(57)【要約】【課題】ターゲット、ハイパー分光器または光学系を移動させずに、ターゲット全体のハイパースペクトル画像を走査することができる。【解決手段】焦点面１７０上に、複数の列光学画像１７１、１７２、１７３を含むターゲット１４０の光学画像を合焦させる光学系１１０と、光学系１１０と別に設置されたハイパー分光器１２０と、選択的に複数の列光学画像１７１、１７２、１７３のうちの１つをハイパー分光器１２０へ伝達させる中継モジュール１３０と、を備えるハイパースペクトル走査装置が提供される。【選択図】図１
2010060548.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点面上に、複数の列光学画像を含むターゲットの光学画像を合焦させる光学系と、
前記光学系と別に設置されたハイパー分光器と、
選択的に前記複数の列光学画像のうちの１つを前記ハイパー分光器へ伝達させる中継モジュールと、を備えるハイパースペクトル走査装置。
【請求項２】
前記中継モジュールは、
中継レンズと、
前記中継レンズを移動させる微動装置と、を含む請求項１に記載のハイパースペクトル走査装置。
【請求項３】
前記微動装置は、
前記中継レンズに接続され、前記複数の列光学画像に対して平行な長さ方向を有するスライドレールと、
前記スライドレールに沿って移動するように、前記中継レンズを駆動させることが可能なステッピングモーターと、
前記ステッピングモータを制御する計算機と、を含む請求項２に記載のハイパースペクトル走査装置。
【請求項４】
前記ハイパー分光器は、
前記中継モジュールが伝達する前記列光学画像を透過させることが可能なスリットを有する空間窓と、
前記スリットを透過した前記列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成させる分光器と、
前記ハイパースペクトル画像を電子信号に変換させる受光器と、
前記電子信号を基に、前記ハイパースペクトル画像を解析する処理器と、を含む請求項１に記載のハイパースペクトル走査装置。
【請求項５】
前記分光器は、
前記スリットを透過した前記列光学画像をコリメートさせるコリメートレンズと、
前記コリメートレンズによりコリメートされた前記列光学画像を屈折させる第１のプリズムと、
前記第１のプリズムにより屈折された前記列光学画像を回折し、前記ハイパースペクトル画像を生成させる透過格子と、
前記ハイパースペクトル画像を屈折させる第２のプリズムと、
前記第２のプリズムにより屈折された前記ハイパースペクトル画像を、前記受光器上に合焦させるフォーカスレンズと、
を含む請求項４に記載のハイパースペクトル走査装置。
【請求項６】
前記分光器は、
前記スリットを透過した前記列光学画像を反射してコリメートさせる第１の凹面鏡と、
前記第１の凹面鏡により反射された前記列光学画像を回折し、前記ハイパースペクトル画像を生成させる反射格子と、
前記受光器上に前記ハイパースペクトル画像を反射させる第２の凹面鏡と、
を含む請求項４に記載のハイパースペクトル走査装置。
【請求項７】
前記分光器は、
前記スリットを透過した前記列光学画像を回折させ、前記ハイパースペクトル画像を生成し、前記受光器上に反射させる凹状格子を含む請求項４に記載のハイパースペクトル走査装置。
【請求項８】
焦点面上に、複数の列光学画像を含むターゲットの光学画像を合焦させるステップと、
前記複数の列光学画像のうちの１つを選択するステップと、
前記選択された列光学画像を取りだすステップと、を含むハイパースペクトル走査方法。
【請求項９】
前記複数の列光学画像のうちの１つを選択するステップは、
中継レンズを前記列光学画像の方向と平行に移動させるサブステップを含む請求項８に記載のハイパースペクトル走査方法。
【請求項１０】
前記選択された列光学画像のスペクトル情報を取りだすステップは、
中継レンズにより伝達された前記列光学画像を取りだすサブステップと、
前記列光学画像を解析するサブステップと、を含む請求項８に記載のハイパースペクトル走査方法。
【請求項１１】
前記選択された列光学画像のスペクトル情報を取りだすステップは、
スリットに前記列光学画像を透過させるサブステップと、
前記スリットを透過した前記列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成するサブステップと、
受光器を介して前記ハイパースペクトル画像を電子信号に変換するサブステップと、
