(57)【要約】【課題】安価かつ簡易な構成で画像データを転送でき、かつ、適切に転送されなかった画像データを検知することができるデータ転送システム、データ転送装置、受信装置、及びデータ転送方法を提供する。【解決手段】データ転送システムは、画像データを転送するデータ転送装置と、データ転送装置から画像データを受信する受信装置と、を含み、データ転送装置は、画像データを記憶するメモリーと、メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報を出力するオーバーフロー検出部と、受信装置から画像データの送信を要求する送信要求があった場合に、メモリーに記憶された記憶画像データ、及びオーバーフロー情報を、受信装置に送信する送信部と、を含み、受信装置は、記憶画像データ及びオーバーフロー情報を受信する受信部と、オーバーフロー情報に基づいて記憶画像データが有効か無効かを判定する判定部と、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2017147585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データを転送するデータ転送装置と、
前記データ転送装置から前記画像データを受信する受信装置と、を含み、
前記データ転送装置は、
前記画像データを記憶するメモリーと、
前記メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報を出力するオーバーフロー検出部と、
前記受信装置から前記画像データの送信を要求する送信要求があった場合に、前記メモリーに記憶された記憶画像データ、及び前記オーバーフロー情報を、前記受信装置に送信する送信部と、を含み、
前記受信装置は、
前記記憶画像データ及び前記オーバーフロー情報を受信する受信部と、
前記オーバーフロー情報に基づいて前記記憶画像データが有効か無効かを判定する判定部と、を含む
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項２】
請求項１に記載のデータ転送システムにおいて、
前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが発生した後、前記オーバーフローが解消されるまでの期間に前記メモリーに記憶されていた前記記憶画像データを無効と判定する
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項３】
請求項２に記載のデータ転送システムにおいて、
前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが解消された際に前記メモリーに記憶された第１フレームの前記記憶画像データを無効と判定し、
前記第１フレームに続く第２フレームの前記記憶画像データが送信されるまで前記オーバーフローが発生しない場合、前記第２フレームを有効と判定する
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項４】
請求項２に記載のデータ転送システムにおいて、
前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが解消された際に前記メモリーに記憶された第１フレームと、前記第１フレームに続く第２フレームの前記記憶画像データを無効と判定する
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデータ転送システムにおいて、
前記メモリーは、前記記憶画像データの量が上限に達している場合、新たな前記画像データが入力されても前記記憶画像データを保持する
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデータ転送システムにおいて、
前記メモリーは、前記記憶画像データの量が上限に達している場合、新たな前記画像データの入力に応じて前記記憶画像データを更新する
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のデータ転送システムにおいて、
前記メモリーは、前記メモリーに記憶された順に前記記憶画像データを出力する
ことを特徴とするデータ転送システム。
【請求項８】
画像データを記憶するメモリーと、
前記メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報を出力するオーバーフロー検出部と、
受信装置から前記画像データの送信を要求する送信要求があった場合に、前記メモリーに記憶された記憶画像データ、及び前記オーバーフロー情報を、前記受信装置に送信する送信部と、を含み、
前記記憶画像データは、前記受信装置に、前記オーバーフロー情報に基づいて有効か無効かを判定される
ことを特徴とするデータ転送装置。
【請求項９】
データ転送装置のメモリーに記憶された記憶画像データ及び前記メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報を受信する受信部と、
前記オーバーフロー情報に基づいて前記記憶画像データが有効か無効かを判定する判定部と、を含む
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の受信装置において、
前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが発生した後、前記オーバーフローが解消されるまでの期間に前記メモリーに記憶されていた前記記憶画像データを無効と判定する
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の受信装置において、
前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが解消された際に前記メモリーに記憶された第１フレームの前記記憶画像データを無効と判定し、
前記第１フレームに続く第２フレームの前記記憶画像データが送信されるまで前記オーバーフローが発生しない場合、前記第２フレームを有効と判定する
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の受信装置において、
前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが解消された際に前記メモリーに記憶された第１フレームと、前記第１フレームに続く第２フレームの前記記憶画像データを無効と判定する
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１３】
画像データを転送するデータ転送装置と、前記データ転送装置から前記画像データを受信する受信装置と、を含むデータ転送システムにおけるデータ転送方法であって、
前記データ転送装置は、
前記画像データをメモリーに記憶するステップと、
前記受信装置から前記画像データの送信を要求する送信要求があった場合に、前記メモリーに記憶された記憶画像データと、前記メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報と、を前記受信装置に送信するステップと、を実施し、
前記受信装置は、
前記記憶画像データ及び前記オーバーフロー情報を受信するステップと、
前記オーバーフロー情報に基づいて前記記憶画像データが有効か無効かを判定するステップと、を実施する
ことを特徴とするデータ転送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ転送システム、データ転送装置、受信装置、及びデータ転送方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
測定対象を撮像し、測定対象の測色値を取得する測色装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
特許文献１に記載の装置は、測定対象を撮像して画像信号を出力するＣＣＤ等のカラー撮像手段と、カラー撮像手段から出力された画像信号（アナログ信号）に各種処理を施しデジタル値（画像データ）に変換する信号処理部と、装置全体の制御を行う全体制御部と、を備えている。信号処理部は、各種処理回路と、画像データを一時的に記憶する画像メモリーと、を備えている。
【０００３】
また、測色装置は、Ｉ／Ｆを介して、メモリーカードやパーソナルコンピューター等の外部装置と接続可能であり、全体制御部の制御に基づいて、画像メモリーに一時記憶された記憶画像データを上記外部装置に記憶させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３-１４９０５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、画像メモリーは、通常、メモリーカードよりも容量が小さい（例えば特許文献１では、画像メモリーは８フレーム分の画像データを記憶可能と記載されている）。このため、外部装置との通信遅延や全体制御部の処理遅延等により、記憶画像データの外部装置への出力が遅延すると、画像メモリーのオーバーフローが発生するおそれがある。このオーバーフローが発生している期間に、カラー撮像手段から画像信号が出力されると、画像データの一部が失われる。このため、記憶画像データの転送を適切に行うことができないおそれがあるうえ、外部装置は、適切に転送されなかった記憶画像データを検知することができないという課題がある。
【０００６】
これに対して、画像メモリーの容量を増大させることにより、オーバーフローの発生を抑制することが考えられるが、コストが増大してしまう。また、信号処理部の外部に大容量のメモリーを設けることも考えられるが、やはりコストが増大するうえ、信号処理部からメモリーへ記憶画像データの転送を行う必要があり、処理工程や処理負荷が増大してしまう。
【０００７】
本発明は、安価かつ簡易な構成で画像データを転送でき、かつ、適切に転送されなかった画像データを検知することができるデータ転送システム、データ転送装置、受信装置、及びデータ転送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】
本発明の一適用例に係る、データ転送システムは、画像データを転送するデータ転送装置と、前記データ転送装置から前記画像データを受信する受信装置と、を含み、前記データ転送装置は、前記画像データを記憶するメモリーと、前記メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報を出力するオーバーフロー検出部と、前記受信装置から前記画像データの送信を要求する送信要求があった場合に、前記メモリーに記憶された記憶画像データ、及び前記オーバーフロー情報を、前記受信装置に送信する送信部と、を含み、前記受信装置は、前記記憶画像データ及び前記オーバーフロー情報を受信する受信部と、前記オーバーフロー情報に基づいて前記記憶画像データが有効か無効かを判定する判定部と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
ここで、画像データは、例えば、画素データや複数の画素データで構成された１つのフレームのデータである。また、有効な記憶画像データは、例えば、記憶画像データを構成する全てのデータが、データ転送装置から受信装置に適切に転送されているデータである。つまり、画像データが複数の画素データ（階調値や画素位置等の情報を含む）から構成されている場合、受信装置は、複数の画素データの全てが適切に転送されている画像データ（記憶画像データ）を有効と判定し、複数の画素データの全てが適切に転送されていない（例えば一部の画素データが欠損している等）画像データを無効と判定する。
