JP2009206831A - Imaging apparatus, method of generating image, and electronic equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: an imaging apparatus capable of simplifying an optical system, reducing costs, and obtaining a satisfactory restored image; a method of generating an image; and electronic equipment. <P>SOLUTION: An imaging device 200 has a function for artificially expanding depth of field by driving a dual frequency drive type liquid crystal element (lens) for instantaneously switching a far side focus and a near side focus by applying the dual frequency drive type liquid crystal element (liquid crystal lens) to change a focus position to an optical system 210. An image processor 240 includes a function for generating an image expanding depth of field by compositing a plurality of images obtained by continuous imaging, composes the images after normalizing the difference in the size of an object image among the plurality of images occurring because of variations in an angle of field following a change in focus positions, performs the composition by averaging the data of the plurality of images, or performs the composition by selecting one having the highest contract among the plurality of images for each part of an image. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像素子を用い、光学系を備えたデジタルスチルカメラや携帯電話搭載カメラ、携帯情報端末搭載カメラ、画像検査装置、自動制御用産業カメラ等の撮像装置、画像生成方法、および電子機器に関するものである。   The present invention relates to a digital still camera, a mobile phone camera, a mobile information terminal camera, an image inspection apparatus, an industrial camera for automatic control, an image generation method, and an electronic apparatus using an image sensor and having an optical system. It is about.

近年急峻に発展を遂げている情報のデジタル化に相俟って映像分野においてもその対応が著しい。
特に、デジタルカメラに象徴されるように撮像面は従来のフィルムに変わって固体撮像素子であるCCD(Charge Coupled Device),CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサが使用されているのが大半である。
In response to the digitization of information, which has been rapidly developing in recent years, the response in the video field is also remarkable.
In particular, as symbolized by a digital camera, a CCD (Charge Coupled Device) or CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensor, which is a solid-state image sensor, is used in most cases instead of a conventional film.

このように、撮像素子にCCDやCMOSセンサを使った撮像レンズ装置は、被写体の映像を光学系により光学的に取り込んで、撮像素子により電気信号として抽出するものであり、デジタルスチルカメラの他、ビデオカメラ、デジタルビデオユニット、パーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末(PDA:Personal DigitalAssistant)、画像検査装置、自動制御用産業カメラ等に用いられている。   As described above, an imaging lens device using a CCD or CMOS sensor as an imaging element is for taking an image of a subject optically by an optical system and extracting it as an electrical signal by the imaging element. In addition to a digital still camera, It is used in video cameras, digital video units, personal computers, mobile phones, personal digital assistants (PDAs), image inspection devices, industrial cameras for automatic control, and the like.

図16は、一般的な撮像レンズ装置の構成および光束状態を模式的に示す図である。
この撮像レンズ装置1は、光学系2とCCDやCMOSセンサ等の撮像素子3とを有する。
光学系は、物体側レンズ21,22、絞り23、および結像レンズ24を物体側(OBJS)から撮像素子3側に向かって順に配置されている。
FIG. 16 is a diagram schematically illustrating a configuration and a light flux state of a general imaging lens device.
The imaging lens device 1 includes an optical system 2 and an imaging element 3 such as a CCD or CMOS sensor.
In the optical system, the object side lenses 21 and 22, the diaphragm 23, and the imaging lens 24 are sequentially arranged from the object side (OBJS) toward the image sensor 3 side.

撮像レンズ装置1においては、図16に示すように、ベストフォーカス面を撮像素子面上に合致させている。
図17(A)〜(C)は、撮像レンズ装置1の撮像素子3の受光面でのスポット像を示している。
In the imaging lens device 1, as shown in FIG. 16, the best focus surface is matched with the imaging device surface.
17A to 17C show spot images on the light receiving surface of the imaging element 3 of the imaging lens device 1.

