(57)【要約】【課題】入射光を撮像した撮像画像及び分光画像を取得可能なレンズユニット及び撮像システムを提供すること。【解決手段】第一受光部が設けられた撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、前記撮像装置に装着された状態において、入射光を前記第一受光部に向かう第一方向の第一光と、前記第一方向とは異なる第二方向に向かう第二光とに分離する光分離素子と、前記第二光の光路上に設けられて、互いに対向する一対の反射膜、及び前記一対の反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部を含む波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターから出射された前記第二光を受光する第二受光部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
2018163073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一受光部が設けられた撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、
前記撮像装置に装着された状態において、入射光を前記第一受光部に向かう第一方向の第一光と、前記第一方向とは異なる第二方向に向かう第二光とに分離する光分離素子と、
前記第二光の光路上に設けられて、互いに対向する一対の反射膜、及び前記一対の反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部を含む波長可変干渉フィルターと、
前記波長可変干渉フィルターから出射された前記第二光を受光する第二受光部と、
を備えることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズユニットにおいて、
前記入射光を導く第一光学レンズ系を備え、
前記光分離素子は、前記第一光学レンズ系の後段に設けられている
ことを特徴とするレンズユニット。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズユニットにおいて、
前記第一光の前記光分離素子から前記第一受光部までの光学的距離と、前記第二光の前記光分離素子から前記第二受光部までの光学的距離とが等しい
ことを特徴とするレンズユニット。
【請求項４】
請求項２に記載のレンズユニットにおいて、
前記第一光の光路上に、前記第一光を前記第一受光部に集光する第二光学レンズ系が設けられている
ことを特徴とするレンズユニット。
【請求項５】
請求項２又は請求項４に記載のレンズユニットにおいて、
前記第二光の光路上に、前記第二光を前記第二受光部に集光する第三光学レンズ系が設けられている
ことを特徴とするレンズユニット。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のレンズユニットと、
前記第一受光部を有する前記撮像装置と、
を備えたことを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズユニット及び撮像システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ファブリーペローエタロン（波長可変干渉フィルター）に入射光を入射させ、所定波長の光を透過させて撮像素子により撮像することで分光画像を撮像する分光画像撮像装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０１１９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の分光画像撮像装置は、分光画像を撮像する専用の撮像装置であるため、ユーザーは、例えば、入射光を分光せずに撮像した一般的な撮像画像と、分光画像とを取得しようとした場合、入射光を分光せずに撮像する一般的な撮像装置と、前記専用の撮像装置とを準備する必要があり、利便性が悪いという問題がある。
このため、一般的な撮像装置を用いて、入射光を撮像した撮像画像と、分光画像とを取得できることが要望されている。
【０００５】
本発明は、入射光を撮像した撮像画像及び分光画像を取得可能なレンズユニット及び撮像システム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】
【０００６】