本適用例では、データ転送装置は、送信要求に応じて、記憶画像データとオーバーフロー情報とを受信装置に送信する。受信装置は、記憶画像データとオーバーフロー情報とを受信し、オーバーフロー情報に基づいて、記憶画像データが有効なデータであるか否かを判定する。このように、データ転送装置が記憶画像データとともにオーバーフロー情報を送信するという簡易な構成で、受信装置は、記憶画像データが有効か否かを判定できる。
また、データ転送装置を簡易な構成とすることができるため、例えばＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の汎用の集積回路に内蔵されたメモリーを、データ転送装置のメモリーとして用いることもできる。したがって、上述のようにデータ転送装置に大容量のメモリーを設ける場合等と比べて、安価なデータ転送システムを提供できる。
以上のように、本適用例によれば、安価かつ簡易な構成で画像データの転送を行い、かつ、適切に転送されなかった画像データが存在する場合これを検知することができる。
【００１０】
本適用例のデータ転送システムにおいて、前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが発生した後、前記オーバーフローが解消されるまでの期間に前記メモリーに記憶されていた前記記憶画像データを無効と判定することが好ましい。
本適用例では、判定部は、オーバーフローが発生している期間にメモリーに記憶されていた記憶画像データを無効と判定する。このように、判定部が、記憶画像データの一部が欠損しているおそれがあるオーバーフローの発生期間に記憶されていた記憶画像データを無効と判定することにより、受信装置は、適切に転送されなかった画像データを無効なデータと判定することができる。また、データ転送装置及び受信装置は、欠損しているデータを特定する処理等を実施する必要がなく、画像データの転送処理を簡略化できる。
【００１１】
本適用例のデータ転送システムにおいて、前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが解消された際に前記メモリーに記憶された第１フレームの前記記憶画像データを無効と判定し、前記第１フレームに続く第２フレームの前記記憶画像データが送信されるまで前記オーバーフローが発生しない場合、前記第２フレームを有効と判定することが好ましい。
本適用例では、オーバーフローが解消された第１フレームは、無効と判定される。また、第１フレームに続く第２フレームは、記憶画像データが送信されるまでにオーバーフローが発生していない場合に、有効と判定される。このような構成では、第２フレームを有効と判定することにより、無効と判定されるフレーム数を低減できる。
【００１２】
本適用例のデータ転送システムにおいて、前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが解消された際に前記メモリーに記憶された第１フレームと、前記第１フレームに続く第２フレームの前記記憶画像データを無効と判定することが好ましい。
本適用例では、オーバーフローが解消された第１フレームと、第１フレームに続く第２フレームが無効と判定される。このような構成では、例えば、データ転送装置と受信装置との間での転送処理に遅延が発生し、第２フレームの一部が欠損した場合でも、当該第２フレームを無効と判定することにより、適切に送信されていない画像データをより確実に無効と判定することができる。
【００１３】
本適用例のデータ転送システムにおいて、前記メモリーは、前記記憶画像データの量が上限に達している場合、新たな前記画像データが入力されても前記記憶画像データを保持することが好ましい。
本適用例では、メモリーは、記憶量が上限に達している場合に、新たな画像データが入力されても、既に記憶されているデータを保持する。このように、上書きが禁止されているメモリーを用いる場合でも、判定部が、オーバーフローの発生期間に記憶されていた記憶画像データを無効データと判定することにより、簡易な構成で、適切に転送されなかった画像データを無効データと判定することができる。
【００１４】
本適用例のデータ転送システムにおいて、前記メモリーは、前記記憶画像データの量が上限に達している場合、新たな前記画像データの入力に応じて前記記憶画像データを更新することが好ましい。
本適用例では、メモリーは、記憶量が上限に達している場合でも、新たな画像データの入力に応じてデータを更新する。このように、上書き可能なメモリーを用いる場合、オーバーフローが発生している期間でも記憶画像データが更新されるため、欠損データを特定するには、オーバーフローの発生期間を正確に把握する必要があり、欠損データの特定が容易ではない。これに対して、判定部が、オーバーフローの発生期間に記憶されていた記憶画像データを無効データと判定することにより、簡易な構成で、適切に転送されなかった画像データを無効データと判定することができる。
【００１５】
本適用例のデータ転送システムにおいて、前記メモリーは、前記メモリーに記憶された順に前記記憶画像データを出力することが好ましい。
本適用例では、メモリーは、記憶されている記憶画像データを、記憶された順に出力するように構成される。このような構成では、データ転送装置から受信装置へ複数の記憶画像データを転送する際に、記憶画像データの内容や送信順等を、記憶画像データとともに送信しなくても、受信装置側で、記憶画像データの内容（例えば、画像データの取得順や、欠損データ等）を把握することが容易である。
つまり、記憶画像データが取得された順に送信されるため、オーバーフロー情報や、メモリーの記憶容量や、記憶画像データのデータサイズ等の各種情報に基づいて、受信装置側で、記憶画像データの内容を把握することが容易である。また、記憶画像データに、フレームの識別情報等を付加する場合と比べて、データ転送量を低減でき、転送処理を簡略化できる。
【００１６】
本発明の一適用例に係るデータ転送装置は、画像データを記憶するメモリーと、前記メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報を出力するオーバーフロー検出部と、受信装置から前記画像データの送信を要求する送信要求があった場合に、前記メモリーに記憶された記憶画像データ、及び前記オーバーフロー情報を、前記受信装置に送信する送信部と、を含み、前記記憶画像データは、前記受信装置に、前記オーバーフロー情報に基づいて有効か無効かを判定されることを特徴とする。
本適用例では、データ転送装置は、送信要求に応じて、記憶画像データとオーバーフロー情報とを受信装置に送信する。これにより、受信装置は、記憶画像データとオーバーフロー情報とを受信し、オーバーフロー情報に基づいて、記憶画像データが有効なデータであるか否かを判定することができる。このように、データ転送装置が記憶画像データとともにオーバーフロー情報を送信するという簡易な構成で、受信装置は、記憶画像データが有効か否かを判定できる。
また、データ転送装置を簡易な構成とすることができるため、上述のようにＦＰＧＡ等の汎用の集積回路に内蔵されたメモリーを、データ転送装置のメモリーとして用いることもでき、安価なデータ転送システムを提供できる。
以上のように、本適用例によれば、安価かつ簡易な構成で画像データの転送を行い、かつ、適切に転送されなかった画像データが存在する場合これを検知することができる。
【００１７】
本発明の一適用例に係る受信装置は、データ転送装置のメモリーに記憶された記憶画像データ及び前記メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報を受信する受信部と、前記オーバーフロー情報に基づいて前記記憶画像データが有効か無効かを判定する判定部と、を含むことを特徴とする。
本適用例では、受信装置は、記憶画像データとオーバーフロー情報とを受信し、オーバーフロー情報に基づいて、記憶画像データが有効なデータであるか否かを判定する。このような受信装置に対して、記憶画像データとオーバーフロー情報とを受信装置に送信するようにデータ転送装置を構成することにより、受信装置は、記憶画像データが有効なデータであるか否かを判定することができる。このように、データ転送装置が記憶画像データとともにオーバーフロー情報を送信するという簡易な構成とすることができる。
また、データ転送装置を簡易な構成とすることができるため、上述のようにＦＰＧＡ等の汎用の集積回路に内蔵されたメモリーを、データ転送装置のメモリーとして用いることもでき、安価なデータ転送システムを提供できる。
以上のように、本適用例によれば、安価かつ簡易な構成で画像データの転送を行い、かつ、適切に転送されなかった画像データが存在する場合これを検知することができる。
【００１８】
本適用例の受信装置において、前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが発生した後、前記オーバーフローが解消されるまでの期間に前記メモリーに記憶されていた前記記憶画像データを無効と判定することが好ましい。
本適用例では、判定部は、オーバーフローが発生している期間にメモリーに記憶されていた記憶画像データを無効と判定する。このように、判定部が、記憶画像データの一部が欠損しているおそれがあるオーバーフローの発生期間に記憶されていた記憶画像データを無効と判定することにより、受信装置は、適切に転送されなかった画像データを無効なデータと判定することができる。また、データ転送装置及び受信装置は、欠損しているデータを特定する処理等を実施する必要がなく、画像データの転送処理を簡略化できる。
【００１９】
本適用例の受信装置において、前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが解消された際に前記メモリーに記憶された第１フレームの前記記憶画像データを無効と判定し、前記第１フレームに続く第２フレームの前記記憶画像データが送信されるまで前記オーバーフローが発生しない場合、前記第２フレームを有効と判定することが好ましい。
本適用例では、オーバーフローが解消された第１フレームは、無効と判定される。また、第１フレームに続く第２フレームは、記憶画像データが送信されるまでにオーバーフローが発生していない場合に、有効と判定される。このような構成では、第２フレームを有効と判定することにより、無効と判定されるフレーム数を低減できる。
【００２０】
本適用例の受信装置において、前記判定部は、前記オーバーフロー情報に基づいて、前記オーバーフローが解消された際に前記メモリーに記憶された第１フレームと、前記第１フレームに続く第２フレームの前記記憶画像データを無効と判定することが好ましい。
本適用例では、オーバーフローが解消された第１フレームと、第１フレームに続く第２フレームが無効と判定される。このような構成では、例えば、データ転送装置と受信装置との間での転送処理に遅延が発生し、第２フレームの一部が欠損した場合でも、当該第２フレームを無効と判定することにより、適切に送信されていない画像データをより確実に無効と判定することができる。
【００２１】
本発明の一適用例に係るデータ転送方法は、画像データを転送するデータ転送装置と、前記データ転送装置から前記画像データを受信する受信装置と、を含むデータ転送システムにおけるデータ転送方法であって、前記データ転送装置は、前記画像データをメモリーに記憶するステップと、前記受信装置から前記画像データの送信を要求する送信要求があった場合に、前記メモリーに記憶された記憶画像データと、前記メモリーがオーバーフローしたか否かを示すオーバーフロー情報と、を前記受信装置に送信するステップと、を実施し、前記受信装置は、前記記憶画像データ及び前記オーバーフロー情報を受信するステップと、前記オーバーフロー情報に基づいて前記記憶画像データが有効か無効かを判定するステップと、を実施することを特徴とする。
本適用例では、データ転送装置は、送信要求に応じて、記憶画像データとオーバーフロー情報とを受信装置に送信する。受信装置は、記憶画像データとオーバーフロー情報とを受信し、オーバーフロー情報に基づいて、記憶画像データが有効なデータであるか否かを判定する。このように、データ転送装置が記憶画像データとともにオーバーフロー情報を送信するという簡易な構成で、受信装置は、記憶画像データが有効か否かを判定できる。