また、位相板(Wavefront Coding optical element)により光束を規則的に分散し、デジタル処理により復元させ被写界深度の深い画像撮影を可能にする等の撮像装置が提案されている(たとえば非特許文献1,2、特許文献1〜5参照)。
また、伝達関数を用いたフィルタ処理を行うデジタルカメラの自動露出制御システムが提案されている(たとえば特許文献6参照)。
“Wavefront Coding;jointly optimized optical and digital imaging systems”,Edward R.Dowski,Jr.,Robert H.Cormack,Scott D.Sarama. “Wavefront Coding;A modern method of achieving high performance and/or low cost imaging systems”,Edward R.Dowski,Jr.,Gregory E.Johnson. USP6,021,005 USP6,642,504 USP6,525,302 USP6,069,738 特開2003−235794号公報 特開2004−153497号公報
Further, an imaging apparatus has been proposed in which a light beam is regularly dispersed by a phase plate (Wavefront Coding optical element) and restored by digital processing to enable imaging with a deep depth of field (for example, non-patent literature). 1, 2, and patent documents 1 to 5).
In addition, an automatic exposure control system for a digital camera that performs filter processing using a transfer function has been proposed (see, for example, Patent Document 6).
“Wavefront Coding; jointly optimized optical and digital imaging systems”, Edward R. Dowski, Jr., Robert H. Cormack, Scott D. Sarama. “Wavefront Coding; A modern method of achieving high performance and / or low cost imaging systems”, Edward R. Dowski, Jr., Gregory E. Johnson. USP 6,021,005 USP 6,642,504 USP 6,525,302 USP 6,069,738 JP 2003-235794 A JP 2004-153497 A

上述した各文献にて提案された撮像装置においては、その全ては通常光学系に上述の位相板を挿入した場合のPSF(Point−Spread−Function)が一定になっていることが前提であり、PSFが変化した場合は、その後のカーネルを用いたコンボリューションにより、被写界深度の深い画像を実現することは極めて難しい。
したがって、単焦点でのレンズではともかく、ズーム系やAF系などのレンズでは、その光学設計の精度の高さやそれに伴うコストアップが原因となり採用するには大きな問題を抱えている。
換言すれば、従来の撮像装置においては、適正なコンボリューション演算を行うことができず、ワイド(Wide)時やテレ(Tele)時のスポット(SPOT)像のズレを引き起こす非点収差、コマ収差、ズーム色収差等の各収差を無くす光学設計が要求される。
しかしながら、これらの収差を無くす光学設計は光学設計の難易度を増し、設計工数の増大、コスト増大、レンズの大型化の問題を引き起こす。
In the imaging devices proposed in the above-mentioned documents, all of them are based on the assumption that the PSF (Point-Spread-Function) when the above-described phase plate is inserted into a normal optical system is constant, When the PSF changes, it is extremely difficult to realize an image with a deep depth of field by convolution using a subsequent kernel.
Therefore, apart from a single-focus lens, a zoom system, an AF system, or the like has a great problem in adopting due to the high accuracy of the optical design and the associated cost increase.
In other words, in the conventional imaging apparatus, proper convolution calculation cannot be performed, and astigmatism and coma that cause a shift of a spot (SPOT) image at the time of wide or tele (Tele). Therefore, an optical design that eliminates various aberrations such as zoom chromatic aberration is required.
However, the optical design that eliminates these aberrations increases the difficulty of optical design, causing problems such as an increase in design man-hours, an increase in cost, and an increase in size of the lens.

本発明は、光学系を簡単化できて、コスト低減を図ることができ、しかも良好な画像を得ることが可能な撮像装置、画像生成方法、および電子機器を提供することにある。   It is an object of the present invention to provide an imaging apparatus, an image generation method, and an electronic apparatus that can simplify an optical system, can reduce costs, and can obtain a good image.

本発明の第1の観点の撮像装置は、撮像光学系と、前記撮像光学系の光軸上の何れかの位置に配置された二周波駆動型液晶素子と、前記撮像光学系を介した被写体像を撮像する撮像素子と、前記二周波駆動型液晶素子の駆動部と、を有し、前記駆動部は、撮影時に、前記二周波駆動型液晶素子を駆動させて状態を変化させる。   An imaging apparatus according to a first aspect of the present invention includes an imaging optical system, a dual-frequency drive type liquid crystal element disposed at any position on the optical axis of the imaging optical system, and a subject via the imaging optical system. An image pickup device for picking up an image and a drive unit for the dual-frequency drive type liquid crystal element are provided, and the drive unit drives the dual-frequency drive type liquid crystal device to change the state during photographing.

好適には、前記駆動部は、前記二周波駆動型液晶素子の焦点距離を可変としてレンズパワーを変化させて焦点位置を変化させる。   Preferably, the drive unit changes the focal position by changing the lens power while changing the focal length of the dual frequency drive type liquid crystal element.

