特許 6244945 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6244945

(24)【登録日】2017年11月24日

(45)【発行日】2017年12月13日

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   G01J 3/26 20060101AFI20171204BHJP

   G01J 3/36 20060101ALI20171204BHJP

   G01J 3/51 20060101ALI20171204BHJP

   G02B 26/00 20060101ALI20171204BHJP

   H04N 9/04 20060101ALI20171204BHJP

   G03B 11/00 20060101ALI20171204BHJP

   G03B 15/00 20060101ALI20171204BHJP

【ＦＩ】

   G01J3/26

   G01J3/36

   G01J3/51

   G02B26/00

   H04N9/04 Z

   G03B11/00

   G03B15/00 H

【請求項の数】8

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2014-14088(P2014-14088)

(22)【出願日】2014年1月29日

(65)【公開番号】特開2015-141106(P2015-141106A)

(43)【公開日】2015年8月3日

【審査請求日】2017年1月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002369

【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100116665

【弁理士】

【氏名又は名称】渡辺 和昭

(74)【代理人】

【識別番号】100164633

【弁理士】

【氏名又は名称】西田 圭介

(74)【代理人】

【識別番号】100179475

【弁理士】

【氏名又は名称】仲井 智至

(72)【発明者】

【氏名】多津田 哲男

(72)【発明者】

【氏名】荒崎 真一

【審査官】 塚本 丈二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０８５０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０５１７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／００４９２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−１４７７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１５０７９５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０７−１１３６８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５７１７６０５（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１１８３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／００２７５１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０８−１０５７９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１７３９５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−３１６４４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１２／１６９２７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−０７８４８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｊ ３／００−３／５２

Ｇ０２Ｂ ２６／００

Ｇ０３Ｂ ７／００

Ｇ０３Ｂ １１／００

Ｇ０３Ｂ １５／００

Ｈ０４Ｎ ９／０４

Ｈ０４Ｎ ９／０７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射光に含まれる所定の波長の光を出射させ、かつ前記所定の波長を変更可能な分光フィルターと、
前記分光フィルターを駆動し、赤色波長域内における赤色光、緑色波長域内の緑色光、及び青色波長域内の青色光の少なくとも前記赤色光及び前記緑色光を、前記分光フィルターから所定の順番で順次出射させるフィルター駆動部と、
少なくとも前記赤色光及び前記緑色光を受光して、赤色画像、緑色画像、及び青色画像のうち、少なくとも前記赤色画像及び前記緑色画像を前記所定の順番で順次取得する撮像素子と、
前記赤色画像及び前記緑色画像から青色画像を生成する画像生成部とを備え、
前記画像生成部が、最新の前記赤色画像及び前記緑色画像と、前記青色画像とを合成して合成画像を生成することを特徴とする電子機器。

【請求項2】

請求項１に記載の電子機器において、
前記画像生成部は、連続して出射される一組の前記赤色光及び前記緑色光に対応する一組の前記赤色画像及び前記緑色画像が取得される度に、当該一組の赤色画像及び緑色画像から前記青色画像を生成し、
前記合成部は、前記一組の赤色画像及び緑色画像が取得される度に、前記合成画像を生成することを特徴とする電子機器。

【請求項3】

請求項１に記載の電子機器において、
前記画像生成部は、前記赤色光及び前記緑色光のそれぞれに対応する前記赤色画像及び前記緑色画像のいずれかが取得される度に、最新の前記赤色画像及び前記緑色画像から前記青色画像を生成し、
前記合成部は、前記赤色画像及び前記緑色画像のいずれかが取得される度に、前記合成画像を生成することを特徴とする電子機器。

【請求項4】

入射光に含まれる所定の波長の光を出射させ、かつ前記所定の波長を変更可能な分光フィルターと、
前記分光フィルターを駆動し、赤色波長域内における赤色光、緑色波長域内の緑色光、及び青色波長域内の青色光を、前記分光フィルターから所定の順番で順次出射させるフィルター駆動部と、
前記赤色光、前記緑色光、及び前記青色光を受光して、赤色画像、緑色画像、及び青色画像を前記所定の順番で順次取得する撮像素子と、
前記撮像素子によって取得された前記赤色画像、前記緑色画像、及び前記青色画像を用いて合成画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記フィルター駆動部は、前記分光フィルターから前記赤色光、前記緑色光、前記青色光、前記緑色光の順番で、各色光を出射させることを特徴とする電子機器。

【請求項5】

入射光に含まれる所定の波長の光を出射させ、かつ前記所定の波長を変更可能な分光フィルターと、
前記分光フィルターを駆動し、赤色波長域内における赤色光、緑色波長域内の緑色光、及び青色波長域内の青色光を、前記分光フィルターから所定の順番で順次出射させるフィルター駆動部と、
前記赤色光、前記緑色光、及び前記青色光を受光して、赤色画像、緑色画像、及び青色画像を前記所定の順番で順次取得する撮像素子と、
前記撮像素子によって取得された前記赤色画像、前記緑色画像、及び前記青色画像を用いて合成画像を生成する画像生成部と、を備え、
前記フィルター駆動部は、前記分光フィルターから前記青色光を出射させる頻度を前記赤色光及び前記緑色光を出射させる頻度よりも小さくすることを特徴とする電子機器。

【請求項6】

請求項５に記載の電子機器において、
前記フィルター駆動部は、前記分光フィルターから前記赤色光を２フレーム間隔で、前記緑色光を１フレーム間隔で、前記青色光を３フレーム間隔で出射させることを特徴とする電子機器。

【請求項7】

請求項１から請求項６のいずれかに記載の電子機器において、
前記撮像素子は、前記分光フィルターから出射される光の受光量に応じて蓄積された電荷の読み出しを、蓄積電荷のリセットを伴わない非破壊読出し方式で読み出し、
前記撮像素子に、所定数の前記色画像が取得される毎に前記蓄積電荷をリセットさせる撮像素子駆動部を備えたことを特徴とする電子機器。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれかに記載の電子機器において、
前記撮像素子は、前記分光フィルターから出射される光の受光量に応じて蓄積された電荷の読み出しを、蓄積電荷のリセットを伴わない非破壊読出し方式で読み出し、
前記撮像素子に、所定の受光量を超えると前記蓄積電荷をリセットさせる撮像素子駆動部を備えたことを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器及び電子機器の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、分光フィルターを通過した光を撮像素子に受光させて、所定波長の光に対する分光画像を取得する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の装置では、複数の波長について分光画像を取得し、これを合成したカラー画像をプレビュー表示可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５０８２６４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、例えば、分光分析処理を実施する電子機器では、分光画像を用いて生成され、リアルタイムに表示されたカラー画像（以下、リアルタイム画像とも称する）を参照しながら、電子機器と対象との相対的位置を変更して、分光分析処理を実施する部分を特定する場合がある。
しかしながら、特許文献１には、このようなリアルタイム画像を取得するための構成についての開示がない。例えば、特許文献１に記載されるカラー画像をリアルタイム画像として表示させた場合、複数波長で分光画像を取得した後に、これら画像からリアルタイム画像を生成することになる。すなわち、１枚の分光画像を１フレームとすると、複数フレーム毎に１つのリアルタイム画像が表示されることになる。このため、最初のリアルタイム画像が表示されてから、次のリアルタイム画像が表示されるまでの間に、上記複数フレーム分の時間差が発生する。この間に、電子機器と対象との相対的位置が変更されると、撮像位置の変更に対してリアルタイム画像の更新を追従させることができないおそれがあった。

【0005】

本発明は、リアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる電子機器及び電子機器の制御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】