また、データ転送装置を簡易な構成とすることができるため、上述のようにＦＰＧＡ等の汎用の集積回路に内蔵されたメモリーを、データ転送装置のメモリーとして用いることもでき、安価なデータ転送システムを提供できる。
以上のように、本適用例によれば、安価かつ簡易な構成で画像データの転送を行い、かつ、適切に転送されなかった画像データが存在する場合これを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第一実施形態のデータ転送システムの概略構成を示すブロック図
【図２】第一実施形態のデータ転送システムが備える波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図。
【図３】第一実施形態のデータ転送システムが備える波長可変干渉フィルターの概略構成を示す断面図。
【図４】第一実施形態の分光カメラにおけるＣＰＵの機能構成を示すブロック図。
【図５】第一実施形態における画像データの構成を模式的に示す図。
【図６】第一実施形態の外部装置におけるＣＰＵの機能構成を示すブロック図。
【図７】第一実施形態の分光カメラによる処理の一例を示すフローチャート。
【図８】第一実施形態の分光カメラによる処理の一例を示すタイミングチャート。
【図９】第一実施形態のデータ転送システムによる処理の一例を示すタイミングチャート。
【図１０】第一実施形態の外部装置による処理の一例を示すフローチャート。
【図１１】第一実施形態の外部装置による判定処理の一例を示すフローチャート。
【図１２】第二実施形態のデータ転送システムによる処理の一例を示すタイミングチャート。
【図１３】第三実施形態のデータ転送システムによる処理の一例を示すタイミングチャート。
【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ついて、図面に基づいて説明する。本実施形態では、本発明のデータ転送システムの一例として、分光カメラと、当該分光カメラに通信可能に接続された外部装置とを備えたデータ転送システム１について、以下説明する。
【００２４】
［データ転送システムの構成］
図１は、データ転送システムの概略構成を示すブロック図である。
図１に示すように、データ転送システム１は、本発明のデータ転送装置に相当する分光カメラ１０と、本発明の受信装置に相当する外部装置７０と、を備え、これら分光カメラ１０と外部装置７０とが各種無線通信や有線通信可能に接続され構成されている。このデータ転送システム１では、分光カメラ１０によって対象を撮像して分光画像データを取得し、外部装置７０からの分光画像データの送信要求に応じて、分光カメラ１０から外部装置７０に分光画像データを転送させ、転送された分光画像データを外部装置７０に記憶させる。この際、外部装置７０は、分光画像データを構成する一フレーム分の画素データが全て送信された画像データ（すなわち有効フレーム）であるか否かを判定することにより、一フレーム分の分光画像データが適切に転送されたか否かを判定する。
【００２５】
［分光カメラの構成］
分光カメラ１０は、撮像ユニット２０と、信号処理ユニット３０と、制御ユニット４０と、を備える。これらのうち信号処理ユニット３０及び制御ユニット４０は、ＦＰＧＡ等の集積回路１１によって構成されている。分光カメラ１０は、制御ユニット４０の制御に基づいて、撮像ユニット２０で対象を撮像して所定波長の分光画像を取得する。本実施形態では、分光カメラ１０は、例えば、４００ｎｍ〜７００ｎｍの可視光域の波長域において、２０ｎｍ間隔で１６個の波長について分光画像を取得する。
【００２６】
［撮像ユニットの構成］
撮像ユニット２０は、波長可変干渉フィルター５と、結像光学系２１と、撮像素子２２と、を備える。
この撮像ユニット２０は、測定対象で反射された測定対象光を、結像光学系２１を通して、波長可変干渉フィルター５に導き、波長可変干渉フィルター５を透過した光を撮像素子２２で受光する。そして、撮像素子２２から出力された検出信号（各画素の階調値に対応する電圧値を示す信号）は、信号処理ユニット３０に出力される。
【００２７】
［結像光学系の構成］
結像光学系２１は、対象からの光を波長可変干渉フィルター５に導く光学系である。また、結像光学系２１は、波長可変干渉フィルター５から出射された測定光を撮像素子２２の受光面に結像させる。この結像光学系２１は、例えばテレセントリック光学系であり、複数のレンズ等の光学部品により構成される。
【００２８】
［波長可変干渉フィルターの構成］
図２は、波長可変干渉フィルター５の概略構成を示す平面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線で切断した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、図２及び図３に示すように、固定基板５１及び可動基板５２を備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば各種ガラスや、水晶等により形成されており、本実施形態では、石英ガラスにより構成されるものとする。そして、これらの基板５１，５２は、図３に示すように、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。具体的には、固定基板５１の第一接合部５１３、及び可動基板５２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等により構成された接合膜５３により接合されている。
なお、以降の説明に当たり、固定基板５１又は可動基板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。
【００２９】
固定基板５１には、図３に示すように、本発明の一対の反射膜の一方を構成する固定反射膜５４が設けられている。また、可動基板５２には、本発明の一対の反射膜の他方を構成する可動反射膜５５が設けられている。これらの固定反射膜５４及び可動反射膜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、反射膜５４，５５間のギャップＧ１の距離（ギャップ寸法）を調整するのに用いられる、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、を備え、各電極５６１，５６２が対向するこ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、電極間ギャップを介して対向する。ここで、これらの電極５６１，５６２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。
なお、本実施形態では、反射膜間ギャップＧ１が電極間ギャップよりも小さく形成される構成を例示するが、例えば波長可変干渉フィルター５により透過させる波長域によっては、反射膜間ギャップＧ１を電極間ギャップよりも大きく形成してもよい。
また、フィルター平面視において、可動基板５２の一辺側（例えば、図２における辺Ｃ３−Ｃ４）は、固定基板５１の辺Ｃ３´−Ｃ４´よりも外側に突出する。この可動基板５２の突出部分は、固定基板５１と接合されない電装部５２４であり、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１側から見た際に露出する面は、後述する電極パッド５６４Ｐ，５６５Ｐが設けられる電装面５２５となる。
同様に、フィルター平面視において、固定基板５１の一辺側（電装部５２４とは反対側）は、可動基板５２よりも外側に突出する。
【００３０】
（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及び反射膜設置部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及び可動電極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。
【００３１】
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１のフィルター中心点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。
【００３２】
電極設置面５１１Ａには、静電アクチュエーター５６を構成する固定電極５６１が設けられている。この固定電極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の外周縁に接続された固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３は、電極配置溝５１１から辺Ｃ３´−Ｃ４´側（電装部５２４側）に向かって形成された接続電極溝（図示略）に沿って設けられている。この接続電極溝には、可動基板５２側に向かって突設されたバンプ部５６５Ａが設けられ、固定引出電極５６３は、バンプ部５６５Ａ上まで延出する。そして、バンプ部５６５Ａ上で可動基板５２側に設けられた固定接続電極５６５に当接し、電気的に接続される。この固定接続電極５６５は、接続電極溝に対向する領域から電装面５２５まで延出し、電装面５２５において固定電極パッド５６５Ｐを構成する。
【００３３】
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、フィルター中心点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。その他、固定反射膜５４上に透明電極を設ける構成や、導電性の固定反射膜５４を用い、当該固定反射膜５４から固定側電装部に接続電極を形成してもよく、この場合、固定電極５６１として、接続電極の位置に応じて、一部が切り欠かれた構成などとしてもよい。
【００３４】
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３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。更に、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。
【００３５】
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、低屈折率膜及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の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
【００３６】
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、及び接続電極溝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。
【００３７】
（可動基板の構成）
可動基板５２は、フィルター中心点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、を備えている。
【００３８】
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成される。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、低屈折率膜及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の表面での可視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。
【００３９】