本発明に係る一適用例のレンズユニットは、第一受光部が設けられた撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、前記撮像装置に装着された状態において、入射光を前記第一受光部に向かう第一方向の第一光と、前記第一方向とは異なる第二方向に向かう第二光とに分離する光分離素子と、前記第二光の光路上に設けられて、互いに対向する一対の反射膜、及び前記一対の反射膜の間のギャップ寸法を変更するギャップ変更部を含む波長可変干渉フィルターと、前記波長可変干渉フィルターから出射された前記第二光を受光する第二受光部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本適用例によれば、レンズユニットが撮像装置に装着された場合、入射光の一部の光は、光分離素子によって分離され、第一光として第一方向に進み、第一受光部によって受光される。また、入射光の残りの光は、光分離素子によって分離され、第二光として第二方向に進み、波長可変干渉フィルターに入射する。そして、波長可変干渉フィルターから出射された第二光（分光）は、第二受光部によって受光される。
これにより、第一受光部によって入射光を撮像した撮像画像を取得でき、第二受光部によって入射光の分光を撮像した分光画像を取得できる。
この構成によれば、入射光を撮像する第一受光部を備えている一般的な撮像装置に対して、本適用例のレンズユニットを取り付けることで、入射光を撮像した撮像画像と、入射光の分光を撮像した分光画像とを取得することができ、利便性を向上できる。
【０００８】
本適用例のレンズユニットにおいて、前記入射光を導く第一光学レンズ系を備え、前記光分離素子は、前記第一光学レンズ系の後段に設けられていることが好ましい。
本適用例では、光分離素子が、第一光学レンズ系の後段に設けられているため、第一光学レンズ系に入射した光が、第一受光部及び第二受光部で受光される。これによれば、第一光学レンズ系に入射される同じ撮像範囲の光を、第一受光部及び第二受光部で撮像できるため、第一受光部による撮像画像の撮像範囲と、第二受光部による分光画像の撮像範囲とを一致させることができる。
【０００９】
本適用例のレンズユニットにおいて、前記第一光の前記光分離素子から前記第一受光部までの光学的距離と、前記第二光の前記光分離素子から前記第二受光部までの光学的距離とが等しいことが好ましい。
この構成によれば、光分離素子と第一受光部又は第二受光部との間に、光学レンズ系を設けることなく、第一受光部及び第二受光部の位置を焦点に一致させることができ、第一受光部及び第二受光部に光を結像させることができる。
【００１０】
本適用例のレンズユニットにおいて、前記第一光の光路上に、前記第一光を前記第一受光部に集光する第二光学レンズ系が設けられていることが好ましい。
本適用例によれば、光分離素子から第一受光部までの光学的距離が、光分離素子から第二受光部までの光学的距離と異なる場合であっても、第二光学レンズ系によって、第一受光部の位置を焦点に一致させることができる。このため、第一受光部の配置の自由度を向上できる。
【００１１】
本適用例のレンズユニットにおいて、前記第二光の光路上に、前記第二光を前記第二受光部に集光する第三光学レンズ系が設けられていることが好ましい。
本適用例によれば、光分離素子から第二受光部までの光学的距離が、光分離素子から第一受光部までの光学的距離と異なる場合であっても、第三光学レンズ系によって、第二受光部の位置を焦点に一致させることができる。このため、波長可変干渉フィルター及び第二受光部の配置の自由度を向上できる。
【００１２】
本発明に係る一適用例の撮像システムは、上記のようなレンズユニットと、前記第一受光部を有する前記撮像装置と、を備えたことを特徴とする。
本適用例によれば、入射光を撮像する第一受光部を備えている一般的な撮像装置に対して、レンズユニットを取り付けることで、入射光を撮像した撮像画像と、入射光の分光を撮像した分光画像とを取得することができ、利便性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る実施形態の撮像システムを示す外観図。
【図２】実施形態の撮像システムの概略構成を示す図。
【図３】実施形態の波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図４】実施形態の撮像制御処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
［実施形態］
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る実施形態の撮像システム１を示す外観図である。図２は、撮像システム１の概略構成を示す図である。
図１、図２に示すように、撮像システム１は、レンズユニット１０と、レンズユニット１０が着脱可能に取り付けられるカメラ本体２０と、を備えている。
