(57)【要約】【課題】入射角制限手段、分光素子、及び撮像素子の理想中心軸が一致した分光カメラ、及びアライメント調整方法を提供する。【解決手段】分光カメラは、入射角制限手段と第一アライメントマーク１２１Ｍが設けられた光入射部１２１と、第二アライメントマーク５Ｍが設けられた波長可変干渉フィルター５と、撮像素子１２３と第三アライメントマーク１２４Ｍが設けられる回路基板１２４と、を備え、各構成における機械的中心軸と理想中心軸とのずれ量及び回転角が測定されており、各理想中心軸が一致するように、第一アライメントマーク１２１Ｍ及び第二アライメントマーク５Ｍの相対位置が調整され、第二アライメントマーク５Ｍ及び第三アライメントマーク１２４Ｍの相対位置が調整されている。【選択図】図６
2014187576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子と、
前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段と、を備え、
前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、
前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、
前記入射角制限手段における前記機械的中心軸から、当該入射角制限手段の機械的中心軸と当該入射角制限手段において所定の理想角度で入射光を制限する位置を通る第一理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸と、前記分光素子における前記機械的中心軸から、当該分光素子の機械的中心軸と当該分光素子における透過波長域の中心波長の光を透過する位置を通る第二理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸とが一致している
ことを特徴とする分光カメラ。
【請求項２】
入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子と、
前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段と、
前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子と、を備え、
前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、
前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、
前記撮像素子は、当該撮像素子の機械的中心軸を示す第三アライメントマークを有し、
前記入射角制限手段における前記機械的中心軸から、当該入射角制限手段の前記機械的中心軸と当該入射角制限手段において所定の理想角度で入射光を制限する位置を通る第一理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸と、前記分光素子における前記機械的中心軸から、当該分光素子の前記機械的中心軸と当該分光素子における透過波長域の中心波長の光を透過する位置を通る第二理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸とが一致し、
前記撮像素子における前記機械的中心軸から、当該撮像素子における前記機械的中心軸と当該撮像素子において所定の理想感度で入射光を受光する位置を通る所定の第三理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸と、前記分光素子における前記機械的中心軸から、当該分光素子における前記機械的中心軸と前記第二理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸と、が一致している
ことを特徴とする分光カメラ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の分光カメラにおいて、
前記分光素子は、入射した光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、入射した光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部とを備えている
ことを特徴とする分光カメラ。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の分光カメラにおいて、
前記入射角制限手段を保持する第一マウント部と、前記第一マウント部が固定される第二マウント部とを備え、
前記第一マウント部には、凹球面を有する第一係合部が設けられ、
前記第二マウント部には、前記第一係合部の前記凹球面に当接する凸球面を有する第二係止部が設けられ、
前記凸球面及び前記凹球面の曲率中心点は、前記撮像素子と前記第三理想中心軸との交点である
ことを特徴とする分光カメラ。
【請求項５】
入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子、及び前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段、及び前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子を備えた分光カメラにおける前記分光素子、前記入射角制限手段、及び前記撮像素子のアライメント調整方法であって、
前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、
前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、
前記撮像素子は、当該撮像素子の機械的中心軸を示す第三アライメントマークを有し、
当該アライメント調整方法は、
前記入射角制限手段の前記機械的中心軸と、当該入射角制限手段において理想角度で入射光を制限する位置を示す第一理想中心軸とのずれ量及び回転角である第一調整量を測定し、
前記分光素子の前記機械的中心軸と、当該分光素子において透過光のうち中心波長の光を透過する位置を示す第二理想中心軸とのずれ量及び回転角である第二調整量を測定し、
前記撮像素子の前記機械的中心軸と、当該撮像素子において所定の設定感度で入射光を受光する位置を示す第三理想中心軸とのずれ量及び回転角である第三調整量を測定し、
前記第一調整量及び前記第二調整量に応じて、前記第一理想中心軸と前記第二理想中心軸とが一致するように前記第一アライメントマーク及び前記第二アライメントマークの相対位置を調整し、
前記第二調整量及び前記第三調整量に応じて、前記第二理想中心軸と前記第三理想中心軸とが一致するように前記第二アライメントマーク及び前記第三アライメントマークの相対位置を調整する
ことを特徴とするアライメント調整方法。
【請求項６】
入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子、及び前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段、及び前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子を備えた分光カメラにおける前記分光素子、前記入射角制限手段、及び前記撮像素子のアライメント調整方法であって、
前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、
前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、
前記撮像素子は、当該撮像素子の機械的中心軸を示す第三アライメントマークを有し、
当該アライメント調整方法は、
前記入射角制限手段の前記機械的中心軸と、当該入射角制限手段において理想角度で入射光を制限する位置を示す第一理想中心軸とのずれ量及び回転角である第一調整量を測定し、
前記分光素子の前記機械的中心軸と、当該分光素子において透過光のうち中心波長の光を透過する位置を示す第二理想中心軸とのずれ量及び回転角である第二調整量を測定し、
前記撮像素子の前記機械的中心軸と、当該撮像素子において所定の設定感度で入射光を受光する位置を示す第三理想中心軸とのずれ量及び回転角である第三調整量を測定し、
前記第一調整量及び前記第二調整量に応じて、前記第一理想中心軸と前記第二理想中心軸とが一致するように前記第一アライメントマーク及び前記第二アライメントマークの相対位置を調整し、
前記第一調整量及び前記第三調整量に応じて、前記第一理想中心軸と前記第三理想中心軸とが一致するように前記第一アライメントマーク及び前記第三アライメントマークの相対位置を調整する
ことを特徴とするアライメント調整方法。
【請求項７】
入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子、及び前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段、及び前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子を備えた分光カメラにおける前記分光素子、前記入射角制限手段、及び前記撮像素子のアライメント調整方法であって、
前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、
前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、
前記撮像素子は、当該撮像素子の機械的中心軸を示す第三アライメントマークを有し、
当該アライメント調整方法は、
前記入射角制限手段の前記機械的中心軸と、当該入射角制限手段において理想角度で入射光を制限する位置を示す第一理想中心軸とのずれ量及び回転角である第一調整量を測定し、
前記分光素子の前記機械的中心軸と、当該分光素子において透過光のうち中心波長の光を透過する位置を示す第二理想中心軸とのずれ量及び回転角である第二調整量を測定し、
前記撮像素子の前記機械的中心軸と、当該撮像素子において所定の設定感度で入射光を受光する位置を示す第三理想中心軸とのずれ量及び回転角である第三調整量を測定し、
前記第一調整量及び前記第三調整量に応じて、前記第一理想中心軸と前記第三理想中心軸とが一致するように前記第一アライメントマーク及び前記第三アライメントマークの相対位置を調整し、