可動電極５６２は、所定の電極間ギャップを介して固定電極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。この可動電極５６２は、固定電極５６１とともに静電アクチュエーター５６を構成する。また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁に接続された可動接続電極５６４が設けられている。この可動接続電極５６４は、可動部５２１から、固定基板５１に設けられた接続電極溝（図示略）に対向する位置に沿って、電装面５２５に亘って設けられており、電装面５２５において可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
【００４０】
また、可動基板５２には、上述したように、固定接続電極５６５が設けられており、この固定接続電極５６５は、バンプ部５６５Ａ（図２参照）を介して固定引出電極５６３に接続されている。
【００４１】
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、電極間ギャップが反射膜間ギャップＧ１の寸法よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、赤外線や遠赤外線を用いる場合等、分光画像の取得対象波長域によっては、ギャップＧ１の寸法が、電極間ギャップの寸法よりも大きくなる構成としてもよい。
【００４２】
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、フィルター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。
【００４３】
可動基板５２において、第一接合部５１３に対向する領域は、第二接合部５２３となる。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が接合される。
【００４４】
［撮像素子の構成］
撮像素子２２は、結像光学系２１の結像面に配置されており、波長可変干渉フィルター５によって分光され、結像光学系２１によって結像された光を撮像する。撮像素子２２は、例えばアレイ状に配列される複数の検出素子を備えるＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ素子等により構成される。この撮像素子２２は、各検出素子による光量の検出値を、各画素の検出信号（画素信号）として信号処理ユニット３０に出力する。
【００４５】
［信号処理ユニットの構成］
信号処理ユニット３０は、信号処理回路３１と、画像メモリー３２と、を備えている。この信号処理ユニット３０は、撮像素子２２から出力された画素信号に各種処理を施した後、画像データとして画像メモリー３２に一時的に記憶する。また、信号処理ユニット３０は、制御ユニット４０の制御に基づき、画像メモリー３２に記憶された画像データ（記憶画像データ）を、制御ユニット４０に出力する。
【００４６】
［信号処理回路の構成］
信号処理回路３１は、撮像素子２２から入力された各検出信号（アナログ信号）を増幅したのち、デジタル信号に変換して画像メモリー３２に記憶させる。この信号処理回路３１は、例えば、検出信号が電流値である場合、検出した電流値を電圧値に変換するＩ−Ｖ変換器や、検出信号を増幅するアンプや、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等により構成される。
【００４７】
また、信号処理回路３１は、１フレームを構成する複数画素の画素信号のうち、例えば、撮像素子２２から最初に入力された画素信号に対して、１フレームにおける先頭画素であることを示す情報を含む同期信号を付加する。この同期信号により、例えば、制御ユニット４０や外部装置７０のＣＰＵ７３は、撮像素子２２から出力された複数の画素信号のうち、同一のフレームに対応する画素信号を検知することができる。
なお、上述の同期信号は、一つのフレームにおける最初に出力された画素信号に付加されるとしたが、最後に出力された画素信号に付加される構成としてもよいし、任意の順番で出力された画素信号に付加される構成としてもよい。また、制御ユニット４０によって同期信号が付加される構成としてもよい。
【００４８】
［画像メモリーの構成］
画像メモリー３２は、信号処理回路３１から出力された画像データを一時的に記憶し、制御ユニット４０の制御に基づいて、記憶している画像データ（記憶画像データ）を制御ユニット４０に出力する。この画像メモリー３２は、例えば、ＦＩＦＯメモリー（First In First Out memory）によって構成される。すなわち、画像メモリー３２は、記憶画像データとして、１画素分の画素データが、信号処理回路３１から出力された順に記憶され、記憶された画素データ（記憶画素データ）が記憶された順に出力されるように構成されている。
また、画像メモリー３２は、所定のフレーム数（例えば１０フレーム）に対応する画素データを記憶可能な記憶容量を有する。そして、画像メモリー３２は、記憶量が上限値に到達した後（すなわちオーバーフロー発生後）、新たに入力されたデータが記憶されないように構成されている。
なお、以下の説明において、画像メモリー３２が記憶可能なフレーム数（記憶可能フレーム数）をｋとする。また、画像メモリー３２が、ｋ個以上ｋ+１個未満のフレーム数に対応する画素データを記憶可能な記憶容量を有するものとする。
【００４９】
また、画像メモリー３２は、オーバーフローが発生したか否か、すなわち記憶画像データのデータ量が記憶容量に達したか否かを示すオーバーフロー信号（ＯＦ信号）を出力可能に構成されている。本実施形態では、画像メモリー３２は、制御ユニット４０の制御に基づいて、オーバーフローが発生していることを示すＨｉｇｈ（アクティブ）のオーバーフロー信号か、オーバーフローが発生していないことを示すＬｏｗ（インアクティブ）のオーバーフロー信号を出力する（図８及び図９参照）。
【００５０】
［制御ユニットの構成］
制御ユニット４０は、通信用Ｉ／Ｆ４１と、ユニット制御回路４２と、メモリー４３と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４４と、を含んで構成され、撮像ユニット２０及び信号処理ユニット３０の制御や、外部装置７０との通信の制御等を行う。
【００５１】
［通信用Ｉ／Ｆの構成］
通信用Ｉ／Ｆ４１は、ＣＰＵ４４から出力された各種指令信号やデータ等を外部装置７０へ出力し、外部装置７０からの各種指令信号やデータ等をＣＰＵ４４へ入力する。
例えば、通信用Ｉ／Ｆ４１は、分光カメラ１０が、外部装置７０からの送信要求に応じて、画像メモリー３２に記憶されている記憶画像データを外部装置７０へ出力する際に用いられる。すなわち、通信用Ｉ／Ｆ４１は、外部装置７０からの送信要求をＣＰＵ４４に入力し、ＣＰＵ４４から外部装置７０へ記憶画像データを出力する。
【００５２】
［ユニット制御回路及びメモリーの構成］
ユニット制御回路４２は、撮像ユニット２０及び信号処理ユニット３０をそれぞれ制御する制御回路を備えており、ＣＰＵ４４からの指令信号に基づいて、各ユニットを制御する。なお、各ユニットの制御回路が、制御ユニット４０とは別体に設けられ、制御ユニット４０に接続されていてもよい。
【００５３】
メモリー４３は、分光カメラ１０を制御する各種プログラムや各種データが記憶されている。各種データとしては、例えば、波長可変干渉フィルター５を制御する際の、静電アクチュエーター５６への印加電圧に対する、波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長を示したＶ−λデータが挙げられる。
【００５４】
［ＣＰＵの機能構成］
図４は、制御ユニット４０におけるＣＰＵ４４の機能構成を示したブロック図である。
ＣＰＵ４４は、メモリー４３に記憶された各種プログラムを読み出し実行することで、図４に示すように、フィルター制御手段４４１、撮像制御手段４４２、信号処理制御手段４４３、オーバーフロー検出手段４４４、及び通信制御手段４４５等として機能する。
【００５５】
フィルター制御手段４４１は、波長可変干渉フィルター５を透過する光の波長（目的波長）を設定し、Ｖ−λデータに基づいて、設定した目的波長に対応する駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加させる旨の指令信号をユニット制御回路４２に出力する。
また、フィルター制御手段４４１は、オーバーフローが発生した後にオーバーフローが解消した場合、画像メモリー３２の記憶容量（すなわち、記憶可能フレーム数ｋ）に基づいて、目的波長を設定する。これにより、オーバーフローによって画像データの一部が欠損したフレームが発生した場合でも、当該フレームの画像データを再取得することができる。
【００５６】
撮像制御手段４４２は、ユニット制御回路４２に駆動信号を出力し、撮像素子２２を制御する。具体的には、撮像制御手段４４２は、波長可変干渉フィルター５を透過した透過光を撮像素子２２に撮像させるための撮像素子２２に分光画像を取得させる。また、撮像制御手段４４２は、撮像素子２２の各画素に対応する画素信号を信号処理ユニット３０に出力させる。
【００５７】
信号処理制御手段４４３は、ユニット制御回路４２に駆動信号を出力し、信号処理ユニット３０のユニット制御回路４２を制御して、信号処理回路３１に撮像素子２２から出力された画素信号に各種処理を実施させ、画素データを画像メモリー３２に記憶させる。
オーバーフロー検出手段４４４は、本発明のオーバーフロー検出部に相当し、画像メモリー３２のオーバーフローを検出する。このオーバーフロー検出手段４４４は、駆動信号をユニット制御回路４２に出力し、画像メモリー３２にオーバーフロー信号を出力させ、画像メモリー３２のオーバーフローを検出する。
【００５８】
通信制御手段４４５は、本発明の送信部に相当し、画像メモリー３２に記憶された記憶画像データを、通信用Ｉ／Ｆ４１を介して外部装置７０へ送信する処理（画像データの転送処理）を実施する。この通信制御手段４４５は、ユニット制御回路４２に駆動信号を出力し、画像メモリー３２から記憶画素データを取得する。また、通信制御手段４４５は、オーバーフロー検出手段４４４の検出結果に基づいて、外部装置７０へ送信する送信画素データ６０（図５参照）を生成し、当該送信画素データ６０を外部装置７０へ送信する。
【００５９】
［送信画素データの構成］
図５は、分光カメラ１０から外部装置７０へ送信される送信画素データ６０のデータ構成の一例を模式的に示す図である。
図５に示す例では、送信画素データ６０は１６ｂｉｔのデータとして構成され、各画素の階調値を示す階調情報６１と、同期情報６２と、オーバーフロー情報６３と、を含み構成される。なお、本実施形態では、記憶画素データは、階調情報６１及び同期情報６２を含み構成される。
階調情報６１は、１〜８ｂｉｔに対応し、対応する画素の階調値を２５６階調で表現可能である。階調情報６１は、１つの画素の階調値であり、画像メモリー３２に記憶されている記憶画像データの一部に相当する。
【００６０】
同期情報６２は、９及び１０ｂｉｔに対応し、一フレームを構成する複数の画素のうちの先頭画素に対応する画素データ、すなわち撮像素子２２から最初に出力された画素信号に対応する画素データか否かを示す情報を含む。
オーバーフロー情報６３は、１１ｂｉｔに対応し、記憶画素データが画像メモリー３２から出力される際に、画像メモリー３２がオーバーフローしていたか否かを示す。具体的には、オーバーフロー情報６３は、オーバーフローしていた場合に１（Ｈｉｇｈ）に、オーバーフローしていなかった場合に０（Ｌｏｗ）に設定される。
【００６１】
［外部装置の構成］
外部装置７０は、Ｉ／Ｆ７１と、メモリー７２と、ＣＰＵ７３と、を含み構成され、分光カメラ１０と通信可能に接続されている。外部装置７０として例えば、ＰＣ（Personal Computer）や、タブレット及びスマートフォン等の携帯端末といった、各種の通信機器が挙げられる。
Ｉ／Ｆ７１は、分光カメラ１０から出力された各種指令信号やデータ等をＣＰＵ７３に入力する。また、Ｉ／Ｆ７１は、各種指令信号やデータ等を分光カメラ１０へ出力する。