【0006】

本発明の一態様の電子機器は、入射光に含まれる所定の波長の光を出射させ、かつ前記所定の波長を変更可能な分光フィルターと、前記分光フィルターを駆動し、赤色波長域内における赤色光、緑色波長域内の緑色光、及び青色波長域内の青色光の少なくとも前記赤色光及び前記緑色光を、前記分光フィルターから所定の順番で出射させるフィルター駆動部と、少なくとも前記赤色光及び前記緑色光を受光して、赤色画像、緑色画像、及び青色画像のうち、少なくとも前記赤色画像、及び前記緑色画像を取得する撮像素子と、前記撮像素子によって取得された少なくとも前記赤色画像及び前記緑色画像を含む最新の色画像を用いて合成画像を生成する画像生成部と、を備えたことを特徴とする。
上記の本発明に係る電子機器は、入射光から所定の波長の光を選択的に出射させ、かつ出射させる光の波長を変更可能な分光フィルターと、前記分光フィルターから出射される光の波長を設定し、赤色波長域内における所定の赤色光、緑色波長域内の所定の緑色光、及び青色波長域内の所定の青色光の３つの色光のうちの少なくとも前記赤色光及び前記緑色光を、前記分光フィルターから所定の順番で順次出射させるフィルター駆動部と、前記分光フィルターから順次出射された少なくとも前記赤色光及び前記緑色光を受光して、前記３つの色光に対応する赤色画像、緑色画像、及び青色画像の３つの色画像のうち、少なくとも前記赤色画像、及び前記緑色画像を取得する撮像素子と、前記撮像素子によって取得された少なくとも前記赤色画像及び前記緑色画像を含む最新の色画像を用いて合成画像を生成する画像生成部と、を備えたことを特徴とする。

【0007】

ここで、最新の色画像を用いて合成画像を生成するとは、３つの色光に対応する赤色画像、緑色画像、及び青色画像のうち、少なくとも直近に取得された赤色画像及び緑色画像から合成画像を生成することを意味する。

【0008】

本発明の電子機器は、３つの色光のうちの赤色光及び緑色光を含む２以上の色光のいずれかを分光フィルターから出射させ、撮像素子に受光させ、受光した色光に対応する色画像を取得する。すなわち、赤色光に対しては赤色画像、緑色光に対しては緑色画像を取得する。さらに、青色光をも受光する場合は、青色画像も取得する。なお、赤色光及び緑色光の２つの色光のみを受光する場合は、赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成することができる。これら３つの色画像を用いて合成画像を生成する。
これにより、合成画像を生成する際に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の色画像、赤色画像、緑色画像及び青色画像を少なくとも取得する、すなわち、３フレーム分の色画像を取得し、これら３つの色画像を合成して１つの合成画像を生成することができる。
また、赤色光及び緑色光の２つの色光を受光する場合は、赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成する。この場合、赤色画像及び緑色画像の２フレーム分の色画像から、３色の色画像を取得できる。
従って、上記合成画像をリアルタイム画像とすると、分光フィルターから、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光を順次出射させた場合で３フレーム毎に、Ｒ，Ｇの色光を交互に出射させた場合で少なくとも２フレーム毎に、１つのリアルタイム画像を生成することができる。このような場合、可視光域内の例えば１０ｎｍ間隔の波長の光に対応した各分光画像を全て取得した後、これらを合成する場合に比べて、リアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。

【0009】

ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応するフィルターがマトリクス状に配置され、撮像素子の各画素に１つのフィルターが対応するように配置されたカラーフィルターを、分光フィルターに替えて配置することで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像を同時に取得してリアルタイム画像のフレームレートを向上させることが考えられる。しかしながら、このような構成では、１つの色画像に対応する画素の数（すなわち、受光面積）が少なくなるので、色画像のそれぞれについて感度や解像度が低下する。
本発明では、合成画像を生成するための全色画像を取得するのに少なくとも、２フレーム又は３フレーム分の時間を要するものの、撮像素子の全画素で受光して１つの色画像を取得することができ、感度や解像度を維持したままリアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。

【0010】

本発明の電子機器において、前記フィルター駆動部は、前記分光フィルターから前記赤色光及び前記緑色光を順次出射させ、前記撮像素子は、前記赤色光及び前記緑色光にそれぞれ対応する前記赤色画像及び前記緑色画像を順次取得し、前記画像生成部は、前記赤色画像及び前記緑色画像から前記青色画像を生成する青色画像生成部と、最新の前記赤色画像及び前記緑色画像と、前記青色画像生成部により生成された前記青色画像とを合成して前記合成画像を生成する合成部と、を備えたことが好ましい。

【0011】

ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光のうち、青色光（Ｂ）は、輝度成分、すなわち色再現性に対する寄与が最も小さく、緑色光（Ｇ）は寄与が最も大きい。
本発明では、３つの色画像のうち、赤色画像と、高寄与の緑色画像とを取得し、そして、低寄与の青色画像を推定することで、合成画像を取得できる。
このような構成では、上述のように、赤色画像及び緑色画像の２フレーム分の色画像から、３色の色画像を取得できる。このため、少なくとも２フレーム毎に、１つのリアルタイム画像を生成することができ、リアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。また、全色画像を２フレーム分の時間で取得することができるので、色画像間で撮像位置が異なることによる色ずれが発生することを抑制できる。

【0012】

本発明の電子機器において、前記青色画像生成部は、連続して出射される一組の前記赤色光及び前記緑色光に対応する一組の前記赤色画像及び前記緑色画像が取得される度に、当該一組の赤色画像及び緑色画像から前記青色画像を生成し、前記合成部は、前記一組の赤色画像及び緑色画像が取得される度に、前記合成画像を生成することが好ましい。

【0013】

本発明では、一組の赤色画像及び緑色画像を取得する度に合成画像を生成している。このような構成では、２フレーム毎に合成画像が生成される。従って、例えば、各色画像を取得する度に合成画像を生成する場合と比べて、合成画像の生成回数を低減でき、合成画像生成に伴う処理負荷を抑制できる。

【0014】

本発明の電子機器において、前記青色画像生成部は、前記赤色光及び前記緑色光のそれぞれに対応する前記赤色画像及び前記緑色画像のいずれかが取得される度に、最新の前記赤色画像及び前記緑色画像から前記青色画像を生成し、前記合成部は、前記赤色画像及び前記緑色画像のいずれかが取得される度に、前記合成画像を生成することが好ましい。

【0015】

本発明では、分光フィルターから２つの色光を順次出射させ赤色画像及び緑色画像を順次取得し、これら色画像が取得される毎に、最新の赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成し、これら３つの色画像から合成画像を生成する。
このような構成では、１つの色画像を取得する度に、リアルタイム画像を更新することができる。これにより、リアルタイム画像のフレームレートを一層向上させることができる。

【0016】

本発明の電子機器において、前記フィルター駆動部は、前記分光フィルターから前記３つの色光を所定の順番で順次出射させ、前記撮像素子は、前記赤色光、前記緑色光、及び前記青色光にそれぞれ対応する前記赤色画像、前記緑色画像、及び前記青色画像を前記所定の順番で順次取得し、前記画像生成部は、前記３つの色画像のいずれかが取得される度に、最新の前記赤色画像、前記緑色画像、及び前記青色画像を合成した前記合成画像を生成することが好ましい。

【0017】

本発明では、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光を分光フィルターから順次出射させ、赤色画像、緑色画像及び青色画像を順次取得する。そして、各色画像のいずれかが取得される毎に、最新の赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成する。
このような構成では、合成画像を生成するために３つの色画像を取得しているので、色再現性の低下を抑制できる。
また、全色画像を３フレーム分の時間で取得することができるので、色画像間で撮像位置が異なることによる色ずれが発生することを抑制できる。

【0018】

本発明の電子機器において、前記フィルター駆動部は、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光、及び前記緑色光の順番で、各色光を出射させることが好ましい。

【0019】

本発明では、赤色光、緑色光、青色光、及び緑色光の順番で色光を分光フィルターから出射させ、順次、各色光に対応する色画像を取得する。そして、各色画像のいずれかが取得される毎に、最新の赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成する。
このような構成では、赤色画像及び青色画像の間に必ず緑色画像が取得される。すなわち、２フレームのうち１フレームは緑色画像を取得することになる。
ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光のうち、緑色光（Ｇ）は、輝度成分、すなわち色再現性に対する寄与が最も大きい。毎フレーム更新される合成画像（リアルタイム画像）の生成元となる色画像のうち、輝度成分への寄与が大きい緑色画像を２フレーム毎に更新することができる。このため、３色の色画像を取得する場合でも、色再現性の低下を抑制しつつ、リアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。

【0020】

本発明の電子機器において、前記フィルター駆動部は、前記色光のうち前記青色光を出射させる頻度を前記赤色光及び前記緑色光を出射させる頻度よりも小さくすることが好ましい。

