンドパスフィルタが用いられる。
バンドパスフィルタのような複雑な分光特性が要求される場合、通常は誘電体多層膜から
なる干渉フィルタが適用される。
A two-dimensional spectral image obtained by extracting only a specific wavelength region from the two-dimensional image is captured and acquired by, for example, a multiband camera. As an example of a multiband camera, an objective lens, a spectral filter array divided into a plurality of imaging wavelength regions, a microlens array composed of a plurality of microlenses, and an image for each spectrum divided by the spectral filter array are captured. Some of them are configured to include a two-dimensional detector (see, for example, Patent Document 1). Each filter constituting the spectral filter array arranged at the entrance pupil position of the optical system of the multiband camera having such a configuration transmits a part of the wavelength band of the light incident on the optical system. As such a filter, a band-pass filter that transmits only a predetermined wavelength band is used.
When complicated spectral characteristics such as a band-pass filter are required, an interference filter made of a dielectric multilayer film is usually applied.
しかしながら、干渉フィルタは透過光以外の光を反射する性質があるため、分光フィル
タアレイの前にレンズが配置されていると、干渉フィルタで反射した光成分が該レンズの
表面で反射され、再び分光フィルタアレイに戻る。このとき、レンズからの戻り光が最初
に反射された干渉フィルタ以外の干渉フィルタに戻ると、干渉フィルタの分光特性によっ
ては、大部分の戻り光が干渉フィルタを透過し、迷光として撮像デバイス（二次元検出器
）まで到達する可能性がある。
However, since the interference filter has a property of reflecting light other than the transmitted light, if a lens is arranged in front of the spectral filter array, the light component reflected by the interference filter is reflected by the surface of the lens, and again spectrally separates. Return to the filter array. At this time, when the return light from the lens returns to the interference filter other than the interference filter that was first reflected, depending on the spectral characteristics of the interference filter, most of the return light passes through the interference filter and becomes stray light as an imaging device (two (Dimensional detector) may be reached.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、迷光が発生するのを防止した
マルチバンドカメラを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a multiband camera that prevents stray light from being generated.
このような目的達成のため、本発明を例示する態様に従えば、物体の像を所定の結像面
上に結像させる結像光学系と、前記結像光学系の開口絞りの位置に配設され、互いに分光
反射特性が異なる複数の分光反射領域、もしくは、分光反射特性が連続的に変化する分光
反射領域を有して、前記結像光学系に入射した光を像側に向けて反射させる分光反射部と
、前記分光反射部に達した光のうち前記分光反射領域で反射しない光を吸収する光吸収部
と、前記所定の結像面上に二次元的に配列された正の屈折力を有する複数のマイクロレン
ズからなり、前記複数のマイクロレンズにより複数の分光反射部の像をそれぞれ同一平面
上に形成するマイクロレンズアレイと、前記同一平面上に二次元的に配列された複数の受
光部を有し、前記複数の受光部により前記複数の分光反射部の像をそれぞれ検出する光電
変換素子と、前記光電変換素子に検出された検出信号に基づいて、前記複数の分光反射部
の像における前記分光反射領域に対応した複数種の設定波長帯域での分光強度をそれぞれ
算出し、前記複数の分光反射部の像における前記分光強度をそれぞれ前記結像面における
前記複数のマイクロレンズの配列に対応させて、前記物体の画像情報を前記複数種の設定
波長帯域ごとに求める画像処理部とを備えて構成されることを特徴とするマルチバンドカ
メラが提供される。
In order to achieve such an object, according to an aspect of the present invention, an imaging optical system that forms an image of an object on a predetermined imaging plane and an aperture stop position of the imaging optical system are arranged. A plurality of spectral reflection regions having different spectral reflection characteristics, or spectral reflection regions in which the spectral reflection characteristics continuously change, and reflects light incident on the imaging optical system toward the image side. A spectroscopic reflecting unit, a light absorbing unit that absorbs light that has not reached the spectral reflecting region out of the light that has reached the spectral reflecting unit, and positive refraction that is two-dimensionally arranged on the predetermined imaging plane A plurality of microlenses having power, and a plurality of microlens arrays each forming an image of a plurality of spectral reflection portions on the same plane by the plurality of microlenses, and a plurality of two-dimensionally arranged on the same plane A plurality of light receiving sections And a plurality of types corresponding to the spectral reflection regions in the images of the plurality of spectral reflection units based on detection signals detected by the photoelectric conversion elements, and photoelectric conversion elements for detecting the images of the plurality of spectral reflection units, respectively. The spectral intensities in the set wavelength band are calculated respectively, and the spectral intensities in the images of the plurality of spectral reflecting portions are respectively associated with the array of the plurality of microlenses on the imaging plane, and image information of the object is obtained. There is provided a multi-band camera comprising an image processing unit that is obtained for each of the plurality of types of set wavelength bands.
本発明によれば、迷光が発生するのを防止することができる。 According to the present invention, generation of stray light can be prevented.
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本実施形態に係る
マルチバンドカメラが図１に示されている。本実施形態のマルチバンドカメラ１は、撮像
光学系１０と、二次元撮像素子４０と、画像処理部５０と、これらが内部に収容されるカ
メラ筐体５とを備えて構成される。また、撮像光学系１０は、光軸ＡＸに沿って物体側か
ら順に並んだ、第１光学系１１と、第１平面鏡１４と、分光反射部材２０と、第２平面鏡
１６と、第２光学系１７と、帯域制限フィルタ１８と、マイクロレンズアレイ３０とを有
して構成される。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A multiband camera according to this embodiment is shown in FIG. The multiband camera 1 of the present embodiment includes an imaging optical system 10, a two-dimensional imaging device 40, an image processing unit 50, and a camera housing 5 in which these are housed. The imaging optical system 10 includes a first optical system 11, a first plane mirror 14, a spectral reflection member 20, a second plane mirror 16, and a second optical system arranged in order from the object side along the optical axis AX. 17, a band limiting filter 18, and a microlens array 30.
図示しない被写体（物体）からの光は、第１光学系１１、第１平面鏡１４、分光反射部
材２０、第２平面鏡１６、第２光学系１７を経て、さらに帯域制限フィルタ１８およびマ
イクロレンズアレイ３０を通過後、所定の結像面Ｓ１上で結像して物体像Ｍ１が形成され
る。ここで、第１平面鏡１４および第２平面鏡１６は、光路を折り曲げるだけの作用をす
る。また、分光反射部材２０は、詳細は後述するが、撮像光学系１０の瞳位置に配設され
、光路を折り曲げると同時に開口絞りとしても機能する。すなわち、開口絞りの位置より
も物体側に配置された第１光学系１１と、開口絞りの位置よりも像側に配置された第２光
学系１７とが、物体の像を所定の結像面Ｓ１上に結像させる結像光学系を構成する。
Light from a subject (object) (not shown) passes through the first optical system 11, the first plane mirror 14, the spectral reflection member 20, the second plane mirror 16, and the second optical system 17, and further, the band limiting filter 18 and the microlens array 30. After passing through, an image is formed on a predetermined image plane S1 to form an object image M1. Here, the first plane mirror 14 and the second plane mirror 16 act to only bend the optical path. The spectral reflection member 20 is disposed at the pupil position of the imaging optical system 10 and will function as an aperture stop at the same time as bending the optical path, as will be described in detail later. That is, the first optical system 11 disposed on the object side with respect to the position of the aperture stop and the second optical system 17 disposed on the image side with respect to the position of the aperture stop are configured to convert the object image into a predetermined imaging plane. An imaging optical system that forms an image on S1 is configured.
マイクロレンズアレイ３０は、所定の結像面Ｓ１上に二次元的に配列された正の屈折力
を有する複数の複数のマイクロレンズ３１から構成される。すなわち、物体像Ｍ１が各マ
イクロレンズ３１のレンズ面近傍に形成されるようにマイクロレンズアレイ３０を配置し
て、複数のマイクロレンズ３１により物体像Ｍ１を分割する。
The microlens array 30 is composed of a plurality of microlenses 31 having a positive refractive power and two-dimensionally arranged on a predetermined imaging plane S1. That is, the microlens array 30 is arranged so that the object image M1 is formed in the vicinity of the lens surface of each microlens 31, and the object image M1 is divided by the plurality of microlenses 31.
図２に示すように、マイクロレンズアレイ３０中の個々のマイクロレンズ３１は、分光
反射部材２０を構成する分光反射部２１の像（以下、分光反射部の像２１´と称する）を
（同一平面上に）それぞれ一つ形成する。なお図２には、一つのマイクロレンズ３１につ
いての投影光路を示してある。マイクロレンズ３１の数だけ形成された分光反射部の像２
１´は、複数の受光部からなる二次元撮像素子４０の撮像面Ｓ２上に互いに重なり合わな
いように形成され、それぞれ二次元撮像素子４０により撮像される。二次元撮像素子４０
には画像処理部５０が電気的に接続され、二次元撮像素子４０により撮像取得したマルチ
バンド画像データの処理・保存を行う。なお、画像処理部５０は、設定演算部５１、画像
情報演算部５２、記憶部５３、画像出力部５４等を有して構成されている。
As shown in FIG. 2, each microlens 31 in the microlens array 30 displays an image of a spectral reflection unit 21 (hereinafter referred to as a spectral reflection unit image 21 ′) constituting the spectral reflection member 20 (on the same plane). Form one each on top). FIG. 2 shows a projection optical path for one microlens 31. Spectral reflection portion image 2 formed by the number of microlenses 31
1 ′ is formed on the imaging surface S <b> 2 of the two-dimensional imaging device 40 including a plurality of light receiving portions so as not to overlap with each other, and is imaged by the two-dimensional imaging device 40. Two-dimensional image sensor 40
The image processing unit 50 is electrically connected to process and store the multiband image data captured and acquired by the two-dimensional image sensor 40. The image processing unit 50 includes a setting calculation unit 51, an image information calculation unit 52, a storage unit 53, an image output unit 54, and the like.