メモリー７２は、外部装置７０を制御する各種プログラムや各種データが記憶されている。また、メモリー７２は、分光カメラ１０から転送された画像データを記憶する。このメモリー７２は、分光カメラ１０が備える画像メモリー３２やメモリー４３よりも大容量の記憶領域を有する。
【００６２】
［ＣＰＵの機能構成］
図６は、ＣＰＵ７３の機能構成を示したブロック図である。
ＣＰＵ７３は、メモリー７２に記憶された各種プログラムを読み出し実行することで、図６に示すように、通信制御手段７３１、判定処理手段７３２、及びメモリー制御手段７３３等として機能する。
【００６３】
通信制御手段７３１は、本発明の受信部に相当し、Ｉ／Ｆ７１を介する分光カメラ１０との通信を制御する。例えば、通信制御手段７３１は、分光カメラ１０との通信を確立した後、画像データの送信要求を行い、送信要求に応じて送信された記憶画像データ（記憶画素データを含む送信画素データ６０）を受信し、メモリー７２に記憶させる。
【００６４】
判定処理手段７３２は、本発明の判定部に相当し、送信画素データ６０が有効なデータであるか否かを判定することにより、受信した記憶画像データが、一つのフレームを構成する全送信画素データ６０を含む有効フレームか否かを判定する。本実施形態では、判定処理手段７３２は、オーバーフロー情報６３と、画像メモリー３２の記憶容量（記憶可能フレーム数ｋ）と、記憶画像データの送信量（フレーム数ｈ）とに基づいて、送信画素データ６０が有効か否かの判定を実施する。
この判定処理手段７３２は、オーバーフロー判定手段７３２Ａ、フレーム検出手段７３２Ｂ、及びデータ判定手段７３２Ｃとしての機能を有する。
【００６５】
オーバーフロー判定手段７３２Ａは、送信画素データ６０のオーバーフロー情報６３に基づいて、画像メモリー３２にオーバーフローが発生していたか否かを判定する。オーバーフロー判定手段７３２Ａは、オーバーフローが発生したと判定した場合は、状態変数Ｌを１に設定する。
【００６６】
フレーム検出手段７３２Ｂは、送信画素データ６０の同期情報６２を参照し、当該送信画素データ６０が一フレームの先頭画素を検出することによりフレームを検出する、すなわち同一のフレームを構成する送信画素データ６０を検出し、フレーム数ｈを計数する。
なお、一フレームの先頭画素以外にも、最終画素等の任意の画素を検出することでフレームを検出する構成としてもよい。また、同期情報６２がフレームの識別情報を含む場合は、当該識別情報を参照することでフレームを検出してもよい。
【００６７】
データ判定手段７３２Ｃは、送信画素データ６０が有効なデータであるか無効なデータであるかを判定することにより、送信された記憶画像データが有効フレームか否かを判定する。具体的には、データ判定手段７３２Ｃは、フレーム数ｈと、画像メモリー３２の記憶可能フレーム数ｋと、オーバーフロー情報６３とに基づいて、送信画素データ６０が、オーバーフロー発生時に画像メモリー３２に記憶されていた無効データであるか否かを判定する。また、データ判定手段７３２Ｃは、送信画素データ６０が無効データではない場合、一フレーム分の全ての送信画素データ６０が揃うまで、送信画素データ６０を保留データと判定し、全ての送信画素データ６０が揃ったフレームを有効フレームと判定する。
【００６８】
メモリー制御手段７３３は、データ判定手段７３２Ｃの判定結果に基づいて、無効データと判定された送信画素データ６０、すなわち無効フレームを構成する送信画素データ６０をメモリー７２から消去し、無効データを破棄する。これにより、メモリー７２に無効データが記憶されることによる記憶容量の浪費を抑制できる。
【００６９】
［データ転送システムにおけるデータ転送方法］
次に、データ転送システム１の動作の一例として、本発明のデータ転送方法を利用する撮像処理及び転送処理について、図面に基づいて以下に説明する。
データ転送システム１において、分光カメラ１０は、対象を撮像して分光画像を取得し、取得した分光画像を画像メモリー３２に一時的に記憶する。そして、分光カメラ１０は、画像メモリー３２に一時記憶された記憶画像データを外部装置７０から送信要求に応じて送信する。この際、分光カメラ１０は、記憶画像データを構成する画素の階調情報６１（記憶画像データ）と、画像メモリー３２がオーバーフローしているか否かを示すオーバーフロー情報６３とを含む送信画素データ６０を外部装置７０に送信する。外部装置７０は、送信画素データ６０に含まれるオーバーフロー情報６３に基づいて、画像メモリー３２にオーバーフローが発生したか否かを判定する。そして、外部装置７０は、オーバーフローが発生している期間に画像メモリー３２に記憶されていた記憶画素データを無効なデータと判定し、当該記憶画素データを含むフレームを無効なフレームであると判定する。
以下、分光カメラ１０及び外部装置７０のそれぞれの処理の一例について説明する。
【００７０】
［分光カメラによる撮像処理及び転送処理］
（オーバーフロー未発生時の処理）
図７は、分光カメラ１０による分光画像の撮像処理及び転送処理の一例を示すフローチャートである。また、図８は、分光カメラ１０による処理の一例を模式的に示すタイミングチャートである。また、図９は、データ転送システム１による転送処理の一例を模式的に示すタイミングチャートである。
分光カメラ１０では、操作部（図示略）の操作や、外部装置７０からの指令等により撮像開始指示が入力されると、分光画像を取得する撮像処理の開始に先立ち、外部装置７０との通信接続を確立し、通信を開始する（ステップＳ１）。
なお、本実施形態において、撮像処理は、所定の測定対象波長域（例えば可視光域）における所定間隔毎の波長について、分光画像を取得する処理であり、一例として、４００ｎｍ〜７００ｎｍの測定対象波長域に対して、２０ｎｍ間隔の１６個の波長に対する分光画像を取得する処理として説明する。
また、以下の説明において、フィルター制御手段４４１は、目的波長を示す波長変数ｉ（ｉ＝１〜１６）に基づいて目的波長を設定する。
【００７１】
次に、フィルター制御手段４４１は、波長変数を初期化し、目的波長のうち初期波長に対応する波長変数ｉ＝１に設定する（ステップＳ２）。
そして、フィルター制御手段４４１は、ユニット制御回路４２を制御して、波長変数ｉに対応する目的波長に応じた駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加させ、波長可変干渉フィルター５の透過光の波長を目的波長に設定する（ステップＳ３）。
【００７２】
波長可変干渉フィルター５の透過光の波長が目的波長に設定されると、分光カメラ１０は、撮像制御手段４４２及び信号処理制御手段４４３による制御に基づいて、分光画像（画像データ）を取得し、画像メモリー３２に一時的に記憶させる（ステップＳ４）。
具体的には、撮像制御手段４４２は、ユニット制御回路４２を制御して、波長可変干渉フィルター５を透過した透過光を撮像素子２２に撮像させ、各画素の画素信号を順に信号処理ユニット３０に出力させる。また、信号処理制御手段４４３は、ユニット制御回路４２を制御して、信号処理回路３１に撮像素子２２から出力された画素信号（アナログ信号）の各種処理を実施させ、画素データ（階調情報６１）として画像メモリー３２に記憶させる。この際、信号処理回路３１は、画素信号が１フレームにおける先頭画素である場合は、当該先頭画素であることを示す同期情報６２を、画素データに付加する。
【００７３】
次に、オーバーフロー検出手段４４４は、画像メモリー３２にオーバーフロー信号を出力させ、画像メモリー３２にオーバーフローが発生している場合、これを検出する（ステップＳ５）。
画像メモリー３２にオーバーフローが発生していない場合（ステップＳ５：ＮＯ）、通信制御手段４４５は、外部装置７０から画像メモリー３２に記憶された記憶画像データの送信要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ６）。
送信要求を受信している場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、通信制御手段４４５は、通信用Ｉ／Ｆ４１を介して、送信画素データ６０を外部装置７０に送信する（ステップＳ７）。
なお、上述のように、送信画素データ６０は、階調情報６１と、同期情報６２と、オーバーフロー情報６３と、を含む。つまり、通信制御手段４４５は、画像メモリー３２に記憶された順にしたがって画像メモリー３２から出力された記憶画素データを取得する。そして、通信制御手段４４５は、ステップＳ５におけるオーバーフローの検出結果に基づいて、オーバーフロー情報６３を生成し、画像メモリー３２から取得した記憶画素データに、オーバーフロー情報６３等を付加して、送信画素データ６０を生成する。
一方、送信要求を受信していない場合（ステップＳ６：ＮＯ）、分光カメラ１０は、ステップＳ７を実施せずに、ステップＳ８に進む。
【００７４】
ここで、本実施形態では、図８に示すように、通信制御手段４４５は、送信要求Ｒｑを受信すると、送信画素データ６０を所定量（又は所定期間）送信した後、再び送信要求Ｒｑを受信するまで送信画素データ６０の送信を中断する。なお、本実施形態において、通信制御手段４４５による記憶画像データの転送速度は、画素データの取得速度（図８の最上段参照）、すなわち画像メモリー３２へのデータの書き込み速度よりも早く設定されている。このため、画像メモリー３２の記憶量は、画素データが送信されていない場合に増大する。なお、図８では、説明の簡略化のため、画素データの取得量が略一定としているが、波長可変干渉フィルター５の透過波長の変更時等、画素データが取得されないブレイク期間が存在する。
【００７５】
図７に戻り、フィルター制御手段４４１は、波長変数ｉに１を加算して、目的波長の設定を変更する（ステップＳ８）。
そして、フィルター制御手段４４１は、波長変数ｉが最大値ｉｍａｘか否かを判定することにより、全ての目的波長について分光画像が取得されたか否かを判定する（ステップＳ９）。ステップＳ９においてＮＯと判定されると、分光カメラ１０は、ステップＳ５でオーバーフローが検出されない限り、波長変数ｉが最大値ｉｍａｘとなり、ステップＳ９でＹＥＳと判定されるまで、ステップＳ３からステップＳ９の処理を繰り返す。
【００７６】
その後、ステップＳ９でＹＥＳと判定されると、制御ユニット４０は、操作部（図示略）の操作や、外部装置７０からの指令等により撮像終了指示が入力されている等、本フローチャートによる処理の終了タイミングであるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
ステップＳ１０においてＮＯと判定されると、制御ユニット４０は、ステップＳ２に戻り、以下の処理を実行する。一方、ステップＳ１０においてＹＥＳと判定されると、制御ユニット４０は、本フローチャートによる処理を終了させる。
【００７７】
（オーバーフロー発生時の処理）
図８に示すように、分光カメラ１０は、適切なタイミングで送信要求Ｒｑを受けた場合、画像メモリー３２の記憶量が上限値Ｌｉｍに到達していないため、オーバーフローが発生しない。しかしながら、外部装置７０の動作遅延等により送信要求が遅延すると（送信要求Ｒｑｄ参照）、画像メモリー３２の記憶量が上限値Ｌｉｍに到達し、オーバーフローが発生する場合がある。本実施形態では、画像メモリー３２は、上書き不可能に構成されているため、オーバーフロー発生後に新たに出力された画素データは、画像メモリー３２に記憶されない欠損データＤdefとなる。図９に示す例では、フレームＦ１２Ａにおいてオーバーフローが発生し、フレームＦ１２Ａの一部と、フレームＦ１２Ｂ〜Ｆ１２Ｃとが欠損データＤdefとなる。このようにして欠損が生じたフレーム（例えばフレームＦ１２Ａ）に係る画像データを用いて測色値の算出を行うと正確な値を算出できない等の不具合が生じる。これに対して、本実施形態では、オーバーフローが発生した際に画像メモリー３２に記憶されていたデータを無効データＤinvとすることにより、上記不具合の発生を抑制することができる。なお、図９に示す例では、無効データＤinvは、フレームＦ２ＡからフレームＦ１２Ａの一部に係るデータである。
以下、オーバーフロー発生時の分光カメラ１０における処理について説明する。
