[发明专利]光学模块、电子设备及光学模块的驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及光学模块、电子设备及光学模块的驱动方法。

背景技术

以往，已知有如下的作为电子设备的分光测量装置：具备能从入射光取出规定波长的光并可改变取出波长的分光元件、以及接收由分光元件取出的光的摄像元件，通过检测摄像元件的受光量来进行分光测量(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1记载了分光图像装置(分光测量装置)，其具备：交替重复遮光期间及曝光期间的摄像元件，构成为可改变相对的光学基板间的面间隔的分光元件，以及控制该面间隔的面间隔控制部。

在专利文献1中，面间隔控制部考虑相对控制信号的输出定时，延迟分光元件的变更动作的开始定时及结束定时来输出控制信号，在摄像元件的规定的遮光期间的结束定时使变更动作结束。

然而，在专利文献1，规定的遮光期间的长度设定为比变更动作充分长，而与变更动作的所需时间无关。因此，测量时间长出从遮光期间开始到变更动作开始的时间量。

另外，在专利文献1中，未考虑使用具备多个像素行、在不同定时驱动各像素行并输出检测信号的滚动快门方式的摄像元件的情况。即，在滚动快门方式中，在各像素行驱动定时不同，存在同时检测两个帧相关的曝光量的定时。

就是说，最先实施第一帧的受光处理的像素行之后在第一帧后马上开始第二帧的受光处理的实施。此时，还存在实施第一帧的受光处理的像素行。

因此，不考虑受光元件的驱动定时地驱动分光元件时，如上所述，存在同时驱动检测两个帧相关的曝光量的定时分光元件的情况。在该情况下，第一帧及第二帧都不能在分光元件的设定波长在所有像素行设定为相同的波长的状态下检测曝光量，成为不能获取高精度的分光图像的非有效帧。此外，非有效的第二帧的下一第三帧，在分光元件的驱动完成后开始，成为有效帧。这样，不考虑受光元件的驱动定时地驱动分光元件时，非有效的第一帧及第二帧持续两帧，有测量时间变长之忧。

本发明的目的在于提供可缩短测量时间的光学模块、电子设备及光学模块的驱动方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-17507号公报

发明内容

本发明的光学模块的特征在于，具备：分光元件，从入射光选择规定的波长的光，且能变更出射的出射光的波长；滚动快门方式的摄像元件，具有利用所述出射光的曝光存储电荷的像素，并按每个由多个所述像素构成的像素块延迟规定时间地实施受光处理而构成一帧，所述受光处理在受光期间向所述像素存储电荷，在所述受光期间后的非受光期间输出与存储的所述电荷相对应的检测信号；以及分光控制单元，在所述分光元件中，控制所述出射光的波长变更驱动，所述分光控制单元在所述一帧中的、最后实施所述受光处理的最终像素块的所述受光期间的结束定时，使所述分光元件开始所述波长变更驱动。

在本发明中，对滚动快门方式的摄像元件，对一帧图像，在最终像素块的受光期间的结束定时开始分光元件的波长变更驱动。

即，摄像元件对每个像素实施使存储与曝光量对应的电荷的受光期间和输出并重置存储电荷的非受光期间为一体的受光处理，但此时，采用按每个像素块使该受光处理的定时每次延迟规定时间而实施的滚动快门方式。而且，在光学模块中，在拍摄一帧的图像时的、最终像素块的受光期间结束的定时(即，是非受光期间的开始定时，检测信号的输出定时)，开始分光元件的波长变更驱动。

在这样的本发明中，能够在分光元件设定为出射规定波长的状态下对所有像素块，在受光期间结束的、可获取适当的曝光量的有效帧的最终像素块的受光期间结束时实施波长变更驱动。由此，能缩短从有效帧的最终像素块的受光期间结束到波长变更驱动结束为止的时间，即波长变更所需的时间，能实现测量时间的缩短。

然而，在滚动快门方式中，电荷传输所需的时间(电荷传输时间)及各像素行间的受光期间的延迟量通常相对受光期间的长度、驱动时间较短。在非受光期间是电荷传输时间左右的情况下，或在帧的最终像素块的受光期间的结束定时开始波长变更驱动时，已经开始下一帧中的第一像素块的受光期间。

例如，跨多个帧驱动滚动快门方式的摄像元件的情况下(以下，设按帧A、帧B、及帧C的顺序获取，帧A为有效帧)，即使在有效帧A的最终像素块的受光期间结束时开始波长变更驱动，帧B也成为非有效帧。