ここで、焦点調整について説明する。図１に示すように、第１光学系１１は、第１レン
ズ群１２と、レンズ保持枠１３とを有し、カメラ筐体５に対し撮像光学系１０の光軸ＡＸ
に沿って前後移動可能に構成される。第１レンズ群１２は円筒状に形成されたレンズ保持
枠１３に保持されており、レンズ保持枠１３の基端側にはネジ部（おねじ）が形成されて
いる。カメラ筐体５の先端部にはネジ部（めねじ）を有する穴状の第１光学系取付部６が
形成されており、レンズ保持枠１３のネジ部（おねじ）を第１光学系取付部６のネジ部（
めねじ）に螺合させることで、第１光学系１１（レンズ保持枠１３）が第１光学系取付部
６に取り付けられる。そして、レンズ保持枠１３を撮像光学系１０の光軸ＡＸ中心に回転
させて、第１光学系１１全体を撮像光学系１０の光軸ＡＸに沿って前後移動させることで
、撮像光学系１０の焦点合わせを行う。
Here, the focus adjustment will be described. As shown in FIG. 1, the first optical system 11 includes a first lens group 12 and a lens holding frame 13, and the optical axis AX of the imaging optical system 10 with respect to the camera housing 5.
It is configured to be movable back and forth along. The first lens group 12 is held by a lens holding frame 13 formed in a cylindrical shape, and a screw portion (male thread) is formed on the base end side of the lens holding frame 13. A hole-shaped first optical system mounting portion 6 having a screw portion (female screw) is formed at the tip of the camera housing 5, and the screw portion (male screw) of the lens holding frame 13 is attached to the first optical system. Screw part of part 6 (
The first optical system 11 (lens holding frame 13) is attached to the first optical system attachment portion 6 by being screwed to the female screw). Then, the lens holding frame 13 is rotated about the optical axis AX of the imaging optical system 10, and the entire first optical system 11 is moved back and forth along the optical axis AX of the imaging optical system 10. Focus.
なお、焦点調整の方式は、本実施形態のように第１レンズ群１２が一体的に撮像光学系
１０の光軸ＡＸに沿って前後移動する方式に限定されるものではない。例えば、第１レン
ズ群１２がさらに複数の部分群に分かれて非一体的に撮像光学系１０の光軸ＡＸに沿って
前後移動する方式であってもよい。
Note that the focus adjustment method is not limited to the method in which the first lens group 12 integrally moves back and forth along the optical axis AX of the imaging optical system 10 as in the present embodiment. For example, the first lens group 12 may be further divided into a plurality of partial groups and moved back and forth along the optical axis AX of the imaging optical system 10 in a non-integral manner.
第１光学系１１よりも像側の光学系は全てカメラ筐体５に対して固定された状態となる
。したがって、物体像Ｍ１の任意の１点に集光する光線群に着目したとき、これらの光線
群の分光反射部材２０（分光反射部２１）への入射角度は焦点合わせによって動かない。
誘電体多層膜による干渉膜の反射・透過分光特性は、干渉膜への光線入射角度に応じて変
化するが、分光反射部材２０における反射については光線角度変化がないので、このよう
な干渉膜を分光反射部材２０に配設しても反射分光特性が安定することになる。なお、撮
影視野角を変えたいときは、第１光学系１１を異なる焦点距離のものに交換する。その場
合でも、物体像Ｍ１の任意の１点に集光する光線群の分光反射部材２０（分光反射部２１
）への光線入射角度は変わらない。
All the optical systems closer to the image side than the first optical system 11 are fixed to the camera housing 5. Therefore, when attention is focused on a group of light beams focused on an arbitrary point of the object image M1, the incident angles of these light groups on the spectral reflection member 20 (spectral reflection unit 21) do not move by focusing.
The reflection / transmission spectral characteristics of the interference film by the dielectric multilayer film change according to the incident angle of the light beam on the interference film, but there is no change in the light beam angle with respect to the reflection at the spectral reflection member 20. Even if it is disposed on the spectral reflection member 20, the reflection spectral characteristics are stabilized. When changing the viewing angle, the first optical system 11 is replaced with one having a different focal length. Even in such a case, the spectral reflection member 20 (spectral reflection portion 21) of the light beam focused on an arbitrary point of the object image M1.
The incident angle of light on) does not change.
分光反射部材２０は、図１および図４に示すような円柱状に形成され、撮像光学系１０
（結像光学系）の開口絞りの位置に配設される分光反射部２１と、分光反射部２１の周囲
に配置される光吸収部２６とを有して構成される。分光反射部２１は、図３に示すように
、透明ガラス材を基材として正方形に形成される。この透明ガラス材の平面研磨面上には
、いずれも矩形の第１区画部２２、第２区画部２３、および第３区画部２４が形成され、
それ以外の領域は透明なままになっている。第１区画部２２と第２区画部２３は、区画形
状が同一であり、端をそろえて平行に形成されている。第３区画部２４は、第１区画部２
２および第２区画部２３よりも長手方向が短く、第１区画部２２および第２区画部２３に
対して平行に形成されている。
The spectral reflection member 20 is formed in a cylindrical shape as shown in FIGS. 1 and 4, and the imaging optical system 10.
A spectral reflection unit 21 disposed at the position of the aperture stop of the (imaging optical system) and a light absorption unit 26 disposed around the spectral reflection unit 21 are configured. As shown in FIG. 3, the spectral reflection part 21 is formed in a square shape using a transparent glass material as a base material. On the flat polished surface of the transparent glass material, a rectangular first partition part 22, a second partition part 23, and a third partition part 24 are formed.
Other areas remain transparent. The first partition portion 22 and the second partition portion 23 have the same partition shape and are formed in parallel with the ends aligned. The third partition 24 is the first partition 2
The longitudinal direction is shorter than 2 and the 2nd partition part 23, and it is formed in parallel with respect to the 1st partition part 22 and the 2nd partition part 23.
第１区画部２２および第２区画部２３は、誘電体多層膜からなる干渉膜（例えば、リニ
アバリアフルフィルタ：ＬＶＦ）を用いて形成され、所定の波長帯域の光を透過させると
ともに、透過しない波長帯域の光を反射させる分光区画（分光反射領域）である。また、
第１区画部２２および第２区画部２３は、長手方向に沿って連続的に薄膜の膜厚が変化す
ることで、所定の撮像波長範囲内において透過波長帯域が連続的に変化するようになって
いる。図３における第１区画部２２の右端部と第２区画部２３の左端部は、所定範囲で反
射波長帯域（透過波長帯域）が重なるように設定されている。第３区画部２４は、第１区
画部２２および第２区画部２３の全ての透過波長帯域を含む所定の撮像波長範囲の光をほ
ぼ均等に反射する反射区画（全波長帯反射領域）であり、例えば保護コート付きアルミニ
ウムコート鏡が用いられる。
The first partition portion 22 and the second partition portion 23 are formed using an interference film (for example, a linear barrier full filter: LVF) made of a dielectric multilayer film, and transmit light in a predetermined wavelength band and not transmit light. This is a spectral division (spectral reflection region) that reflects light in a band. Also,
As for the 1st division part 22 and the 2nd division part 23, the film thickness of a thin film changes continuously along a longitudinal direction, A transmission wavelength band comes to change continuously within a predetermined imaging wavelength range. ing. The right end portion of the first partition portion 22 and the left end portion of the second partition portion 23 in FIG. 3 are set so that the reflection wavelength band (transmission wavelength band) overlaps within a predetermined range. The third partition section 24 is a reflection section (full wavelength band reflection region) that reflects light in a predetermined imaging wavelength range including all transmission wavelength bands of the first partition section 22 and the second partition section 23 almost uniformly. For example, an aluminum coated mirror with a protective coating is used.
図４に示すように、分光反射部２１の周囲および裏側は光吸収部２６で囲まれている。
光吸収部２６は、分光反射部２１の周囲に設けられた周囲吸収材２７と、分光反射部２１
の裏面に設けられた裏面吸収材２８とから構成されている。周囲吸収材２７は、分光反射
部２１を支持する基台部分の内側側面に塗布された黒色塗料であり、分光反射部２１の外
側にあふれた入射光を吸収する。裏面吸収材２８は、分光反射部２１の裏面に接合された
光吸収フィルムであり、分光反射部２１を透過した（すなわち、第１区画部２２、第２区
画部２３、および第３区画部２４で反射しなかった）入射光を吸収する。
As shown in FIG. 4, the periphery and the back side of the spectral reflection part 21 are surrounded by a light absorption part 26.
The light absorption unit 26 includes a surrounding absorber 27 provided around the spectral reflection unit 21, and the spectral reflection unit 21.
It is comprised from the back surface absorber 28 provided in the back surface of this. The ambient absorber 27 is a black paint applied to the inner side surface of the base portion that supports the spectral reflector 21, and absorbs incident light that overflows outside the spectral reflector 21. The back surface absorbing material 28 is a light absorbing film bonded to the back surface of the spectral reflection part 21 and transmits the spectral reflection part 21 (that is, the first partition part 22, the second partition part 23, and the third partition part 24). Absorbs incident light.