【0021】

本発明では、青色光の出射頻度が赤色光及び緑色光の出射頻度よりも小さい。つまり、色再現性に対する寄与が小さい青色画像を間引いて各色画像を取得する。これにより、寄与が大きい緑色画像が全体の色画像に対して占める割合を相対的に増大させることができる。これにより色再現性を向上させることができる。

【0022】

本発明の電子機器において、前記フィルター駆動部は、前記赤色光及び前記緑色光をそれぞれ２フレーム、２フレーム、及び１フレーム間隔で、前記青色光を３フレーム間隔で出射させることが好ましい。

【0023】

本発明では、例えば、緑、赤、青、緑、赤、緑、青、緑といった順番で、各色に対応する色画像を取得する。そして、各色画像のいずれかが取得される毎に、最新の赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成する。
このような構成では、上述のように、色再現性に対する寄与が小さい青色画像を間引いて、寄与が大きい緑色画像の割合を相対的に増大させることができ、これにより、色再現性を向上させることができる。
また、例えば、赤色光及び緑色光をそれぞれ２フレーム及び１フレーム間隔で、青色光を３フレーム間隔で分光フィルターから出射させる場合（例えば、赤、緑、青、赤、緑、赤、緑、青）、青色画像間に４つの色画像が挟まれて、５フレーム分の時間差が生じる場合がある。このため、青色画像と他の色画像とで撮像位置が異なる、色ずれが発生する場合がある。
これに対して、本発明では、色画像間に挟まれる色画像の数を４つとして、青色画像間の時間差を短くすることができ、上記色ずれの発生を抑制できる。

【0024】

本発明の電子機器において、前記撮像素子は、前記分光フィルターから出射される光の受光量に応じて蓄積された電荷の読み出しを、蓄積電荷のリセットを伴わない非破壊読出し方式で読み出し、前記撮像素子に、所定数の前記色画像が取得される毎に前記蓄積電荷をリセットさせる撮像素子駆動部を備えたことが好ましい。

【0025】

本発明によれば、所定タイミングで蓄積電荷をリセットする。このような構成では、色画像を取得する度に蓄積電荷をリセットしないので、リセットする際に発生するノイズを低減でき、リアルタイム画像の劣化を抑制できる。

【0026】

本発明の電子機器において、前記撮像素子は、前記分光フィルターから出射される光の受光量に応じて蓄積された電荷の読み出しを、蓄積電荷のリセットを伴わない非破壊読出し方式で読み出し、前記撮像素子に、所定の受光量を超えると前記蓄積電荷をリセットさせる撮像素子駆動部を備えたことが好ましい。

【0027】

本発明によれば、所定の受光量を超えた場合に蓄積電荷をリセットする。
ここで、所定の受光量とは、撮像素子が受光量を適性に検出可能な受光量（すなわち、撮像素子の飽和露光量）未満に設定されている。
このような構成では、所定の受光量を超えた場合に蓄積電荷をリセットするので、撮像素子の飽和露光量を超えて、色光が受光されることを抑制できる。
また、色画像を取得する度に蓄積電荷をリセットしないので、リセットする際に発生するノイズを低減でき、リアルタイム画像の劣化を抑制できる。

【0028】

本発明の電子機器の制御方法は、入射光から所定の波長の光を選択的に出射させ、かつ出射させる光の波長を変更可能な分光フィルターと、前記分光フィルターから出射される光の波長を設定するフィルター駆動部と、前記分光フィルターから出射された色光を受光して色画像を取得する撮像素子と、前記撮像素子によって取得された色画像を用いて合成画像を生成する画像生成部と、を備えた電子機器の制御方法であって、赤色波長域内における所定の赤色光、緑色波長域内の所定の緑色光、及び青色波長域内の所定の青色光の３つの色光のうちの少なくとも前記赤色光及び前記緑色光を、前記分光フィルターから所定の順番で順次出射させ、少なくとも前記赤色光及び前記緑色光を受光して、前記３つの色光に対応する赤色画像、緑色画像、及び青色画像の３つの色画像のうち、少なくとも前記赤色画像、及び前記緑色画像を取得し、取得された少なくとも前記赤色画像及び前記緑色画像を含む最新の色画像を用いて合成画像を生成することを特徴とする。

【0029】

本発明の電子機器の制御方法は、上記発明と同様に、３つの色光のうちの赤色光及び緑色光を含む２以上の色光のいずれかを分光フィルターから出射させ、撮像素子に受光させ、受光した色光に対応する色画像を取得する。すなわち、赤色光に対しては赤色画像、緑色光に対しては緑色画像を取得する。さらに、青色光をも受光する場合は、青色画像も取得する。なお、赤色光及び緑色光の２つの色光のみを受光する場合は、赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成することができる。これら３つの色画像を用いて合成画像を生成する。
従って、上記発明と同様に、合成画像をリアルタイム画像とした場合に、リアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。
また、撮像素子の全画素で受光して１つの色画像を取得することができ、感度や解像度を維持したままリアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明に係る第一実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。

【図2】第一実施形態の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】第一実施形態の合成画像の生成手順の一例を模式的に示す図。

【図5】第一実施形態の分光測定処理の一例を示すフローチャート。

【図6】第一実施形態における、撮像素子の蓄積電荷に対応する電圧変化の一例を模式的に示すグラフ。

【図7】第二実施形態の合成画像の生成手順の一例を模式的に示す図。

【図8】第三実施形態の合成画像の生成手順の一例を模式的に示す図。

【図9】第四実施形態の合成画像の生成手順の一例を模式的に示す図。

【図10】第五実施形態の合成画像の生成手順の一例を模式的に示す図。

【図11】第六実施形態の合成画像の生成手順の一例を模式的に示す図。

【図12】第七実施形態における、撮像素子の蓄積電荷に対応する電圧変化の一例を模式的に示すグラフ。

【図13】本発明に係る第八実施形態の分光測定装置の概略構成を示すブロック図。

【図14】上記実施形態の分光測定処理の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0031】

［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。
［分光測定装置の構成］
図１は、本発明に係る分光測定装置の概略構成を示すブロック図である。
分光測定装置１は、測定対象Ｘで反射した測定対象光における各波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する装置である。この分光測定装置１は、図１に示すように、光学モジュール１０と、表示部２０と、光学モジュール１０及び表示部２０を制御しかつ、当該光学モジュール１０から出力された信号を処理する制御部３０と、を備えている。

【0032】

分光測定装置１では、測定対象Ｘの分光測定を実施するにあたり、測定対象Ｘにおける測定位置を設定するために、分光測定装置１と測定対象Ｘとの相対的な位置を決める。この際に、光学モジュール１０によって撮像された画像をリアルタイムに表示部２０に表示させ、当該画像（以下、リアルタイム画像とも称する）を参照しながら、分光測定装置１と測定対象Ｘとの相対的な位置を決める。
なお、本実施形態では、測定対象Ｘで反射した測定対象光を測定する例を示すが、測定対象Ｘとして、例えば液晶パネル等の発光体を用いる場合、当該発光体から発光された光を測定対象光としてもよい。
そして、

【0033】

［光学モジュールの構成］
光学モジュール１０は、波長可変干渉フィルター５と、撮像素子１１と、検出信号処理部１２と、電圧制御部１３と、受光制御部１４と、を備える。
この光学モジュール１０は、測定対象Ｘで反射された測定対象光を、入射光学系（図示略）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１１で受光する。そして、撮像素子１１から出力された検出信号は、検出信号処理部１２を介して制御部３０に出力される。

【0034】

［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の概略構成を示す平面図である。図３は、図２のIII
−III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、本発明の分光フィルターに相当し、波長可変型の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。

【0035】

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及び可動反射膜５５は、ギャップＧa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、このギャップＧaの寸法を調整（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。
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２に示すような平面視（以降、フィルター平面視と称する）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ものとする。

【0036】

（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。
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。

【0037】

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。

【0038】

電極配置溝５１１の電極設置面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。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、電圧制御部１３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。

【0039】

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ＴｉＯ_２、低屈折層をＳｉＯ_２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（ＴｉＯ_２やＳｉＯ_２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。

【0040】

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。

【0041】

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。

【0042】

（可動基板の構成）
可動基板５２は、図２に示す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２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。