好適には、前記駆動部は、前記二周波駆動型液晶素子の焦点距離は不変とし、波面の変調によって波面収差ベスト位置を変化させる。   Preferably, the driving unit changes a wavefront aberration best position by modulating a wavefront, with a focal length of the dual-frequency driving type liquid crystal element unchanged.

好適には、前記撮像素子から出力された画像信号の処理を行う画像信号処理部を有し、前記画像信号処理部は、連続で撮像して得られる複数画像を前記画像処理部で合成して被写界深度を拡張した画像を生成する。   Preferably, the image processing unit includes an image signal processing unit that processes an image signal output from the imaging element, and the image signal processing unit combines a plurality of images obtained by continuously capturing images with the image processing unit. Generate an image with extended depth of field.

好適には、前記焦点位置の変化に伴う画角変動によって生じる前記複数画像間の被写体像のサイズの違いを画像処理によって正規化してから前記合成を行う。   Preferably, the composition is performed after normalizing the difference in the size of the subject image between the plurality of images caused by the change in the angle of view accompanying the change in the focal position by image processing.

好適には、前記画像信号処理部は、前記合成を前記複数画像のデータを平均することによって行う。   Preferably, the image signal processing unit performs the synthesis by averaging the data of the plurality of images.

好適には、前記画像信号処理部は、画像の部分毎に前記複数画像間で最もコントラストが高いものを選択して前記合成を行う。   Preferably, the image signal processing unit selects the one having the highest contrast among the plurality of images for each image portion and performs the synthesis.

好適には、前記撮像光学系は絞りを有し、前記二周波駆動液晶素子は、前記絞りに隣接した箇所に配置されている。   Preferably, the imaging optical system has a diaphragm, and the dual-frequency driving liquid crystal element is disposed at a location adjacent to the diaphragm.

好適には、前記二周波駆動液晶素子は、前記撮像光学系全体のパワーよりパワーの強い面に隣接した箇所に配置されている。   Preferably, the dual-frequency driving liquid crystal element is disposed at a location adjacent to a surface having a higher power than that of the entire imaging optical system.

好適には、前記二周波駆動液晶素子は赤外線カットフィルター機能を有する。   Preferably, the dual frequency drive liquid crystal element has an infrared cut filter function.

本発明の第2の観点の画像生成方法は、撮像光学系に二周波駆動型液晶素子を介して焦点位置を変化させながら連続で撮影し、撮影して得られる複数画像を合成して被写界深度を拡張した画像を生成する。   An image generation method according to a second aspect of the present invention is a method in which an imaging optical system is continuously photographed while changing a focal position via a two-frequency drive type liquid crystal element, and a plurality of images obtained by photographing are synthesized to be captured. Generate an image with extended depth of field.

本発明の第3の観点は、撮像装置を有する電子機器であって、前記撮像装置は、撮像光学系と、前記撮像光学系の光軸上の何れかの位置に配置された二周波駆動型液晶素子と、前記撮像光学系を介した被写体像を撮像する撮像素子と、前記二周波駆動型液晶素子を駆動部と、を有し、前記駆動部は、撮影時に、前記二周波駆動型液晶素子を駆動させて状態を変化させる。   According to a third aspect of the present invention, there is provided an electronic apparatus having an imaging device, the imaging device being an imaging optical system and a dual frequency drive type disposed at any position on the optical axis of the imaging optical system. A liquid crystal element; an image sensor that captures an image of a subject via the imaging optical system; and a drive unit that drives the dual-frequency drive type liquid crystal element. The element is driven to change the state.

本発明によれば、光学系を簡単化でき、コスト低減を図ることができ、しかも良好な画像を得ることができる利点がある。   According to the present invention, there is an advantage that the optical system can be simplified, the cost can be reduced, and a good image can be obtained.

以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る撮像装置を適用した電子機器としての情報コード読取装置の一例を示す外観図である。
図2(A)〜(C)は、情報コードの例を示す図である。
図3は、図1の情報コード読取装置に適用される撮像装置の構成例を示すブロックである。
FIG. 1 is an external view showing an example of an information code reading device as an electronic apparatus to which an imaging device according to an embodiment of the present invention is applied.
2A to 2C are diagrams illustrating examples of information codes.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of an imaging apparatus applied to the information code reading apparatus of FIG.