マイクロレンズアレイ３０を構成する複数のマイクロレンズ３１の一つずつが、それぞ
れ一画素として機能する。一つのマイクロレンズ３１は、図２に示すように、一つの分光
反射部の像２１´を撮像面Ｓ２上に形成する。分光反射部の像２１´の投影倍率は、分光
反射部の像２１´の大きさがマイクロレンズ３１の中に納まるように設定される。なお、
図１および図２に示すように、分光反射部２１は撮像光学系１０の光軸ＡＸに対して反射
面が直交していないため、分光反射部の像２１´も撮像面Ｓ２に対して若干角度を持って
形成されるが、投影倍率が小さいため像が傾くことによって発生する焦点ぼけは無視でき
る。
Each of the plurality of microlenses 31 constituting the microlens array 30 functions as one pixel. As shown in FIG. 2, one microlens 31 forms one spectral reflection portion image 21 'on the imaging surface S2. The projection magnification of the spectral reflection unit image 21 ′ is set so that the size of the spectral reflection unit image 21 ′ fits in the microlens 31. In addition,
As shown in FIGS. 1 and 2, the spectral reflector 21 has a reflecting surface that is not orthogonal to the optical axis AX of the imaging optical system 10, so the image 21 ′ of the spectral reflector is also slightly different from the imaging surface S <b> 2. Although it is formed with an angle, since the projection magnification is small, the defocus caused by the tilting of the image can be ignored.
図５に示すように、物体像Ｍ１がテレセントリック結像している場合は、結像光束がど
のマイクロレンズ３１に対しても同等に通過し、マイクロレンズ３１と分光反射部の像２
１´の位置関係は全てのマイクロレンズ３１について同じになる。マイクロレンズ３１の
縦横の大きさはそれぞれ二次元撮像素子４０のピクセル（受光部）の整数倍に設定されて
いる。本実施形態では、マイクロレンズ３１の縦横の大きさをそれぞれ１０ピクセルに合
わせてある。この場合、図７に示すように１０×１０ピクセルを１単位とした画素構成ピ
クセル群４１が、画像を構成する画素になる。複数の画素構成ピクセル群４１，４１，…
が撮像面Ｓ２を縦横に区切り、二次元的に隙間なく並ぶことで画像を形成する。分光反射
部２１における第１区画部２２の像、第２区画部２３の像、および第３区画部２４の像（
以下、第１区画部の像２２´、第２区画部の像２３´、および第３区画部の像２４´と称
する）は、どの画素構成ピクセル群４１内においても、相対的に同じ位置関係にある特定
の複数のピクセルに対応付けられる。
As shown in FIG. 5, when the object image M1 is telecentric, the imaging light beam passes equally through any microlens 31, and the image 2 of the microlens 31 and the spectral reflection portion.
The positional relationship 1 ′ is the same for all the microlenses 31. The vertical and horizontal sizes of the microlens 31 are set to integer multiples of the pixels (light receiving portions) of the two-dimensional image sensor 40, respectively. In the present embodiment, the vertical and horizontal sizes of the microlens 31 are adjusted to 10 pixels, respectively. In this case, as shown in FIG. 7, a pixel configuration pixel group 41 having 10 × 10 pixels as a unit is a pixel constituting the image. A plurality of pixel configuration pixel groups 41, 41,...
Divides the imaging surface S2 vertically and horizontally, and forms an image two-dimensionally without gaps. An image of the first partition unit 22, an image of the second partition unit 23, and an image of the third partition unit 24 (
Hereinafter, the image 22 ′ of the first section, the image 23 ′ of the second section, and the image 24 ′ of the third section are referred to as the relatively same positional relationship in any pixel configuration pixel group 41. Are associated with a particular plurality of pixels.
一方、図６に示すように、物体像Ｍ１が非テレセントリック結像している場合は、結像
光束は像点の撮像光学系１０の光軸ＡＸからの距離に応じてマイクロレンズ３１を異なる
角度で通過し、それに応じてマイクロレンズ３１と分光反射部の像２１´の位置関係も変
化する。図６に示した例では、像点が撮像光学系１０の光軸ＡＸから離れるほど、分光反
射部の像２１´がマイクロレンズ３１の光軸ＢＸに対して撮像光学系１０の光軸ＡＸから
離れる方向にずれて形成される。このような場合、画素構成ピクセル群４１の撮像面Ｓ２
上での番地決めは、例えば次のようにして行う。
On the other hand, as shown in FIG. 6, when the object image M <b> 1 is non-telecentric, the imaged light beam causes the microlens 31 to have different angles depending on the distance of the image point from the optical axis AX of the imaging optical system 10. And the positional relationship between the microlens 31 and the spectral reflection portion image 21 ′ changes accordingly. In the example illustrated in FIG. 6, as the image point is further away from the optical axis AX of the imaging optical system 10, the image 21 ′ of the spectral reflection unit is separated from the optical axis AX of the imaging optical system 10 with respect to the optical axis BX of the microlens 31. It is formed to be shifted in the direction of leaving. In such a case, the imaging surface S2 of the pixel group pixel group 41
The above address determination is performed as follows, for example.
まず、各画素構成ピクセル群４１の原点となる基準ピクセルＰ（０，０）を決定する。
予め、図１に示すように、物***置に撮像領域全体にわたって撮像波長範囲全域で光る面
光源６０を設置し、撮像する。面光源６０に焦点を合わせる必要は必ずしもない。このと
き、図８および図９に示すように、第３区画部の像２４´が第１区画部の像２２´および
第２区画部の像２３´と比べて短く形成されることを利用して、第３区画部の像２４´を
識別する。ここで、図８および図９の中央領域には、撮像面Ｓ２上のピクセル配列の一部
が示されている。また、図８および図９の下方領域には、選択された横方向一行にある複
数ピクセルの出力値を表す棒グラフが示され、右側領域には、選択された縦方向一列にあ
る複数ピクセルの出力値を表す棒グラフが示されている。
First, the reference pixel P (0, 0) that is the origin of each pixel component pixel group 41 is determined.
As shown in FIG. 1, a surface light source 60 that shines in the entire imaging wavelength range over the entire imaging region is installed in advance at the object position and imaged. It is not always necessary to focus on the surface light source 60. At this time, as shown in FIGS. 8 and 9, it is utilized that the image 24 ′ of the third partition is formed shorter than the image 22 ′ of the first partition and the image 23 ′ of the second partition. Thus, the image 24 ′ of the third section is identified. Here, in the central region of FIGS. 8 and 9, a part of the pixel array on the imaging surface S2 is shown. 8 and 9, a bar graph representing the output values of a plurality of pixels in a selected horizontal row is shown in the lower area, and outputs of a plurality of pixels in a selected vertical column are shown in the right area. A bar graph representing the values is shown.
なお、撮像光学系１０は、各ピクセル（受光部）の撮像波長範囲における分光特性、お
よび個々のピクセルの感度ばらつきについてフラット較正がなされているものとし、以下
ピクセルの出力値（信号出力値）と称する場合は、いずれも較正後の出力値であり、いず
れのピクセルについても同じ入力光量に対しては同じ出力値を示すものとする。
The imaging optical system 10 is assumed to have been subjected to flat calibration with respect to spectral characteristics in the imaging wavelength range of each pixel (light receiving unit) and sensitivity variations of individual pixels. Hereinafter, an output value (signal output value) of a pixel and In this case, all are output values after calibration, and the same output value is shown for the same input light quantity for any pixel.
基準ピクセルＰ（０，０）を決定するには、最初に、画素構成ピクセル群４１の横方向
の境界を求める。このとき、画素構成ピクセル群４１において、図８に太い横向き矢印で
示した第３区画部の像２４´の位置に該当すると認識されたピクセル行に着目する。図８
に示す例では、ピクセル図の下側に示された出力パターンの中に、最低出力を示すピクセ
ルが横方向に５個存在する。このように最低出力ピクセルが奇数個存在する場合は、最低
出力ピクセル群の中央のピクセル列（図８の細い下向き矢印を参照）から左に１０列目の
ピクセル列を画素構成ピクセル群４１の左端境界のピクセル列とする。一方、図９に示す
例では、ピクセル図の下側に示された出力パターンの中に、最低出力を示すピクセルが横
方向に４個存在する。このように最低出力ピクセルが偶数個存在する場合は、最低出力ピ
クセル群の中央右側のピクセル列（図９の細い下向き矢印を参照）を画素構成ピクセル群
４１の左端境界のピクセル列とする。
In order to determine the reference pixel P (0, 0), first, the horizontal boundary of the pixel component pixel group 41 is obtained. At this time, in the pixel group 41, attention is paid to a pixel row recognized as corresponding to the position of the image 24 ′ of the third section indicated by a thick horizontal arrow in FIG. FIG.
In the example shown in FIG. 5, there are five pixels in the horizontal direction indicating the lowest output in the output pattern shown on the lower side of the pixel diagram. When there are an odd number of the lowest output pixels in this way, the tenth pixel column on the left from the center pixel row (see the thin downward arrow in FIG. 8) of the lowest output pixel group is the left end of the pixel component pixel group 41. It is a pixel string of the boundary. On the other hand, in the example shown in FIG. 9, there are four pixels indicating the lowest output in the horizontal direction in the output pattern shown on the lower side of the pixel diagram. When there is an even number of the lowest output pixels in this way, the pixel row on the right side of the center of the lowest output pixel group (see the thin downward arrow in FIG. 9) is set as the pixel row at the left end boundary of the pixel component pixel group 41.
