[發(fā)明專利]光學(xué)設(shè)備和電子裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110390752.X
• 申請(qǐng)日: 2011-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102564980A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巖崎正則
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): G01N21/31
• 分類號(hào): G01N21/31;G01J3/42;A61B5/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 周少杰

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及獲取被攝體的圖像和分光光譜(spectroscopic?spectrum)二者的光學(xué)設(shè)備、以及使用該光學(xué)設(shè)備的電子裝置。

背景技術(shù)

近年來，已經(jīng)開發(fā)出一種獲取被攝體的分光光譜和被攝體的圖像數(shù)據(jù)的譜成像照相機(jī)，并且廣泛地應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

例如，在JP-A-2009-39280(專利文獻(xiàn)1)中公開一種技術(shù)，其中測(cè)量從諸如腫瘤的損害發(fā)射的光或反射的光的光譜，從而識(shí)別用于檢測(cè)有機(jī)體內(nèi)部的內(nèi)窺鏡中的被攝體的損害。

在內(nèi)窺鏡中，由透鏡收集的來自被攝體的光通過狹縫入射在衍射光柵上。隨后，由衍射光柵分離的光通過在后級(jí)中安排的透鏡在成像單元上形成圖像，從而獲取來自被攝體的光的分光光譜。

在JP-A-2005-337793(專利文獻(xiàn)2)中公開一種技術(shù)，其中提供不同的光接收區(qū)域，分別用于獲取圖像以及用于獲得分光光譜。也就是說，來自被攝體的光入射在衍射光柵上，并且零階光在專用于零階光的光接收區(qū)域上形成圖像，由此獲取被攝體的圖像。此外，衍射光柵的一階光由專用于一階光的光接收區(qū)域接收，由此檢測(cè)分光光譜。

發(fā)明內(nèi)容

然而，在上述專利文獻(xiàn)1中，狹縫通過在被攝體側(cè)安排的透鏡，安排在被攝體的圖像成像位置。因此，難以獲得除了在對(duì)應(yīng)于在圖像形成表面上安排的狹縫的開口的位置的一維方向上的被攝體區(qū)域的數(shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù)。

因此，為了獲得整個(gè)被攝體的二維圖像數(shù)據(jù)，在通過掃描移動(dòng)從狹縫到成像單元的光路中整個(gè)組件來獲取在各個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)之后，各個(gè)數(shù)據(jù)必須組合以形成如上述專利文獻(xiàn)1中所描述的二維數(shù)據(jù)。因此，獲得的數(shù)據(jù)將是不具有實(shí)時(shí)性能的數(shù)據(jù)。由于需要掃描機(jī)構(gòu)，所以對(duì)于小型化設(shè)備也是不利的。

此外，已經(jīng)形成一次的被攝體的圖像通過狹縫衍射，并且衍射的光再次通過另一透鏡在成像器件上形成圖像。也就是說，必需形成被攝體的圖像兩次，這使光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜。

在上述專利文獻(xiàn)2中，需要只照亮希望獲取光譜數(shù)據(jù)的被攝體的區(qū)域。

在專利文獻(xiàn)2中，分離來自被攝體的光的衍射光柵安排在傅立葉表面的附近，即光圈的附近。

因此，在場(chǎng)角中來自被攝體的各個(gè)區(qū)域的全部的光在穿過光圈后入射在衍射光柵上，隨后接收衍射的光，因此可以獲取整個(gè)被攝體的二維數(shù)據(jù)。然而，由于來自被攝體的所有區(qū)域的全部的光在相同的時(shí)間由相同的衍射光柵衍射，獲得的光譜數(shù)據(jù)將是其中混合被攝體的各個(gè)區(qū)域的光譜的數(shù)據(jù)。

因此，難以確定被攝體上的任意區(qū)域上的光譜。必需通過允許僅關(guān)于如上所述希望獲取光譜數(shù)據(jù)的被攝體上的區(qū)域的光的點(diǎn)照射，防止其他區(qū)域的光譜的混合。

相反，當(dāng)獲取整個(gè)被攝體的圖像數(shù)據(jù)時(shí)，必需照亮被攝體的全部區(qū)域，因此需要照明光的點(diǎn)照射和照明光的全部區(qū)域照射兩種配置，這增加了成本。

此外，衍射光柵和成像單元在上述專利文獻(xiàn)1和2中配置為不同的組件，因此，存在衍射光柵和成像單元之間的定位精度中的限制，并且容易出現(xiàn)測(cè)量誤差。因?yàn)檠苌涔鈻藕统上駟卧墙Y(jié)構(gòu)上相互分離地放置，所以即使在組裝設(shè)備時(shí)執(zhí)行了校準(zhǔn)，也難以避免由于隨時(shí)間的變化的偏移。

考慮到以上內(nèi)容，希望提供一種光學(xué)設(shè)備，其能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)精確地獲取被攝體的圖像和被攝體的任意區(qū)域上的光譜數(shù)據(jù)。

本公開的實(shí)施例指向一種光學(xué)設(shè)備，其包括：圖像形成光學(xué)系統(tǒng)，形成來自被攝體的光的圖像；成像單元，接收由圖像形成光學(xué)系統(tǒng)形成的圖像的光；反射分光器件，覆蓋成像單元的成像區(qū)域中的給定區(qū)域；以及光譜檢測(cè)單元，檢測(cè)由反射分光器件反射的光的分光光譜。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，反射分光器件覆蓋接收來自被攝體的光的成像區(qū)域中的給定區(qū)域。因此，可能取出反射后僅來自對(duì)應(yīng)于由反射分光器件覆蓋的給定區(qū)域的被攝體的特定區(qū)域的光，并且可能分離該光。來自其他區(qū)域的光由成像單元直接接收。

此外，安排反射分光器件使得覆蓋成像區(qū)域，因此可以一體地形成成像單元和反射分光器件。

根據(jù)本公開的實(shí)施例，在成像單元的成像區(qū)域上取出僅來自對(duì)應(yīng)于由反射分光器件覆蓋的區(qū)域的被攝體的特定區(qū)域的光，并且分離該光。來自其他區(qū)域的光由成像單元接收。因此，可以以高精度獲取整個(gè)被攝體的圖像和被攝體的任意區(qū)域上的光譜。

此外，安排反射分光器件使得覆蓋成像區(qū)域，由此一體地形成成像單元和反射分光器件，這可以改進(jìn)位置精度。

附圖說明

圖1是根據(jù)本公開第一實(shí)施例的光學(xué)設(shè)備的示意結(jié)構(gòu)視圖；

圖2是示出反射分光器件、成像單元和光譜檢測(cè)單元的示意上表面視圖；