【００７８】
図７に戻り、オーバーフローが発生し、ステップＳ５でＹＥＳと判定されると、ステップＳ６と同様に、通信制御手段４４５は、外部装置７０から画像メモリー３２に記憶された記憶画像データの送信要求を受信したか否かを判定する（ステップＳ１１）。
送信要求を受信していない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ４に戻って、現在設定されている波長変数ｉを変更せずに分光画像を取得する（図９のフレームＦ１２Ｂ，Ｆ１２Ｃ参照）。
なお、ステップＳ１１でＮＯと判定された場合、通信制御手段４４５が、送信要求を受信するまでステップＳ１１の判定を繰り返し実施してもよい。
【００７９】
一方、送信要求を受信している場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ７と同様に、通信制御手段４４５は、通信用Ｉ／Ｆ４１を介して、送信画素データ６０を外部装置７０に送信する（ステップＳ１２）。
ここで、図８及び図９では、簡略化のために、オーバーフローの解消タイミングが、送信開始タイミングと同時であるように図示しているもの、実際には、送信画素データ６０の送信開始タイミングから僅かに遅れて、オーバーフローが解消される。つまり、上述のように、通信制御手段４４５による記憶画像データの転送速度は、画像メモリー３２へのデータの書き込み速度よりも早く設定されているため、例えば集積回路１１の内部クロックにして数クロック程度の時間でオーバーフローが解消される。ステップＳ１２では、通信制御手段４４５は、オーバーフローが解消されるまでの間に外部装置７０に送信される全ての送信画素データ６０に、オーバーフローの発生を示すオーバーフロー情報６３が付加される。
【００８０】
次に、フィルター制御手段４４１は、波長変数ｉが、画像メモリー３２が記憶可能なフレームの数である記憶可能フレーム数ｋ（例えば、本実施形態ではｋ＝１０）より大きいか否かを判定する（ステップＳ１３）。
ここで、図９に示す例では、記憶可能フレーム数ｋ＝１０であり、波長変数ｉ＝２に対応するフレームの画像データの取得中に、画像データの転送が終了されている。その後、送信要求を受信しなかったため、波長変数ｉ＝１２に対応するフレームＦ１２Ａの画像データの取得中にオーバーフローが発生する。この場合、ステップＳ１３でＹＥＳと判定される。
【００８１】
ステップＳ１３でＹＥＳと判定されると。フィルター制御手段４４１は、波長変数ｉ＝ｉ−ｋに設定して（ステップＳ１４）、ステップＳ３に戻り、波長可変干渉フィルター５の透過光の波長を波長変数ｉに応じた波長に設定する。
つまり、図９に示す例では、波長変数ｉ＝２に設定される。本実施形態では、上述のようにフレームＦ１２Ａの画像データの取得中にオーバーフローが発生するため、オーバーフロー発生時に画像メモリー３２に記憶されていた波長変数ｉ＝２〜１２に対応するフレームＦ２Ａ〜Ｆ１２Ａに係る記憶画像データが無効データＤinvとなる。したがって、波長変数ｉ＝２と設定し、ステップＳ３以降の処理を繰り返すことにより、無効データＤinvに対応する画像データ（図９に示す例ではフレームＦ２Ｂ〜Ｆ４Ｂ等に係る画像データ）を再取得することができる。
【００８２】
一方、ステップＳ１３でＮＯと判定されると、フィルター制御手段４４１は、エラーを検出し（ステップＳ１５）、ステップＳ２に戻り、波長変数ｉ＝１に設定する。
ここで、送信要求を受けた後、記憶画像データの転送処理が適切に実行された場合、上述のように画像メモリー３２への画素データの書き込み速度よりも、画像メモリー３２からの記憶画像データの転送速度の方が早いため、画像メモリー３２の記憶画像データが略全て転送されることとなる。一方で、転送処理が正常に実施されずに、例えば、転送処理が終了された時点で画像メモリー３２に記憶画像データの少なくとも一部が残っている場合、波長変数ｉが記憶可能フレーム数ｋとなる前にオーバーフローが発生する。
したがって、ステップＳ１３においてＮＯと判定された場合、ステップＳ２に戻って波長変数ｉ＝１に設定し、ステップＳ３以降の処理を繰り返すことにより、無効データＤinvに対応する画像データを再度取得することができる。
【００８３】
ここで、ステップＳ１５でエラーを検出した場合、上述の転送処理におけるエラー等により、現在の撮像対象の前の撮像対象の分光画像を取得した際の記憶画像データの一部が、画像メモリー３２に残存していた可能性がある。したがって、前回の撮像時の記憶画像データの転送エラーが存在する可能性があることを検出したが、当該検出結果を分光カメラ１０の表示部（図示省略）やインジケーター等の報知手段によって、使用者に報知するように分光カメラ１０を構成してもよい。また、エラーの検出結果を外部装置７０に出力するように分光カメラ１０を構成し、当該エラーを報知手段によって使用者に報知するように外部装置７０を構成してもよい。これにより、データ転送システム１は、波長変数ｉ＝１〜ｉｍａｘに対応する全フレームの画像データが、外部装置７０に適切に転送されていない可能性があることを、使用者に報知することができる。
【００８４】
［外部装置による受信処理］
図１０は、外部装置７０による画像データの受信処理の一例を示すフローチャートである。
図１０に示すように、通信制御手段７３１は、入力装置等（図示略）による通信開始指示の入力や、分光カメラ１０からの通信開始指令の入力等に基づき、分光カメラ１０との通信を開始する（ステップＳ２１）。
次に、判定処理手段７３２は、分光カメラ１０でオーバーフローが発生していたか否かを示す状態変数Ｌと、分光カメラ１０から受信した記憶画像データのフレーム数ｈを０に設定し、初期化する（ステップＳ２２）。
【００８５】
次に、通信制御手段７３１は、分光カメラ１０に送信要求を送信する（ステップＳ２３）。送信要求を受信した分光カメラ１０は、外部装置７０に記憶画像データ、すなわち送信画素データ６０を所定量（所定期間）送信する。
通信制御手段７３１は、分光カメラ１０から送信画素データ６０を受信し、メモリー７２に記憶させる（ステップＳ２４）。
【００８６】
次に、判定処理手段７３２は、メモリー７２に記憶されている送信画素データ６０が有効なデータであるか否か、さらに、有効フレームであるか否かを判定する判定処理（図１１参照）を行う（ステップＳ２５）。判定処理の詳細については後述する。
次に、通信制御手段７３１は、受信処理を終了させるか否かを判定する（ステップＳ２６）。
例えば、入力装置等（図示略）による通信終了指示の入力や、分光カメラ１０からの通信終了指令の入力等がない場合、通信制御手段７３１は、ステップＳ２６でＮＯと判定し、ステップＳ２３に戻り、受信要求を行う。
一方、入力装置等からの通信終了指示や、分光カメラ１０からの通信終了指令の入力等があった場合、通信制御手段７３１は、受信処理の終了タイミングであると判定し（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、受信処理を終了させる。
【００８７】
［外部装置による判定処理］
（オーバーフロー未発生時の処理）
図１１は、外部装置７０による判定処理の一例を示すフローチャートである。
図１０のステップＳ２５の判定処理では、図１１に示すように、判定処理手段７３２は、メモリー７２に記憶されている、判定処理が未処理の送信画素データ６０のうち、最も先に送信されメモリー７２に記憶された送信画素データ６０を読み込む（ステップＳ３１）。
次に、オーバーフロー判定手段７３２Ａは、ステップＳ３１で読み込まれた送信画素データ６０のオーバーフロー情報６３がＨｉｇｈ（アクティブ）であるかＬｏｗ（インアクティブ）であるかを判定する（ステップＳ３２）。すなわち、上記送信画素データ６０が、分光カメラ１０から送信される際に、画像メモリー３２にオーバーフローが発生していたか否かを判定する。
【００８８】
オーバーフロー情報６３がインアクティブである場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、次に、オーバーフロー判定手段７３２Ａは、状態変数Ｌ＝１であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。
ここで、分光画像の取得開始後、オーバーフローが未発生の場合、状態変数Ｌ＝０に設定されているため、ステップＳ３３ではＮＯと判定される。なお、読み込まれた送信画素データ６０のオーバーフロー情報６３がインアクティブであり、ステップＳ３２でＮＯと判定されても、上記送信画素データ６０の前に読み込まれた送信画素データ６０のオーバーフロー情報６３がアクティブであったために状態変数Ｌが１に設定されている場合がある（ステップＳ３３：ＹＥＳ）。ステップＳ３３でＹＥＳと判定された場合、判定処理手段７３２は、後述するステップＳ４２以降の処理を実施する。
【００８９】
ステップＳ３３でＮＯと判定されると、フレーム検出手段７３２Ｂは、送信画素データ６０の同期情報６２を参照し、当該送信画素データ６０が一フレームの先頭画素のデータであるか否かを判定する（ステップＳ３４）。
ステップＳ３４でＮＯと判定されると、データ判定手段７３２Ｃは、送信画素データ６０を保留データＤｈと判定する（ステップＳ３５）。つまり、データ判定手段７３２Ｃは、一フレームを構成する全ての送信画素データ６０が存在する場合、当該フレームを有効フレームＦｖと判定する。したがって、データ判定手段７３２Ｃは、一フレーム分の全ての送信画素データ６０が揃うまで、送信画素データ６０を保留データＤｈと判定し、メモリー７２に記憶させる。
【００９０】
一方、ステップＳ３４でＹＥＳと判定されると、フレーム検出手段７３２Ｂは、フレーム数ｈに１を加算する（ステップＳ３６）。
次に、データ判定手段７３２Ｃは、メモリー７２に記憶されている保留データＤｈが有効なデータであり、これら保留データＤｈで構成されるフレームを有効フレームＦｖと判定する（ステップＳ３７）。
つまり、ステップＳ３４で検出された先頭画素を含むフレーム（例えば図９のフレームＦ２Ａ）の一つ前のフレーム（例えば図９のフレームＦ１）が有効フレームＦｖと判定される。つまり、上記一つ前のフレームを構成する全ての送信画素データ６０が外部装置７０に送信されるまでの間に、画像メモリー３２にオーバーフローが発生していない。このため、メモリー７２に記憶されている保留データＤｈで構成される一フレーム分の画像データが、有効フレームＦｖと判定される。
【００９１】
次に、フレーム検出手段７３２Ｂは、フレーム数ｈが、波長変数の最大値ｉｍａｘ以上であるかを判定する（ステップＳ３８）。
ステップＳ３８でＹＥＳと判定されると、フレーム検出手段７３２Ｂは、フレーム数ｈを０に設定する（ステップＳ３９）。
一方、ステップＳ３８でＮＯと判定された場合、又は、ステップＳ３９が実施された後、判定処理手段７３２は、メモリー７２に記憶されているが、有効か否かの判定が成されていない送信画素データ６０（未判定データ）が有るか否かを判定する（ステップＳ４０）。未判定データが存在する場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ３１以下の処理を実施し、未判定データが存在しない場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、判定処理を終了させる。
【００９２】
（オーバーフロー発生時の処理）
以下、ステップＳ３１で読み込まれた送信画素データ６０が、オーバーフロー発生時に画像メモリー３２に記憶されていた場合の判定処理手段７３２による判定処理について説明する。
先ず、ステップＳ３１で読み込まれた送信画素データ６０のオーバーフロー情報６３がアクティブである場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、判定処理手段７３２は、状態変数Ｌを１に、フレーム数ｈを０に設定する（ステップＳ４１）。
【００９３】