【0043】

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。

【0044】

可動電極５６２は、ギャップＧb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、電圧制御部１３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とギャップＧa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、ギャップＧbがギャップＧa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、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、ギャップＧaの寸法が、ギャップＧbの寸法よりも大きくなる構成としてもよい。

【0045】

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。従って、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。

【0046】

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。

【0047】

［検出信号処理部、電圧制御部、及び受光制御部の構成］
次に、図１に戻り、光学モジュール１０について説明する。
撮像素子１１は、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光（検出）し、受光量に基づいた検出信号を検出信号処理部１２に出力する。
ここで、撮像素子１１は、受光量に対応する電荷を各画素のそれぞれで蓄積する。そして、撮像素子１１は、受光量に対応する各画素の蓄積電荷を保持したまま検出信号（電圧）として出力する。すなわち、撮像素子１１は、受光量に応じた検出信号を、蓄積電荷のリセットを伴わずに読出し可能に構成された非破壊読出し素子である。
検出信号処理部１２は、入力された検出信号（アナログ信号）を増幅したのち、デジタル信号に変換して制御部３０に出力する。検出信号処理部１２は、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。

【0048】

電圧制御部１３は、制御部３０の制御に基づいて、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対して駆動電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター５６の固定電極５６１及び可動電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が固定基板５１側に変位する。
受光制御部１４は、制御部３０の指令信号に基づいて、撮像素子１１を制御する。具体的には、受光制御部１４は、撮像素子１１に測定光の検出を開始させる。また、受光制御部１４は、撮像素子１１に検出信号を出力させる読出し制御を行う。また、受光制御部１４は、撮像素子１１の各画素に蓄積された電荷を消去するリセット制御を行う。

【0049】

［制御部の構成］
次に、分光測定装置１の制御部３０について説明する。
制御部３０は、例えばＣＰＵやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置１の全体動作を制御する。この制御部３０は、図１に示すように、フィルター駆動部３１と、撮像素子駆動部３２と、光量取得部３３と、合成画像生成部３４と、表示制御部３５と、分光測定部３６と、記憶部３７と、を備えている。
なお、記憶部３７は、分光測定装置１を制御するための各種プログラムや、各種データが記憶されている。当該データは、例えば、静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧に対する透過光の波長を示すＶ−λデータや、測定対象Ｘを測定する際の測定波長に関する情報（測定開始波長、波長の変更間隔、及び測定終了波長等）である。

【0050】

フィルター駆動部３１は、波長可変干渉フィルター５により取り出す光の目的波長を設定し、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電圧制御部１３に出力する。
撮像素子駆動部３２は、撮像素子１１による測定光の検出開始のタイミングを受光制御部１４に指示する指令信号を出力する。また、撮像素子駆動部３２は、予め設定された受光時間が経過したタイミングで撮像素子１１に検出信号を出力させるための指令信号を受光制御部１４に出力する。また、撮像素子駆動部３２は、所定のタイミングで、撮像素子１１の各画素に蓄積された電荷を消去させるための指令信号を受光制御部１４に出力する。
光量取得部３３は、撮像素子１１からの検出信号を検出信号処理部１２を介して取得し、波長可変干渉フィルター５の透過光の受光量を撮像素子１１の画素毎に取得することで分光画像を取得する。画素位置と受光量とが対応づけられた分光画像は、検出時の測定波長に関連付けられ、記憶部３７に記憶される。

【0051】

合成画像生成部３４は、本発明の画像生成部に相当し、青色画像生成部３４１及び合成部３４２を備え、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光に対応する各色画像を合成して合成画像を生成する。
青色画像生成部３４１は、測定対象Ｘからの光のうちのＲ波長域の所定の赤色光と、Ｇ波長域の所定の緑色光とのそれぞれに対応し、光量取得部３３によって取得された赤色画像及び緑色画像を用いて、同一の測定対象Ｘからの光のうちのＢ波長域の所定の青色光に対応する青色画像を演算により推定し、取得する。
合成部３４２は、上記赤色画像及び緑色画像と、当該赤色画像及び緑色画像から取得された青色画像とを合成して合成画像を生成する。

【0052】

表示制御部３５は、合成画像生成部３４によって生成されたリアルタイム画像を表示部２０に表示させる。なお、それ以外にも分光測定結果等の各種の画像を表示部２０に表示させる。
分光測定部３６は、光量取得部３３により取得された光量に基づいて、測定対象光のスペクトル特性を測定する。

【0053】

［分光測定処理］
次に、上述したような分光測定装置１による分光測定処理について、図面に基づいて以下に説明する。
分光測定装置１では、測定対象Ｘの分光測定を実施するにあたり、測定対象Ｘにおける測定位置を設定するために、光学モジュール１０によって撮像された画像をリアルタイムに表示部２０に表示させる。ユーザーは、表示部２０に表示されたリアルタイム画像を参照しながら、分光測定装置１と測定対象Ｘとの相対的な位置を決める。
ここで、図４は、リアルタイム画像として表示させる合成画像を生成する生成手順を模式的に示す図である。
図４に示すように、本実施形態では、Ｒ，Ｇの２つの色光に対応する赤色画像Ｒと、緑色画像Ｇとを交互に取得し、連続する分光測定装置１組の赤色画像Ｒ及び緑色画像Ｇを取得した後、これらから青色画像Ｂを生成する。そして、赤色画像Ｒ、緑色画像Ｇ、及び青色画像Ｂを合成して合成画像を生成する。この合成画像、すなわちリアルタイム画像を表示部２０に表示する。分光測定装置１では、上述の処理を繰り返し、リアルタイム画像を更新する。

【0054】

図５は、分光測定装置１による分光測定処理の一例を示すフローチャートである。
分光測定装置１は、図５に示すように、測定開始の指示を受けるとリアルタイム画像を表示するために、Ｒ，Ｇ各色の色画像を取得する（ステップＳ１）。
分光測定装置１では、Ｒ（例えば６１０〜７６０ｎｍ）、Ｇ（例えば５００〜５６０ｎｍ）、Ｂ（例えば４３５〜４８０ｎｍ）の各色のうち、Ｒ，Ｇの２つの波長域に赤色光及び緑色光のそれぞれの波長が予め設定され、記憶部３７に記憶されている。
フィルター駆動部３１は、電圧制御部１３を制御して、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。これにより、目的波長に対応する色光が、波長可変干渉フィルター５を透過し、撮像素子１１によって撮像されることで、当該目的波長に対応した色画像が取得される。フィルター駆動部３１が、目的波長を変更することで、例えば、赤色光から緑色光に波長可変干渉フィルター５を透過する光が変更され、赤色画像及び緑色画像が順次取得される。

【0055】

次に、撮像素子駆動部３２は、撮像素子１１に蓄積された電荷をリセットするタイミングか否かを判定する（ステップＳ２）。
ここで、図６は、非破壊で電荷を蓄積可能に構成された撮像素子１１において、電荷が蓄積されている一つの画素における時間と電圧との変化を模式的に示すグラフである。
本実施形態では、４フレームの色画像を取得する毎に、撮像素子１１の電荷をリセットするように、リセットタイミングが設定されている。すなわち、Ｒ，Ｇと連続する２つの色画像を一組の色画像とすると、二組の色画像が取得される度（すなわち、ｔ1×４が経過する度）にリセットタイミングとなり、撮像素子１１の電荷をリセットする（ステップＳ３）。リセットタイミングでない場合は、撮像素子１１の電荷をリセットせずに、引き続き蓄積させる。
なお、一組の色画像が取得される度にリセットタイミングか否かを判定するとしたが、各色画像が取得される毎、すなわち１フレーム毎に判定してもよい。

【0056】

次に、青色画像生成部３４１は、取得された赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成する（ステップＳ４）。
そして、合成部３４２は、ステップＳ４で取得した赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成する（ステップＳ５）。
そして、表示制御部３５は、生成した合成画像をリアルタイム画像として表示部２０に表示させる（ステップＳ６）。