本実施形態に係る情報コード読取装置100は、図1に示すように、本体110がケーブル111を介して図示しない電子レジスタ等の処理装置と接続され、たとえば読み取り対象物120に印刷された反射率の異なるシンボル、コード等の情報コード121を読み取り可能な装置である。
情報コード読取装置100は、本体110に形成された読取開始スイッチ112が操作されると、それをトリガとして、情報コードの読み取りを、たとえばデコード判定で可となればそれをデコード結果とする機能を有している。
As shown in FIG. 1, the information code reader 100 according to the present embodiment has a main body 110 connected to a processing device such as an electronic register (not shown) via a cable 111, for example, a reflectance printed on a reading object 120. It is a device that can read the information code 121 such as a different symbol or code.
When the reading start switch 112 formed on the main body 110 is operated, the information code reading device 100 has a function of using the trigger as a trigger to read the information code, for example, if the decoding determination is possible, the decoding result. Have.

読み取り対象の情報コードとしては、たとえば図2(A)に示すような、JANコードのような1次元のバーコード122と、図2(B)および(C)に示すようなスタック式のCODE49、あるいはマトリックス方式のQRコードのような二次元のバーコード123が挙げられる。   As an information code to be read, for example, a one-dimensional bar code 122 such as a JAN code as shown in FIG. 2A, a stack-type CODE 49 as shown in FIGS. 2B and 2C, Alternatively, a two-dimensional barcode 123 such as a matrix type QR code can be used.

本実施形態に係る情報コード読取装置100は、本体110内に、図示しない照明光源と、図3に示すような撮像装置200とが配置されている。
本実施形態に係る撮像装置200は、光学系210に焦点位置を変化させるために二周波駆動型液晶素子(液晶レンズ)を適用することにより、二周波駆動型液晶素子を持たない通常光学系よりも擬似的に深度を拡張することが可能に構成されている。
In the information code reading apparatus 100 according to the present embodiment, an illumination light source (not shown) and an imaging apparatus 200 as shown in FIG.
The imaging apparatus 200 according to the present embodiment applies a dual-frequency drive type liquid crystal element (liquid crystal lens) to the optical system 210 in order to change the focal position, so that the conventional optical system that does not have the dual-frequency drive type liquid crystal element. Also, it is possible to extend the depth in a pseudo manner.

本実施形においては、撮像装置200は、撮影時に二周波駆動型液晶素子を駆動させて状態を変化させる。
具体的には、二周波駆動型液晶素子(レンズ)を駆動させて遠側ピントと近側ピントを瞬時に切り替えることで被写界深度を擬似的に拡張する。
また、撮像装置200は、二周波駆動型液晶素子の焦点距離を可変としてレンズパワーを変化させて焦点位置を変化させる機能を有する。
すなわち、二周波駆動型液晶素子による遠側ピントと近側ピントの切り替えは液晶レンズの焦点距離を可変とし、レンズパワーの変化によってピント位置を変化させる機能を有する。
また、撮像装置200は、二周波駆動型液晶素子の焦点距離は不変とし、波面の変調によって波面収差ベスト位置を変化させる機能を有する。
すなわち、二周波駆動型液晶素子による遠側ピントと近側ピントの切り替えは液晶レンズの焦点距離は不変とし、波面の変調によってピント位置を変化させる機能を有する。
In the present embodiment, the imaging apparatus 200 changes the state by driving a dual-frequency drive type liquid crystal element during shooting.
Specifically, the depth of field is pseudo-expanded by driving a dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) and instantaneously switching between the far side focus and the near side focus.
In addition, the imaging apparatus 200 has a function of changing the focal position by changing the lens power while changing the focal length of the dual-frequency driving type liquid crystal element.
That is, switching between the far side focus and the near side focus by the dual frequency drive type liquid crystal element has a function of changing the focal position of the liquid crystal lens by changing the focal length of the liquid crystal lens and changing the lens power.
In addition, the imaging apparatus 200 has a function of changing the wavefront aberration best position by modulating the wavefront while keeping the focal length of the dual-frequency drive type liquid crystal element unchanged.
That is, the switching between the far side focus and the near side focus by the dual frequency drive type liquid crystal element has a function of changing the focus position by modulating the wavefront while keeping the focal length of the liquid crystal lens unchanged.