次に、画素構成ピクセル群４１の縦方向の境界を求める。このとき、画素構成ピクセル
群４１において、図８に太い下向き矢印で示した左端境界のピクセル列に該当すると認識
されたピクセル列に着目する。図８に示す例では、ピクセル図の右側に示された出力パタ
ーンの中に、最低出力を示すピクセルが縦方向に２個存在する。このように最低出力ピク
セルが偶数個存在する場合は、最低出力ピクセル群の中央下側のピクセル行（図８の細い
横向き矢印を参照）を画素構成ピクセル群４１の下端境界のピクセル行とする。一方、図
９に示す例では、ピクセル図の右側に示された出力パターンの中に、最低出力を示すピク
セルが縦方向に３個存在する。このように最低出力ピクセルが奇数個存在する場合は、最
低出力ピクセル群の中央のピクセル行の下側に隣接するピクセル行（図９の細い横向き矢
印を参照）を画素構成ピクセル群４１の下端境界のピクセル行とする。
Next, the vertical boundary of the pixel group 41 is obtained. At this time, attention is paid to a pixel column recognized as corresponding to the pixel column at the left end boundary indicated by the thick downward arrow in FIG. In the example shown in FIG. 8, two pixels indicating the lowest output are present in the vertical direction in the output pattern shown on the right side of the pixel diagram. When there is an even number of the lowest output pixels in this way, the pixel row at the lower center of the lowest output pixel group (see the thin horizontal arrow in FIG. 8) is set as the pixel row at the lower boundary of the pixel component pixel group 41. On the other hand, in the example shown in FIG. 9, three pixels indicating the lowest output are present in the vertical direction in the output pattern shown on the right side of the pixel diagram. When there is an odd number of minimum output pixels in this way, the pixel row adjacent to the lower side of the central pixel row of the minimum output pixel group (see the thin horizontal arrow in FIG. 9) is the lower boundary of the pixel component pixel group 41. Pixel row.
このようにして決めた左端境界のピクセル列と下端境界のピクセル行に共通のピクセル
を、画素構成ピクセル群４１の基準ピクセルＰ（０，０）と決める。各画素構成ピクセル
群４１の基準ピクセルＰ（０，０）が決まったら、各ピクセルの出力パターンから、各画
素構成ピクセル群４１内で、撮像時に使用するピクセルの割り振りを行う。本実施形態で
は、基準ピクセルＰ（０，０）から右に１ピクセル目、上に７ピクセル目のピクセルＰ（
１，７）と、同じく右に８ピクセル目、上に７ピクセル目のピクセルＰ（８，７）とを左
右境界とする８個のピクセルＰ（１，７）〜Ｐ（８，７）を、第１区画部撮像ピクセル群
４２とする。
The pixel common to the pixel column at the left end boundary and the pixel row at the lower end boundary determined in this way is determined as the reference pixel P (0, 0) of the pixel component pixel group 41. When the reference pixel P (0, 0) of each pixel configuration pixel group 41 is determined, the pixels used at the time of imaging are allocated in each pixel configuration pixel group 41 from the output pattern of each pixel. In the present embodiment, the first pixel P (0,0) to the right and the seventh pixel P (
1,7) and eight pixels P (1,7) to P (8,7) having the left and right boundaries of the pixel P (8,7) of the eighth pixel on the right and the seventh pixel on the right. , A first section imaging pixel group 42.
また、基準ピクセルＰ（０，０）から右に１ピクセル目、上に４ピクセル目のピクセル
Ｐ（１，４）と、同じく右に８ピクセル目、上に４ピクセル目のピクセルＰ（８，４）と
を左右境界とする８個のピクセルＰ（１，４）〜Ｐ（８，４）を、第２区画部撮像ピクセ
ル群４３とする。さらに、基準ピクセルＰ（０，０）から右に４ピクセル目、上に１ピク
セル目のピクセルＰ（４，１）と、同じく右に５ピクセル目、上に１ピクセル目のピクセ
ルＰ（５，１）とからなる２個のピクセルを、第３区画部撮像ピクセル群４４とする。な
お、以上で述べた、第３区画部の像２４´の識別、基準ピクセルＰ（０，０）の決定、お
よびピクセルの割り振り等は、画像処理部５０の設定演算部５１によって実行される。
Further, the pixel P (1, 4) of the first pixel on the right and the fourth pixel on the right from the reference pixel P (0, 0), and the pixel P (8, 8) on the right and the fourth pixel on the right. 8 pixels P (1, 4) to P (8, 4) having 4) as the left and right boundaries are defined as a second partition portion imaging pixel group 43. Further, the pixel P (4,1) of the fourth pixel on the right and the first pixel on the right from the reference pixel P (0,0), and the pixel P (5,5) on the right and the first pixel on the right. The two pixels consisting of 1) are defined as a third section imaging pixel group 44. Note that the above-described identification of the image 24 ′ of the third section, determination of the reference pixel P (0, 0), pixel allocation, and the like are performed by the setting calculation unit 51 of the image processing unit 50.
また、以上で述べたように、基準ピクセルＰ（０，０）から右にｍピクセル目（基準ピ
クセルと同じ列の場合はｍ＝０とする）、上にｎピクセル目（基準ピクセルと同じ行の場
合はｎ＝０とする）のピクセルをＰ（ｍ，ｎ）と表すことにする。これにより、１０×１
０ピクセルを１単位とした画素構成ピクセル群４１において、画素構成ピクセル群４１の
左下端部に位置する基準ピクセルＰ（０，０）からの右上端部に位置するピクセルＰ（９
，９）までの全てのピクセルを個別に表すことができる。
As described above, the mth pixel to the right of the reference pixel P (0, 0) (m = 0 in the same column as the reference pixel), and the nth pixel (the same row as the reference pixel) above In this case, the pixel of n = 0 is expressed as P (m, n). This makes 10x1
In the pixel configuration pixel group 41 having 0 pixel as one unit, the pixel P (9 located at the upper right end portion from the reference pixel P (0, 0) located at the lower left end portion of the pixel configuration pixel group 41
, 9) can be represented individually.
以上、非テレセントリック結像の場合においては、画素構成ピクセル群４１中の１８ピ
クセルを使用して、１画素あたり１６波長チャネルのマルチバンド撮像を行う。但し、以
上で述べた方法は、画素構成ピクセル群４１の撮像面Ｓ２上での番地決め方法の一例であ
って、これに限定されるものではない。
As described above, in the case of non-telecentric imaging, multiband imaging of 16 wavelength channels per pixel is performed using 18 pixels in the pixel group pixel group 41. However, the method described above is an example of an address determining method on the imaging surface S2 of the pixel group pixel group 41, and is not limited to this.
以上のように構成されるマルチバンドカメラ１を用いた、被写体画像の分光特性情報の
取得方法について説明する。最短波長側の波長バンド（波長帯域）の中心波長をλｓとし
、最長波長側の波長バンドの中心波長をλｅとして、図１に示す帯域制限フィルタ１８を
通したときの第１区画部２２の分光反射特性を図１０（ａ）に示し、第２区画部２３の分
光反射特性を図１０（ｂ）に示す。また、同じ波長スケールにおける第３区画部２４の分
光反射特性を図１１（ａ）に示す。図１０（ａ）、図１０（ｂ）、および図１１（ａ）に
おいて、いずれも実線で示す最短波長側と最長波長側の撮像波長範囲境界での分光特性曲
線は、図１１（ｂ）に示す帯域制限フィルタ１８の分光特性によって決まる。各光学素子
本来の撮像波長範囲外の分光特性については、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、および図１
１（ａ）において、点線で示してある。また、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に破線で
複数描かれているグラフ曲線は、それぞれ第１区画部２２および第２区画部２３上の複数
点における分光反射特性にそれぞれ対応している。なお、破線で描かれたグラフ曲線につ
いては、該当箇所において欠落させている波長バンド付近の分光特性しか描いていない。
A method for acquiring spectral characteristic information of a subject image using the multiband camera 1 configured as described above will be described. The spectrum of the first partitioning section 22 when the center wavelength of the wavelength band (wavelength band) on the shortest wavelength side is λs and the center wavelength of the wavelength band on the longest wavelength side is λe and passes through the band limiting filter 18 shown in FIG. The reflection characteristics are shown in FIG. 10A, and the spectral reflection characteristics of the second partition 23 are shown in FIG. Moreover, the spectral reflection characteristic of the 3rd division part 24 in the same wavelength scale is shown to Fig.11 (a). 10 (a), 10 (b), and 11 (a), the spectral characteristic curves at the imaging wavelength range boundary between the shortest wavelength side and the longest wavelength side indicated by solid lines are shown in FIG. 11 (b). It depends on the spectral characteristics of the band limiting filter 18 shown. Regarding spectral characteristics outside the imaging wavelength range inherent to each optical element, FIG. 10 (a), FIG. 10 (b), and FIG.
In 1 (a), it is indicated by a dotted line. In addition, the graph curves drawn in broken lines in FIGS. 10A and 10B correspond to the spectral reflection characteristics at a plurality of points on the first partition 22 and the second partition 23, respectively. Yes. Note that the graph curve drawn with a broken line shows only the spectral characteristics near the wavelength band that is missing at the corresponding location.
任意のマイクロレンズ３１で切り出された物体像Ｍ１の一画素領域における分光特性情
報の取得は次のように行う。なお前述の通り、撮像光学系１０は、ピクセル（受光部）の
撮像波長範囲における分光特性、および個々のピクセルの感度ばらつきについてフラット
較正がなされているとし、以下ピクセルの出力値（信号出力値）と称する場合は、いずれ
も較正後の出力値であり、いずれのピクセルについても同じ入力光量に対しては同じ出力
値を示すものとする。
Acquisition of spectral characteristic information in one pixel region of the object image M1 cut out by an arbitrary microlens 31 is performed as follows. As described above, the imaging optical system 10 is assumed to have been subjected to flat calibration with respect to spectral characteristics in the imaging wavelength range of pixels (light receiving units) and sensitivity variations of individual pixels, and hereinafter, pixel output values (signal output values). Are all output values after calibration, and the same output value is shown for the same input light quantity for any pixel.