【００１５】
［レンズユニットの構成］
レンズユニット１０は、レンズ側筐体１１と、第一光学レンズ系１２と、ダイクロイックミラー１３と、第二光学レンズ系１４と、分光モジュール１５と、を備えている。
【００１６】
（レンズ側筐体の構成）
レンズ側筐体１１は、筒状に形成された筒状部１１１と、筒状部１１１の外周面に設けられた分光モジュール収納部１１２と、を備えている。筒状部１１１には、第一光学レンズ系１２、ダイクロイックミラー１３、及び第二光学レンズ系１４が収納される。分光モジュール収納部１１２には、分光モジュール１５が収納される。
筒状部１１１には、カメラ本体２０に設けられた後述する本体側入出力端子２１Ａと接続されるレンズ側入出力端子１１Ａが設けられている。
また、分光モジュール収納部１１２は、レンズユニット１０がカメラ本体２０に取り付けられた際、カメラ本体２０の後述する本体側筐体２１と所定距離離間する位置に設けられている。この構成によれば、本体側筐体２１に設けられた突起部分などに、分光モジュール収納部１１２が干渉することを回避できる。
【００１７】
（第一光学レンズ系の構成）
第一光学レンズ系１２は、テレセントリック光学系などによって構成されており、撮像可能な範囲（画角）から入射された光を、ダイクロイックミラー１３に導く。このとき、第一光学レンズ系１２は、主光線が光軸に対して平行となるように、入射光を導く。なお、第一光学レンズ系１２は、テレセントリック光学系及び拡大光学系、又は拡大光学系によって構成されていてもよい。
【００１８】
（ダイクロイックミラー）
ダイクロイックミラー１３は、第一光学レンズ系１２から入射する光の光軸に対して、例えば４５°傾いて配置され、当該光のうち、可視光の光を透過させて、カメラ本体２０が備える後述する本体側撮像素子２２に導き、可視光以外の光を反射させて分光モジュール１５に導く。すなわち、ダイクロイックミラー１３は、光分離素子であり、第一光学レンズ系１２から入射した光を、本体側撮像素子２２に向かう第一方向の第一光としての可視光と、分光モジュール１５に向かう第二方向の第二光としての可視光以外の光とに分離する。
【００１９】
（第二光学レンズ系の構成）
第二光学レンズ系１４は、第一光の光路Ｌ１上に設けられている。第二光学レンズ系１４は、ダイクロイックミラー１３から入射した光を、本体側撮像素子２２に集光して結像する。なお、第二光学レンズ系１４は、拡大光学系などによって構成されていてもよい。
【００２０】
（分光モジュールの構成）
分光モジュール１５は、分光モジュール収納部１１２に収納され、波長可変干渉フィルター５と、第三光学レンズ系１５１と、レンズ側撮像素子１５２と、レンズ側制御回路１５３と、を備えている。
【００２１】
（波長可変干渉フィルターの構成）
波長可変干渉フィルター５には、第二光の光路Ｌ２上に設けられており、ダイクロイックミラー１３で反射された可視光以外の光が入射される。
波長可変干渉フィルター５は、透過波長を切り替え可能な光学フィルターである。この波長可変干渉フィルター５は、レンズ側制御回路１５３に接続されており、レンズ側制御回路１５３の制御により駆動電圧が変化されることで、透過波長を切り替える。
【００２２】
次に、波長可変干渉フィルター５について、図面に基づいて説明する。
図３は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、波長可変型のファブリーペローエタロン素子であり、図３に示すように、透光性の固定基板５１及び可動基板５２を備え、これらの固定基板５１及び可動基板５２が、接合膜５３により接合されることで、一体的に構成されている。
固定基板５１は、エッチングにより形成された第一溝部５１１、及び第一溝部５１１より溝深さが浅い第二溝部５１２を備えている。そして、第一溝部５１１には、固定電極５６１が設けられ、第二溝部５１２には、固定反射膜５４が設けられている。
固定電極５６１は、可動電極５６２とともに、静電アクチュエーター５６を構成し、例えば第二溝部５１２を囲う環状に形成されており、可動基板５２に設けられた可動電極５６２に対向する。
固定反射膜５４は、例えばＡｇ等の金属膜、Ａｇ合金等の合金膜、高屈折層及び低屈折層を積層した誘電体多層膜、又は、金属膜（合金膜）と誘電体多層膜を積層した積層体により構成されている。
【００２３】
可動基板５２は、可動部５２１と、可動部５２１の外に設けられ、可動部５２１を保持する保持部５２２とを備えている。
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成されている。この可動部５２１は、固定電極５６１の外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されており、可動部５２１の固定基板５１に対向する面に、可動電極５６２及び可動反射膜５５が設けられている。