前記第二調整量及び前記第三調整量に応じて、前記第二理想中心軸と前記第三理想中心軸とが一致するように前記第二アライメントマーク及び前記第三アライメントマークの相対位置を調整する
ことを特徴とするアライメント調整方法。
【請求項８】
入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子と、
前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段と、
前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子と、を備え、
前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段において所定の理想角度で入射光を制限する位置を通る第一理想中心軸と前記入射角制限手段との位置関係を規定する第一アライメントマークを有し、前記第一理想中心軸と前記入射角制限手段との位置関係は、前記入射角制限手段の個体によって異なり、
前記分光素子は、当該分光素子における透過波長域の中心波長の光を透過する位置を通る第二理想中心軸と前記分光素子との位置関係を規定する第二アライメントマークを有し、前記第二理想中心軸と前記分光素子の位置関係は、前記分光素子の個体によって異なり、
前記撮像素子は、当該撮像素子において所定の理想感度で入射光を受光する位置を通る第三理想中心軸と前記撮像素子との相対的位置関係を規定する第三アライメントマークを有し、前記第三理想中心軸と前記撮像素子の位置関係は、前記撮像素子の個体によって異なり、
前記第一理想中心軸、前記理想第二中心軸、及第三理想中心軸が重なっている
ことを特徴とする分光カメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分光カメラ、及びアライメント調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、撮像対象の分光画像を撮像する分光カメラが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の分光カメラは、レンズユニットから入射した光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）に入射させて画像を撮像する。また、レンズユニットは、対物レンズ、結像レンズ、及びこれらのレンズ間に配置される波長可変干渉フィルターを備えている。そして、波長可変干渉フィルターの反射膜間の寸法を、アクチュエーターを用いて変化させることで、透過波長を選択し、選択された波長の分光画像をＣＣＤにより撮像する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７７７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、波長可変干渉フィルターのような分光素子を用いて入射光から所定の目標波長の光を選択して透過させる場合、厳密に目標波長の光のみを透過させることは困難であり、実際には、目標波長を測定中心波長とした所定帯域の光が透過される。ここで、分光素子において、目標波長（測定中心波長）の光が通過する理想中心軸と、分光素子の実際の機械的な中心軸とが異なる場合がある。
また、波長可変干渉フィルターのように入射光を垂直に入射させる必要がある分光素子を用いる場合、例えばテレセントリック光学系や、ＬＣＦ（ライトコントロールフィルム）等の入射角を制限する入射角制限手段を備えることが好ましい。ここで、このような入射角制限手段においても、面内ばらつきがあり、入射角制限特性（例えば、入射角を制限可能な角度）にばらつきが生じる場合があり、入射角制限手段の機械的中心軸と、入射光を所望の角度で制限可能な理想中心軸とが異なる場合がある。
【０００６】
一方、上記特許文献１に記載のような分光カメラでは、通常、入射角制限手段の機械的中心軸と、ＣＣＤ等の撮像素子の機械的中心軸と、分光素子の機械的中心軸とを合わせるようにアライメント調整を実施し、当該分光カメラが組み立てられる。しかしながら、上述のように、入射角制限手段や分光素子において、機械的中心軸と理想中心軸とにずれがある場合、分光カメラにおいて、高精度な分光画像を取得することができないという課題がある。
【０００７】
本発明は、入射角制限手段、分光素子、及び撮像素子の理想中心軸が一致した分光カメラ、及びアライメント調整方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の分光カメラは、入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子と、前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段と、を備え、前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、前記入射角制限手段における前記機械的中心軸から、当該入射角制限手段の機械的中心軸と当該入射角制限手段において所定の理想角度で入射光を制限する位置を通る第一理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸と、前記分光素子における前記機械的中心軸から、当該分光素子の機械的中心軸と当該分光素子における透過波長域の中心波長の光を透過する位置を通る第二理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸とが一致していることを特徴とする。
【０００９】
本発明において、入射角制限手段の機械的中心軸とは、当該入射角制限手段を光入射方向から見た平面視における当該光通過領域の中心点を通る仮想軸である。同様に、分光素子の機械的中心とは、当該分光素子を光入射方向から見た平面視において、入射光を分光する分光領域の中心点を通る仮想軸である。
本発明では、入射角制限手段の機械的中心軸と第一理想中心軸とのずれ量及び回転角を第一調整量として、分光素子の機械的中心軸と第二理想中心軸とのずれ量及び回転角を第二調整量として測定しておく。
ここで、第一アライメントマークと第二アライメントマークとを一致させると、入射角制限手段の機械的中心軸と、分光素子の機械的中心軸とを一致させることになる。これに対して本発明では、第一アライメントマークから第一調整量のずれ量及び回転角だけずれた軸と、第二アライメントマークから第二調整量のずれ量及び回転角だけずれた軸を合わせてアライメント調整を行う。これにより、本発明では、第一理想中心軸と第二理想中心軸とが一致している。
したがって、本発明の分光カメラでは、入射角制限手段、及び分光素子の各理想中心軸が揃うことになり、取得された分光画像の中心座標近傍における測定精度を向上させることができ、高精度な分光画像を撮像することが可能となる。
【００１０】
本発明の分光カメラは、入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子と、前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段と、前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子と、を備え、前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、前記撮像素子は、当該撮像素子の機械的中心軸を示す第三アライメントマークを有し、前記入射角制限手段における前記機械的中心軸から、当該入射角制限手段の前記機械的中心軸と当該入射角制限手段において所定の理想角度で入射光を制限する位置を通る第一理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸と、前記分光素子における前記機械的中心軸から、当該分光素子の前記機械的中心軸と当該分光素子における透過波長域の中心波長の光を透過する位置を通る第二理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸とが一致し、前記撮像素子における前記機械的中心軸から、当該撮像素子における前記機械的中心軸と当該撮像素子において所定の理想感度で入射光を受光する位置を通る所定の第三理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸と、前記分光素子における前記機械的中心軸から、当該分光素子における前記機械的中心軸と前記第二理想中心軸とのずれ量及び回転角ずれた軸と、が一致していることを特徴とする。
【００１１】
本発明において、撮像素子の機械的中心軸とは、撮像された画像の中心画素に対応する点を通る仮想軸である。
本発明では、上記発明に加え、さらに、撮像素子の機械的中心軸と第三理想中心軸とのずれ量及び回転角を第三調整量として測定しておく。
そして、分光素子及び撮像素子のアライメント調整においても、上記入射角制限手段及び分光素子のアライメント調整と同様に、第二調整量及び第三調整量を用いて、第二アライメントマークと第三アライメントマークとの相対位置を調整することで、第二理想中心軸と第三理想中心軸とが一致している。
したがって、本発明の分光カメラでは、入射角制限手段、分光素子、及び撮像素子の各理想中心軸が揃うことになり、取得された分光画像の中心座標近傍における測定精度をさらに向上させることができ、高精度な分光画像を撮像することが可能となる。
【００１２】
本発明の分光カメラにおいて、前記分光素子は、入射した光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第一反射膜と、前記第一反射膜に対向し、入射した光の一部を反射し少なくとも一部を透過する第二反射膜と、前記第一反射膜及び前記第二反射膜間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部とを備えていることが好ましい。
本発明では、分光素子として一対の反射膜間に入射光を入射させ、多重干渉により選択された波長を透過させる波長可変型のファブリーペローエタロンが用いられる。
このようなファブリーペローエタロンでは、反射膜間のギャップ寸法を変化させることで、複数の波長に対応した分光画像を取得することができる。また、ファブリーペローエタロンでは、透過波長域の中心波長の光が主に透過する点を、設定点とし、当該設定点を理想中心軸として設定する。これにより、取得された分光画像の中心座標近傍における測定精度を向上させることができ、高精度な分光画像を撮像することが可能となる。