そして、撮像装置200は、連続で撮像して得られる複数画像を合成して被写界深度を拡張した画像を生成する。
撮像装置200は、焦点位置の変化に伴う画角変動によって生じる複数画像間の被写体像のサイズの違いを画像処理によって正規化してから合成を行う。
撮像装置200は、合成を前記複数画像のデータを平均することによって行う。
また、撮像装置200は、画像の部分毎に複数画像間で最もコントラストが高いものを選択して合成を行う。
換言すれば、撮像装置200は、二周波駆動型液晶素子による遠側ピントと近側ピントの切り替え時に生じる画角変動を座標変換もしくは画像切り出しにより補正する機能を有する。
また、撮像装置200は、二周波駆動時に、複数枚画像をメモリに格納し、画像処理を行い出力する機能を有する。
Then, the imaging device 200 generates an image in which the depth of field is expanded by combining a plurality of images obtained by continuously capturing images.
The imaging apparatus 200 performs composition after normalizing the difference in the size of the subject image between a plurality of images caused by the change in the angle of view accompanying the change in the focal position by image processing.
The imaging apparatus 200 performs synthesis by averaging the data of the plurality of images.
In addition, the imaging apparatus 200 performs composition by selecting the one having the highest contrast among a plurality of images for each part of the image.
In other words, the imaging apparatus 200 has a function of correcting the angle-of-view variation that occurs when the far-side focus and the near-side focus are switched by the dual-frequency drive type liquid crystal element by coordinate conversion or image clipping.
In addition, the imaging apparatus 200 has a function of storing a plurality of images in a memory, performing image processing, and outputting during two-frequency driving.

情報コード読取装置100の撮像装置200は、図3に示すように、光学系210、撮像素子220、アナログフロントエンド部(AFE)230、画像処理装置240、カメラ信号処理部250、画像表示メモリ260、画像モニタリング装置270、操作部280、露出制御装置290、および駆動部300を有している。   As shown in FIG. 3, the imaging device 200 of the information code reader 100 includes an optical system 210, an imaging device 220, an analog front end unit (AFE) 230, an image processing device 240, a camera signal processing unit 250, and an image display memory 260. , An image monitoring device 270, an operation unit 280, an exposure control device 290, and a drive unit 300.

光学系210は、被写体物体OBJを撮影した像を撮像素子220に供給する。
図4は、二周波駆動型液晶素子を用いた光学系の第1の構成例を示す図である。
図5は、二周波駆動型液晶素子を用いた光学系の第2の構成例を示す図である。
The optical system 210 supplies an image obtained by photographing the subject object OBJ to the image sensor 220.
FIG. 4 is a diagram illustrating a first configuration example of an optical system using a dual-frequency drive type liquid crystal element.
FIG. 5 is a diagram showing a second configuration example of an optical system using a dual-frequency drive type liquid crystal element.

第1の構成例の光学系210Aは、図4に示すように、たとえば物体側OBJSから順に配置された第1レンズ211と、二周波駆動型液晶素子212、第2レンズ113、第3レンズ214、絞り215、第4レンズ216、および第5レンズ217を有する。
第1の構成例の光学系210Aは、二周波駆動型液晶素子212をレンズ面のパワーの強い面(図4の例では、第1レンズ211の像面側面、または第2レンズ212の物体側面)に隣接して配置した例である。
As shown in FIG. 4, the optical system 210A of the first configuration example includes, for example, a first lens 211 arranged in order from the object side OBJS, a dual-frequency drive type liquid crystal element 212, a second lens 113, and a third lens 214. , Aperture 215, fourth lens 216, and fifth lens 217.
The optical system 210A of the first configuration example includes a dual-frequency drive type liquid crystal element 212 with a lens surface having a strong power (in the example of FIG. 4, the image surface side surface of the first lens 211 or the object side surface of the second lens 212). ) Is arranged adjacent to.

第2の構成例の光学系220Bは、図5に示すように、たとえば物体側OBJSから順に配置された第1レンズ211と、第2レンズ113、第3レンズ214、絞り215、二周波駆動型液晶素子212、第4レンズ216、および第5レンズ217を有する。
第1の構成例の光学系210Aは、二周波駆動型液晶素子212を絞り215に隣接した位置に配置した例である。
As shown in FIG. 5, the optical system 220B of the second configuration example includes, for example, a first lens 211, a second lens 113, a third lens 214, a diaphragm 215, and a dual-frequency drive type that are arranged in order from the object side OBJS. A liquid crystal element 212, a fourth lens 216, and a fifth lens 217 are included.
The optical system 210 </ b> A of the first configuration example is an example in which the dual frequency drive type liquid crystal element 212 is disposed at a position adjacent to the stop 215.