前記電子信号を基に、前記ハイパースペクトル画像を解析するサブステップと、を含む請求項８に記載のハイパースペクトル走査方法。
【請求項１２】
前記スリットを透過した前記列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成するサブステップは、
前記スリットを透過した前記列光学画像をコリメートさせることと、
前記コリメートされた列光学画像を屈折させることと、
前記屈折された列光学画像を回折し、前記ハイパースペクトル画像を生成することと、
前記ハイパースペクトル画像を屈折させることと、
前記屈折されたハイパースペクトル画像を前記受光器上に合焦させることと、
を含む請求項１１に記載のハイパースペクトル走査方法。
【請求項１３】
前記スリットを透過した前記列光学画像を回折し、前記ハイパースペクトル画像を生成するサブステップは、
前記スリットを透過した前記列光学画像を反射させてコリメートさせることと、
前記反射してコリメートさせた前記列光学画像を回折し、前記ハイパースペクトル画像を生成することと、
前記ハイパースペクトル画像を前記受光器上に反射させることと、
を含む請求項１１に記載のハイパースペクトル走査方法。
【請求項１４】
前記スリットを透過した前記列光学画像を回折し、前記ハイパースペクトル画像を生成するサブステップは、
前記スリットを透過した前記列光学画像を回折させて前記ハイパースペクトル画像を生成し、前記受光器上に反射させることとを含む請求項１１に記載のハイパースペクトル走査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイパースペクトル走査装置およびその方法に関し、特に、画像検出に利用する撮像装置および撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
全ての物質は、原子・分子から構成され、原子間または分子構造の違いに応じ、異なる構造エネルギを有する。そして、構造エネルギが異なる場合、各物質は異なるスペクトルを有する。一般に、物質のスペクトル画像は、スペクトル数が１００以下をマルチスペクトル画像と呼び、スペクトル数が１００以上をハイパースペクトル画像（ｈｙｐｅｒ−ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｉｍａｇｅ）と呼ぶ。
【０００３】
ハイパー分光器（ｈｙｐｅｒ−ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）の応用範囲は非常に広く、可視光のスペクトル、不可視光のスペクトル、物体（動物／植物／鉱物）の画像スペクトル、近赤外線ＮＩＲスペクトル画像、多チャンネル型光ファイバスペクトルの撮像システム、遠隔感知、宇宙探査用リモートセンシング、バイオ医療用のスペクトル画像、表示装置の色補正、ＩＭＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｍｉｓｓｉｌｅ  Ｓｅｅｋｅｒ）などに応用することができる。ハイパー分光器は、一度に１列の光学画像を取りだし、全てのターゲットを走査するために、ハイパー分光器を移動させたり、ハイパー分光器前に配置された光学系を移動させたりしなければならないため、設計および使用上、非常に不便であった。また、ハイパー分光器または光学系を勝手に移動させると、光路差（ｏｐｔｉｃａｌ  ｐａｔｈ  ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）の問題が発生し、画質が低下することがあった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのため、上述の問題を解決することのできるハイパースペクトル走査装置およびその方法が求められていた。
【０００５】
本発明の目的は、ターゲット、ハイパー分光器または光学系を移動させずに、ターゲット全体のハイパースペクトル画像を走査することが可能なハイパースペクトル走査装置を提供することにある。
本発明のもう一つの目的は、ハイパー分光器または光学系を移動させずに、ターゲット全体のハイパースペクトル画像を走査することが可能なハイパースペクトル走査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によれば焦点面上に、複数の列光学画像を含むターゲットの光学画像を合焦させる光学系と、光学系と別に設置されたハイパー分光器と、選択的に複数の列光学画像のうちの１つをハイパー分光器へ伝達させる中継モジュールと、を備えるハイパースペクトル走査装置が提供される。