また、ファブリーペローエタロンを用いる場合、例えばＡＯＴＦ（音響光学チューナブルフィルター）やＬＣＴＦ（液晶チューナブルフィルター）等のような大型の分光素子を用いる場合に比べて、小型化が可能となり、分光カメラの小型化を促進できる。
【００１３】
本発明の分光カメラにおいて、前記入射角制限手段を保持する第一マウント部と、前記第一マウント部が固定される第二マウント部とを備え、前記第一マウント部には、凹球面を有する第一係合部が設けられ、前記第二マウント部には、前記第一係合部の前記凹球面に当接する凸球面を有する第二係止部が設けられ、前記凸球面及び前記凹球面の曲率中心点は、前記撮像素子と前記第三理想中心軸との交点であることが好ましい。
本発明では、第一係合部の凹球面の曲率中心点及び、第二係合部の凸球面の曲率中心点が、それぞれ撮像素子の理想中心点（撮像素子の第三理想中心軸上の点）に一致している。このような構成では、第二係合部に対する第一係合部の係合位置を変化させることで、第一マウント部に保持される入射角制限手段の光軸方向を調整することができ、当該入射角制限手段の光軸上に撮像素子の理想中心点に位置するように調整することで、入射角制限手段から入射した光を精度よく撮像素子で結像させることができる。
【００１４】
本発明のアライメント調整方法は、入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子、及び前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段、及び前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子を備えた分光カメラにおける前記分光素子、前記入射角制限手段、及び前記撮像素子のアライメント調整方法であって、前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、前記撮像素子は、当該撮像素子の機械的中心軸を示す第三アライメントマークを有し、当該アライメント調整方法は、前記入射角制限手段の前記機械的中心軸と、当該入射角制限手段において理想角度で入射光を制限する位置を示す第一理想中心軸とのずれ量及び回転角である第一調整量を測定し、前記分光素子の前記機械的中心軸と、当該分光素子において透過光のうち中心波長の光を透過する位置を示す第二理想中心軸とのずれ量及び回転角である第二調整量を測定し、前記撮像素子の前記機械的中心軸と、当該撮像素子において所定の設定感度で入射光を受光する位置を示す第三理想中心軸とのずれ量及び回転角である第三調整量を測定し、前記第一調整量及び前記第二調整量に応じて、前記第一理想中心軸と前記第二理想中心軸とが一致するように前記第一アライメントマーク及び前記第二アライメントマークの相対位置を調整し、前記第二調整量及び前記第三調整量に応じて、前記第二理想中心軸と前記第三理想中心軸とが一致するように前記第二アライメントマーク及び前記第三アライメントマークの相対位置を調整することを特徴とする。
【００１５】
本発明では、入射角制限手段の機械的中心軸と理想中心軸（第一理想中心軸）とのずれ量及び回転角である第一調整量、分光素子の機械的中心軸と理想中心軸（第二理想中心軸）とのずれ量及び回転角である第二調整量、及び、撮像素子の機械的中心軸と理想中心軸（第三理想中心軸）とのずれ量及び回転角である第三調整量を測定する。そして、第一調整量及び第二調整量を用いて、第一理想中心軸と第二理想中心軸とが一致するように、入射角制限手段の第一アライメントマークと、分光素子の第二アライメントマークとの位置を調整する。また、第二調整量及び第三調整量を用いて、第二理想中心軸と第三理想中心軸とが一致するように、分光素子の第二アライメントマークと、撮像素子の第三アライメントマークとの位置を調整する。
これにより、上述した発明と同様、入射角制限手段、分光素子、及び撮像素子の各理想中心軸を揃えることができ、高精度な分光画像を撮像可能な分光カメラを組み立てることができる。
【００１６】
本発明のアライメント調整方法は、入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子、及び前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段、及び前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子を備えた分光カメラにおける前記分光素子、前記入射角制限手段、及び前記撮像素子のアライメント調整方法であって、前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、前記撮像素子は、当該撮像素子の機械的中心軸を示す第三アライメントマークを有し、当該アライメント調整方法は、前記入射角制限手段の前記機械的中心軸と、当該入射角制限手段において理想角度で入射光を制限する位置を示す第一理想中心軸とのずれ量及び回転角である第一調整量を測定し、前記分光素子の前記機械的中心軸と、当該分光素子において透過光のうち中心波長の光を透過する位置を示す第二理想中心軸とのずれ量及び回転角である第二調整量を測定し、前記撮像素子の前記機械的中心軸と、当該撮像素子において所定の設定感度で入射光を受光する位置を示す第三理想中心軸とのずれ量及び回転角である第三調整量を測定し、前記第一調整量及び前記第二調整量に応じて、前記第一理想中心軸と前記第二理想中心軸とが一致するように前記第一アライメントマーク及び前記第二アライメントマークの相対位置を調整し、前記第一調整量及び前記第三調整量に応じて、前記第一理想中心軸と前記第三理想中心軸とが一致するように前記第一アライメントマーク及び前記第三アライメントマークの相対位置を調整することを特徴とする。
【００１７】
本発明では、上記発明と同様、第一調整量及び第二調整量を用いて、第一理想中心軸と第二理想中心軸とが一致するように、入射角制限手段の第一アライメントマークと、分光素子の第二アライメントマークとの位置を調整する。一方、第一調整量及び第三調整量を用いて、第一理想中心軸と第三理想中心軸とが一致するように、入射角制限手段の第一アライメントマークと、撮像素子の第三アライメントマークとの位置を調整する。この場合でも、上記発明と同様に、入射角制限手段、分光素子、及び撮像素子の各理想中心軸が揃えることができ、高精度な分光画像を撮像可能な分光カメラを組み立てることができる。
【００１８】
本発明のアライメント調整方法は、入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子、及び前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段、及び前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子を備えた分光カメラにおける前記分光素子、前記入射角制限手段、及び前記撮像素子のアライメント調整方法であって、前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段の機械的中心軸を示す第一アライメントマークを有し、前記分光素子は、当該分光素子の機械的中心軸を示す第二アライメントマークを有し、前記撮像素子は、当該撮像素子の機械的中心軸を示す第三アライメントマークを有し、当該アライメント調整方法は、前記入射角制限手段の前記機械的中心軸と、当該入射角制限手段において理想角度で入射光を制限する位置を示す第一理想中心軸とのずれ量及び回転角である第一調整量を測定し、前記分光素子の前記機械的中心軸と、当該分光素子において透過光のうち中心波長の光を透過する位置を示す第二理想中心軸とのずれ量及び回転角である第二調整量を測定し、前記撮像素子の前記機械的中心軸と、当該撮像素子において所定の設定感度で入射光を受光する位置を示す第三理想中心軸とのずれ量及び回転角である第三調整量を測定し、前記第一調整量及び前記第三調整量に応じて、前記第一理想中心軸と前記第三理想中心軸とが一致するように前記第一アライメントマーク及び前記第三アライメントマークの相対位置を調整し、前記第二調整量及び前記第三調整量に応じて、前記第二理想中心軸と前記第三理想中心軸とが一致するように前記第二アライメントマーク及び前記第三アライメントマークの相対位置を調整することを特徴とする。
【００１９】
本発明では、第一調整量及び第三調整量を用いて、第一理想中心軸と第三理想中心軸とが一致するように、入射角制限手段の第一アライメントマークと、撮像素子の第三アライメントマークとの位置を調整する。また、第二調整量及び第三調整量を用いて、第二理想中心軸と第三理想中心軸とが一致するように、分光素子の第二アライメントマークと、撮像素子の第三アライメントマークとの位置を調整する。この場合でも、上記発明と同様に、入射角制限手段、分光素子、及び撮像素子の各理想中心軸が揃えることができ、高精度な分光画像を撮像可能な分光カメラを組み立てることができる。
【００２０】
本発明の分光カメラは、入射光から所定波長の光を選択して透過させる分光素子と、前記分光素子に入射する入射光の入射角を所定角度以下に制限する入射角制限手段と、前記分光素子を透過した光を受光する撮像素子と、を備え、前記入射角制限手段は、当該入射角制限手段において所定の理想角度で入射光を制限する位置を通る第一理想中心軸と前記入射角制限手段との位置関係を規定する第一アライメントマークを有し、前記第一理想中心軸と前記入射角制限手段との位置関係は、前記入射角制限手段の個体によって異なり、前記分光素子は、当該分光素子における透過波長域の中心波長の光を透過する位置を通る第二理想中心軸と前記分光素子との位置関係を規定する第二アライメントマークを有し、前記第二理想中心軸と前記分光素子の位置関係は、前記分光素子の個体によって異なり、前記撮像素子は、当該撮像素子において所定の理想感度で入射光を受光する位置を通る第三理想中心軸と前記撮像素子との相対的位置関係を規定する第三アライメントマークを有し、前記第三理想中心軸と前記撮像素子の位置関係は、前記撮像素子の個体によって異なり、前記第一理想中心軸、前記理想第二中心軸、及第三理想中心軸が重なっていることを特徴とする。
【００２１】