マイクロレンズ３１によって物体像Ｍ１中の一要素分（一画素領域分）の光束が切り取
られ、撮像面Ｓ２上に第１区画部の像２２´が形成される。第１区画部の像２２´の一部
が第１区画部撮像ピクセル群４２に含まれる８つの波長バンドのピクセルによって撮像さ
れる。図８および図９に示す非テレセントリック結像の場合、８個のピクセルＰ（１，７
）〜Ｐ（８，７）によって撮像される。この８個のピクセルＰ（１，７）〜Ｐ（８，７）
に対応する第１区画部２２の部分領域をそれぞれ、第１部分領域Ｒ１〜第８部分領域Ｒ８
と称することにする。第１部分領域Ｒ１〜第８部分領域Ｒ８におけるそれぞれの平均的分
光反射特性の例を図１０（ａ）に示す。図１０（ａ）からわかるように、第１部分領域Ｒ
１〜第８部分領域Ｒ８からそれぞれ第１区画部撮像ピクセル群４２の８個のピクセルＰ（
１，７）〜Ｐ（８，７）に達する光は、撮像波長範囲のうちそれぞれ異なる波長バンドの
光成分が除かれる。
The microlens 31 cuts out the light beam for one element (one pixel region) in the object image M1, and forms an image 22 ′ of the first partition portion on the imaging surface S2. A part of the image 22 ′ of the first section is imaged by pixels of eight wavelength bands included in the first section imaging pixel group 42. For the non-telecentric imaging shown in FIGS. 8 and 9, eight pixels P (1,7
) To P (8, 7). These eight pixels P (1,7) to P (8,7)
The partial areas of the first partition 22 corresponding to the first partial area R1 to the eighth partial area R8, respectively.
I will call it. An example of the average spectral reflection characteristics in the first partial region R1 to the eighth partial region R8 is shown in FIG. As can be seen from FIG. 10A, the first partial region R
1 to 8 partial regions R8 to 8 pixels P (
1,7) to P (8,7), light components in different wavelength bands are removed from the imaging wavelength range.
例えば、第１部分領域Ｒ１から第１区画部撮像ピクセル群４２の一番左側のピクセルＰ
（１，７）に達する光は、中心波長がλｓとなる最短波長側の波長バンドの光成分が除か
れる。そして、第１部分領域Ｒ１から第８部分領域Ｒまで右方へ移動するにしたがって、
撮像波長範囲から除かれる波長バンド（中心波長）が図１０（ａ）の右方へ（波長の増加
する方向へ）段階的にシフトする。
For example, the leftmost pixel P of the first section imaging pixel group 42 from the first partial region R1.
Light reaching (1, 7) is excluded from the light component in the wavelength band on the shortest wavelength side where the center wavelength is λs. And as it moves to the right from the first partial region R1 to the eighth partial region R,
The wavelength band (center wavelength) excluded from the imaging wavelength range is shifted stepwise to the right (in the direction in which the wavelength increases) in FIG.
そこで、第１区画部撮像ピクセル群４２の８個のピクセルＰ（１，７）〜Ｐ（８，７）
は、撮像波長範囲のうちそれぞれ異なる所定の（第１部分領域Ｒ１〜第８部分領域Ｒ８の
分光反射特性に応じた）波長帯域情報が欠落した光を受光し、その光強度を光電変換して
画像処理部５０へ出力する。このとき、第１区画部撮像ピクセル群４２の一番左側のピク
セルＰ（１，７）が第１部分領域Ｒ１からの光を検出し、これより右側に隣接した、ピク
セルＰ（２，７）が第２部分領域Ｒ２からの光を検出し、ピクセルＰ（３，７）が第３部
分領域Ｒ３からの光を検出し、ピクセルＰ（４，７）が第４部分領域Ｒ４の光からの光を
検出し、ピクセルＰ（５，７）が第５部分領域Ｒ５からの光を検出し、ピクセルＰ（６，
７）が第６部分領域Ｒ６からの光を検出し、ピクセルＰ（７，７）が第７部分領域Ｒ７か
らの光を検出し、ピクセルＰ（８，７）が第８部分領域Ｒ８からの光を検出する。
Therefore, the eight pixels P (1,7) to P (8,7) of the first partition imaging pixel group 42.
Receives light lacking predetermined wavelength band information (according to the spectral reflection characteristics of the first partial region R1 to the eighth partial region R8) that is different from each other in the imaging wavelength range, and photoelectrically converts the light intensity. The image is output to the image processing unit 50. At this time, the leftmost pixel P (1, 7) of the first section imaging pixel group 42 detects the light from the first partial region R1, and the pixel P (2, 7) adjacent to the right side from this is detected. Detects the light from the second partial region R2, the pixel P (3, 7) detects the light from the third partial region R3, and the pixel P (4, 7) from the light of the fourth partial region R4. The light is detected, the pixel P (5, 7) detects the light from the fifth partial region R5, and the pixel P (6, 6
7) detects light from the sixth partial region R6, pixel P (7,7) detects light from the seventh partial region R7, and pixel P (8,7) from the eighth partial region R8. Detect light.
マイクロレンズ３１によって切り出された物体像Ｍ１の一画素領域における第２区画部
の像２３´についても同様に、その一部が第２区画部撮像ピクセル群４３の８個のピクセ
ルＰ（１，４）〜Ｐ（８，４）によって撮像される。この８個のピクセルＰ（１，４）〜
Ｐ（８，４）に対応する第２区画部２３の部分領域をそれぞれ、第９部分領域Ｒ９〜第１
６部分領域Ｒ１６と称することにする。第９部分領域Ｒ９〜第１６部分領域Ｒ１６におけ
るそれぞれの平均的分光反射特性の例を図１０（ｂ）に示す。図１０（ｂ）からわかるよ
うに、第９部分領域Ｒ９〜第１６部分領域Ｒ１６からそれぞれ第２区画部撮像ピクセル群
４３の８個のピクセルＰ（１，４）〜Ｐ（８，４）に達する光は、撮像波長範囲のうちそ
れぞれ異なる波長バンドの光成分が除かれる。
Similarly, the second section image 23 ′ in one pixel region of the object image M 1 cut out by the microlens 31 is also partially configured with eight pixels P (1, 4) of the second section image pickup pixel group 43. ) To P (8, 4). These 8 pixels P (1,4) ~
The partial areas of the second partition 23 corresponding to P (8,4) are the ninth partial areas R9 to R1 respectively.
This will be referred to as 6-part region R16. An example of average spectral reflection characteristics in the ninth partial region R9 to the sixteenth partial region R16 is shown in FIG. As can be seen from FIG. 10 (b), the eighth pixel P (1,4) to P (8,4) of the second section imaging pixel group 43 is respectively transferred from the ninth partial region R9 to the sixteenth partial region R16. The reaching light has light components in different wavelength bands in the imaging wavelength range removed.
例えば、第９部分領域Ｒ９から第２区画部撮像ピクセル群４３の一番左側のピクセルＰ
（１，４）に達する光は、第８部分領域Ｒ８の波長バンドに（波長の増加する方向に）隣
接した波長バンドの光成分が除かれる。さらに、第９部分領域Ｒ９から第１６部分領域Ｒ
１６まで右方へ移動するにしたがって、撮像波長範囲から除かれる波長バンド（中心波長
）が図１０（ｂ）の右方へ（波長の増加する方向へ）段階的にシフトする。そして、第１
６部分領域Ｒ１６から第２区画部撮像ピクセル群４３の一番右側のピクセルＰ（８，４）
に達する光は、中心波長がλｅとなる最長波長側の波長バンドの光成分が除かれる。
For example, the leftmost pixel P of the second segment imaging pixel group 43 from the ninth partial region R9.
In the light reaching (1, 4), the light component of the wavelength band adjacent to the wavelength band of the eighth partial region R8 (in the direction in which the wavelength increases) is removed. Further, the ninth partial region R9 to the sixteenth partial region R
The wavelength band (center wavelength) excluded from the imaging wavelength range shifts stepwise to the right (in the direction in which the wavelength increases) in FIG. And first
The rightmost pixel P (8,4) of the second section imaging pixel group 43 from the six partial regions R16
The light component of the wavelength band on the longest wavelength side where the center wavelength is λe is removed from the light reaching the wavelength.
そこで、第２区画部撮像ピクセル群４３の８個のピクセルＰ（１，４）〜Ｐ（８，４）
は、撮像波長範囲のうちそれぞれ異なる所定の（第９部分領域Ｒ９〜第１６部分領域Ｒ１
６の分光反射特性に応じた）波長帯域情報が欠落した光を受光し、その光強度を光電変換
して画像処理部５０へ出力する。このとき、第２区画部撮像ピクセル群４３のうち一番左
側のピクセルＰ（１，４）が第９部分領域Ｒ９からの光を検出し、これより右側に隣接し
た、ピクセルＰ（２，４）が第１０部分領域Ｒ１０からの光を検出し、ピクセルＰ（３，
４）が第１１部分領域Ｒ１１からの光を検出し、ピクセルＰ（４，４）が第１２部分領域
Ｒ１２の光からの光を検出し、ピクセルＰ（５，４）が第１３部分領域Ｒ１３からの光を
検出し、ピクセルＰ（６，４）が第１４部分領域Ｒ１４からの光を検出し、ピクセルＰ（
７，４）が第１５部分領域Ｒ１５からの光を検出し、ピクセルＰ（８，４）が第１６部分
領域Ｒ１６からの光を検出する。
Therefore, the eight pixels P (1, 4) to P (8, 4) of the second partition imaging pixel group 43.
Are different from each other in the imaging wavelength range (the ninth partial region R9 to the sixteenth partial region R1).