【０００７】
また、上記中継モジュールは、中継レンズと、中継レンズを移動させる微動装置と、を含むことが好ましい。
【０００８】
また、上記微動装置は、中継レンズに接続され、複数の列光学画像に対して平行な長さ方向を有するスライドレールと、スライドレールに沿って移動するように、中継レンズを駆動させることが可能なステッピングモーターと、ステッピングモータを制御する計算機と、を含むことが好ましい。
【０００９】
また、上記ハイパー分光器は、中継モジュールが伝達する列光学画像を透過させることが可能なスリットを有する空間窓と、スリットを透過した列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成させる分光器と、ハイパースペクトル画像を電子信号に変換させる受光器と、電子信号を基に、ハイパースペクトル画像を解析する処理器と、を含むことが好ましい。
【００１０】
また、上記分光器は、スリットを透過した列光学画像をコリメートさせるコリメートレンズと、コリメートレンズによりコリメートされた列光学画像を屈折させる第１のプリズムと、第１のプリズムにより屈折された列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成させる透過格子と、ハイパースペクトル画像を屈折させる第２のプリズムと、第２のプリズムにより屈折されたハイパースペクトル画像を、受光器上に合焦させるフォーカスレンズと、を含むことが好ましい。
【００１１】
また、上記分光器は、スリットを透過した列光学画像を反射してコリメートさせる第１の凹面鏡と、第１の凹面鏡により反射された列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成させる反射格子と、受光器上にハイパースペクトル画像を反射させる第２の凹面鏡と、を含むことが好ましい。
【００１２】
また、上記分光器は、スリットを透過した列光学画像を回折させ、ハイパースペクトル画像を生成し、受光器上に反射させる凹状格子を含むことが好ましい。
【００１３】
また、本発明の第２の形態によれば、焦点面上に、複数の列光学画像を含むターゲットの光学画像を合焦させるステップと、複数の列光学画像のうちの１つを選択するステップと、選択された列光学画像を取りだすステップと、を含むハイパースペクトル走査方法が提供される。
【００１４】
また、上記複数の列光学画像のうちの１つを選択するステップは、中継レンズを列光学画像の方向と平行に移動させるサブステップを含むことが好ましい。
【００１５】
また、上記選択された列光学画像のスペクトル情報を取りだすステップは、中継レンズにより伝達された前記列光学画像を取りだすサブステップと、列光学画像を解析するサブステップと、を含むことが好ましい。
【００１６】
また、上記選択された列光学画像のスペクトル情報を取りだすステップは、スリットに列光学画像を透過させるサブステップと、スリットを透過した列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成するサブステップと、受光器を介してハイパースペクトル画像を電子信号に変換するサブステップと、電子信号を基に、ハイパースペクトル画像を解析するサブステップと、を含むことが好ましい。
【００１７】
また、上記スリットを透過した列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成するサブステップは、スリットを透過した列光学画像をコリメートさせることと、コリメートされた列光学画像を屈折させることと、屈折された列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成することと、ハイパースペクトル画像を屈折させることと、屈折されたハイパースペクトル画像を受光器上に合焦させることと、を含むことが好ましい。
【００１８】
また、上記スリットを透過した列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成するサブステップは、スリットを透過した列光学画像を反射させてコリメートさせることと、反射してコリメートさせた列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成することと、ハイパースペクトル画像を受光器上に反射させることと、を含むことが好ましい。