本発明では、上記発明と同様に、入射角制限手段における第一理想中心軸と、分光素子における第二理想中心軸と、撮像素子における第三理想中心軸とが重なり一致している。このため、本発明の分光カメラでは、入射角制限手段、分光素子、及び撮像素子の各理想中心軸が揃うことになり、取得された分光画像の中心座標近傍における測定精度を向上させることができ、高精度な分光画像を撮像することが可能となる。
なお、本発明では、第一アライメントマークにより、入射角制限手段と第一理想中心軸との位置関係が規定されていればよく、第二アライメントマークにより、分光素子と第二理想中心軸との位置関係が規定されていればよく、第三アライメントマークにより、撮像素子と第三理想中心軸との位置関係が規定されていればよい。つまり、第一アライメントマークが入射角制限手段における機械的中心軸を示すマークでなくともよく、第二アライメントマークが分光素子における機械的中心軸を示すマークでなくともよく、第三アライメントマークが撮像素子における機械的中心軸を示すマークでなくともよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第一実施形態の分光カメラの正面構成を示す斜視図。
【図２】第一実施形態の分光カメラの内部の概略構成を示す図。
【図３】第一実施形態の分光カメラにおいて波長可変干渉フィルターの概略を示す平面図。
【図４】図３におけるＩＶ−ＩＶ線における断面図。
【図５】第一実施形態の分光カメラにおけるアライメント調整方法を示すフローチャート。
【図６】第一実施形態の分光カメラのアライメント調整方法を説明するための図。
【図７】第一実施形態における第一アライメント工程を説明するための図。
【図８】第一実施形態における第二アライメント工程を説明するための図。
【図９】第一実施形態の第一変形例におけるアライメント調整方法を示すフローチャート。
【図１０】第一実施形態の第二変形例におけるアライメント調整方法を説明するための図。
【図１１】第一実施形態の第二変形例におけるアライメント調整方法のフローチャート。
【図１２】第一実施形態の第三変形例におけるアライメント調整方法を説明するための図。
【図１３】第一実施形態の第三変形例におけるアライメント調整方法のフローチャート。
【図１４】第二実施形態における光入射部の概略を示す平面図。
【図１５】第二実施形態における光入射部の取付構造の概略を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
［第一実施形態］
以下、本発明に係る第一実施形態に係る分光カメラについて、図面に基づいて説明する。
［分光カメラの概略構成］
図１は、第一実施形態の分光カメラの正面構成を示す斜視図である。図２は、分光カメラの内部の概略構成を示す概略図である。
分光カメラ１０は、本発明の分光カメラであり、撮像対象の複数波長に対する分光画像を撮像する装置である。
本実施形態の分光カメラ１０は、図１及び図２に示すように、筐体１１と、撮像モジュール１２と、ディスプレイ（図示略）と、操作部１３と、を含んで構成されている。
【００２４】
［筐体の構成］
筐体１１は、例えば厚み寸法が１〜２ｃｍ程度で、衣服のポケット等により容易に収納可能な薄型箱状に形成されている。この筐体１１は、撮像モジュール１２が配置される撮像窓１１１を備えている。また、筐体１１の一部には、操作部１３（例えばシャッターボタン等）が設けられている。
【００２５】
（操作部の構成）
操作部１３は、上述のように、筐体１１に設けられるシャッターボタンや、ディスプレイに設けられるタッチパネル等により構成される。ユーザーにより入力操作が行われると、操作部１３は、入力操作に応じた操作信号を回路基板１２４に出力する。
【００２６】
［撮像モジュールの構成］
撮像モジュール１２は、撮像窓１１１に臨んで設けられる光入射部１２１と、撮像窓１１１に臨んで設けられる光源部１２２と、波長可変干渉フィルター５（分光素子）と、入射光を受光する撮像素子１２３が設けられた回路基板１２４とを備えている。
【００２７】
（光入射部の構成）
光入射部１２１は、図２に示すように、複数のレンズにより構成されている。この光入射部１２１は、複数のレンズ１２１Ｌｎにより構成されたテレセントリック光学系を有し、視野角を所定角度以下に制限し、視野角内の検査対象物の像を、撮像素子１２３に結像する。すなわち、光入射部１２１は、本発明における視野角制限手段を構成する。このようなテレセントリック光学系では、入射光の光軸を主光線に対して平行な方向に揃えることができ、後述する波長可変干渉フィルター５の固定反射膜５４や可動反射膜５５に対して垂直に入射させることが可能となる。また、テレセントリック光学系を構成するレンズ１２１Ｌｎの焦点位置には、絞りが設けられ、例えばユーザー操作に応じて絞り径が制御されることで、視野角を制御することが可能となる。なお、テレセントリック光学系の各レンズ１２１Ｌｎや絞り等によって制限する入射光の入射角度は、レンズ設計等により異なるが、光学軸から２０度以下に制限されることが好ましい。
【００２８】
また、光入射部１２１には、その他、拡大縮小光学系が設けられることが好ましい。拡大縮小光学系が設けられることで、例えばユーザー操作に応じてレンズ間隔を調整することで、取得する画像の拡大縮小が可能となる。
なお、光入射部１２１、波長可変干渉フィルター５、及び撮像素子１２３が設けられた回路基板１２４の固定位置に関する詳細な説明は後述する。
【００２９】
（光源部の構成）
光源部１２２は、図１及び図２に示すように、撮像窓１１１の外周部に沿って、円環状に配列して配置される複数の光源１２２Ａ（ＬＥＤ）を備えている。なお、本実施形態では、光源１２２ＡとしてＬＥＤを例示するが、例えばレーザー光源等が用いられていてもよい。光源１２２ＡとしてＬＥＤやレーザー光源が用いられることで、光源部１２２の小型化、省電力化を図ることができる。
【００３０】
（波長可変干渉フィルターの構成）
図３は、波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線を断面した際の波長可変干渉フィルターの断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、ファブリーペローエタロンである。この波長可変干渉フィルター５は、例えば矩形板状の光学部材であり、厚み寸法が例えば５００μｍ程度に形成される固定基板５１と、厚み寸法が例えば２００μｍ程度に形成される可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などにより形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）により接合されることで、一体的に構成されている。
【００３１】
固定基板５１には、固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２には、可動反射膜５５が設けられている。これらの固定反射膜５４および可動反射膜５５は、反射膜間ギャップＧ１を介して対向配置されている。そして、波長可変干渉フィルター５には、この反射膜間ギャップＧ１のギャップ量を調整（変更）するのに用いられる静電アクチュエーター５６が設けられている。この静電アクチュエーター５６は、固定基板５１に設けられた固定電極５６１と、可動基板５２に設けられた可動電極５６２とにより構成されている。これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２を介して対向する。ここで、これらの固定電極５６１，可動電極５６２は、それぞれ固定基板５１及び可動基板５２の基板表面に直接設けられる構成であってもよく、他の膜部材を介して設けられる構成であってもよい。ここで、電極間ギャップＧ２のギャップ量は、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量より大きい。
また、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１（可動基板５２）の基板厚み方向から見た図３に示すようなフィルター平面視において、固定基板５１及び可動基板５２の平面中心点Ｏは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の中心点と一致し、かつ後述する可動部５２１の中心点と一致する。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１または可動基板５２の基板厚み方向から見た平面視、つまり、固定基板５１、接合膜５３、及び可動基板５２の積層方向から波長可変干渉フィルター５を見た平面視を、フィルター平面視と称する。
【００３２】
（固定基板の構成）
固定基板５１には、エッチングにより電極配置溝５１１および反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、固定電極５６１および可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
また、固定基板５１の頂点Ｃ１には、切欠部５１４が形成されており、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側に、後述する可動電極パッド５６４Ｐが露出する。
【００３３】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１の平面中心点Ｏを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成されている。この電極配置溝５１１の溝底面は、固定電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁の頂点Ｃ１，頂点Ｃ２に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
【００３４】
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、固定電極５６１が設けられている。より具体的には、固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられている。また、固定電極５６１上に、固定電極５６１及び可動電極５６２の間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１の外周縁から、頂点Ｃ２方向に延出する固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３の延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、回路基板１２４に接続される固定電極パッド５６３Ｐを構成する。