【0057】

具体的には、図４に示すように、赤色画像Ｒ0及び緑色画像Ｇ1が順次取得された後では、青色画像生成部３４１は、これら赤色画像Ｒ0及び緑色画像Ｇ1を用いて青色画像Ｂ1を生成する。なお、赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成する方法は、赤色画像及び緑色画像の各画素の輝度値の平均値として、青色画像の各画素に対応する位置の輝度値を取得する方法が例示される。また、赤色画像及び緑色画像の各画素の輝度値に基づいて、青色画像の各画素に対応する位置の輝度値を演算により推定する方法が例示される。
そして、合成部３４２は、赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ1、及び青色画像Ｂ1を合成してカラー画像である合成画像（Ｒ0Ｇ1Ｂ1）を生成する。
表示制御部３５は、この合成画像（Ｒ0Ｇ1Ｂ1）を表示部２０に表示させる。

【0058】

次に、制御部３０は、分光測定開始の指示を受けたかを判定する（ステップＳ７）。
分光測定開始の指示を受けてない場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、ステップＳ１〜ステップＳ６を実施して、引き続きリアルタイム画像を表示させる。すなわち、図４に示すように、赤色画像Ｒ0及び緑色画像Ｇ1に続き、赤色画像Ｒ2及び緑色画像Ｇ3を取得する。そして、赤色画像Ｒ2及び緑色画像Ｇ3から青色画像Ｂ3を生成する。このように取得された、赤色画像Ｒ2、緑色画像Ｇ3及び青色画像Ｂ3を合成して合成画像（Ｒ2Ｇ3Ｂ3）を生成し、表示部２０に表示させる。
すなわち、分光測定装置１は、分光測定開始の指示を受けるまで（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、赤色画像及び緑色画像を順次取得し、分光測定装置１組の赤色画像及び緑色画像を取得する度に合成画像を生成し、表示部２０に表示させるリアルタイム表示処理を実施する。

【0059】

なお、本実施形態では、非破壊で電荷を蓄積可能に構成された撮像素子１１を用いている。従って、蓄積電荷をリセットせずに、順次、色画像を取得する場合、波長可変干渉フィルター５のギャップ寸法が安定してからの期間（波長可変干渉フィルター５のギャップ寸法が変動している期間を除外した期間）の各画素の受光量を取得する。

【0060】

分光測定装置１は、分光測定開始の指示を受けると（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、分光測定を実施する（ステップＳ８）。
フィルター駆動部３１は、記憶部３７に記憶されたＶ−λデータから、測定波長に対する駆動電圧を読み出し、当該駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する旨の指令信号を電圧制御部１３に出力する。これにより、静電アクチュエーター５６に駆動電圧が印加され、ギャップＧaが、測定波長に対応した寸法に設定される。ギャップＧaが設定されると、波長可変干渉フィルター５から測定波長の光が透過され、撮像素子１１に入射する。光量取得部３３は、現在の測定波長における、撮像素子１１の各画素における検出信号に基づいて、当該測定波長における各画素の光量を取得する。分光測定装置１は、全測定波長に関する光量を同様に取得する。分光測定部３６は、取得した光量に基づいて分光測定結果を取得する。
次に、分光測定部３６は、選択された受光データを用いて、分光スペクトルを取得する（ステップＳ９）。分光測定部３６は、各波長について算出した光量を用いて、測定対象の分光スペクトルを算出する。

【0061】

［第一実施形態の作用効果］
分光測定装置１は、３つの色光のうちの赤色光及び緑色光を、波長可変干渉フィルター５から順次出射させ、撮像素子１１に受光させ、受光した色光に対応する色画像を取得する。そして、一組の赤色画像及び緑色画像を取得する度に、赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成し、これら３つの色画像を用いて合成画像を生成する。これにより、赤色画像及び緑色画像の２フレーム分の色画像から、３色の色画像を取得できる。
このようにして取得された合成画像をリアルタイム画像とすることにより、２フレーム毎に、１つのリアルタイム画像を生成することができ、リアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。
また、２つの色画像を２フレーム分の時間で取得することができるので、色画像間での撮像位置のずれによる色ずれが発生することを抑制できる。
また、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像を取得する際に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光のうち、青色光（Ｂ）は、輝度成分、すなわち色再現性に対する寄与が最も小さく、緑色光（Ｇ）は寄与が最も大きい。従って、赤色画像及び緑色画像を取得し、これら色画像から青色画像を推定することにより、色再現性の低下を抑制しつつもリアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。

【0062】

ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に対応するフィルターがマトリクス状に配置され、撮像素子１１の各画素に１つのフィルターが対応するように配置されたカラーフィルターを、波長可変干渉フィルター５に替えて配置することで、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色画像を同時に取得してリアルタイム画像のフレームレートを向上させることが考えられる。しかしながら、このような構成では、１つの色画像に対応する画素の数（受光面積）が少なくなるので、色画像のそれぞれについて感度や解像度が低下する。
これに対して、全色画像を取得するのに２フレーム分の時間を要するものの、撮像素子１１の全面で色光を受光して色画像を取得することができ、感度や解像度を維持したままリアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。

【0063】

分光測定装置１は、波長可変干渉フィルター５から赤色光及び緑色光の２つの色光を順次出射させることで取得された赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成する。このような構成では、色再現性に対する寄与が最も小さい青色光に対応する青色画像を、赤色画像及び緑色画像から生成することで、色再現性の低下を抑制しつつもリアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。

【0064】

なお、本実施形態では、一組の赤色画像及び緑色画像を取得する度に合成画像を生成している。例えば、各色画像を取得する度に合成画像を生成する場合と比べて、合成画像の生成回数を低減でき、制御部３０の処理負荷を抑制できる。
さらに、本実施形態では、赤色画像及び緑色画像を順に取得し、緑色画像を取得する度に合成画像を生成する。このような構成では、赤色画像を取得する度に合成画像を生成する場合と比べて、色再現性に対する寄与が比較的大きい緑色画像を取得した直後に合成画像が生成されるので、色再現性の低下を抑制することができる。従って、処理負荷の増大及び色再現性の低下を抑制しつつ、リアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。

【0065】

また、本実施形態では、非破壊読出し可能な撮像素子１１の蓄積電荷を所定タイミング、すなわち、所定数のフレームだけ受光したタイミングでリセットする。このような構成では、色画像を取得する度に蓄積電荷を蓄積しないので、リセットする際に発生するノイズを低減でき、リアルタイム画像の劣化を抑制できる。

【0066】

［第二実施形態］
以下、本発明に係る第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
第一実施形態では、赤色画像及び緑色画像を順次取得し、連続して取得される一組の赤色画像及び緑色画像を取得する毎、すなわち２フレーム毎に合成画像を取得したが、本実施形態では、赤色画像及び緑色画像を順次取得し、色画像を取得する毎に合成画像を生成する点で第一実施形態と相違している。
図７は、第二実施形態における、合成画像を生成する生成手順を模式的に示す図である。

【0067】

本実施形態では、図７に示すように、分光測定装置１は第一実施形態と同様に、赤色画像及び緑色画像を順次取得する。本実施形態では、赤色画像及び緑色画像のうちいずれかの色画像が取得される毎に、青色画像生成部３４１が、最新の赤色画像及び緑色画像を用いて青色画像を生成し、合成部３４２が合成画像を生成する。生成された合成画像が表示部２０に表示される。

【0068】

具体的には、図７に示すように、最初の赤色画像Ｒ0に続く緑色画像Ｇ1が取得された後（図５のステップＳ１）、青色画像生成部３４１は、これら赤色画像Ｒ0及び緑色画像Ｇ1を用いて青色画像Ｂ1を生成する（図５のステップＳ４）。そして、合成部３４２は、赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ1、及び青色画像Ｂ1を合成してカラー画像である合成画像（Ｒ0Ｇ1Ｂ1）を生成する（図５のステップＳ５）。表示制御部３５は、この合成画像（Ｒ0Ｇ1Ｂ1）を表示部２０に表示させる（図５のステップＳ６）。なお、最初の赤色画像Ｒ0が取得され、次の緑色画像Ｇ1が取得される前では、青色画像を生成せず、合成画像を生成しなくてもよい。