6 receives light lacking wavelength band information (according to the spectral reflection characteristic 6), photoelectrically converts the light intensity, and outputs it to the image processing unit 50. At this time, the leftmost pixel P (1, 4) in the second section imaging pixel group 43 detects the light from the ninth partial region R9, and the pixel P (2, 4) adjacent to the right side from this. ) Detects light from the tenth partial region R10, and the pixel P (3,
4) detects light from the eleventh partial region R11, pixel P (4,4) detects light from the light of the twelfth partial region R12, and pixel P (5,4) detects the light from the thirteenth partial region R13. From the fourteenth partial region R14, and the pixel P (6, 4) detects the light from the fourteenth partial region R14.
7, 4) detects light from the fifteenth partial region R15, and pixel P (8, 4) detects light from the sixteenth partial region R16.
なお、図１０（ａ）および図１０（ｂ）からわかるように、撮像波長範囲の短波長側半
分を第１区画部撮像ピクセル群４２の８個のピクセルＰ（１，７）〜Ｐ（８，７）が受け
持ち、撮像波長範囲の長波長側半分を第２区画部撮像ピクセル群４３の８個のピクセルＰ
（１，４）〜Ｐ（８，４）が受け持っている。
As can be seen from FIG. 10A and FIG. 10B, the half wavelength side half of the imaging wavelength range is the eight pixels P (1,7) to P (8) of the first partition imaging pixel group 42. 7), and the half wavelength side half of the imaging wavelength range corresponds to the eight pixels P of the second section imaging pixel group 43.
(1,4) to P (8,4) are responsible.
マイクロレンズ３１によって切り出された物体像Ｍ１の一画素領域における第３区画部
の像２４´の一部は、第３区画部撮像ピクセル群４４を構成する２個のピクセルＰ（４，
１）〜Ｐ（５，１）によって撮像される。なお、第３区画部の像２４´の分光特性は、マ
イクロレンズ３１によって切り出された物体像Ｍ１の一画素領域に含まれる撮像波長領域
内の分光特性を全て含んでいる。すわなち、第３区画部２４は、第１区画部２２および第
２区画部２３の第１〜第１６部分領域Ｒ１〜Ｒ１６と比較して、撮像波長領域の光を全て
反射させる全波長帯反射領域となる。第３区画部撮像ピクセル群４４の２個のピクセルＰ
（４，１）〜Ｐ（５，１）は、撮像波長範囲内の（第１〜第１６部分領域Ｒ１〜Ｒ１６に
対応した）全ての波長帯域情報を有した光を受光し、その光強度を光電変換して画像処理
部５０へ出力する。
A part of the image 24 ′ of the third partition portion in one pixel region of the object image M1 cut out by the microlens 31 includes two pixels P (4, 4 constituting the third partition portion imaging pixel group 44.
1) to P (5, 1). Note that the spectral characteristics of the image 24 ′ of the third section include all the spectral characteristics in the imaging wavelength region included in one pixel region of the object image M1 cut out by the microlens 31. That is, the third partition 24 is a full wavelength band that reflects all light in the imaging wavelength region as compared to the first to sixteenth partial regions R1 to R16 of the first partition 22 and the second partition 23. It becomes a reflection area. Two pixels P of the third section imaging pixel group 44
(4,1) to P (5,1) receive light having all wavelength band information (corresponding to the first to sixteenth partial regions R1 to R16) within the imaging wavelength range, and the light intensity thereof Is subjected to photoelectric conversion and output to the image processing unit 50.
次に、画像処理部５０に入力された各ピクセル情報を処理する。まず、第３区画部撮像
ピクセル群４４の２個のピクセルＰ（４，１）〜Ｐ（５，１）の出力値（信号強度）の平
均を求め、求めた平均値（平均出力密度）を基準出力値とする。説明のため、物体の発光
分光特性が撮像波長範囲でフラットであるとすると、第３区画部撮像ピクセル群４４の２
個のピクセルＰ（４，１）〜Ｐ（５，１）で受光した光の分光特性は図１２（ａ）のよう
になり、図１２（ａ）に示されるグラフの曲線の積分値を基準出力値とみなすことができ
る。この基準出力値から、第１区画部撮像ピクセル群４２の８個のピクセルＰ（１，７）
〜Ｐ（８，７）および第２区画部撮像ピクセル群４３の８個のピクセルＰ（１，４）〜Ｐ
（８，４）の出力値（すなわち、１６種類の出力値）をそれぞれ減算する。
Next, each pixel information input to the image processing unit 50 is processed. First, the average of the output values (signal intensity) of the two pixels P (4, 1) to P (5, 1) of the third section imaging pixel group 44 is obtained, and the obtained average value (average output density) is obtained. Use the reference output value. For explanation, assuming that the emission spectral characteristic of the object is flat in the imaging wavelength range, 2 of the third partition imaging pixel group 44.
The spectral characteristics of the light received by the pixels P (4,1) to P (5,1) are as shown in FIG. 12A, and the integrated value of the curve of the graph shown in FIG. It can be regarded as an output value. From this reference output value, eight pixels P (1, 7) of the first partition imaging pixel group 42.
~ P (8,7) and 8 pixels P (1,4) ~ P of the second partition imaging pixel group 43
The output values of (8, 4) (that is, 16 types of output values) are respectively subtracted.
図１２（ｂ）に、一例として第１区画部撮像ピクセル群４２の一番左側のピクセルＰ（
１，７）で受光した光の分光特性を示す。このピクセルＰ（１，７）の出力値について上
記減算処理を行った後の減算値（信号強度）は、図１２（ａ）に示されるグラフの値（す
なわち、全波長帯域での出力値）から図１２（ｂ）に示されるグラフの値（すなわち、第
１部分領域Ｒ１に対応する波長帯域情報が欠落した出力値）を差し引いた、図１２（ｃ）
に示されるグラフの曲線を積分したものである。すなわち、図１２（ｃ）に示す分光特性
を有する（第１部分領域Ｒ１において欠落した波長帯域が透過波長帯域となる）バンドパ
スフィルタを通して撮像した場合と同等の結果となる。
In FIG. 12B, as an example, the leftmost pixel P (
1, 7) shows the spectral characteristics of the light received. The subtraction value (signal intensity) after performing the above subtraction processing on the output value of the pixel P (1,7) is the value of the graph shown in FIG. 12A (that is, the output value in the entire wavelength band). FIG. 12C is obtained by subtracting the value of the graph shown in FIG. 12B (that is, the output value from which the wavelength band information corresponding to the first partial region R1 is missing) from FIG.
It is an integration of the curve of the graph shown in. That is, the result is the same as that obtained when imaging is performed through a band-pass filter having the spectral characteristics shown in FIG. 12C (the wavelength band missing in the first partial region R1 becomes the transmission wavelength band).
以降同様にして、第１区画部撮像ピクセル群４２の８個のピクセルＰ（１，７）〜Ｐ（
８，７）および第２区画部撮像ピクセル群４３の８個のピクセルＰ（１，４）〜Ｐ（８，
４）について、所定の分光特性（透過波長帯域）を有する１６波長のバンドパスフィルタ
を通した場合と同等の撮像結果を得る。その結果、マイクロレンズ３１に対応する１画素
あたり、合計１６バンドからなるマルチバンド情報（すなわち、１６バンドの設定波長帯
域における物体からの光の信号強度）を取得することができる。
Thereafter, in the same manner, the eight pixels P (1, 7) to P (P
8,7) and the eight pixels P (1,4) to P (8,8) of the second section imaging pixel group 43.
With regard to 4), an imaging result equivalent to that obtained when a 16-wave bandpass filter having a predetermined spectral characteristic (transmission wavelength band) is passed is obtained. As a result, multiband information consisting of a total of 16 bands per pixel corresponding to the microlens 31 (that is, signal intensity of light from an object in the set wavelength band of 16 bands) can be acquired.
以上の過程を全てのマイクロレンズ３１（分光反射部の像２１´）について行うことで
、被写体画像（物体像Ｍ１）を構成する全ての画素（マイクロレンズ３１）に対応したマ
ルチバンド情報を求める。なお、以上で述べた、被写体画像の分光特性情報（マルチバン
ド情報）の取得は、画像処理部５０の画像情報演算部５２によって実行される。画像情報
演算部５２で求めたマルチバンド情報は、画像処理部５０の記憶部５３に記憶され、画像
出力部５４に接続されたＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの外部情報処理システム（
図示せず）からの要求に応じて、記憶部５３に記憶されたマルチバンド情報が画像出力部
５４を通じて外部に出力される。
The above process is performed for all the microlenses 31 (spectral reflection portion images 21 ′), thereby obtaining multiband information corresponding to all the pixels (microlenses 31) constituting the subject image (object image M1). Note that the acquisition of the spectral characteristic information (multiband information) of the subject image described above is executed by the image information calculation unit 52 of the image processing unit 50. The multiband information obtained by the image information calculation unit 52 is stored in the storage unit 53 of the image processing unit 50 and an external information processing system (such as a PC (personal computer)) connected to the image output unit 54 (
The multiband information stored in the storage unit 53 is output to the outside through the image output unit 54 in response to a request from (not shown).
この結果、本実施形態によれば、画像処理部５０は、二次元撮像素子４０に検出された
検出信号に基づいて、各マイクロレンズ３１によって形成された複数の分光反射部の像２
１´における各部分領域Ｒ１〜Ｒ１６に対応した１６バンドの設定波長帯域での分光強度
（信号強度）をそれぞれ算出し、複数の分光反射部の像２１´における分光強度（信号強
度）をそれぞれ結像面Ｓ１における複数のマイクロレンズ３１の配列に対応させて、物体
の画像情報（被写体画像の分光特性情報）を１６バンドの設定波長帯域ごとに求めること
ができる。このとき、分光反射部２１に達した光のうち第１区画部２２および第２区画部
２３（分光反射領域）で反射しない光が光吸収部２６によって吸収されるため、第１区画
部２２および第２区画部２３でのフィルタリングによって発生する不要な光が迷光化する
ことなく、迷光が発生するのを防止することが可能になる。
As a result, according to the present embodiment, the image processing unit 50 has the plurality of spectral reflection unit images 2 formed by the microlenses 31 based on the detection signals detected by the two-dimensional imaging device 40.