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。
【００３５】
反射膜設置部５１２は、上述したように、電極配置溝５１１と同軸上で、電極配置溝５１１よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、当該反射膜設置部５１２の可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａを備えている。
この反射膜設置部５１２には、図４に示すように、固定反射膜５４が設置されている。この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
【００３６】
また、固定基板５１の光入射面（固定反射膜５４が設けられない面）には、固定反射膜５４に対応する位置に反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜は、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、固定基板５１の表面での光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
【００３７】
そして、固定基板５１の可動基板５２に対向する面のうち、エッチングにより、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び電極引出溝５１１Ｂが形成されない面は、第一接合部５１３を構成する。この第一接合部５１３には、第一接合膜５３１が設けられ、この第一接合膜５３１が、可動基板５２に設けられた第二接合膜５３２に接合されることで、上述したように、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
【００３８】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、図３に示すようなフィルター平面視において、平面中心点Ｏを中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する保持部５２２と、保持部５２２の外側に設けられた基板外周部５２５と、を備えている。
また、可動基板５２には、図３に示すように、頂点Ｃ２に対応して、切欠部５２４が形成されており、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に、固定電極パッド５６３Ｐが露出する。
【００３９】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面５１２Ａの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２及び可動反射膜５５が設けられている。
なお、固定基板５１と同様に、可動部５２１の固定基板５１とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。このような反射防止膜は、低屈折率膜および高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、可動基板５２の表面での光の反射率を低下させ、透過率を増大させることができる。
【００４０】
可動電極５６２は、電極間ギャップＧ２を介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から可動基板５２の頂点Ｃ１に向かって延出する可動引出電極５６４を備えている。この可動引出電極５６４の延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ１に位置する部分）は、回路基板１２４に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４と反射膜間ギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。
なお、本実施形態では、上述したように、電極間ギャップＧ２のギャップ量が反射膜間ギャップＧ１のギャップ量よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、測定対象光として赤外線や遠赤外線を用いる場合等、測定対象光の波長域によっては、反射膜間ギャップＧ１のギャップ量が、電極間ギャップＧ２のギャップ量よりも大きくなる構成としてもよい。
【００４１】
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。この際、可動部５２１が保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、保持部５２２が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化が起こらない。したがって、可動部５２１に設けられた可動反射膜５５の撓みも生じず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を常に平行状態に維持することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点Ｏを中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
【００４２】
基板外周部５２５は、上述したように、フィルター平面視において保持部５２２の外側に設けられている。この基板外周部５２５の固定基板５１に対向する面は、第一接合部５１３に対向する第二接合部５２３を備えている。そして、この第二接合部５２３には、第二接合膜５３２が設けられ、上述したように、第二接合膜５３２が第一接合膜５３１に接合されることで、固定基板５１及び可動基板５２が接合されている。
【００４３】
（回路基板の構成）
回路基板１２４は、撮像素子１２３を備えている。また、回路基板１２４には、波長可変干渉フィルター５の各電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐに接続される電圧制御回路、光源部１２２を制御する光源制御回路、操作部１３からの入力信号を受け付ける入力回路、ディスプレイを制御する表示制御回路等の各種回路を備える。さらに、回路基板１２４は、例えばＣＰＵ等により構成される演算回路や、メモリー等により構成される記憶回路を備えている。
記憶回路には、例えば、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧に対する、当該波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長の関係を示すＶ−λデータが記憶される。また、記憶回路には、分光カメラを制御するための各種プログラムが記憶されている。そして、演算回路は、これらの各種プログラムが読み出し、実行することで、分光画像を取得する。
そして、回路基板１２４には、撮像素子１２３が一体的に設けられており、回路基板１２４と、波長可変干渉フィルター５と、光入射部１２１とをアライメント調整することで、撮像素子１２３、波長可変干渉フィルター５、及び光入射部１２１に設けられた入射角制限手段であるテレセントリック光学系のアライメントが調整される。
【００４４】
（光入射部、波長可変干渉フィルター、及び撮像素子のアライメント調整）
図５は、本実施形態におけるアライメント調整方法を示すフローチャートである。
図６は、本実施形態におけるアライメント調整方法を説明するための図である。
本実施形態の分光カメラ１０では、上述したように、回路基板１２４と、波長可変干渉フィルター５と、光入射部１２１とをアライメント調整し、各構成の理想中心軸を一致させる。
【００４５】
具体的には、図５に示すように、まず、光入射部１２１を製造する光入射部製造工程Ｓ１、波長可変干渉フィルター５を製造するフィルター製造工程Ｓ２、及び回路基板１２４を製造する回路基板形成工程Ｓ３をそれぞれ実施する。
光入射部製造工程Ｓ１では、上述したような光入射部１２１を製造するとともに、図６に示すように、製造された光入射部１２１に例えば４つの第一アライメントマーク１２１Ｍを形成する。この第一アライメントマーク１２１Ｍは、例えば、テレセントリック光学系の光軸（各レンズ１２１Ｌｎの機械的中心軸）を示すためのマークである。これらの第一アライメントマーク１２１Ｍが設けられる平面上で、第一アライメントマーク１２１Ｍからの距離が等距離となる点は、機械的中心軸を通る機械的中心点１２１Ａ（図８参照）となる。この第一アライメントマーク１２１Ｍは、例えば、光入射部１２１の製造時において例えば塗装等により設けられてもよく、光入射部１２１の構成の一部（例えば、固定ネジ穴等）を第一アライメントマーク１２１Ｍとしてもよい。なお、４つの第一アライメントマーク１２１Ｍを設ける例を示すが、これに限定されない。例えば、３つ以上の第一アライメントマーク１２１Ｍにより機械的中心軸が示される構成であってもよく、５つ以上の第一アライメントマーク１２１Ｍを設けてもよい。
【００４６】
また、フィルター製造工程Ｓ２では、上述したような波長可変干渉フィルター５を製造するとともに、図６に示すような４つの第二アライメントマーク５Ｍを形成する。この第二アライメントマーク５Ｍは、波長可変干渉フィルター５における反射膜５４、５５の中心点（フィルター中心点Ｏ）を通る機械的中心軸を示すマークである。これらの第二アライメントマーク５Ｍが配置される平面上において、第二アライメントマーク５Ｍからの距離が等距離となる点は、機械的中心点５Ａ（図７、図８参照）となる。
また、第二アライメントマーク５Ｍとしては、例えば波長可変干渉フィルター５の固定基板５１や可動基板５２の４角部であってもよく、電極パッド５６３Ｐ，５６４Ｐ等の電極の一部であってもよく、その他、波長可変干渉フィルター５の他の構成部材であってもよい。また、波長可変干渉フィルター５上に、例えば塗装等によって第二アライメントマーク５Ｍを設ける構成としてもよい。