【0069】

次に、最新の緑色画像Ｇ1に続く赤色画像Ｒ2が取得された後、すなわち、最新の赤色画像が更新されたら、青色画像生成部３４１は、これら最新の赤色画像Ｒ2及び緑色画像Ｇ1を用いて青色画像Ｂ2を生成し、最新の青色画像を更新する（図５のステップＳ４）。そして、合成部３４２は、最新の赤色画像Ｒ2、緑色画像Ｇ1、及び青色画像Ｂ2を合成してカラー画像である合成画像（Ｒ2Ｇ1Ｂ2）を生成する（図５のステップＳ５）。
以下、分光測定装置１は、光測定開始の指示を受けるまで（図５のステップＳ７）、赤色画像及び緑色画像を順次取得する度に、最新の３つの色画像を用いて合成画像を生成し表示部２０に表示させる。

【0070】

［第二実施形態の作用効果］
第二実施形態では、波長可変干渉フィルター５から２つの色光を順次出射させ、赤色画像及び緑色画像を順次取得し、これら色画像が取得される毎に、最新の赤色画像及び緑色画像から青色画像を生成し、これら３つの色画像から合成画像を生成する。
このような構成では、１つの色画像を取得する度、すなわち１フレーム毎に、リアルタイム画像を更新することができる。これにより、リアルタイム画像のフレームレートを一層向上させることができる。

【0071】

［第三実施形態］
以下、本発明に係る第三実施形態について、図面に基づいて説明する。
第一実施形態では、赤色画像及び緑色画像を順次取得し、連続して取得される一組の赤色画像及び緑色画像を取得する毎、すなわち２フレーム毎に合成画像を取得したが、本実施形態では、赤色画像、緑色画像及び青色画像を所定の順番で順次取得し、色画像を取得する毎に合成画像を生成する点で第一実施形態と相違している。

【0072】

図８は、第三実施形態における、合成画像を生成する生成手順を模式的に示す図である。
本実施形態では、図８に示すように、分光測定装置１は、一例として、波長可変干渉フィルター５から赤色光、緑色光及び青色光を順次出射させて、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）及び青色画像（Ｂ）の順に、色画像を順次取得する。本実施形態では、３つの色画像のうちいずれかの色画像が取得される毎に、合成部３４２が、最新の赤色画像、緑色画像、青色画像を用いて合成画像を生成する。生成された合成画像が表示部２０に表示される。
なお、第三実施形態での分光測定処理は、青色画像を生成する処理（図５のステップＳ４）を実施しない点以外は、第一実施形態における分光測定処理と略同様である。

【0073】

具体的には、図８に示すように、赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ1及び青色画像Ｂ2が順次取得された後（図５のステップＳ１）、合成部３４２は、赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ1、及び青色画像Ｂ2を合成してカラー画像である合成画像（Ｒ0Ｇ1Ｂ2）を生成する（図５のステップＳ５）。表示制御部３５は、この合成画像（Ｒ0Ｇ1Ｂ2）を表示部２０に表示させる（図５のステップＳ６）。なお、最初の青色画像Ｂ2が取得されるまでは、合成画像を生成しなくてもよい。

【0074】

次に、最新の青色画像Ｂ2に続く赤色画像Ｒ3が取得され、最新の赤色画像が更新されたら、合成部３４２は、最新の赤色画像Ｒ3、緑色画像Ｇ1、及び青色画像Ｂ2を合成してカラー画像である合成画像（Ｒ3Ｇ1Ｂ2）を生成する（図５のステップＳ５）。
以下、分光測定装置１は、光測定開始の指示を受けるまで（図５のステップＳ７）、赤色画像、緑色画像、及び青色画像を順次取得する度に、最新の３つの色画像を用いて合成画像を生成し表示部２０に表示させる。

【0075】

なお、本実施形態では、一例として、赤色画像、緑色画像、及び青色画像の順で３つの色画像を取得する場合について説明したが、上記構成に限定されない。例えば、緑色画像、青色画像、及び赤色画像との順番や、緑色画像、赤色画像、及び青色画像との順番等の３つの色画像の順列として取得される任意の順番で、順次、各色画像を取得してもよい。

【0076】

［第三実施形態の作用効果］
本実施形態では、赤色画像、緑色画像及び青色画像を所定の順番で順次取得する。そして、各色画像のいずれかが取得される毎に、最新の赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成する。
このような構成では、合成画像を生成するために３つの色画像を取得しているので、色再現性の低下を抑制できる。
また、１つの色画像を取得する度に、リアルタイム画像を更新することができる。これにより、色画像間のずれを抑制できる。
また、赤色画像、緑色画像及び青色画像を所定の順番で順次取得するので、各色画像は、３フレーム毎に取得されることになり、最新の赤色画像、緑色画像及び青色画像間での時間差は最大で３フレーム分とすることができるので、色画像間のずれを抑制できる。

【0077】

［第四実施形態］
以下、本発明に係る第四実施形態について、図面に基づいて説明する。
第三実施形態では、赤色画像、緑色画像及び青色画像を順次取得したが、本実施形態では、緑色画像を挟むようにして、赤色画像及び青色画像を交互に取得し、緑色画像の取得頻度を増大させている点で第三実施形態と相違している。

【0078】

図９は、第四実施形態における、合成画像を生成する生成手順を模式的に示す図である。
本実施形態では、図９に示すように、分光測定装置１は、一例として波長可変干渉フィルター５から赤色光、緑色光、青色光及び緑色光を順次出射させる。すなわち、分光測定装置１は、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、青色画像（Ｂ）、及び緑色画像（Ｇ）の順に、色画像を順次取得する。そして、３つの色画像のうちいずれかの色画像が取得される毎に、合成部３４２が、最新の赤色画像、緑色画像、青色画像を用いて合成画像を生成する。生成された合成画像が表示部２０に表示される。

【0079】

具体的には、図９に示すように、赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ1及び青色画像Ｂ2が順次取得された後（図５のステップＳ１）、合成部３４２は、赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ1、及び青色画像Ｂ2を合成してカラー画像である合成画像（Ｒ0Ｇ1Ｂ2）を生成する（図５のステップＳ５）。表示制御部３５は、この合成画像（Ｒ0Ｇ1Ｂ2）を表示部２０に表示させる（図５のステップＳ６）。

【0080】

次に、最新の青色画像Ｂ2に続き、緑色画像Ｇ3が取得され、最新の緑色画像が更新されたら、合成部３４２は、最新の赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ3、及び青色画像Ｂ2を合成してカラー画像である合成画像（Ｒ0Ｇ3Ｂ2）を生成する。
次に、最新の緑色画像Ｇ3に続き、赤色画像Ｒ4が取得され、最新の赤色画像が更新されたら、合成部３４２は、最新の赤色画像Ｒ4、緑色画像Ｇ3、及び青色画像Ｂ2を合成してカラー画像である合成画像（Ｒ4Ｇ3Ｂ2）を生成する。
以下、分光測定装置１は、光測定開始の指示を受けるまで（図５のステップＳ７）、赤色画像、緑色画像、及び青色画像を上述の順番で順次取得し、いずれか色画像を取得する度に、最新の３つの色画像を用いて合成画像を生成し表示部２０に表示させる。

【0081】

［第四実施形態の作用効果］
本実施形態では、赤色画像、緑色画像、青色画像、及び緑色画像の順番で、順次、色画像を取得する。そして、各色画像のいずれかが取得される毎に、最新の赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成する。
このような構成では、赤色画像及び青色画像の間に必ず緑色画像が取得される。すなわち、合成画像（リアルタイム画像）の生成元となる色画像のうち、輝度成分への寄与が大きい緑色画像を２フレーム毎に更新することができる。このため、３色の色画像を取得する場合でも、色再現性の低下を抑制することができる。

【0082】

［第五実施形態］
以下、本発明に係る第五実施形態について、図面に基づいて説明する。
第三実施形態では、赤色画像、緑色画像及び青色画像を順次取得したが、これに対して本実施形態では、赤色画像、緑色画像及び青色画像を順次取得する際に、青色画像の取得回数を減少させる点で第三実施形態と相違している。

【0083】

図１０は、第五実施形態における、合成画像を生成する生成手順を模式的に示す図である。
本実施形態では、図１０に示すように、分光測定装置１は、一例として波長可変干渉フィルター５から赤色光、緑色光、青色光、赤色光及び緑色光を順次出射させる。すなわち、分光測定装置１は、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、青色画像（Ｂ）、赤色画像（Ｒ）、及び緑色画像（Ｇ）の順に、色画像を順次取得する。そして、３つの色画像のうちいずれかの色画像が取得される毎に、合成部３４２が、最新の赤色画像、緑色画像、青色画像を用いて合成画像を生成する。生成された合成画像が表示部２０に表示される。