【００１９】
また、上記スリットを透過した列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成するサブステップは、スリットを透過した列光学画像を回折させてハイパースペクトル画像を生成し、受光器上に反射させることとを含むことが好ましい。
【００２０】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【発明の効果】
【００２１】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、中継レンズを往復移動させる機構によりターゲット全体のハイパースペクトル画像を走査することにより、使用上の利便性が大幅に向上する上、ターゲット、ハイパー分光器または光学系を移動させる必要がない。そのため、光路差および画質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、以下の実施形態では、発明が不必要に限定されないように、周知の光学素子および電気機械装置（ｅｌｅｃｔｒｏ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｄｅｖｉｃｅ）が省略されている。
【００２３】
図１を参照する。図１は、本発明の一の実施形態にかかるハイパースペクトル走査装置を示す模式図である。図１に示すように、このハイパースペクトル走査装置は、光学系１１０、ハイパー分光器１２０および中継モジュール１３０を含む。構造設計上、ハイパー分光器１２０と光学系１１０とは別に設置され、光学系１１０とハイパー分光器１２０との間に中継モジュール１３０が配置されている。
【００２４】
光学系１１０は、光学系１１０中の焦点面１７０上にターゲット１４０の光学画像を合焦させるために用いる。焦点面１７０上に形成されたターゲット１４０の光学画像は、互いに平行な複数の列光学画像（ｒｏｗ  ｐｏｒｔｉｏｎｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｏｐｔｉｃａｌ  ｉｍａｇｅ）（例えば、列光学画像１７１〜１７３）を含む。言い換えれば、焦点面１７０の結像は、シーケンス状の列画像に分けることができる。中継モジュール１３０は、選択的にこれら複数の列光学画像のなかの１つをハイパー分光器１２０へ伝達させるために用いる。
【００２５】
上述の光学系１１０は、少なくとも１つの対物レンズを含むが、当業者であれば分かるように、可視ターゲットのサイズ、ターゲットまでの距離など、実際の様々な条件に応じて光学系１１０の実施方式を柔軟に選択することができる。例えば、光学系１１０は、顕微鏡、望遠鏡、光学レンズなどの光学素子でもよい。
【００２６】
ここで、図１に示すように、中継モジュール１３０は、中継レンズ２１０を含んでもよい。図１に示すように、中継レンズ２１０は、位置１３２にあるときにハイパー分光器１２０へ列光学画像１７２を伝達させ、位置１３１にあるときにハイパー分光器１２０へ列光学画像１７１を伝達させ、位置１３３にあるときにハイパー分光器１２０へ列光学画像１７３を伝達させることができる。このように、中継モジュール１３０において、これら複数の列光学画像がハイパー分光器１２０に伝達された後、ハイパー分光器１２０によりターゲット１４０全体の画像が取りだされ、ターゲット１４０全体のスペクトル情報を解析することができる。以下、上述の中継モジュール１３０を詳細かつ完全に説明する。図２を参照する。図２は、本発明の一の実施形態にかかる中継モジュール１３０を示す模式図である。図２に示すように、中継モジュール１３０は、中継レンズ２１０と、スライドレール２２２、ステッピングモータ２２４および計算機２２６を含む微動装置とを含む。中継レンズ２１０は、上述の焦点面上の複数の列光学画像のなかの１つをハイパー分光器１２０へ伝達するために用いる。微動装置は、中継レンズ２１０を移動させるために用いる。
【００２７】
本実施形態では、中継レンズ２１０により列光学画像をある箇所から別の箇所へ伝達させるが、列光学画像自体のサイズは変化させない。これにより、光路差の問題を大幅に改善し、光学画像の品質を向上させることができる。
【００２８】