ステップＳ４１が実施された後か、ステップＳ３３でＹＥＳと判定された場合、すなわち状態変数Ｌが１に設定されている場合、フレーム検出手段７３２Ｂは、送信画素データ６０の同期情報６２を参照し、当該送信画素データ６０が一フレームの先頭画素のデータであるか否かを判定する（ステップＳ４２）。
ステップＳ４２でＹＥＳと判定されると、フレーム検出手段７３２Ｂは、フレーム数ｈに１を加算する（ステップＳ４３）。
【００９４】
ステップＳ４２でＮＯと判定されるか、ステップＳ４３が実施された後、データ判定手段７３２Ｃは、フレーム数ｈが、ｋ＋１（本実施形態では１１）未満であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。
ここで、ステップＳ４４において、データ判定手段７３２Ｃは、フレーム数ｈが、ｋ＋１未満であるか以上であるかを判定することにより、ステップＳ３１で読み込まれた送信画素データ６０が、無効データＤinvと、有効フレームＦｖを構成する可能性がある保留データＤｈと、のうちのいずれであるかを判定する。
図９に示す例では、分光カメラ１０側では、波長変数ｉ＝１２に対応するフレームＦ１２Ａの画像データを取得する際中にオーバーフローが発生している。また、分光カメラ１０側では、フレームＦ１２Ｃの取得中に送信要求を受信し、オーバーフローが解消している。なお、本実施形態では、画像メモリー３２が上書きされないため、フレームＦ１２Ｃは欠損データＤdefとなる。したがって、外部装置７０では、フレームＦ１２Ａがオーバーフロー解消時のフレームである。
つまり、フレーム数ｈが１１未満の場合、送信画素データ６０は、オーバーフロー解消時に画像メモリー３２に記憶されていた記憶画像データの一部であり、無効データＤinvである。一方、フレーム数ｈが１１の場合、送信画素データ６０は、オーバーフロー解消後に画像メモリー３２に記憶された記憶画像データの一部であり、有効データである可能性がある保留データＤｈである。
このように、データ判定手段７３２Ｃが、ステップＳ４４の判定を行うことにより、オーバーフロー解消時に画像メモリー３２に記憶されていた記憶画像データを無効データと判定し、ひいては、オーバーフロー解消時のフレーム（第１フレーム）である無効フレームＦinv（図９のフレームＦ１２Ａ参照）に続くフレーム（第２フレーム、図９のフレームＦ２Ｂ参照）を、有効フレームＦｖと判定している。
【００９５】
ステップＳ４４でＹＥＳと判定された場合、すなわちフレーム数ｈがｋ＋１未満の場合、データ判定手段７３２Ｃは、送信画素データ６０が無効データＤinvであると判定する（ステップＳ４５）。
次に、メモリー制御手段７３３は、無効データＤinvと保留データＤｈとを破棄する（ステップＳ４６）。その後、判定処理手段７３２は、ステップＳ４０を実施する。
図９に示す例では、ステップＳ４５では、フレーム数ｈが１１未満の各フレームの送信画素データ６０が、無効データＤinvと判定される。具体的には、フレームＦ２Ａ及びフレームＦ１２Ａの一部の送信画素データ６０と、フレームＦ３ＡからフレームＦ１１Ａの送信画素データ６０とが、無効データＤinvと判定される。なお、この時点において、フレームＦ２Ａの一部は、ステップＳ３５において保留データＤｈと判定されている。つまり、無効データＤinvを含むフレームＦ２ＡからフレームＦ１２Ａが、無効フレームＦinvと判定される。そして、ステップＳ４６では、無効フレームＦinvであるフレームＦ２ＡからフレームＦ１２Ａに係る送信画素データ６０（フレームＦ２Ａの一部である保留データＤｈを含む）が、メモリー７２から消去される。
【００９６】
一方、ステップＳ４４でＮＯと判定される、例えば、フレーム数ｈがｋ＋１（本実施形態では１１）の場合、判定処理手段７３２は、状態変数Ｌ及びフレーム数ｈを０に設定し（ステップＳ４７）、その後、ステップＳ３５を実施し、送信画素データ６０を保留データＤｈと判定する。
図９に示す例では、外部装置７０側において、オーバーフロー解消時のフレームであるフレームＦ１２Ａ（無効フレームＦinv）に続くフレームＦ２Ｂは、後に、ステップＳ３７で有効フレームＦｖと判定される。つまり、この時点で、フレームＦ２Ｂを構成する送信画素データ６０は、有効なデータである可能性があるため保留データＤｈと判定される。
【００９７】
［第一実施形態の作用効果］
分光カメラ１０は、外部装置７０からの送信要求に応じて、画像メモリー３２に記憶された記憶画素データ（記憶画像データ）とオーバーフロー情報６３とを送信画素データ６０として外部装置７０に送信する。外部装置７０は、送信画素データ６０を受信し、オーバーフロー情報６３に基づいて、送信画素データ６０が有効なデータであるか否かを判定する。このように、分光カメラ１０が記憶画像データとともにオーバーフロー情報６３を送信するという簡易な構成で、外部装置７０は、記憶画像データが有効か否かを判定できる。
【００９８】
また、分光カメラ１０を簡易な構成とすることができるため、本実施形態のようにＦＰＧＡ等の汎用の集積回路１１に内蔵されたメモリーを、分光カメラ１０の画像メモリー３２として用いることもできる。したがって、分光カメラ１０に大容量のメモリーを設ける場合等と比べて、安価なデータ転送システムを提供できる。また、分光カメラ１０に設けたメモリーと、集積回路１１と、外部装置７０との間で、画像データの転送処理を実施する場合と比べて、分光カメラ１０での処理を簡略化することができる。
以上のように、本実施形態のデータ転送システム１によれば、安価かつ簡易な構成で画像データの転送を行い、かつ、適切に転送されなかった画像データが存在する場合これを検知することができる。
【００９９】
外部装置７０の判定処理手段７３２は、オーバーフローが発生している期間に画像メモリー３２に記憶されていた送信画素データ６０を無効と判定する。より具体的には、判定処理手段７３２は、送信画素データ６０の同期情報６２に基づいてフレーム数ｈを計数し、当該フレーム数ｈと、画像メモリー３２の記憶容量（すなわち記憶可能フレーム数ｋ）と、に基づいて、送信画素データ６０の判定を行い、有効フレームＦｖか無効フレームＦinvかを判定する。上述のようにオーバーフローの発生期間に画像メモリー３２に記憶されているデータには、上述のように欠損データＤdefが存在するおそれがある。したがって、判定処理手段７３２は、オーバーフローの発生期間に係る送信画素データ６０を無効と判定することにより、適切に転送されなかった送信画素データ６０を含むフレームを無効フレームＦinvと判定することができる。また、外部装置７０側で欠損データＤdefを特定するために、分光カメラ１０がフレームの識別情報や波長変数等の他の情報を送信する等の処理を実施する必要がなく、処理を簡略化できる。
【０１００】
また、判定処理手段７３２は、オーバーフローが解消された際に取得された送信画素データ６０を含むフレーム（第１フレーム）は、無効と判定し、第１フレームに続く第２フレームは、当該第２フレームの取得期間にオーバーフローが発生していない場合に、有効と判定する。このような構成では、オーバーフローが解消された後に送信される第２フレームを有効と判定することにより、無効と判定されるフレーム数を低減できる。
【０１０１】
分光カメラ１０は、オーバーフローが解消された際の目的波長（すなわち波長変数ｉ）と、画像メモリー３２の記憶容量（すなわち記憶可能フレーム数ｋ）と、に基づいて、波長変数ｉを設定する。これにより、外部装置７０で無効フレームＦinvと判定されるフレームの画像データを再取得することができ、フレーム落ちを抑制できる。
【０１０２】
ここで、本実施形態では、画像メモリー３２は、ＦＩＦＯメモリーであるため、分光カメラ１０から外部装置７０へ送信画素データ６０を転送する際に、画像メモリー３２に記憶された順に送信画素データ６０が送信される。したがって、当該送信画素データ６０の目的波長や、フレームの識別情報等の付加情報を送信しなくても、当該付加情報を、外部装置７０側で把握することが容易である。つまり、同期情報６２、オーバーフロー情報６３、及び画像メモリー３２の記憶容量（記憶可能フレーム数ｋ）等に基づいて、外部装置７０側で、送信画素データ６０の内容（例えば目的波長や、対応するフレーム等）を把握することが容易である。また、上記付加情報を送信画素データ６０に付加する場合と比べてデータの転送量を抑制したり、処理を簡略化したりできる。
【０１０３】
さらに、画像メモリー３２がＦＩＦＯメモリーであるため、分光カメラ１０は、無効フレームＦinvと判定されるフレームの画像データを再取得する際に、容易に目的波長の再設定を行うことができる。つまり、分光カメラ１０は、画像メモリー３２に記憶されているフレームのうち、どのフレームに欠損データＤdefが生じたかを検出する必要がなく、オーバーフロー信号、波長変数ｉ、及び記憶可能フレーム数ｋに基づいて波長変数ｉを再設定することができる。このように簡易な処理により、フレーム落ちを抑制できる。
【０１０４】
また、画像メモリー３２は、記憶量が上限に達している場合に、記憶画像データが上書きされない。このため、オーバーフローが発生した場合でも、画像メモリー３２に記憶されている記憶画像データの内容を把握することが容易である。したがって、分光カメラ１０は、オーバーフロー信号、波長変数ｉ、及び記憶可能フレーム数ｋに基づき、容易に波長変数ｉを再設定することができる。
【０１０５】
［第二実施形態］
次に、本発明に係る第二実施形態について説明する。
上述の第一実施形態では、オーバーフロー解消時のフレーム（図９のフレームＦ１２Ａ参照）に続くフレーム（図９のフレームＦ２Ｂ参照）が有効と判定されるように構成されていた。これに対して、第二実施形態では、オーバーフロー解消時のフレームに続くフレームも無効と判定されるように構成される点で相違する。
なお、以降に説明する実施形態では、制御ユニット４０のＣＰＵ４４や、外部装置７０のＣＰＵ７３によって実現される機能が、第一実施形態と相違するものの、データ転送システム１の基本的な構成は、第一実施形態と同様である。したがって、以降の説明にあたり、既に説明した構成については同符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。
【０１０６】
図１２は、第二実施形態の転送処理の一例を模式的に示すタイミングチャートである。
図１２に示す例では、第一実施形態と同様に、記憶可能フレーム数ｋ＝１０であり、波長変数ｉ＝２に対応するフレームＦ２Ａの画像データの取得中に、画像データの転送が終了され、波長変数ｉ＝１２に対応するフレームＦ１２Ａの画像データの取得中にオーバーフローが発生している。その後、フレームＦ１２Ｃの取得中に送信要求を受信し、オーバーフローが解消している。外部装置７０側では、フレーム数ｈ＝１０に対応するフレームＦ１２Ａにおいてオーバーフローが解消すると判定される。
【０１０７】
図１２に示すように、第二実施形態では、第一実施形態で無効フレームＦinvと判定された、フレームＦ２ＡからフレームＦ１２Ａに加え、上述のオーバーフローが解消したフレームＦ１２Ａに続くフレームであり、フレーム数ｈ＝１１に対応するフレームＦ１Ｂも無効フレームＦinvと判定される。そして、フレームＦ１Ｂに続くフレームであり、フレーム数ｈ＝１２に対応するフレームＦ２Ｂ以降が有効フレームＦｖと判定される。
【０１０８】
分光カメラ１０による撮像処理及び転送処理は、図７に示すステップＳ１４の処理が異なる点を除き、第一実施形態と同様である。
具体的には、オーバーフローが検出され（ステップＳ５：ＹＥＳ）、送信要求を受け（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、記憶画像データを送信し（ステップＳ１２）、波長変数ｉが記憶可能フレーム数ｋ（例えば、本実施形態ではｋ＝１０）より大きいと判定されると（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、フィルター制御手段４４１は、波長変数ｉ＝ｉ−ｋ−１及びｉ＝１の大きい方に設定する。これにより、図１２に示すように、フレームＦ１２Ｃに続くフレームＦ１Ｂに対応する画像データが取得される。
【０１０９】