なお、光学系200Aおよび光学系200Bにおいて、第4レンズ216および第5レンズ217は接合され、撮像素子220に結像させるための結像レンズとして機能する。   In the optical system 200 </ b> A and the optical system 200 </ b> B, the fourth lens 216 and the fifth lens 217 are cemented and function as an imaging lens for forming an image on the image sensor 220.

以下に詳述するように、本実施形態においては、二周波駆動型液晶素子212の高速な分子配向変化により、遠側ピント、近側ピントとレンズユニットのピント位置を高速に切り替える事で擬似的に深度が拡張された出力を得る。
以下に、二周波駆動型液晶素子212について詳述する。
As will be described in detail below, in the present embodiment, a pseudo change is made by switching the focus position of the far side focus, the near side focus and the lens unit at a high speed by the high-speed molecular orientation change of the dual frequency drive type liquid crystal element 212. To get output with extended depth.
Hereinafter, the dual frequency drive type liquid crystal element 212 will be described in detail.

本実施形態に係る撮像装置200の光学系210においては、焦点位置を変化させるために二周波駆動型液晶素子(レンズ)212を用いる。
二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の配置位置としては、図4および図5に示すように、パワーが強いレンズの面に隣接し、もしくは絞り215に隣接して位置していることが好ましい。
レンズ面のパワーが強い面に隣接することのメリットは、二周波駆動型液晶素子212のパワー変動に伴う主点位置の変動を大きくすることができるからである。レンズ面のパワーが弱い面に隣接することに比べて大きく主点位置が動くということは、換言すればより長い撮影距離をとることができる。
In the optical system 210 of the imaging apparatus 200 according to the present embodiment, a dual frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 is used to change the focal position.
As shown in FIGS. 4 and 5, the arrangement position of the dual-frequency driving type liquid crystal element (lens) 212 is preferably adjacent to the surface of the lens having high power or adjacent to the diaphragm 215. .
The merit of the lens surface adjacent to a strong surface is that the fluctuation of the principal point position accompanying the power fluctuation of the dual-frequency drive type liquid crystal element 212 can be increased. The fact that the principal point position is moved more greatly than when the lens surface is adjacent to a weak surface, in other words, a longer shooting distance can be taken.

絞り215に隣接することのメリットとしては、絞り近傍は最も光線が収束していて二周波駆動型液晶素子212の径を小型化することができる。
さらに二周波駆動型液体素子212の変動面積が小さくなることから、高速化を図ることが可能となる。
絞り215は最も光線が収束しているため二周波駆動型液晶素子213の径を小型化することでできることはもとより、さらに好適にはIR効果を有することでIRカットガラスを別途用意する必要がなくなりコスト削減に繋がる。IR(赤外)カット機能を二周波駆動型液晶素子212に内包し、二周波駆動型液晶素子212を多機能化することもできる。IRの角度特性の影響を小さくするには、絞りに隣接することが好ましい。
As an advantage of being adjacent to the diaphragm 215, the light beam is most converged in the vicinity of the diaphragm, and the diameter of the dual frequency drive type liquid crystal element 212 can be reduced.
Furthermore, since the fluctuation area of the dual-frequency drive type liquid element 212 is reduced, it is possible to increase the speed.
Since the aperture 215 has the most converged light, it can be reduced by reducing the diameter of the dual-frequency driving type liquid crystal element 213, and more preferably has an IR effect, so that it is not necessary to prepare an IR cut glass separately. This leads to cost reduction. An IR (infrared) cut function can be included in the dual-frequency drive type liquid crystal element 212 to make the dual-frequency drive type liquid crystal element 212 multifunctional. In order to reduce the influence of the angular characteristics of IR, it is preferable to be adjacent to the stop.

図6は、二周波駆動型液晶素子(レンズ)のパワーの時間変化を示している。   FIG. 6 shows the time change of the power of the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens).