可動電極５６２は、固定電極５６１に対向する位置に設けられ、固定電極５６１とともに、本発明のギャップ変更部である静電アクチュエーター５６を構成する。
可動反射膜５５は、固定反射膜５４に対向する位置に、ギャップＧを介して配置されている。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を用いることができる。
【００２４】
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。これにより、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の平行度を維持した状態で、ギャップＧの寸法を変更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。
また、波長可変干渉フィルター５の一部には、固定電極５６１や可動電極５６２と個別に接続された電極パッド（図示略）が設けられている。これらの電極パッドは、レンズ側制御回路１５３に接続されている。
なお、固定反射膜５４や可動反射膜５５に対して電極引出線を接続し、可動基板５２の外周部からレンズ側制御回路１５３に接続してもよい。この場合、レンズ側制御回路１５３に、固定反射膜５４や可動反射膜５５の間の静電容量を検出する容量検出回路を設け、検出された静電容量に応じて、静電アクチュエーター（固定電極５６１及び可動電極５６２）に印加する電圧をフィードバック制御することが可能となる。
【００２５】
（第三光学レンズ系の構成）
図２に戻り、第三光学レンズ系１５１は、第二光の光路Ｌ２上において、波長可変干渉フィルター５の後段に設けられている。第三光学レンズ系１５１は、波長可変干渉フィルター５を透過した光（分光）、すなわち、波長可変干渉フィルター５から出射された光を、レンズ側撮像素子１５２に集光して結像する。なお、第三光学レンズ系１５１は、テレセントリック光学系や拡大光学系などによって構成されていてもよい。
【００２６】
（レンズ側撮像素子の構成）
第二受光部としてのレンズ側撮像素子１５２は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーを用いることができる。本実施形態では、レンズ側撮像素子１５２に、近赤外光を検出可能なモノクロセンサーを用いている。レンズ側撮像素子１５２は、レンズ側制御回路１５３の制御により、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光（撮像）し、分光画像を取得する。そして、取得した分光画像を、レンズ側制御回路１５３に出力する。
【００２７】
（レンズ側制御回路の構成）
レンズ側制御回路１５３は、配線１６を介して、カメラ本体２０が備える後述する本体側制御回路２６と接続される。配線１６は、筒状部１１１に設けられ、レンズ側入出力端子１１Ａと接続されている。レンズ側制御回路１５３は、本体側制御回路２６の制御により、波長可変干渉フィルター５の駆動電圧、及びレンズ側撮像素子１５２の撮像を制御する。そして、取得した分光画像を、配線１６を介して本体側制御回路２６に出力する。
【００２８】
［カメラ本体の構成］
撮像装置としてのカメラ本体２０は、本体側筐体２１と、本体側撮像素子２２と、ディスプレイ２３と、操作部２４と、脱着検出部２５と、本体側制御回路２６と、を備えている。
【００２９】
（本体側筐体の構成）
本体側筐体２１は、カメラ本体２０を構成する各部材を収納する。また、本体側筐体２１には、レンズユニット１０が着脱自在に取り付けられる。
また、本体側筐体２１には、本体側入出力端子２１Ａが設けられており、レンズユニット１０が取り付けられた際、当該本体側入出力端子２１Ａと、レンズ側入出力端子１１Ａとが接続する。そして、カメラ本体２０は、当該本体側入出力端子２１Ａを介して、レンズユニット１０との間で信号の送受信や、レンズユニット１０への電力供給などを行う。
【００３０】
（本体側撮像素子の構成）
第一受光部としての本体側撮像素子２２は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサーを用いることができる。本実施形態では、本体側撮像素子２２に、可視光を検出可能なカラーセンサーを用いている。本体側撮像素子２２は、本体側制御回路２６の制御によって、第二光学レンズ系１４から、本体側筐体２１に設けられた入射窓を介して入射した光を受光（撮像）し、ＲＧＢ画像（可視光画像）を取得する。そして、取得したＲＧＢ画像を、本体側制御回路２６に出力する。