【0084】

具体的には、図１０に一例を示すように、赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ1、青色画像Ｂ2、赤色画像Ｒ3、緑色画像Ｇ4、赤色画像Ｒ5、緑色画像Ｇ6、青色画像Ｂ7、赤色画像Ｒ8・・・の順で、色画像が順次取得される。各色画像が取得される度に、合成画像が、（Ｒ0Ｇ1Ｂ2）、（Ｒ3Ｇ1Ｂ2）、（Ｒ3Ｇ4Ｂ2）、（Ｒ5Ｇ4Ｂ2）、（Ｒ5Ｇ6Ｂ2）、（Ｒ5Ｇ6Ｂ7）、（Ｒ8Ｇ6Ｂ7）・・・の順に生成される。
分光測定装置１は、光測定開始の指示を受けるまで（図５のステップＳ７）、赤色画像、緑色画像、青色画像、赤色画像、及び緑色画像の順番で順次取得し、いずれか色画像を取得する度に、最新の３つの色画像を用いて合成画像を生成する。
このように、青色画像を取得してから、次の青色画像が取得されるまでの間、赤色画像及び緑色画像が、順次、４フレーム分取得され、青色画像の取得頻度が低減されている。

【0085】

［第五実施形態の作用効果］
本実施形態では、青色光の出射頻度が赤色光及び緑色光の出射頻度よりも小さい。具体的には、波長可変干渉フィルター５から、赤色光、緑色光、青色光、及び緑色光を所定の順番で順次出射させる際に、連続する５つの色光のうち青色光が１つ含まれる順番で出射させ、例えば、赤色画像、緑色画像、青色画像、赤色画像、及び緑色画像の順に、色画像を順次取得する。そして、各色画像のいずれかが取得される毎に、最新の赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成する。
このような構成では、上述のように、色再現性に対する寄与が小さい青色画像を間引いて各色画像を取得する。これにより、寄与が大きい緑色画像が全体の色画像に対して占める割合を相対的に増大させることができる。これにより色再現性を向上させることができる。

【0086】

［第六実施形態］
以下、本発明に係る第六実施形態について、図面に基づいて説明する。
第五実施形態では、赤色画像、緑色画像、青色画像、赤色画像、及び緑色画像の順番で色画像を取得したが、これに対して本実施形態では、赤色画像及び緑色画像をそれぞれ２フレーム、２フレーム、及び１フレーム間隔で、青色画像を３フレーム間隔で取得する点で第五実施形態と相違している。

【0087】

図１１は、第六実施形態における、合成画像を生成する生成手順を模式的に示す図である。
本実施形態では、図１１に示すように、分光測定装置１は、一例として波長可変干渉フィルター５から、赤色光及び緑色光をそれぞれ２フレーム、２フレーム、及び１フレーム間隔で、青色光を３フレーム間隔で出射させる。より具体的には、波長可変干渉フィルター５から、赤色光、緑色光、赤色光、青色光、緑色光、赤色光、緑色光、及び青色光の順番で各色光を順次出射させる。すなわち、分光測定装置１は、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、赤色画像（Ｒ）、青色画像（Ｂ）、緑色画像（Ｇ）赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、及び青色画像（Ｂ）の順に、色画像を順次取得する。そして、３つの色画像のうちいずれかの色画像が取得される毎に、合成部３４２が、最新の赤色画像、緑色画像、青色画像を用いて合成画像を生成する。生成された合成画像が表示部２０に表示される。

【0088】

具体的には、図１１に示すように、赤色画像Ｒ0、緑色画像Ｇ1、青色画像Ｂ2、赤色画像Ｒ3、緑色画像Ｇ4、赤色画像Ｒ5、青色画像Ｂ6、緑色画像Ｇ7、赤色画像Ｒ8、緑色画像Ｇ9・・・の順で、色画像が順次取得される。各色画像が取得される度に、合成画像が、（Ｒ0Ｇ1Ｂ2）、（Ｒ3Ｇ1Ｂ2）、（Ｒ3Ｇ4Ｂ2）、（Ｒ5Ｇ4Ｂ２）、（Ｒ5Ｇ4Ｂ6）、（Ｒ5Ｇ7Ｂ6）、（Ｒ8Ｇ7Ｂ6）、（Ｒ8Ｇ9Ｂ6）・・・の順に生成される。
分光測定装置１は、光測定開始の指示を受けるまで（図５のステップＳ７）、赤色画像、緑色画像、青色画像、赤色画像、及び緑色画像の順番で順次取得し、いずれか色画像を取得する度に、最新の３つの色画像を用いて合成画像を生成する。
このように、青色画像を取得してから、次の青色画像が取得されるまでの間、赤色画像及び緑色画像が、順次、４フレーム分取得され、青色画像の取得頻度が低減されている。

【0089】

［第六実施形態の作用効果］
本実施形態では、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、赤色画像（Ｒ）、青色画像（Ｂ）、緑色画像（Ｇ）、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、及び青色画像（Ｂ）の順に、色画像を順次取得し、色画像のいずれかが取得される毎に、最新の赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成する。
このような構成では、上述のように、色再現性に対する寄与が小さい青色画像を間引いて、寄与が大きい緑色画像の割合を相対的に増大させることができ、これにより、色再現性を向上させることができる。
また、例えば、波長可変干渉フィルター５から、赤色光及び緑色光をそれぞれ２フレーム及び１フレーム間隔で、青色光を３フレーム間隔で出射させる場合（例えば、赤、緑、青、赤、緑、赤、緑、青との順に色画像を取得する場合）、青色画像間に４つの色画像が挟まれて、５フレーム分の時間差が生じる場合がある。このため、時間差が長くなり、青色画像と他の色画像とで撮像位置が異なる、色ずれが発生する場合がある。
これに対して、本実施形態では、青色画像間に挟まれる色画像の数を４つとして、青色画像間の時間差を短くすることができ、上記色ずれの発生を抑制できる。

【0090】

［第七実施形態］
以下、本発明に係る第七実施形態について、図面に基づいて説明する。
第一実施形態では、所定数のフレームを撮像した場合等、所定のタイミングで撮像素子１１の蓄積電荷をリセットする構成を例示した。これに対して、第七実施形態では、蓄積電荷量（電圧値）が所定値を超えた場合に、蓄積電荷をリセットする点で相違する。

【0091】

図１２は、非破壊で電荷を蓄積可能に構成された撮像素子１１において、電荷が蓄積されている一つの画素における時間と電圧との変化を模式的に示すグラフである。
本実施形態では、撮像素子１１の各画素について蓄積電荷量に応じた電圧値が光量取得部３３によって取得される。撮像素子駆動部３２は、この電圧値が所定値Ｖcを超えたことを検出すると（図５のステップＳ２；Ｙｅｓ）、撮像素子１１に蓄積電荷をリセットさせる（図５のステップＳ３）。
上記所定値は、撮像素子１１が受光量を適性に検出可能な受光量（すなわち、撮像素子の飽和量）に対応する最大電圧値Ｖmax未満に設定されている。

【0092】

［第七実施形態の作用効果］
本実施形態では、撮像素子１１の受光量が飽和量を超えて、受光量に対応した正確な電圧値を検出することができないという、不具合を抑制できる。
なお、所定値は、１フレーム分の受光量に対応する電圧値の最大値を予め概算しておき、最大電圧値から上記最大値を引いた値以上に設定されていることが好ましい。これにより、さらに、１フレーム分の画像を取得できるのにも関わらず、蓄積電荷がリセットされることがなく、リセットノイズの抑制及び測定時間の短縮を図ることができる。

【0093】

［第八実施形態］
以下、本発明に係る第八実施形態について、図面に基づいて説明する。
上記各実施形態では、赤色画像、緑色画像及び青色画像のうち、少なくとも赤色画像及び緑色画像を含む２以上の色画像を所定の順番で順次取得していた。
これに対して、本実施形態では、測定対象Ｘの変化（例えば、測定対象Ｘと分光測定装置との相対位置の変更速度等）に応じて、色画像の取得順を変更し、合成画像の生成方法を変更する。