なお、本実施形態では、波長可変干渉フィルター５を直接回路基板１２４に接合する例を示すが、例えば内部が真空に保たれた筐体に波長可変干渉フィルター５を収納してもよい。この場合、第二アライメントマーク５Ｍを、波長可変干渉フィルター５を収納する筐体上に設けてもよい。
また、上記光入射部１２１の第一アライメントマーク１２１Ｍと同様、３つの第二アライメントマーク５Ｍが設けられる構成としてもよく、５つ以上の第二アライメントマーク５Ｍが設けられる構成としてもよい。
【００４７】
また、回路基板形成工程Ｓ３では、上述したような撮像素子１２３が設けられた回路基板１２４を形成するとともに、図６に示すような第三アライメントマーク１２４Ｍを形成する。この第三アライメントマーク１２４Ｍは、撮像素子１２３の機械的中心軸を示すマークであり、これらの第三アライメントマーク１２４Ｍが配置される平面において第三アライメントマーク１２４Ｍから等距離となる点が撮像素子１２３の機械的中心点１２３Ａ（図７参照）となる。また、第三アライメントマーク１２４Ｍとしては、例えば、回路基板１２４の製造時において例えば塗装等により設けられてもよく、回路基板１２４を構成する一部（例えば、回路基板１２４上の固定ネジ穴や、所定の回路チップ等）を第三アライメントマーク１２４Ｍとしてもよい。
また、第一アライメントマーク１２１Ｍ、第二アライメントマーク５Ｍと同様、３つの第三アライメントマーク１２４Ｍが設けられる構成としてもよく、５つ以上の第三アライメントマーク１２４Ｍが設けられる構成としてもよい。
【００４８】
上記のような各工程Ｓ１〜Ｓ３の後、光入射部１２１、波長可変干渉フィルター５、及び撮像素子１２３の理想中心軸を測定し、上記した各機械的中心軸とのずれ量、及びずれの方向を示す回転角を算出する工程（光入射部測定工程Ｓ４、フィルター測定工程Ｓ５、回路基板測定工程Ｓ６）を実施する。
【００４９】
光入射部１２１は、テレセントリック光学系により導かれる光の入射角度を所定の設定角度（理想角度）以下に制限する理想中心点１２１Ｂ、及び当該理想中心点１２１Ｂ（図８参照）を通る理想中心軸（第一理想中心軸）を有する。ここで、理想中心点１２１Ｂは、第一アライメントマーク１２１Ｍは配置される平面と第一理想中心軸との交点とする。
光入射部測定工程Ｓ４では、光入射部製造工程Ｓ１によりされた個々の光入射部１２１に対して、それぞれ、これらの理想中心点１２１Ｂ及び理想中心軸を測定する。そして、光入射部１２１の機械的中心点１２１Ａと理想中心点１２１Ｂとのずれ量、回転角を第一調整量として測定する。
【００５０】
また、波長可変干渉フィルター５は、可動部５２１を固定基板５１側に変位させた際に、透過波長域の中心波長の光が通過する理想中心点５Ｂ（図７，図８参照）を有し、この理想中心点５Ｂを通る理想中心軸（第二理想中心軸）を有する。ここで、理想中心点５Ｂは、第二アライメントマーク５Ｍが配置される平面と第二理想中心軸との交点とする。
この理想中心点５Ｂは、波長可変干渉フィルター５を制御するためのＶ−λデータを設定する際の測定点となり、静電アクチュエーター５６に印加する電圧Ｖと理想中心点５Ｂを透過した光の波長との関係が上述したＶ−λデータに記憶される。
フィルター測定工程Ｓ５では、フィルター製造工程Ｓ２によりされた個々の波長可変干渉フィルター５に対して、それぞれ、これらの理想中心点５Ｂ及び理想中心軸を測定する。そして、波長可変干渉フィルター５の機械的中心点５Ａと理想中心点５Ｂとのずれ量、回転角を第二調整量として測定する。
【００５１】
撮像素子１２３においても同様であり、受光時の光量が最大となる理想中心点１２３Ｂ（図７参照）、及び当該理想中心点１２３Ｂを通る理想中心軸（第三理想中心軸）を有する。
回路基板測定工程Ｓ６では、回路基板形成工程Ｓ３によりされた個々の回路基板１２４に対して、それぞれ、これらの理想中心点１２３Ｂ及び理想中心軸を測定する。そして、光入射部１２１の機械的中心点１２１Ａと理想中心点１２１Ｂとのずれ量、回転角を第三調整量として測定する。
なお、撮像素子１２３に関しては、機械的中心点１２３Ａ及び理想中心点１２３Ｂを高精度に一致させた素子を製造可能であるため、回路基板測定工程Ｓ６を省略してもよい。この場合、第三調整量はずれ量及び回転角ともに「０」となる。
【００５２】
この後アライメント調整及び固定工程を実施する。
この工程では、まず、第二アライメントマーク５Ｍ，１２４Ｍにより、波長可変干渉フィルター５及び回路基板１２４をアライメント調整する（第一アライメント工程Ｓ７）。
図７は、波長可変干渉フィルター５及び回路基板１２４のアライメント調整を示す概略図である。図７において、波長可変干渉フィルター５に対して測定された第二調整量のずれ量をＦｒ、回転角をＦθ、回路基板１２４に対して測定された第三調整量のずれ量をＣｒ、回転角をＣθとする。
この第一アライメント工程Ｓ７では、波長可変干渉フィルター５の各第二アライメントマーク５Ｍを回転角Ｆθ回転させ、ずれ量Ｆｒだけ移動した点を位置合せ点Ｆｐとし、回路基板１２４の各第三アライメントマーク１２４Ｍを回転角Ｃθの方向だけ回転させ、ずれ量Ｃｒだけ移動した点を位置合せ点Ｃｐとして、これらの位置合わせ点Ｆｐ，Ｃｐを合わせるように、アライメント調整を実施する。
また、回路基板測定工程Ｓ６において、理想中心軸にずれがないとした場合（第三調整量が「０」）では、波長可変干渉フィルター５において、各第二アライメントマーク５Ｍを第二調整量だけ移動させた位置Ｆｐを、回路基板１２４の第三アライメントマーク１２４Ｍに合わせる。
【００５３】
この後、回路基板１２４と波長可変干渉フィルター５を接合する（第一接合工程Ｓ８）。
この接合方法としては、例えば、Ａｇペースト等による接合、接着剤を用いた接着等、いかなる手段を用いてもよい。
【００５４】
次に、第二アライメントマーク５Ｍ，１２１Ｍにより波長可変干渉フィルター５及び光入射部１２１（テレセントリック光学系）をアライメント調整する（第二アライメント工程Ｓ９）。
図８は、波長可変干渉フィルター５及び光入射部１２１のアライメント調整を示す概略図である。図８において、光入射部１２１に対して測定された第一調整量のずれ量をＩｒ、回転角をＩθとする。
第二アライメント工程Ｓ９では、図８に示すように、波長可変干渉フィルター５の各第二アライメントマーク５Ｍを第二調整量だけ移動させた位置合わせ点Ｆｐと、光入射部１２１の各第一アライメントマーク１２１Ｍを回転角Ｉθ回転させ、ずれ量Ｉｒだけ移動した位置合わせ点Ｉｐと、を位置合わせする。
そして、光入射部１２１に設けられた固定孔１２１Ｔを、回路基板１２４に設けられた固定孔１２４Ｔ１に対して例えばビス止め等により固定する（第一固定工程Ｓ１０）。
【００５５】
この後、筐体１１に設けられた固定孔１１Ｔに対して、回路基板１２４に設けられた固定孔１２４Ｔ２を例えばビス止め等により固定する（取付工程Ｓ１１）。
以上により、光入射部１２１、波長可変干渉フィルター５、及び撮像素子１２３（回路基板１２４）のアライメントが調整され、各構成部材が筐体１１に対して固定される。
【００５６】
［第一実施形態の作用効果］
本実施形態の分光カメラ１０では、入射角制限手段であるテレセントリック光学系を構成する複数のレンズ１２１Ｌｎの機械的中心点１２１Ａと、当該テレセントリック光学系の理想中心点１２１Ｂとのずれ量Ｉｒ及び回転角Ｉθである第一調整量を予め測定する。同様に、波長可変干渉フィルター５の機械的中心点５Ａと理想中心点５Ｂとのずれ量Ｆｒ及び回転角Ｆθである第二調整量を予め測定する。同様に、撮像素子１２３の機械的中心点１２３Ａと理想中心点１２３Ｂとのずれ量Ｃｒ及び回転角Ｃθである第三調整量を予め測定する。
また、光入射部１２１は、機械的中心点１２１Ａを示す第一アライメントマーク１２１Ｍを備え、波長可変干渉フィルター５は、機械的中心点５Ａを示す第二アライメントマーク５Ｍを備え、回路基板１２４は、機械的中心点１２３Ａを示す第三アライメントマーク１２４Ｍを備えている。
そして、第一アライメント工程Ｓ７において、波長可変干渉フィルター５の第二アライメントマーク５Ｍから、第二調整量だけ移動させた位置合わせ点Ｆｐと、回路基板１２４の第三アライメントマーク１２４Ｍから第三調整量だけ移動させた位置合わせ点Ｃｐとの位置を合わせてアライメント調整を実施する。第二アライメント工程Ｓ９では、波長可変干渉フィルター５の位置合わせ点Ｆｐと、光入射部１２１の第一アライメントマーク１２１Ｍから第一調整量だけ移動させた位置合わせ点Ｉｐとの位置を合わせてアライメント調整を実施する。
以上のような分光カメラでは、光入射部１２１の入射角制限手段を構成するテレセントリック光学系の理想中心点１２１Ｂを通る第一理想中心軸と、波長可変干渉フィルター５の理想中心点５Ｂを通る第二理想中心軸と、撮像素子１２３の理想中心点１２３Ｂを通る第三理想中心軸とを一致させることができる。したがって、機械的中心点のみにより光入射部１２１、波長可変干渉フィルター５、及び撮像素子１２３のアライメントを調整する場合に比べて、取得する分光画像の中心画素近傍において、測定精度を向上させることができ、高精度な分光画像を取得することができる。
【００５７】
本実施形態では、分光素子として波長可変型のファブリーペローエタロンである波長可変干渉フィルター５を用いている。このような波長可変干渉フィルター５は、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の寸法を静電アクチュエーター５６により変化させることで、複数の波長に対応した分光画像を容易に取得することができる。
また、例えばＡＯＴＦやＬＣＴＦ等のような大型の分光素子を用いる場合に比べて、小型化が可能となり、分光カメラ１０の小型化を促進できる。
【００５８】
［第一実施形態の第一変形例］
上記第一実施形態では、第一アライメント工程Ｓ７により、波長可変干渉フィルター５と回路基板１２４とのアライメント調整及び接合を行った後、第二アライメント工程Ｓ９により、波長可変干渉フィルター５と光入射部１２１とのアライメント調整、光入射部１２１の回路基板１２４への固定を行ったが、これに限定されない。
図９は、本変形例におけるアライメント調整方法を示すフローチャートである。なお、以降の説明にあたり、既に説明した構成、及び工程については同一符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
本変形例では、工程Ｓ１〜Ｓ６を実施した後、第一実施形態の第二アライメント工程Ｓ９を実施し、波長可変干渉フィルター５と光入射部１２１のアライメント調整を実施する。