The spectral intensities (signal intensities) in the set wavelength bands of 16 bands corresponding to the partial regions R1 to R16 in 1 ′ are calculated, respectively, and the spectral intensities (signal intensities) in the images 21 ′ of the plurality of spectral reflectors are connected. Corresponding to the arrangement of the plurality of microlenses 31 on the image plane S1, object image information (subject image spectral characteristic information) can be obtained for each of 16 set wavelength bands. At this time, the light that has not been reflected by the first partition 22 and the second partition 23 (spectral reflection region) out of the light that has reached the spectral reflector 21 is absorbed by the light absorber 26, and thus the first partition 22 and It is possible to prevent generation of stray light without causing unnecessary light generated by the filtering in the second partition 23 to be stray light.
また、画像処理部５０は、第３区画部撮像ピクセル群４４の各ピクセル（全波長帯受光
部）の検出信号強度と、第１区画部撮像ピクセル群４２および第２区画部撮像ピクセル群
４３の各ピクセル（分光反射領域受光部）の検出信号強度との差に基づいて、複数の分光
反射部の像２１´における各部分領域Ｒ１〜Ｒ１６に対応した１６バンドの設定波長帯域
での分光強度（信号強度）をそれぞれ算出し、複数の分光反射部の像２１´における分光
強度（信号強度）をそれぞれ結像面Ｓ１における複数のマイクロレンズ３１の配列に対応
させて、物体の画像情報（被写体画像の分光特性情報）を１６バンドの設定波長帯域ごと
に求める画像情報演算部５２を有している。このようにすれば、誘電体多層膜からなる干
渉膜を用いて第１区画部２２および第２区画部２３（分光反射領域）を形成することがで
きるため、撮像波長範囲（全波長帯域）を広くすることが可能である。
In addition, the image processing unit 50 detects the detection signal intensity of each pixel (all wavelength band light receiving unit) of the third partition imaging pixel group 44, the first partition imaging pixel group 42, and the second partition imaging pixel group 43. Based on the difference from the detection signal intensity of each pixel (spectral reflection area light-receiving part), the spectral intensity in the set wavelength band of 16 bands corresponding to each of the partial areas R1 to R16 in the image 21 ′ of the plurality of spectral reflection parts ( Signal intensity), the spectral intensities (signal intensities) in the images 21 'of the plurality of spectral reflectors are respectively associated with the arrangement of the plurality of microlenses 31 on the imaging plane S1, and image information of the object (subject image) The image information calculation unit 52 calculates the spectral characteristic information) for each set wavelength band of 16 bands. In this way, the first partition part 22 and the second partition part 23 (spectral reflection region) can be formed using an interference film made of a dielectric multilayer film, so that the imaging wavelength range (all wavelength bands) is increased. It can be widened.
また、画像処理部５０は、各マイクロレンズ３１により形成される複数の分光反射部の
像２１´に対応した、第３区画部撮像ピクセル群４４の各ピクセル（全波長帯受光部）と
、第１区画部撮像ピクセル群４２および第２区画部撮像ピクセル群４３の各ピクセル（分
光反射領域受光部）とをそれぞれ設定する設定演算部５１を有している。そのため、物体
像Ｍ１の結像状態に拘らず、分光反射部２１における全波長帯反射領域（第３区画部２４
）および分光反射領域（第１区画部２２および第２区画部２３）からの光を正確に検出す
ることができ、より正確な二次元分光画像を取得することが可能である。
In addition, the image processing unit 50 includes each pixel (full wavelength band light receiving unit) of the third partition imaging pixel group 44 corresponding to the plurality of spectral reflection unit images 21 ′ formed by the microlenses 31. A setting calculation unit 51 is provided for setting each pixel (spectral reflection region light receiving unit) of the first section imaging pixel group 42 and the second section imaging pixel group 43. Therefore, regardless of the imaging state of the object image M1, the all-wavelength band reflection region (the third partition part 24) in the spectral reflection part 21 is used.
) And the spectral reflection region (the first partition unit 22 and the second partition unit 23) can be accurately detected, and a more accurate two-dimensional spectral image can be acquired.
また、開口絞りの位置よりも物体側に配置された第１光学系１１と、開口絞りの位置よ
りも像側に配置された第２光学系１７とを有して結像光学系が構成され、第１光学系１１
が合焦機能を有している。このように、開口絞りに該当する分光反射部２１の前後に光学
系を配置することで、高い結像性能を実現しながら、第１光学系１１のレンズ面での不要
な光の反射を防止して、迷光が発生するのを防止することができ、より正確で明瞭な二次
元分光画像を取得することが可能である。また、焦点調整によって第１光学系１１が動い
ても、分光反射部２１への光線入射角度条件が不変に保たれるため、分光特性が変動しな
いという効果もある。また、焦点合わせに使用する第１光学系１１だけを交換することに
よって、様々な撮像視野を実現することができる。
The imaging optical system includes the first optical system 11 disposed on the object side with respect to the position of the aperture stop and the second optical system 17 disposed on the image side with respect to the position of the aperture stop. The first optical system 11
Has a focusing function. In this way, by disposing the optical system before and after the spectral reflector 21 corresponding to the aperture stop, it is possible to prevent unnecessary light reflection on the lens surface of the first optical system 11 while realizing high imaging performance. Thus, the generation of stray light can be prevented, and a more accurate and clear two-dimensional spectral image can be acquired. In addition, even if the first optical system 11 moves due to the focus adjustment, the light incident angle condition on the spectral reflection portion 21 is kept unchanged, so that the spectral characteristics do not vary. Moreover, various imaging fields of view can be realized by exchanging only the first optical system 11 used for focusing.
なお、上述の実施形態において、撮像波長範囲は、紫外域や、可視域、赤外域など、所
望の波長帯域に設定することができる。
In the above-described embodiment, the imaging wavelength range can be set to a desired wavelength band such as an ultraviolet region, a visible region, or an infrared region.
また、上述の実施形態において、分光反射部２１の表面に、誘電体多層膜からなる干渉
膜を用いて形成された第１区画部２２および第２区画部２３（分光反射領域）と、アルミ
ニウムコート鏡を用いて形成された第３区画部２４（全波長帯反射領域）とが形成されて
いるが、これに限られるものではない。例えば、透過波長帯域が連続的に変化する第１区
画部２２および第２区画部２３に代えて、透過波長帯域が互いに異なる複数の区画部（分
光反射領域）を分光反射部２１の表面に形成し、各区画部からの光を複数のピクセル（分
光反射領域受光部）で（１ピクセルもしくは複数ピクセルごとに）検出してもよい。また
例えば、実施例に比べて撮像波長範囲が狭くなる可能性はあるが、分光反射部の表面に所
定の波長帯域の光だけを反射させるノッチフィルタを設けるようにしてもよい。この場合
、第３区画部２４を用いずに、ノッチフィルタで反射した光の検出信号強度に基づいて、
二次元分光画像を取得することが可能である。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, the 1st division part 22 and the 2nd division part 23 (spectral reflection area | region) which were formed on the surface of the spectral reflection part 21 using the interference film which consists of dielectric multilayer films, and aluminum coat Although the 3rd division part 24 (all wavelength band reflection area | region) formed using the mirror is formed, it is not restricted to this. For example, instead of the first partition part 22 and the second partition part 23 in which the transmission wavelength band continuously changes, a plurality of partition parts (spectral reflection regions) having different transmission wavelength bands are formed on the surface of the spectral reflection part 21. Then, the light from each partition may be detected by a plurality of pixels (spectral reflection region light receiving unit) (for one pixel or for every plurality of pixels). Further, for example, although there is a possibility that the imaging wavelength range is narrower than in the embodiment, a notch filter that reflects only light in a predetermined wavelength band may be provided on the surface of the spectral reflection unit. In this case, based on the detection signal intensity of the light reflected by the notch filter without using the third partition part 24,
It is possible to acquire a two-dimensional spectral image.
また、上述の実施形態において、非テレセントリック結像の場合における、被写体画像
の分光特性情報の取得方法について説明しているが、これに限られるものではなく、テレ
セントリック結像の場合においても、同様にして被写体画像の分光特性情報を取得するこ
とができる。
In the above-described embodiment, the method for acquiring the spectral characteristic information of the subject image in the case of non-telecentric imaging has been described. However, the present invention is not limited to this, and the same applies to the case of telecentric imaging. Thus, the spectral characteristic information of the subject image can be acquired.