なお、本実施形態では、本体側撮像素子２２の解像度は、レンズ側撮像素子１５２の解像度と等しい。そして、撮像範囲における同じ位置から入射した第一光及び第二光において、本体側撮像素子２２における当該第一光が入射する画素領域の座標と、レンズ側撮像素子１５２における当該第二光が入射する画素領域の座標とが一致するように、第二光学レンズ系１４及び第三光学レンズ系１５１などが設けられている。この構成により、本体側撮像素子２２の撮像範囲と、レンズ側撮像素子１５２の撮像範囲とを一致させることができる。
なお、レンズ側撮像素子１５２の解像度を本体側撮像素子２２の解像度より低くしてもよく、その場合は処理速度の向上が期待できる。
【００３１】
（ディスプレイの構成）
ディスプレイ２３は、本体側筐体２１の表示窓に面して設けられる。ディスプレイ２３としては、画像を表示可能な構成であればいかなるものでもよく、例えば液晶パネルや有機ＥＬパネルなどを例示できる。
また、本実施形態のディスプレイ２３は、タッチパネルを備える構成とし、当該タッチパネルを操作部２４の一つとしてもよい。
【００３２】
（操作部の構成）
操作部２４は、本体側筐体２１に設けられるシャッターボタンや、上述のように、ディスプレイ２３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２４は、入力操作に応じた操作信号を本体側制御回路２６に出力する。なお、操作部２４としては、上記の構成に限られず、例えば、タッチパネルに代えて、複数の操作ボタン等が設けられる構成としてもよい。
【００３３】
（脱着検出部）
脱着検出部２５は、本体側制御回路２６の制御により、例えば、本体側入出力端子２１Ａを流れる電流を検出するなどして、カメラ本体２０にレンズユニット１０が取り付けられているか否かを検出し、検出信号を本体側制御回路２６に出力する。
【００３４】
（本体側制御回路の構成）
本体側制御回路２６は、ＣＰＵやメモリーなどが組み合わされることで構成され、撮像システム１の全体動作を制御する。ＣＰＵがメモリーに記憶された制御プログラムを実行することで、本体側制御回路２６は、撮像制御部２６１、画像合成部２６２、表示制御部２６３として機能する。なお、制御プログラムは、例えば、出荷時に予めメモリーに記憶させてもよいし、出荷後、カメラ本体２０に設けられた図示しない外部通信ポートを介して外部から取得してメモリーに記憶させてもよい。
撮像制御部２６１は、操作部２４の撮像操作に応じて、本体側撮像素子２２を制御し、ＲＧＢ画像を撮像させる。また、カメラ本体２０にレンズユニット１０が取り付けられている場合は、レンズ側制御回路１５３を制御し、分光画像を撮像させる。
画像合成部２６２は、撮像されたＲＧＢ画像及び分光画像を合成した合成画像を生成する。
表示制御部２６３は、撮像されたＲＧＢ画像、分光画像、及び生成された合成画像のいずれかを、ディスプレイ２３に表示させる。
【００３５】
［撮像制御処理］
次に、撮像システム１が実行する撮像制御処理について説明する。
図４は、撮像制御処理を示すフローチャートである。撮像制御処理が実行されると、図４に示すように、撮像制御部２６１は、操作部２４から出力される操作信号に基づいて、撮像操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１）。撮像制御部２６１は、ステップＳ１でＹＥＳと判定するまで、ステップＳ１の判定を繰り返し実行する。
【００３６】
撮像制御部２６１は、ステップＳ１でＹＥＳと判定した場合、脱着検出部２５から出力された検出信号に基づいて、カメラ本体２０にレンズユニット１０が装着されているか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３７】
撮像制御部２６１は、ステップＳ２でＹＥＳと判定した場合、本体側撮像素子２２に、第二光学レンズ系１４から入射された可視光を受光（撮像）させ、ＲＧＢ画像を取得する（ステップＳ３）。
またステップＳ３に並行して、撮像制御部２６１は、レンズ側制御回路１５３を制御し、分光画像を取得させる（ステップＳ４）。すなわち、レンズ側制御回路１５３は、波長可変干渉フィルター５の駆動電圧を制御して透過波長を変えながら、波長可変干渉フィルター５を透過した光を、レンズ側撮像素子１５２に受光（撮像）させ、複数の分光画像を取得し、取得した分光画像を撮像制御部２６１に出力する。なお、取得する分光画像は１つであってもよい。
そして、画像合成部２６２は、取得されたＲＧＢ画像に分光画像を合成した合成画像を生成し（ステップＳ５）、表示制御部２６３は、生成された合成画像を、ディスプレイ２３に表示させる（ステップＳ６）。そして、本体側制御回路２６は、撮像制御処理を終了する。