この後、波長可変干渉フィルター５及び光入射部１２１を接合する（第二接合工程Ｓ１２）。接合方法は、第一接合工程Ｓ８と同様、接着剤等による接合方法等が例示できる。
【００５９】
次に、上記第一実施形態における第一アライメント工程Ｓ７を実施し、波長可変干渉フィルター５及び回路基板１２４（撮像素子１２３）のアライメント調整を実施する。
この後、第一固定工程Ｓ１０を実施して、光入射部１２１に設けられた固定孔１２１Ｔを、回路基板１２４に設けられた固定孔１２４Ｔ１に対して例えばビス止め等により固定する。
この後、取付工程Ｓ１１を実施する。
【００６０】
上記のような方法を用いても、第一アライメント工程Ｓ７及び第二アライメント工程Ｓ９を実施することで、光入射部１２１の入射角制限手段を構成するテレセントリック光学系、波長可変干渉フィルター５、及び撮像素子１２３の理想中心点が一軸上に揃うことになり、高精度な分光画像を取得することができる。
【００６１】
［第一実施形態の第二変形例］
上記第一実施形態及び第一変形例では、光入射部１２１及び回路基板１２４を、光入射部１２１の固定孔１２１Ｔと、回路基板１２４の固定孔１２４Ｔ１とをビス止め等により固定する例を示した。
これに対して、図１０及び図１１に示すように、光入射部１２１を筐体１１に設けられた固定孔１１Ｔ２に固定する構成としてもよい。
図１０は、第一実施形態の第二変形例におけるアライメント調整方法を説明するための図である。図１１は、本変形例におけるアライメント調整方法を示すフローチャートである。
【００６２】
この場合、第一実施形態と同様に、工程Ｓ１〜Ｓ６を実施する。この後、第一実施形態と同様に、第一アライメント工程Ｓ７及び第一接合工程Ｓ８を実施し、アライメントマーク５Ｍ，１２４Ｍと、第二調整量及び第三調整量を用いて、波長可変干渉フィルター５及び回路基板１２４をアライメント調整し、これらを接合する。
この後、図１１に示すように、取付工程Ｓ１１を実施し、回路基板１２４の固定孔１２４Ｔ１を筐体１１の固定孔１１Ｔ１に対して固定する。
【００６３】
次に、第二アライメント工程Ｓ９を実施して、第一実施形態と同様に、アライメントマーク５Ｍ，１２１Ｍと、第一調整量及び第二調整量とを用いて、波長可変干渉フィルター５及び光入射部１２１をアライメント調整する。
この後、本変形例では、光入射部１２１の固定孔１２１Ｔを筐体１１の固定孔１１Ｔ２に対して固定する（第二固定工程Ｓ１３）。
【００６４】
上記のような方法を用いても、第一アライメント工程Ｓ７及び第二アライメント工程Ｓ９を実施することで、光入射部１２１の入射角制限手段を構成するテレセントリック光学系、波長可変干渉フィルター５、及び撮像素子１２３の理想中心点が一軸上に揃うことになり、高精度な分光画像を取得することができる。
【００６５】
なお、第二変形例において、第一変形例と同様に、第一アライメント工程Ｓ７及び第一接合工程Ｓ８の代わりに、第二アライメント工程Ｓ９及び第二接合工程Ｓ１２を実施し、波長可変干渉フィルター５と光入射部１２１とを接合してもよい。
この場合は、第二接合工程Ｓ１２の後、取付工程Ｓ１１を実施する。そして、第一アライメント工程Ｓ７を実施して、波長可変干渉フィルター５及び回路基板１２４のアライメント調整を実施し、その後、第二固定工程Ｓ１３により光入射部１２１を筐体１１に固定する。
【００６６】
［第一実施形態の第三変形例］
上記第一実施形態、第一変形例、及び第二変形例では、光入射部１２１の固定孔１２１Ｔを回路基板１２４の固定孔１２４Ｔ１、又は筐体１１の固定孔１１Ｔ２に対してビス止め等により固定する例を示したがこれに限定されない。
図１２は、第一実施形態の第三変形例におけるアライメント調整方法を説明するための図である。
図１３は、第一実施形態の第三変形例におけるアライメント調整方法のフローチャートである。
【００６７】
本変形例では、図１２に示すように、波長可変干渉フィルター５及び回路基板１２４、波長可変干渉フィルター５及び光入射部１２１を、それぞれ、接着剤等により接合する。
この場合、図１３に示すように、まず、第一実施形態と同様に、工程Ｓ１〜Ｓ６を実施する。
この後、第一アライメント工程Ｓ７及び第一接合工程Ｓ８を実施して、第一実施形態と同様に、波長可変干渉フィルター５及び回路基板１２４をアライメント調整し、これらを接合する。
次に、第二アライメント工程Ｓ９を実施して、波長可変干渉フィルター５及び光入射部１２１をアライメント調整する。
この後、第一変形例における第二接合工程Ｓ１２を実施し、光入射部１２１と波長可変干渉フィルター５を接合する。
そして、取付工程Ｓ１１を実施し、回路基板１２４を筐体１１に固定する。
【００６８】
なお、図１３では、第一アライメント工程Ｓ７、第一接合工程Ｓ８、第二アライメント工程Ｓ９、第二接合工程Ｓ１２、及び取付工程Ｓ１１の順で各工程を実施する例を示したが、これに限定されない。
例えば、第二アライメント工程Ｓ９、第二接合工程Ｓ１２、第一アライメント工程Ｓ７、第一接合工程Ｓ８、及び取付工程Ｓ１１の順で各工程を実施してもよい。
また、取付工程Ｓ１１を実施して、筐体１１に回路基板１２４を固定した後、第一アライメント工程Ｓ７、第一接合工程Ｓ８、第二アライメント工程Ｓ９、及び第二接合工程Ｓ１２を順に実施してもよい。あるいは、取付工程Ｓ１１を実施した後、第二アライメント工程Ｓ９、第二接合工程Ｓ１２、第一アライメント工程Ｓ７、及び第一接合工程Ｓ８を順に実施してもよい。
さらに、第一アライメント工程Ｓ７、第一接合工程Ｓ８を実施した後、取付工程Ｓ１１を実施し、その後、第二アライメント工程Ｓ９及び第二接合工程Ｓ１２を実施してもよい。さらには、第二アライメント工程Ｓ９、第二接合工程Ｓ１２を実施した後、取付工程Ｓ１１を実施し、その後、第一アライメント工程Ｓ７及び第一接合工程Ｓ８を実施してもよい。
【００６９】
［第二実施形態］
上述した第一実施形態では、光入射部１２１の光軸と波長可変干渉フィルター５の光軸とが平行であるとの前提でのアライメント調整方法、及び当該アライメント調整方法を用いて各構成が組み立てられた分光カメラ１０について例示した。これに対して、第二実施形態では、さらに光入射部１２１の光軸と、波長可変干渉フィルター５の光軸とが平行とならない場合でも、これらの光軸を平行にすることが可能となる点で、上記第一実施形態と相違する。
【００７０】
図１４は、第二実施形態における光入射部の概略を示す平面図である。図１５は、当該光入射部の取付構造の概略を示す側面図である。
本実施形態では、図１４及び図１５に示すように、光入射部１２１は、入射角制限手段１３１を保持する第一マウント部１３２と、第一マウント部１３２を保持する第二マウント部１３３とを備えている。
入射角制限手段１３１は、例えばテレセントリック光学系を構成する複数のレンズ１２１Ｌｎにより構成されたレンズ群である。なお、入射角制限手段１３１としては、上述したように、例えばＬＣＦ等の視野角制限部材を用いてもよい。
【００７１】
第一マウント部１３２は、図１５に示すように、保持枠１３２Ａと、第二マウント部１３３に対向する面に設けられる第一係合部１３２Ｂとを備えている。
保持枠１３２Ａは、入射角制限手段１３１を保持する枠部材である。この保持枠１３２Ａには、当該保持枠１３２Ａに保持された入射角制限手段１３１の機械的中心点を示す第一アライメントマーク１２１Ｍが設けられている。
第一係合部１３２Ｂは、第二マウント部１３３側に凹形状となる凹球面状に形成されている。第一係合部１３２Ｂの球面における曲率中心点は、撮像素子１２３における理想中心点１２３Ｂとなる。また、第一係合部１３２Ｂの入射角制限手段１３１に対向する中心部には、入射角制限手段１３１を透過した光が通過する光通過孔が設けられる。
【００７２】
第二マウント部１３３は、固定部１３３Ａと、第一マウント部１３２に対向する面に設けられる第二係合部１３３Ｂとを備えている。
固定部１３３Ａは、固定孔１２１Ｔを備え、例えば回路基板１２４の固定孔１２４Ｔ１に固定される。なお、第二変形例に示すように筐体１１の固定孔１１Ｔ２に固定されてもよい。
第二係合部１３３Ｂは、第一マウント部１３２側に凸形状となる凸球面状に形成されている。第二係合部１３３Ｂの球面における曲率中心点は、第一係合部１３２Ｂと同様、撮像素子１２３における理想中心点１２３Ｂとなる。
また、第二マウント部１３３の入射角制限手段１３１に対向する中心部には、入射角制限手段１３１を透過した光が通過する光通過孔が設けられる。
【００７３】
（光軸調整方法）
本実施形態では、上記第一実施形態と同様に、各工程Ｓ１〜Ｓ８を実施して、波長可変干渉フィルター５を回路基板１２４（撮像素子１２３）に対して接合する。
この後、第二アライメント工程Ｓ９において、波長可変干渉フィルター５及び光入射部１２１のアライメント調整を実施するとともに、図１４に示すように、第一マウント部１３２に設けられた第一アライメントマーク１２１Ｍと、第二マウント部１３３に設けられたアライメントマーク１３３Ｍとを合わせてアライメント調整を実施する。
この際、予め第一マウント部１３２に入射角制限手段１３１を保持させた状態で、当該保持枠１３２Ａの枠平面方向に対する入射角制限手段１３１の傾斜角度αを測定しておく。
そして、第一係合部１３２Ｂの凹球面を、第二係合部１３３Ｂの凸球面に当接させるとともに、入射角制限手段１３１の光軸が第二マウント部１３３の固定部１３３Ａに対して直交するようにアライメント調整を実施し、第一マウント部１３２を第二マウント部１３３に固定する。
この後、上記第一実施形態と同様に、光入射部１２１（入射角制限手段１３１）と波長可変干渉フィルター５のアライメント調整を実施して、第二マウント部１３３を固定する。
【００７４】
［第二実施形態の作用効果］
本実施形態では、入射角制限手段１３１を保持する第一マウント部１３２に、凹球面形状を有する第一係合部１３２Ｂが設けられ、第一マウント部１３２に対向して第一係合部１３２Ｂと係合可能な凸球面形状を有する第二係合部１３３Ｂが設けられている。そして、これらの係合部１３２Ｂ，１３３Ｂの曲率中心点が、撮像素子１２３の理想中心点１２３Ｂに位置するように、第二アライメント工程Ｓ９が実施される。したがって、第一マウント部１３２に保持された入射角制限手段１３１の光軸を、第二マウント部１３３の固定部１３３Ａに直交するように第一係合部１３２Ｂ及び第二係合部１３３Ｂの相対位置を調整することで、入射角制限手段１３１の理想中心点１２１Ｂから入射した光が、撮像素子１２３の理想中心点１２３Ｂに結像するように傾斜角αを調整することができる。これにより、本実施形態では、入射光の光軸の傾斜角が調整可能となるように光入射部１２１が構成されているため、入射光の入射角のずれによる分光画像の精度低下を抑制できる。