以下、上述の微動装置を詳細かつ完全に説明する。図２を参照する。図２に示すように、スライドレール２２２は、中継レンズ２１０に接続され、スライドレール２２２の長さ方向は、上述の列光学画像に対して平行である。計算機２２６は、ステッピングモータ２２４を制御するために用いる。ステッピングモータ２２４は、中継レンズ２１０を駆動し、スライドレールに沿って移動させるために用いる。
【００２９】
本実施形態において、ステッピングモータ２２４は、中継レンズ２１０の移動速度および変異量を制御するために用いる。また、中継レンズ２１０は、スライドレール２２２の長さ方向に対し平行に往復移動を行うことが可能である。これにより、中継レンズ２１０は、列光学画像の方向に対し平行で、異なる位置において、ハイパー分光器１２０へ焦点面上の異なる列光学画像を伝達させることができる。
【００３０】
ここで、上述の微動装置は単なる一例であり、本発明を何ら限定するものではない。つまり、当業者であれば分かるように、中継レンズ２１０を移動させることができれば、圧電材料、超小型電子機械システムまたはその他移動装置など、微動装置の具体的な実施方式を必要に応じて選択することができる。
【００３１】
以下、上述のハイパー分光器１２０を詳細かつ完全に説明する。図３は、本発明の一の実施形態にかかるハイパー分光器を示す模式図である。図３に示すように、ハイパー分光器１２０は、スリット３１５を有する空間窓（ｓｐａｔｉａｌ  ｗｉｎｄｏｗ）３１０と、分光器３２０と、受光器３３０と、処理器３４０とを含む。本実施形態において、空間窓３１０は、スリット３１５を介し、中継モジュール１３０により伝達された列光学画像を空間窓３１０に透過させる。分光器３２０は、スリット３１５を透過した列光学画像を回折し、２次元のハイパースペクトル画像（ｈｙｐｅｒ−ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｉｍａｇｅ）を生成する。受光器３３０は、このハイパースペクトル画像を電子信号に変換するために用い、ＣＣＤおよびＣＭＯＳのうちの少なくとも何れか１つを含む。処理器３４０は、この電子信号を基にハイパースペクトル画像の解析を行う。
【００３２】
このように、ハイパー分光器１２０は、列光学画像の全てを取りだした後、ターゲット１４０全体のハイパースペクトル画像を解析することができる。
【００３３】
上述の分光器３２０は、光の波長に応じて屈折率が異なるという特性を利用して分光を行う。以下、図４〜図６を基に、上述の分光器３２０の３種類の実施形態を詳細かつ完全に説明する。
【００３４】
図４を参照する。図４は、本発明の一の実施形態にかかる分光器３２０を示す模式図である。図４に示すように、分光器３２０は、コリメートレンズ４１０、第１のプリズム４２０、透過格子４３０、第２のプリズム４４０およびフォーカスレンズ４５０を含む。コリメートレンズ４１０は、スリット３１５を透過する列光学画像をコリメートするために用いる。第１のプリズム４２０は、コリメートレンズ４１０によりコリメートされた列光学画像を屈折させるために用いる。透過格子４３０は、第１のプリズム４２０により屈折された列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成するために用いる。第２のプリズム４４０は、このハイパースペクトル画像を屈折させるために用いる。フォーカスレンズ４５０は、第２のプリズム４４０により屈折されたハイパースペクトル画像を受光器３３０上に合焦させるために用いる。
【００３５】
光学的側面から述べると、スリット３１５を透過した入射光をコリメートレンズ４１０により平行光に変換してから、この平行光が第１のプリズム４２０により屈折されてから透過格子４３０に進むと回折光に生成され、第２のプリズム４４０によりこの回折光が平行光に変換される。その後、この平行光をフォーカスレンズ４５０により受光器３３０上に集める。この透過格子４３０は、良好な偏光効率を有し、光線を透過させることが可能な格子である。
【００３６】
図５を参照する。図５は、本発明の他の実施形態にかかる分光器３２０を示す模式図である。図５に示すように、分光器３２０は、第１の凹面鏡５１０、反射格子５２０および第２の凹面鏡５３０を含む。第１の凹面鏡５１０は、スリット３１５を透過した列光学画像の反射およびコリメートを行うために用いる。第１の凹面鏡５１０により反射された列光学画像は、反射格子５２０により回折され、ハイパースペクトル画像が生成される。第２の凹面鏡５３０は、このハイパースペクトル画像を受光器３３０上に反射させるために用いる。