ステップＳ３とステップＳ４は並列処理されているが、ステップＳ３の後にステップＳ４を行ってもよい。
【００３８】
一方、撮像制御部２６１は、ステップＳ２でＮＯと判定した場合、本体側撮像素子２２に、第二光学レンズ系１４から入射された可視光を受光（撮像）させ、ＲＧＢ画像を取得する（ステップＳ７）。
次に、表示制御部２６３は、取得されたＲＧＢ画像を、ディスプレイ２３に表示させる（ステップＳ８）。そして、本体側制御回路２６は、撮像制御処理を終了する。
【００３９】
［実施形態の作用効果］
本実施形態によれば、本体側撮像素子２２によって可視光を撮像したＲＧＢ画像を取得でき、レンズ側撮像素子１５２によって入射光の分光を撮像した分光画像を取得できる。この構成によれば、可視光を撮像する本体側撮像素子２２を備えている一般的なカメラ本体２０に対して、レンズユニット１０を取り付けることで、ＲＧＢ画像と分光画像とを取得することができ、利便性を向上できる。
【００４０】
本実施形態では、ダイクロイックミラー１３が、第一光学レンズ系１２の後段に設けられているため、第一光学レンズ系１２に入射した光が、本体側撮像素子２２及びレンズ側撮像素子１５２で受光される。これによれば、第一光学レンズ系１２に入射される同じ撮像範囲の光を、本体側撮像素子２２及びレンズ側撮像素子１５２で撮像できるため、本体側撮像素子２２による撮像画像の撮像範囲と、レンズ側撮像素子１５２による分光画像の撮像範囲とを一致させることができる。
【００４１】
本実施形態によれば、第二光学レンズ系１４及び第三光学レンズ系１５１が設けられているため、ダイクロイックミラー１３から本体側撮像素子２２までの光学的距離と、ダイクロイックミラー１３からレンズ側撮像素子１５２までの光学的距離とが異なる場合であっても、本体側撮像素子２２及びレンズ側撮像素子１５２の位置を焦点に一致させることができる。このため、本体側撮像素子２２、波長可変干渉フィルター５、レンズ側撮像素子１５２などの配置の自由度を向上できる。
【００４２】
［その他の実施形態］
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。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、光路Ｌ１上に第二光学レンズ系１４が設けられ、光路Ｌ２上に第三光学レンズ系１５１が設けられているが、これに限定されない。すなわち、ダイクロイックミラー１３から本体側撮像素子２２までの光学的距離と、ダイクロイックミラー１３からレンズ側撮像素子１５２までの光学的距離とが同じであれば、第二光学レンズ系１４及び第三光学レンズ系１５１が設けられていなくても、本体側撮像素子２２及びレンズ側撮像素子１５２に光を結像できる。このため、第二光学レンズ系１４及び第三光学レンズ系１５１はなくてもよい。ただし、第二光学レンズ系１４及び第三光学レンズ系１５１が設けられている場合、ダイクロイックミラー１３から本体側撮像素子２２までの光学的距離と、ダイクロイックミラー１３からレンズ側撮像素子１５２までの光学的距離とが一致していなくても、本体側撮像素子２２及びレンズ側撮像素子１５２に光を結像できる。これにより、本体側撮像素子２２、波長可変干渉フィルター５、及びレンズ側撮像素子１５２の配置の自由度を向上できるため好ましい。
また、上記実施形態では、ダイクロイックミラー１３の前段に第一光学レンズ系１２が設けられているが、これに限定されない。例えば、固定焦点の場合などは、第一光学レンズ系１２はなくてもよい。
【００４４】
上記実施形態では、ダイクロイックミラー１３は、入射光から可視光を分離して本体側撮像素子２２に導き、入射光から可視光以外の光を分離して分光モジュール１５に導いているが、これに限定されない。例えば、ダイクロイックミラー１３は、可視光に加えて、可視光以外の光を本体側撮像素子２２に導いてもよい。この場合、例えば、本体側撮像素子２２の前段に、可視光のみ透過させるフィルターを設ければ、本体側撮像素子２２によってＲＧＢ画像を取得できる。また、ダイクロイックミラー１３は、可視光以外の光に加えて、可視光を分光モジュール１５に導いてもよい。
また、ダイクロイックミラー１３に替えて、偏光ビームスプリッターを用いることもできる。この場合、Ｐ偏光が透過して本体側撮像素子２２に導かれ、Ｓ偏光が反射されて分光モジュール１５に導かれる。この場合も、本体側撮像素子２２の前段に、可視光のみ透過させるフィルターを設けることで、本体側撮像素子２２によってＲＧＢ画像を取得できる。
【００４５】
上記実施形態では、レンズ側撮像素子１５２に近赤外光を検出可能なセンサーを用いているが、これに限定されない。例えば、紫外光を検出可能なセンサーを用いてもよい。すなわち、所定の波長域の光を検出可能なセンサーであればよい。