液晶素子(レンズ)は、電圧を加えて液晶分子の配向状態を制御することで、それぞれ焦点距離を可変にすることができる。
中でも、二周波駆動型液晶素子(レンズ)の動作原理は、電界で液晶の配向の向きを変えることにより、二周波駆動型液晶素子212を凸レンズ→平板→凹レンズと変化できる。
ここで、二周波駆動型液晶素子212は、印加電圧の周波数によって誘電率異方性の極性を反転できるため、高周波電界と低周波電界とを交互に印加することにより、液晶の向きを変化できる。
したがって、電界を常に印加した状態で、実効的な屈折率を変化できて、電界を増加させるだけで、応答速度を高速化できる。
さらに実際には、図6に示すとおり電界としては2値だが、レンズのパワーとしては2値の値とならずに連続となる。
The liquid crystal elements (lenses) can each have a variable focal length by applying a voltage to control the alignment state of the liquid crystal molecules.
In particular, the operating principle of the dual frequency drive type liquid crystal element (lens) can be changed from the convex lens to the flat plate to the concave lens by changing the orientation of the liquid crystal by an electric field.
Here, since the dual-frequency driving type liquid crystal element 212 can invert the polarity of dielectric anisotropy depending on the frequency of the applied voltage, the orientation of the liquid crystal can be changed by alternately applying a high-frequency electric field and a low-frequency electric field. .
Therefore, the effective refractive index can be changed with the electric field always applied, and the response speed can be increased only by increasing the electric field.
Further, in practice, the electric field is binary as shown in FIG. 6, but the lens power is continuous without being a binary value.

図7は、焦点距離変化に伴う画角変動について説明するための図である。   FIG. 7 is a diagram for explaining the change in the angle of view accompanying the change in the focal length.

図7に示すように、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212のパワーが変化すると、それに伴いレンズ系の焦点距離が変わり、画角が変動する。
画角が変動すると信号が重複しボケた画となってしまう。動画においては、もちろんのこと静止画でもフレームレートが遅いと画角の異なった画像が重複しピントの甘い画となってしまう。
As shown in FIG. 7, when the power of the dual frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 changes, the focal length of the lens system changes accordingly, and the angle of view changes.
If the angle of view fluctuates, the signals overlap and the image is blurred. In a moving image, of course, even a still image, if the frame rate is slow, images with different angles of view overlap and produce a sweet image.

図8(A)〜(C)は、画角変動についてさらに詳細に説明するための図であって、図8(A)は至近距離の人物にピントが合っている状態を示し、図8(B)は中距離の樹木にピントが合っている状態を示し、図8(C)は遠距離の山にピントが合っている状態を示している。   FIGS. 8A to 8C are diagrams for explaining the angle of view variation in more detail, and FIG. 8A shows a state in which a person at a close distance is in focus, and FIG. B) shows a state where a tree at a medium distance is in focus, and FIG. 8C shows a state where a tree at a long distance is in focus.

二周波駆動型液晶素子(レンズ)212を切り替え駆動させながら連続撮影すると、それぞれの画像において画面内でピントの合っている部分が図8(A)〜(C)に示すように異なってくる。
ピント位置が至近側にある場合は図8(A)に示すように、手前にいる人物Hにピントが合い、それより遠い樹木Tや山Mはボケた画像となる。
しかし、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の変化によってピント位置が中距離や遠距離に変わると、図8(B)や(C)に示すように、それぞれ樹木や山に最もピントが合って、それ以外の距離の被写体はボケた画像となる。
そこで、図8(A)〜(C)中に破線BLで示したように、画面内をブロック分割しておき、ブロック毎にそれぞれのピントが合ったタイミングの画像のものを使って、画面全体にピントの合った、即ち深度の深い画像を得ることができる。
When the continuous shooting is performed while switching and driving the dual-frequency driving type liquid crystal element (lens) 212, the focused portions in the screen in each image are different as shown in FIGS.
When the focus position is on the near side, as shown in FIG. 8A, the person H in front is in focus, and the trees T and mountains M farther than that are blurred images.
However, when the focus position changes to a medium distance or a long distance due to the change of the dual frequency drive type liquid crystal element (lens) 212, the trees and the mountains are best focused, as shown in FIGS. 8B and 8C. The subject at other distances is a blurred image.
Therefore, as shown by broken lines BL in FIGS. 8A to 8C, the entire screen is divided into blocks, and an image with the timing at which each block is focused is used for the entire screen. It is possible to obtain an image that is in focus, that is, deep.