【００７５】
［他の実施形態］
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、分光カメラ１０の例を示したが、その他、上述のような分光カメラ１０を備えた成分分析装置等に利用できる。
【００７６】
上記実施形態では、入射角制限手段として、テレセントリック光学系を構成するレンズ１２１Ｌｎを例示したがこれに限定されない。例えばＬＣＦ等、所定の入射角内で入射する光を透過させ、前記所定の入射角より大きい入射角の光を遮光する視野角制限フィルム（視野角制限板）を用いてもよい。この場合、視野角制限フィルムの機械的中心点を示すアライメントマークを設け、視野角制限フィルムの理想中心点と機械的中心点とのずれ量及び回転角を予め測定しておき、波長可変干渉フィルター５とのアライメント調整を実施する。
【００７７】
また、上記実施形態では、撮像素子１２３が回路基板１２４に組み込まれた状態で波長可変干渉フィルター５とのアライメント調整を実施する例を示したが、これに限定されない。撮像素子１２３が回路基板１２４に組み込まれていない状態で、撮像素子１２３に設けられたアライメントマークと、波長可変干渉フィルター５の第二アライメントマーク５Ｍを用いてアライメント調整を行い、波長可変干渉フィルター５及び撮像素子１２３を接合してもよい。この場合、波長可変干渉フィルター５が接合された撮像素子１２３を回路基板１２４に組み込めばよい。
【００７８】
上記各実施形態において、波長可変干渉フィルター５が筐体内に収納された状態で分光カメラ１０に組み込まれる構成などとしてもよい。この場合、上述したように、筐体にアライメントマークを設ける構成としてもよい。また、筐体内を真空密閉することで、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に電圧を印加した際の駆動応答性を向上させることができる。
【００７９】
上記実施形態において、第二アライメントマーク５Ｍ、第一アライメントマーク１２１Ｍ、第二調整量、及び第一調整量を用いて、波長可変干渉フィルター５と光入射部１２１とのアライメント調整を実施し、第二アライメントマーク５Ｍ、第三アライメントマーク１２４Ｍ、第二調整量、及び第三調整量を用いて、波長可変干渉フィルター５と撮像素子１２３とのアライメント調整を実施した。すなわち、波長可変干渉フィルター５を基準として、光入射部１２１及び撮像素子１２３のアライメント調整を実施した。これに対して、光入射部１２１や撮像素子１２３を基準として他の構成のアライメント調整を行ってもよい。
【００８０】
例えば、第一アライメントマーク１２１Ｍ、第二アライメントマーク５Ｍ、第一調整量、及び第二調整量を用いて、光入射部１２１と波長可変干渉フィルター５とのアライメント調整を実施し、第一アライメントマーク１２１Ｍ、第三アライメントマーク１２４Ｍ、第一調整量、及び第三調整量を用いて、光入射部１２１と撮像素子１２３とのアライメント調整を実施してもよい。このように、光入射部１２１を基準として、波長可変干渉フィルター５及び撮像素子１２３のアライメント調整を実施しても、上記各実施形態と同様に、光入射部１２１のテレセントリック光学系の理想中心点１２１Ｂを通る第一理想中心軸と、波長可変干渉フィルター５の理想中心点５Ｂを通る第二理想中心軸と、撮像素子１２３の理想中心点１２３Ｂを通る第三理想中心軸とを一致させることができる。
【００８１】
同様に、第三アライメントマーク１２４Ｍ、第二アライメントマーク５Ｍ、第三調整量、及び第二調整量を用いて、撮像素子１２３と波長可変干渉フィルター５とのアライメント調整を実施し、第三アライメントマーク１２４Ｍ、第一アライメントマーク１２１Ｍ、第三調整量、及び第一調整量を用いて、撮像素子１２３と光入射部１２１とのアライメント調整を実施してもよい。このように、撮像素子１２３を基準として、波長可変干渉フィルター５及び光入射部１２１のアライメント調整を実施しても、上記各実施形態と同様に、光入射部１２１のテレセントリック光学系の理想中心点１２１Ｂを通る第一理想中心軸と、波長可変干渉フィルター５の理想中心点５Ｂを通る第二理想中心軸と、撮像素子１２３の理想中心点１２３Ｂを通る第三理想中心軸とを一致させることができる。
【００８２】
上記第一実施形態では、波長可変干渉フィルター５を基準として、光入射部１２１及び撮像素子１２３の各理想中心軸を、波長可変干渉フィルター５の第二理想中心軸に一致させるようにアライメント調整を実施した。これに対し、さらに、光入射部１２１及び撮像素子１２３のアライメント調整をも実施してもよい。つまり、アライメントマーク１２１Ｍ，５Ｍ、第一調整量、及び第二調整量を用いた光入射部１２１と波長可変干渉フィルター５とのアライメント調整、アライメントマーク５Ｍ，１２４Ｍ、第二調整量、及び第三調整量を用いた波長可変干渉フィルター５と撮像素子１２３とのアライメント調整、アライメントマーク１２１Ｍ，１２４Ｍ、第一調整量、及び第三調整量を用いた光入射部１２１と撮像素子１２３のアライメント調整、の３つのアライメント調整を実施してもよい。この場合、第一理想中心軸、第二理想中心軸、第三理想中心軸をより高精度に一致させることができる。
【００８３】
上記実施形態では、アライメントマーク１２１Ｍ，５Ｍ，１２４Ｍは、それぞれ、光入射部１２１、波長可変干渉フィルター５、撮像素子１２３の機械的中心点１２１，５Ａ，１２３Ａを通る機械的中心軸を示すマークとしたが、これに限定されない。
例えば、第一アライメントマーク１２１Ｍとして、光入射部１２１における機械的中心軸とは異なる所定の第一軸（光軸と平行となる軸）を示すマークとしてもよい。この場合、光入射部測定工程Ｓ４では、第一軸と第一理想的中心軸とのずれ量及び回転角を第一調整量として測定すればよい。
同様に、第二アライメントマーク５Ｍとして、波長可変干渉フィルター５における機械的中心軸とは異なる所定の第二軸を示すマークとしてもよい。この場合、フィルター測定工程Ｓ５では、第二軸と第二理想的中心軸とのずれ量及び回転角を第二調整量として測定すればよい。
同様に、第三アライメントマーク１２４Ｍとして、撮像素子１２３における機械的中心軸とは異なる所定の第三軸（光軸と平行となる軸）を示すマークとしてもよい。この場合、回路基板測定工程Ｓ６では、第三軸と第三理想的中心軸とのずれ量及び回転角を第三調整量として測定すればよい。
【００８４】
上記各実施形態において、波長可変干渉フィルター５は、電圧印加により反射膜５４，５５間のギャップ寸法を変動させる静電アクチュエーター５６を備える構成としたが、これに限定されない。
例えば、固定電極５６１の代わりに、第一誘電コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘電コイルまたは永久磁石を配置した誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
更に、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、及び上部電極層を積層配置させ、下部電極層及び上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
【００８５】
また、本実施形態では、ファブリーペローエタロンとして、固定基板５１及び可動基板５２が互いに対向する状態で接合され、固定基板５１に固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２に可動反射膜５５が設けられる波長可変干渉フィルター５を例示したが、これに限らない。
例えば、固定基板５１及び可動基板５２が接合されておらず、これらの基板間に圧電素子等の反射膜間ギャップを変更するギャップ変更部が設けられる構成などとしてもよい。
また、２つ基板により構成される構成に限られない。例えば、１つの基板上に犠牲層を介して２つの反射膜を積層し、犠牲層をエッチング等により除去してギャップを形成した波長可変干渉フィルターを用いてもよい。
また、分光素子として、例えばＡＯＴＦ（Acousto Optic Tunable Filter）やＬＣＴＦ（Liquid Crystal Tunable Filter）が用いられてもよい。ただし、この場合、分光カメラ１０の小型化が困難になる可能性もあるため、ファブリーペローエタロンを用いることが好ましい。
【００８６】
さらに、上記各実施形態では、反射膜５４，５５間のギャップＧ１を変更することで、透過波長を変更可能な波長可変干渉フィルター５を例示したがこれに限定されない。例えば、波長固定側の干渉フィルター（ファブリーペローエタロン）であってもよい。
【００８７】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等に適宜変更できる。
【符号の説明】
【００８８】
５…波長可変干渉フィルター、５Ａ…機械的中心点、５Ｂ…理想中心点、５Ｍ…第二アライメントマーク、１０…分光カメラ、１２…撮像モジュール、１２１…光入射部、１２１Ｌｎ…レンズ、１２１Ａ…機械的中心点、１２１Ｂ…理想中心点、１２１Ｍ…第一アライメントマーク、１２３…撮像素子、１２３Ａ…機械的中心点、１２３Ｂ…理想中心点、１２４…回路基板、１２４Ｍ…第三アライメントマーク。
【図１】
2014187576.tif 000003
【図２】
2014187576.tif 000004
【図３】
2014187576.tif 000005
【図４】
2014187576.tif 000006
【図５】
2014187576.tif 000007
【図６】
2014187576.tif 000008
【図７】
2014187576.tif 000009
【図８】
2014187576.tif 000010
【図９】
2014187576.tif 000011
【図１０】
2014187576.tif 000012
【図１１】
2014187576.tif 000013
【図１２】
2014187576.tif 000014
【図１３】
2014187576.tif 000015
【図１４】
2014187576.tif 000016
【図１５】
2014187576.tif 000017