また、分光モジュール１５に、第一波長域の光を検出可能な第一センサーと、第一波長域とは異なる第二波長域の光を検出可能な第二センサーとを設け、例えば操作部２４の操作に基づいて、波長可変干渉フィルター５を透過した光が入射するセンサーを、第一センサー及び第二センサーの間で切り替えるようにしてもよい。これによれば、レンズユニット１０を交換することなく、例えば近赤外光の分光画像と紫外光の分光画像とを取得することができる。
【００４６】
上記実施形態では、本体側撮像素子２２及びレンズ側撮像素子１５２の解像度が等しいが、これに限らない。すなわち、本体側撮像素子２２及びレンズ側撮像素子１５２の解像度が異なっていてもよい。この場合、撮像範囲における同じ位置から入射した第一光及び第二光が、各撮像素子における画素領域の互いに対応する座標に入射するように構成する。この構成により、本体側撮像素子２２の撮像範囲と、レンズ側撮像素子１５２の撮像範囲とを一致させることができる。
【００４７】
上記実施形態では、撮像制御処理において、ＲＧＢ画像及び分光画像が取得された場合、画像合成部２６２がＲＧＢ画像に分光画像を合成した合成画像を生成し、表示制御部２６３が、当該合成画像をディスプレイ２３に表示させているが、これに限定されない。例えば、表示制御部２６３は、ＲＧＢ画像及び分光画像を個別にディスプレイ２３に表示させてもよい。
【００４８】
上記実施形態において、操作部２４の操作に応じて、撮像制御部２６１が、波長可変干渉フィルター５の透過波長を選択できるようにしてもよい。
また、選択されている透過波長をユーザーが確認できるように、表示制御部２６３は、選択されている透過波長を示す情報を、ディスプレイ２３に表示させてもよい。
【００４９】
上記実施形態では、表示制御部２６３は、ＲＧＢ画像や合成画像をディスプレイ２３に表示させているが、これに限定されない。例えば、表示制御部２６３は、外部機器の表示部にＲＧＢ画像や合成画像を表示させてもよい。
【００５０】
上記実施形態では、波長可変干渉フィルター５として、入射光から所定波長の光を分光して透過させる光透過型の波長可変干渉フィルターを例示したが、これに限定されない。例えば、波長可変干渉フィルター５として、入射光から所定波長の光を分光して反射させる光反射型の波長可変干渉フィルターを用いてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、静電アクチュエーター５６により反射膜５４，５５間のギャップ寸法を変動させる構成としたが、これに限定されない。例えば、固定電極５６１の代わりに、第一誘導コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘導コイルまたは永久磁石を配置した誘導アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
【００５２】
上記実施形態では、撮像制御処理において、ＲＧＢ画像及び分光画像が取得された場合、画像合成部２６２がＲＧＢ画像に分光画像を合成した合成画像を生成し、表示制御部２６３が、当該合成画像をディスプレイ２３に表示させているが、これに限定されない。例えば、取得された分光画像から糖などの特定成分を分析し、分析した情報を疑似カラー画像等によって可視化し、可視化した特定成分情報をＲＧＢ画像と合成してディスプレイ２３に表示させてもよい。
【００５３】
その他、本発明の実施の際の具体的な構成は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構成等に適宜変更できる。
【符号の説明】
【００５４】
１…撮像システム、５…波長可変干渉フィルター、１０…レンズユニット、１１…レンズ側筐体、１１Ａ…レンズ側入出力端子、１２…第一光学レンズ系、１３…ダイクロイックミラー（光分離素子）、１４…第二光学レンズ系、１５…分光モジュール、１６…配線、２０…カメラ本体、２１…本体側筐体、２１Ａ…本体側入出力端子、２２…本体側撮像素子（第一受光部）、２３…ディスプレイ、２４…操作部、２５…脱着検出部、２６…本体側制御回路、５４…固定反射膜、５５…可動反射膜、５６…静電アクチュエーター（ギャップ変更部）、１１１…筒状部、１１２…分光モジュール収納部、１５１…第三光学レンズ系、１５２…レンズ側撮像素子（第二受光部）、１５３…レンズ側制御回路、２６１…撮像制御部、２６２…画像合成部、２６３…表示制御部、Ｇ…ギャップ、Ｌ１，Ｌ２…光路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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