【0094】

図１３は、第八実施形態の分光測定装置の概略構成の一例を示すブロック図である。
分光測定装置１Ａは、制御部３０Ａは、第一実施形態の制御部３０に対して、さらにモード設定部３８を備えている。
ここで、分光測定装置１Ａは、第三及び第四実施形態における合成画像の生成方法の２つの方法を実施可能に構成されている。具体的には、第四実施形態における、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、青色画像（Ｂ）、及び緑色画像（Ｇ）の順に色画像を順次取得し、合成画像を生成する第１モードと、第三実施形態における、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、青色画像（Ｂ）の順に、色画像を順次取得し、合成画像を生成する第２モードと、を実施する。

【0095】

モード設定部３８は、２つのモードのうち、実行するモードを設定する。具体的には、モード設定部３８は、通常は、第１モードに設定する。また、モード設定部３８は、測定対象Ｘが急に変更されたり、測定対象Ｘと分光測定装置１Ａとの相対位置が急に変更されたりして、各色画像間で撮像位置のずれが許容値を超えていると判定された場合に、第２モードに設定する。第２モードでは、赤色画像（Ｒ）、緑色画像（Ｇ）、青色画像（Ｂ）が順次取得されるので、測定対象の変更に対して３つの色画像間の時間差を小さくすることができ、測定対象の変更に対する色画像間の測定位置のずれを抑制できる。

【0096】

モード設定部３８において、各色画像間で撮像対象の変更が許容範囲を超えていると判定する際の判定方法は、例えば、順次取得した色画像のうち、最新の色画像と、当該色画像と同色であり、１つ前に取得された色画像との間で、画像の変動量を定量的に評価する。
より具体的には、上記二つの色画像について、各画素での２乗誤差を算出し、算出した２乗誤差の合計値Ｓを取得し、当該合計値Ｓが閾値Ｔより大きい場合に、各色画像間で撮像対象の変更が許容範囲を超えていると判定される。なお、閾値Ｔは、１フレームの受光時間や、撮像素子１１の解像度や、感度等に応じて、色ずれの程度が許容範囲である合成画像が取得されるように設定される。

【0097】

図１４は、分光測定装置１Ａによる分光測定処理の一例を示すフローチャートである。なお、図５に示す、第一実施形態の分光測定装置１における分光測定処理と同様の処理を示すステップは、同一の符号を付し、その説明を簡略化する。
図１４に示すように、処理が開始されると、モード設定部３８は、通常モードである第１モードに設定する（ステップＳ１１）。
その後、分光測定装置１Ａは、第１モードにて色画像を取得し（ステップＳ１）、撮像素子１１に蓄積された電荷をリセットするタイミングかを判定する（ステップＳ２）。リセットタイミングの場合は、撮像素子１１の電荷をリセットする（ステップＳ３）。リセットタイミングでない場合は、撮像素子１１の電荷をリセットせずに、引き続き蓄積させる。

【0098】

次に、取得した赤色画像、緑色画像及び青色画像を合成して合成画像を生成し（ステップＳ５）生成した合成画像をリアルタイム画像として表示部２０に表示させる（ステップＳ６）。
次に、制御部３０は、分光測定開始の指示を受けたかを判定し、分光測定開始の指示を受けてない場合（ステップＳ７；Ｎｏ）、引き続きリアルタイム表示処理を実施する
分光測定装置１は、分光測定開始の指示を受けると（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、分光測定を実施して取得した光量に基づいて分光測定結果を取得する（ステップＳ８）。
次に、分光測定部３６は、分光測定結果を用いて分光スペクトルを取得する（ステップＳ９）。

【0099】

［第八実施形態の作用効果］
本実施形態では、分光測定装置１Ａは、各色画像間で撮像対象の変更が許容範囲を超えていることを判定し、合成画像の生成モードを変更することができる。すなわち、撮像対象の変更が許容範囲内である場合は、例えば、色再現性を向上可能な第１モードで合成画像を取得する。一方、撮像対象の変更が許容範囲を超える場合は、色ずれを抑制可能な第２モードで合成画像を取得する。このような構成では、撮像対象の変更量に応じたモードで合成画像を取得することができ、再現性の高いリアルタイム画像を表示させることができる。

【0100】

［第八実施形態の変形例］

【0101】

色再現性を向上可能な第１モードとして、第四実施形態の合成画像の生成方法を例示したが、これに限定されず、例えば第五実施形態や第六実施形態の合成画像の生成方法を採用してもよい。
また、同様に、色ずれを抑制可能な第２モードとして、第三実施形態の合成画像の生成方法を例示したが、これに限定されず、例えば第一実施形態や第二実施形態の合成画像の生成方法を採用してもよい。

【0102】

また、モード設定部３８において、各色画像間で撮像対象の変更が許容範囲を超えていると判定する際の判定方法は、上記方法に限定されず、例えば、輝度に対する寄与が高い緑色画像の各画素の光量（又は電圧値）の平均値を求め、最新の緑色画像とその一つ前に取得された緑色画像との間の上記平均値のずれ量Ｙが、閾値Ｔ_Yを超えている場合に、撮像対象の変更が許容範囲を超えていると判定してもよい。

【0103】

さらに、緑色画像全体の平均値を求めて、連続する緑色画像間で比較することに限定されない。例えば、緑色画像を複数の画像領域に分割し、各画像領域で平均値を算出し、連続する緑色画像間の対応する画像領域毎に上記平均値のずれ量を算出した場合の最大値をＹ_Mとする。この画像領域毎のずれ量の最大値Ｙ_Mが閾値Ｔ_YMを超えている場合（Ｙ_M＞Ｔ_YM）、撮像対象の変更が許容範囲を超えていると判定してもよい。

【0104】

また、最新の色画像と、これと同色で１つ前に取得された色画像との各色画像において、各画素の受光量（電圧値）に基づいてヒストグラムを作成する。そして、ヒストグラムのレベル（受光量の範囲）毎に、各色画像間の２乗誤差の値Ｘ_Hを取得し、２乗誤差の値Ｘ_Hが閾値Ｔ_Xを超える場合（Ｘ_H＞Ｔ_X）、撮像対象の変更が許容範囲を超えていると判定してもよい。

【0105】

［実施形態の変形］
なお、本発明は上述の各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、及び各実施形態を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
例えば、上記各実施形態では、分光測定装置１，１Ａの例を示したが、測定対象の成分分析等を実施する分析装置に適用することができる。
また、上記各実施形態では、分光測定装置１，１Ａとして、測定結果に基づいて分光スペクトルを取得する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、分光画像を取得する分光カメラ等の各種電子機器にも本発明を適用することができる。すなわち、リアルタイム画像を参照しながら測定値を設定する場合等、合成画像を生成してリアルタイム画像として表示させる際に、リアルタイム画像のフレームレートを向上させることができる。このため、測定対象Ｘに対して再現性が高く、測定対象Ｘの移動に対しても追従性が高いリアルタイム画像を表示させることができる。

【0106】

上記各実施形態では、非破壊読出し可能に構成された撮像素子を用いる構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、検出信号を読み出す度に蓄積電荷がリセットされる撮像素子を用いてもよい。この場合、各波長に対して複数の露光時間で測定することにより、各波長に対して複数の露光量を取得する。

【0107】

上記各実施形態において、波長可変干渉フィルター５がパッケージ内に収納された状態で光学モジュール１０に組み込まれる構成などとしてもよい。この場合、パッケージ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。

【0108】

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又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。
さらに、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。

【0109】

上記各実施形態において、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、分光フィルターとして、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、装置の小型化の観点から上記各実施形態のようにファブリーペローフィルターを用いることが好ましい。

【0110】

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上記各実施形態及び変形例を適宜組み合わせることで構成してもよく、また他の構造などに適宜変更してもよい。

【符号の説明】

【0111】

１，１Ａ…分光測定装置（電子機器）、５…波長可変干渉フィルター（分光フィルター）、１１…撮像素子、３１…フィルター駆動部、３４…合成画像生成部（画像生成部）、３４１…青色画像生成部、３４２…合成部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】