１ マルチバンドカメラ
１０ 撮像光学系
１１ 第１光学系 １７ 第２光学系
２０ 分光反射部材
２１ 分光反射部
２２ 第１区画部（第１の分光反射領域）
２３ 第２区画部（第２の分光反射領域）
２４ 第３区画部（全波長帯反射領域）
２６ 光吸収部
３０ マイクロレンズアレイ ３１ マイクロレンズ
４０ 二次元撮像素子（光電変換素子）
４２ 第１区画部撮像ピクセル群（分光反射領域受光部）
４３ 第２区画部撮像ピクセル群（分光反射領域受光部）
４４ 第３区画部撮像ピクセル群（全波長帯受光部）
５０ 画像処理部
５１ 設定演算部 ５２ 画像情報演算部
５３ 記憶部 ５４ 画像出力部
Ｍ１ 物体像
Ｓ１ 結像面 Ｓ２ 撮像面
Ｒ１〜Ｒ１６ 第１〜第１６部分領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Multiband camera 10 Imaging optical system 11 1st optical system 17 2nd optical system 20 Spectral reflection member 21 Spectral reflection part 22 1st division part (1st spectral reflection area)
23 Second partition (second spectral reflection region)
24 3rd division part (all wavelength band reflection area)
26 Light Absorbing Unit 30 Micro Lens Array 31 Micro Lens 40 Two-dimensional Image Sensor (Photoelectric Conversion Device)
42 1st division part imaging pixel group (spectral reflection area light-receiving part)
43 Second partition imaging pixel group (spectral reflection region light receiving unit)
44 3rd division part imaging pixel group (all wavelength band light-receiving part)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 Image processing part 51 Setting calculating part 52 Image information calculating part 53 Memory | storage part 54 Image output part M1 Object image S1 Imaging surface S2 Imaging surface R1-R16 1st-16th partial area
Claims (5)
前記結像光学系の開口絞りの位置に配設され、互いに分光反射特性が異なる複数の分光
反射領域、もしくは、分光反射特性が連続的に変化する分光反射領域を有して、前記結像
光学系に入射した光を像側に向けて反射させる分光反射部と、
前記分光反射部に達した光のうち前記分光反射領域で反射しない光を吸収する光吸収部
と、
前記所定の結像面上に二次元的に配列された正の屈折力を有する複数のマイクロレンズ
からなり、前記複数のマイクロレンズにより複数の分光反射部の像をそれぞれ同一平面上
に形成するマイクロレンズアレイと、
前記同一平面上に二次元的に配列された複数の受光部を有し、前記複数の受光部により
前記複数の分光反射部の像をそれぞれ検出する光電変換素子と、
前記光電変換素子に検出された検出信号に基づいて、前記複数の分光反射部の像におけ
る前記分光反射領域に対応した複数種の設定波長帯域での分光強度をそれぞれ算出し、前
記複数の分光反射部の像における前記分光強度をそれぞれ前記結像面における前記複数の
マイクロレンズの配列に対応させて、前記物体の画像情報を前記複数種の設定波長帯域ご
とに求める画像処理部とを備えて構成されることを特徴とするマルチバンドカメラ。 An imaging optical system that forms an image of an object on a predetermined imaging plane;
The imaging optical system includes a plurality of spectral reflection regions that are arranged at the aperture stop of the imaging optical system and have different spectral reflection characteristics from each other, or a spectral reflection region in which the spectral reflection characteristics continuously change. A spectral reflector that reflects light incident on the system toward the image side;
A light absorbing part that absorbs light that does not reflect in the spectral reflection region of the light that has reached the spectral reflection part; and
A micro lens comprising a plurality of micro lenses having positive refractive power arranged two-dimensionally on the predetermined imaging plane, and forming images of a plurality of spectral reflecting portions on the same plane by the plurality of micro lenses. A lens array;
A plurality of light receiving units arranged two-dimensionally on the same plane, and a photoelectric conversion element for detecting images of the plurality of spectral reflection units by the plurality of light receiving units,
Based on detection signals detected by the photoelectric conversion elements, spectral intensities in a plurality of set wavelength bands corresponding to the spectral reflection regions in the images of the plurality of spectral reflection units are calculated, and the plurality of spectral reflections are calculated. An image processing unit that obtains image information of the object for each of the plurality of types of set wavelength bands by associating the spectral intensities in the image of the unit with the arrangement of the plurality of microlenses on the imaging plane, respectively. Multiband camera characterized by being
全波長帯反射領域と、前記全波長帯域から前記設定波長帯域を除いた光を反射させる前記
分光反射領域とを有し、
前記光吸収部は、前記分光反射部に達した光のうち前記全波長帯反射領域および前記分
光反射領域で反射しない光を吸収し、
前記光電変換素子は、前記複数のマイクロレンズにより形成された前記複数の分光反射
部の像について、前記複数の受光部のうち、前記全波長帯反射領域からの光を全波長帯受
光部で検出するとともに、前記分光反射領域からの光を分光反射領域受光部で検出し、
前記画像処理部は、前記全波長帯受光部で検出された前記全波長帯反射領域の検出信号
強度と、前記分光反射領域受光部で検出された前記分光反射領域の検出信号強度との差に
基づいて、前記複数の分光反射部の像における前記複数種の設定波長帯域での分光強度を
それぞれ算出し、前記複数の分光反射部の像における前記分光強度をそれぞれ前記結像面
における前記複数のマイクロレンズの配列に対応させて、前記物体の画像情報を前記複数
種の設定波長帯域ごとに求める画像情報演算部と、
前記画像情報演算部により前記複数種の設定波長帯域ごとに求められた前記物体の画像
情報を外部に出力可能な画像出力部とを有して構成されることを特徴とする請求項１に記
載のマルチバンドカメラ。 The spectral reflection unit includes a total wavelength band reflection region that reflects light in all wavelength bands including all of the plurality of types of set wavelength bands, and the spectral reflection that reflects light obtained by removing the set wavelength bands from the total wavelength bands. And having an area
The light absorption unit absorbs light that does not reflect in the full wavelength band reflection region and the spectral reflection region out of the light reaching the spectral reflection unit,
The photoelectric conversion element detects light from the all-wavelength band reflection region among the plurality of light-receiving units with respect to the images of the plurality of spectral reflection units formed by the plurality of microlenses. In addition, the light from the spectral reflection region is detected by the spectral reflection region light receiving unit,
The image processing unit determines a difference between a detection signal intensity of the full wavelength band reflection region detected by the full wavelength band light reception unit and a detection signal strength of the spectral reflection region detected by the spectral reflection region light reception unit. Based on each of the plurality of types of set wavelength bands in the images of the plurality of spectral reflection units, and calculates the spectral intensities in the images of the plurality of spectral reflection units, respectively, on the imaging plane. Corresponding to the arrangement of microlenses, an image information calculation unit for obtaining image information of the object for each of the plurality of types of set wavelength bands;
2. The image output unit according to claim 1, further comprising an image output unit capable of outputting image information of the object obtained for each of the plurality of types of set wavelength bands to the outside by the image information calculation unit. Multiband camera.
前記光電変換素子は、前記分光反射領域からの光を部分領域ごとに複数の分光反射領域
受光部で検出し、
前記分光反射領域の前記部分領域は、前記全波長帯域から前記複数種の設定波長帯域の
うちいずれかを除いた光を反射させ、前記全波長帯域から除かれる前記設定波長帯域が前
記部分領域ごとの分光反射特性に応じて変化するように設定され、
前記画像情報演算部は、前記全波長帯受光部で検出された前記全波長帯反射領域の検出
信号強度と、前記複数の分光反射領域受光部でそれぞれ検出された前記部分領域の検出信
号強度との差に基づいて、前記複数の分光反射部の像における前記複数種の設定波長帯域
での分光強度をそれぞれ算出することを特徴とする請求項２に記載のマルチバンドカメラ
。 The spectral reflection unit has the spectral reflection region in which the spectral reflection characteristics continuously change,
The photoelectric conversion element detects light from the spectral reflection region by a plurality of spectral reflection region light receiving units for each partial region,
The partial region of the spectral reflection region reflects light obtained by removing any of the plurality of set wavelength bands from the total wavelength band, and the set wavelength band excluded from the total wavelength band is included in each partial region. Is set to change according to the spectral reflection characteristics of
The image information calculation unit includes a detection signal intensity of the full wavelength band reflection area detected by the full wavelength band light receiving part, and a detection signal intensity of the partial area respectively detected by the plurality of spectral reflection area light receiving parts. 3. The multiband camera according to claim 2, wherein the spectral intensities in the plurality of types of set wavelength bands in the images of the plurality of spectral reflectors are calculated based on the difference between the multiband cameras.
の像に対応した、前記全波長帯受光部および前記分光反射領域受光部をそれぞれ設定する
ための処理を行う設定演算部を有して構成されることを特徴とする請求項２または３に記
載のマルチバンドカメラ。 The image processing unit is configured to perform processing for setting the full-wavelength light receiving unit and the spectral reflection region light receiving unit, respectively, corresponding to images of the plurality of spectral reflection units formed by the plurality of microlenses. The multiband camera according to claim 2, wherein the multiband camera is configured to include a calculation unit.
開口絞りの位置よりも像側に配置された第２光学系とを有し、
前記第１光学系が合焦機能を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に
記載のマルチバンドカメラ。 The imaging optical system includes a first optical system disposed on the object side relative to the position of the aperture stop, and a second optical system disposed on the image side relative to the position of the aperture stop,
The multiband camera according to any one of claims 1 to 4, wherein the first optical system has a focusing function.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2011188203A JP2013051544A (en) | 2011-08-31 | 2011-08-31 | Multi-band camera |
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| Publication Number | Publication Date |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018116045A (en) * | 2016-11-18 | 2018-07-26 | エスプロス フォトニックス アーゲー | Spectrometer and method of adjusting filter array |
| US10145740B2 (en) | 2017-02-27 | 2018-12-04 | Visera Technologies Company Limited | Sensing multiple peak wavelengths using combination of dual-band filters |
-
2011
- 2011-08-31 JP JP2011188203A patent/JP2013051544A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018116045A (en) * | 2016-11-18 | 2018-07-26 | エスプロス フォトニックス アーゲー | Spectrometer and method of adjusting filter array |
| US10145740B2 (en) | 2017-02-27 | 2018-12-04 | Visera Technologies Company Limited | Sensing multiple peak wavelengths using combination of dual-band filters |
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