また、外部装置７０による判定処理は、図１１に示すステップＳ４４の処理が異なる点を除き、第一実施形態と同様である。
具体的には、状態変数Ｌ＝１の場合、ステップＳ４４において、データ判定手段７３２Ｃは、フレーム数ｈが、ｋ＋２（本実施形態では１２）未満であるか否かを判定する。これにより、フレーム数ｈ＝１〜１１に対応するフレームＦ２Ａ〜Ｆ１２Ａと、フレームＦ１Ｂとが無効フレームＦinvと判定される。
【０１１０】
［第二実施形態の作用効果］
判定処理手段７３２は、オーバーフローが解消された際に取得された送信画素データ６０を含むフレーム（第１フレーム）と、当該第１フレームに続く第２フレームと、を無効フレームＦinvと判定する。これにより、本来は無効フレームＦinvと判定されるべきフレームが有効フレームＦｖと判定される誤判定が発生をより確実に抑制でき、判定精度を向上させることができる。例えば、分光カメラ１０から外部装置７０への記憶画像データの転送が開始された直後に第２フレームの画像データが画像メモリー３２に記憶される場合、一端、オーバーフローが解消したにも関わらず、データ転送遅延等により、再び、オーバーフローが発生するおそれもある。このような不具合が発生した場合でも、第２フレームの記憶画像データを無効と判定することができる。
【０１１１】
［第三実施形態］
次に、本発明に係る第三実施形態について説明する。
上述の第一実施形態では、画像メモリー３２は、記憶量が上限値に到達した後、新たに入力されたデータが記憶されない、すなわち上書きが禁止されるように構成されていた。これに対して第二実施形態では、画像メモリー３２は、新たなデータが入力された際にデータを更新する、すなわち上書き可能に構成されている点で相違する。
【０１１２】
図１３は、第三実施形態の転送処理の一例を模式的に示すタイミングチャートである。
図１３に示す例では、第一実施形態と同様に、記憶可能フレーム数ｋ＝１０であり、波長変数ｉ＝２に対応するフレームＦ２Ａの画像データの取得中に、画像データの転送が終了され、波長変数ｉ＝１２に対応するフレームＦ１２Ａの画像データの取得中にオーバーフローが発生している。その後、フレームＦ１２Ｃの取得中に送信要求を受信し、オーバーフローが解消している。
【０１１３】
ここで、第三実施形態では、図１３に示すように、フレームＦ１２Ａにおいてオーバーフローが発生した後に取得された画像データによって、画像メモリー３２の記憶画像データが上書きされる。このため、フレームＦ２Ａの一部と、フレームＦ３Ａ及びフレームＦ４Ａの記憶画像データが欠損データＤdefとなる。したがって、第三実施形態では、外部装置７０側では、フレーム数ｈ＝１０に対応するフレームＦ１２Ｃにおいてオーバーフローが解消すると判定される。
【０１１４】
このように画像メモリー３２が上書き可能に構成されている場合でも、第一実施形態と同様に、図７に示すステップＳ１４において、フィルター制御手段４４１が、波長変数ｉ＝ｉ−ｋに設定する。これにより、図１３に示すように、フレームＦ１２Ｃに続くフレームＦ２Ｂに対応する画像データが取得される。
また、図１１に示すステップＳ４４において、データ判定手段７３２Ｃは、フレーム数ｈが、ｋ＋１（本実施形態では１１）未満であるか否かを判定する。これにより、フレーム数ｈ＝１〜１０に対応するフレームＦ５Ａ〜Ｆ１２Ａ，Ｆ１２Ｂ，Ｆ１２Ｃが無効フレームＦinvと判定される。
【０１１５】
［第三実施形態の作用効果］
画像メモリー３２は、記憶量が上限に達している場合でも、新たな画像データの入力に応じてデータを更新する。このように、上書き可能な画像メモリー３２を用いる場合、オーバーフローが発生した際に、記憶画像データが更新されるため、記憶画像データの内容や、欠損したデータの内容を特定することが容易ではない。これに対して、本実施形態では、判定処理手段７３２は、オーバーフロー発生時に画像メモリー３２に記憶されている記憶画像データを無効データＤinvと判定する。したがって、書き可能な画像メモリー３２を用いる場合でも、簡易な構成で、有効フレームＦｖか無効フレームＦinvかを判定することができる。
【０１１６】
［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。
【０１１７】
上記各実施形態では、メモリー制御手段７３３は、無効データを破棄するとしたが、無効データを破棄しなくてもよく、例えば、無効データであることを示す情報を送信画素データ６０に付加してもよい。
【０１１８】
上記各実施形態では、オーバーフロー情報６３が、階調情報６１に付加されて送信画素データ６０の一部として外部装置７０に送信されるように構成されていたが、これに限定されない。例えば、オーバーフロー情報６３が、送信画素データ６０とは別に外部装置７０に送信される構成としてもよい。
【０１１９】
上記各実施形態では、分光カメラ１０は、分光画像を取得した後に、送信要求の有無を判定し、記憶画像データを送信していたが、これに限定されず、送信要求を受けたタイミングで記憶画像データを送信するように構成してもよい。この場合でも、オーバーフロー発生した際に画像データ取得されていたフレームを検出することにより、オーバーフローの発生期間に画像メモリー３２に記憶されていた記憶画素データを特定することができる。
【０１２０】
上記各実施形態では、オーバーフローが発生している期間に画像メモリー３２に記憶されていた記憶画素データを含む全フレームを無効フレームＦinvと判定する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、記憶画像データのうちの一部を有効フレームＦｖと判定してもよい。
例えば、画像メモリー３２が上書き不可能に構成されている第一実施形態において、図９に示す例では、オーバーフローの発生期間に画像メモリー３２に記憶されている画像データのうち、波長変数ｉ＝３〜１１に対応する各フレームＦ３Ａ〜Ｆ１１Ａは、全ての記憶画素データが転送される。したがって、フレームＦ３Ａ〜Ｆ１１Ａを有効フレームＦｖと判定することができる。すなわち、データ判定手段７３２Ｃは、フレーム数ｈ＝ｋ−９〜ｋ−１に対応するフレームを有効フレームＦｖと判定してもよい。また、分光カメラ１０は、波長変数ｉを再設定する際に、オーバーフローが発生した際のフレームと、当該フレームから数えてｋ個前のフレームとの波長変数に設定すればよい。例えば、図９では波長変数ｉ＝２，１２に設定すればよい。これにより、オーバーフローに応じて再取得するフレーム数を減らすことができ、処理時間を低減させることができる。なお、第二実施形態においても同様である。
【０１２１】
また、画像メモリー３２が上書き可能に構成されている第三実施形態において、図１３に示す例では、フレームＦ５Ａ〜Ｆ１２Ａを有効フレームＦｖと判定することができる。また、分光カメラ１０は、欠損したフレームＦ２Ａ〜Ｆ４Ａの画像データを再取得すればよい。
なお、分光カメラ１０は、オーバーフローを検出した場合、オーバーフローを検出したフレームに続くフレームの画像データを取得せずに、オーバーフローが解消されるまで待機してもよい。また、分光カメラ１０は、オーバーフローを検出したフレームに続くフレームの画像データを取得する際に、画像データの転送が終了された際のフレームの目的波長に設定し、分光画像を取得し、オーバーフローが解消するまで、波長変数ｉを所定の順序で変更してもよい。これにより、画像メモリー３２におけるデータの上書きにより、フレームが欠損しないため、処理時間を低減させることができる。
【０１２２】
上記各実施形態では、画像メモリー３２は、ＦＩＦＯメモリーで構成するとしたが、これに限定されない。例えば、アドレスを指定してデータを読出し可能なメモリーで画像メモリー３２を構成してもよい。この場合、例えば、記憶画素データを読み出す際に、アドレスを指定し、取得順となるように記憶画素データを読み出すことにより、上述と同様の処理で記憶画像データを転送できる。なお、画像メモリー３２としてアドレス指定不要のＦＩＦＯメモリーを採用することにより、転送処理を簡略化できる。
【０１２３】
上記各実施形態では、分光カメラ１０が、記憶画素データを、取得した順に画像メモリー３２から読出し、外部装置７０に送信する構成を例示したが、これに限定されず、任意の順に画像メモリー３２から読出してもよい。この場合、分光カメラ１０が、例えば波長変数ｉを示す情報を送信画素データ６０に付加することにより、外部装置７０が、各フレームを区別することができる。また、画像メモリー３２に、撮像対象が異なり、かつ、同一の波長変数ｉに対応する画像データが複数記憶されている場合、分光カメラ１０が、例えば、対象の識別情報を送信画素データ６０に付加することにより、外部装置７０が、各フレームを区別することができる。
【０１２４】
上記各実施形態では、データ転送装置の一例として、波長可変干渉フィルター５を備える分光カメラを例示したがこれに限定されない。例えば、分光素子として、波長可変干渉フィルター５以外の分光素子、例えばグレーティング、ＡＯＴＦ（Acousto-Optic Tunable Filter）、ＬＣＴＦ（Liquid Crystal Tunable Filter）等を採用してもよい。
【０１２５】
また、外部装置７０は、各種電子機器としたが、例えば、商品の結果を検査するために画像を撮像する検査装置や、対象を撮像してカラー画像や分光画像を取得し、対象の測色を行う測色装置等を外部装置（受信装置）として採用してもよい。また、この場合、データ転送装置は、検査装置や外部装置における撮像ユニットであり、受信装置が装置本体であってもよい。
また、例えば、測色機能を有する印刷装置の測色ユニットと、印刷装置の制御ユニットと、を備える印刷装置にも、本発明を好適に適用することができる。
【０１２６】
また、データ転送装置は、分光カメラに限定されず、分光素子を備えない撮像ユニットを含み構成される撮像装置であってもよい。
例えば、データ転送システムは、データ転送装置としての撮像装置と、受信装置としての印刷装置とを備える構成でもよい。例えば、デジタルカメラや携帯電話等で撮像した画像データを、印刷用の画像データとして印刷装置に転送する構成としてもよい。
また。データ転送装置が、撮像素子を有し、撮像した画像データを受信装置に転送する構成に限定されず、画像データを外部から受信可能に構成された通信機器をデータ転送装置として用いてもよい。例えば、携帯電話によってダウンロードした画像データを、印刷用の画像データとして印刷装置に転送する構成としてもよい。
【０１２７】
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】
【０１２８】
１…データ転送システム、５…波長可変干渉フィルター、１０…分光カメラ、１１…集積回路、２０…撮像ユニット、２１…結像光学系、２２…撮像素子、３０…信号処理ユニット、３１…信号処理回路、３２…画像メモリー、４０…制御ユニット、４１…通信用Ｉ／Ｆ、４２…ユニット制御回路、４３…メモリー、４４…ＣＰＵ、６０…送信画素データ、６１…階調情報、６２…同期情報、６３…オーバーフロー情報、７０…外部装置、７１…Ｉ／Ｆ、７２…メモリー、７３…ＣＰＵ、４４１…フィルター制御手段、４４２…撮像制御手段、４４３…信号処理制御手段、４４４…オーバーフロー検出手段、４４５…通信制御手段、７３１…通信制御手段、７３２…判定処理手段、７３２Ａ…オーバーフロー判定手段、７３２Ｂ…フレーム検出手段、７３２Ｃ…データ判定手段、７３３…メモリー制御手段、Ｄdef…欠損データ、Ｄｈ…保留データ、Ｄinv…無効データ、Ｆinv…無効フレーム、Ｆｖ…有効フレーム、Ｌ…状態変数、Ｒｑ…送信要求、Ｒｑｄ…送信要求、ｈ…フレーム数、ｉ…波長変数、ｋ…記憶可能フレーム数。
【図１】
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【図２】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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