【００３７】
光学的側面から述べると、反射格子５２０は平面型反射格子である。そのため、まず、レンズまたは凹面鏡（例えば、第１の凹面鏡５１０）により、スリット３１５を透過した入射光を平行光に変換させることができる。この平行光は、反射格子５２０により回折光に分解された後、レンズ群または凹面鏡（例えば、第２の凹面鏡５３０）により、反射格子５２０により分解された回折光を受光器３３０上に集める。
【００３８】
図６を参照する。図６は、本発明のさらに他の実施形態にかかる分光器３２０を示す模式図である。図６に示すように、分光器３２０は凹状格子６１０を含む。凹状格子６１０は、スリット３１５を透過した列光学画像を回折させてハイパースペクトル画像を生成し、受光器３３０上に反射させる。
【００３９】
光学的側面から述べると、凹状格子６１０は、分光および集光の性能を備えているため、分光器３２０に必要な光学素子を有効に減らすことができる。そのため、ハイパー分光器１２０の体積を低減させることができる。
【００４０】
上述の実施形態から分かるように、本発明は、ハイパースペクトル走査装置を使用するときに、ターゲット、ハイパー分光器または光学系を移動させずに、ターゲット全体のハイパースペクトル画像を走査することができるため、使用上の利便性が大幅に向上する。さらに、ハイパー分光器または光学系を移動させる必要がないため、光路差が向上し、画質を向上させることができる。
【００４１】
以下、本発明の他の実施形態に基づいてハイパースペクトル走査方法を説明する。このハイパースペクトル走査方法は、ハイパースペクトル走査装置に適用することができる以外に、撮影測量術の撮像装置またはそれに類似した技術に広く利用することもできる。以下、図７および図８に基づいて、ハイパースペクトル走査方法の実施形態を説明する。
【００４２】
図７を参照する。図７は、本発明の一の実施形態にかかるハイパースペクトル走査方法を示す流れ図である。図７に示すように、このハイパースペクトル走査方法は、以下のステップを含む（本実施形態で述べるステップは、特にその順番が説明されている場合を除き、実際の必要に応じて順番を前後に入れ替えることができる上、それらのステップの全てや一部を同時に実行することもできる）。
【００４３】
ステップ７１０：焦点面上にターゲットの光学画像を合焦させ、この焦点面に形成された光学画像をシーケンス状の列光学画像に分割する。
ステップ７２０：複数の列光学画像のうちの１つを選択する。
ステップ７３０：選択された列光学画像を取りだす。
ステップ７４０：列光学画像全ての走査が完了したか否かを判断する。
ステップ７５０：選択された列光学画像を取りだす。
【００４４】
ステップ７２０では、複数の列光学画像の方向に対して平行に中継レンズを移動させ、複数の列光学画像のうちの１つを選択する。ここで、中継レンズは、列光学画像をある箇所から別の箇所へ伝達させるが、列光学画像自体のサイズは変化しない。また、中継レンズは、これら複数の列光学画像の方向で異なる位置にあるため、この焦点面上の異なる列光学画像を別の箇所へ伝達させることができる。これにより、光路差の問題が改善され、光学画像の品質を向上させることができる。
【００４５】
続いて、ステップ７３０において、上述の中継レンズにより伝達された列光学画像を取りだして解析を行う。このように、中継レンズにより逐一伝達される複数の列光学画像全てを取りだして全ターゲットの画像を得ると、全ターゲットのスペクトル情報の解析を行うことができる。
【００４６】
図８を参照する。図８は、ステップ７３０を示す流れ図である。図８に示すように、ステップ７３０は、以下の多数のサブステップを含む（本実施形態で述べるサブステップは、特にその順番が説明されている場合を除き、実際の必要に応じて順番を前後に入れ替えることができる上、それらステップの全てまたは一部を同時に実行することもできる）。
【００４７】
サブステップ７３１：選択された列光学画像をスリットに透過させる。
サブステップ７３２：スリットを透過した列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成する。
サブステップ７３３：ＣＣＤおよびＣＭＯＳのうちの少なくとも何れか１つを含む受光器によりハイパースペクトル画像を電子信号に変換させる。
サブステップ７３４：電子信号を基に、ハイパースペクトル画像を読取る。
【００４８】
このように、サブステップ７３１〜７３４を繰り返して列光学画像の全てを取りだすと、ターゲット１４０のハイパースペクトル画像の解析を行うことができる。
【００４９】
上述のサブステップ７３２では、光の波長に応じて屈折率が異なる特性を利用し、分光を行う。以下、サブステップ７３２の３つの方式を詳細かつ完全に説明する。
【００５０】
サブステップ７３２の第１の方式は、以下のステップを順次行う。
（１ａ）スリットを透過した列光学画像をコリメートさせる。
（１ｂ）コリメートされた列光学画像を屈折させる。
（１ｃ）屈折された列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成する。
（１ｄ）ハイパースペクトル画像を屈折させる。
（１ｅ）受光器上に、屈折されたハイパースペクトル画像を合焦させる。
【００５１】
光学的側面から述べると、スリットを透過した入射光を平行光に変換した後に屈折を行い、この屈折された平行光を回折光に分解する。続いて、この回折光を平行光に変換した後、この平行光を受光器上に集める。
【００５２】
サブステップ７３２の第２の方式は、以下のステップを順次行う。
（２ａ）スリットを透過した列光学画像の反射およびコリメートを行う。
（２ｂ）反射およびコリメートが行われた列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成する。
（２ｃ）受光器上にハイパースペクトル画像を反射させる。
【００５３】
光学的側面から述べると、まず、スリットを透過した入射光を平行光に変換させる。そして、反射された平行光を回折光に分解してから、この回折光を受光器上に集める。
【００５４】
サブステップ７３２の第３の方式は、以下のステップを行う。
（３ａ）スリットを透過した列光学画像を回折し、ハイパースペクトル画像を生成して受光器上に反射させる。
【００５５】
光学的側面から述べると、スリットを透過した入射光の分光および集光を行うことにより、サブステップ７３２に必要なステップを行うことができる。
【００５６】
以上の説明から明らかなように、本発明のハイパースペクトル走査装置およびその方法は、中継レンズを往復移動させることが可能な機構を利用することにより、ターゲット全体のハイパースペクトル画像を走査し、使用上の利便性を大幅に向上させることができる。また、ターゲット、ハイパー分光器または光学系を移動させる必要がないため、光路差および画質を向上させることができる。
【００５７】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることができることは同業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一の実施形態にかかるハイパースペクトル走査装置を示す模式図である。
【図２】本発明の一の実施形態にかかる中継モジュールを示す模式図である。
【図３】本発明の一の実施形態にかかるハイパー分光器を示す模式図である。
【図４】本発明の一の実施形態にかかる分光器を示す模式図である。
【図５】本発明の他の実施形態にかかる分光器を示す模式図である。
【図６】本発明のさらに他の実施形態にかかる分光器を示す模式図である。
【図７】本発明の一の実施形態にかかるハイパースペクトル走査方法を示す流れ図である。
【図８】図７のステップ７３０の流れ図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１０  光学系、１２０  ハイパー分光器、１３０  中継モジュール、１３１、１３２、１３３  位置、１４０  ターゲット、１７０  焦点面、１７２、１７３  列光学画像、２１０  中継レンズ、２２２  スライドレール、２２４  ステッピングモータ、２２６  計算機、３１０  空間窓、３１５  スリット、３２０  分光器、３３０  受光器、３４０  処理器、４１０  コリメートレンズ、４２０  第１のプリズム、４３０  透過格子、４４０  第２のプリズム、４５０  フォーカスレンズ、５１０  第１の凹面鏡、５２０  反射格子、５３０  第２の凹面鏡、６１０  凹状格子
【図１】
2010060548.tif 000003
【図２】
2010060548.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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