具体的には、図8において、たとえば人物Hが写っているブロックにおいて各画像のピントの状態を例えばコントラスト値で比較すると、図8(A)の場合が最も高く、図8(B)、(C)の順に低くなっていくことになる。
よって、人物Hが写っているブロックは図8(A)の画像のものを用いる。
次にM樹木Tが写っているブロックについてみると図8(B)の画像のものが最もコントラストが高く、図8(A)、(C)ではそれらより低くなる。
よって、樹木が写っているブロックでは図8(B)の画像のものを採用する。
同様に、山Mが写っているブロックにおいては、図8(C)の画像のものが最もコントラストが高く、図8(B)、(A)の順に低くなっていくことになる。
よって、山Mが写っているブロックは図8(C)の画像のものを用いる。
このようにブロック毎にコントラストが最も高くなるタイミングの画像のものを選択して合体させると、結果として深度の深い画像を得られることになる。
Specifically, in FIG. 8, for example, when the focus state of each image in a block in which the person H is captured is compared with, for example, a contrast value, the case of FIG. 8A is the highest, and FIG. It becomes lower in order of C).
Therefore, the block in which the person H is shown uses the image of FIG.
Next, regarding the block in which the M tree T is shown, the image in FIG. 8B has the highest contrast, and in FIGS. 8A and 8C, the contrast is lower.
Therefore, the block shown in FIG. 8B is used as the block in which the tree is shown.
Similarly, in the block in which the mountain M is shown, the image in FIG. 8C has the highest contrast, and decreases in the order of FIGS. 8B and 8A.
Therefore, the block in which the mountain M is shown uses the image of FIG.
In this way, when an image having the highest contrast for each block is selected and combined, an image having a deep depth can be obtained as a result.

この手法においても、焦点距離の変化に伴う画角変動がある場合は、画像処理によって像サイズの正規化を行う必要があることは同様である。   Even in this method, when there is a change in the angle of view accompanying a change in the focal length, it is necessary to normalize the image size by image processing.

図9、焦点距離変化に伴う画角変動を補正した状態を示す図である。
図9において、実線が補正後、破線が補正前の画像を示している。
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which the angle of view variation accompanying the change in focal length is corrected.
In FIG. 9, the solid line indicates an image after correction, and the broken line indicates an image before correction.

図7に示すような状態を防ぐため、図9において、たとえば座標変換の方法を用いて、常に同じ画角となるように画像処理を加えている。
他の方法としては、たとえば画角変動が小さくピクセルシフトしないような場合は、複数枚の画像を平均化する方法も採用することが可能である。
In order to prevent the state shown in FIG. 7, in FIG. 9, for example, a coordinate conversion method is used to perform image processing so that the same angle of view is always obtained.
As another method, for example, when the angle of view variation is small and the pixel shift is not performed, a method of averaging a plurality of images can be employed.

図10(A)〜(C)は、二周波駆動型液晶素子(レンズ)によるピント調整を説明するための図である。
図10(A)は低もしくは高周波におけるピント状態を示し、図10(B)は図10(A)と異なるピントを焦点距離を変化させるよう形状を変化させた場合を示し、図10(C)は図10(A)と異なるピントを波面収差ベスト位置が変化するように形状を変化させた場合を示している。
FIGS. 10A to 10C are views for explaining focus adjustment by a dual-frequency drive type liquid crystal element (lens).
FIG. 10A shows a focus state at low or high frequency, and FIG. 10B shows a case where the shape of the focus different from that in FIG. 10A is changed so as to change the focal length. Shows a case where the shape of the focus different from that in FIG. 10A is changed so that the wavefront aberration best position changes.

ここで、図10(A)〜(C)に関連付けて二周波駆動型液晶素子(レンズ)の変化方法を説明する。
1つ目は、図10(B)に示すように、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の焦点距離を変えながらピント位置を調整する場合である。この方法のメリットとしては、ダイナミックにピント位置を変化させることができる。ただし、大きな変化に伴う画角の変動がある。
2つ目として、図10(C)に示すように、焦点距離(曲率)を変えずに、収差をコントロールすることでピント位置を調整する方法である。この方法のメリットは、画角の変動が少ない。ただし、大きな変化が困難なため、ピント調整の幅が狭く撮影距離が図10(B)に比べて伸びない。
Here, a method of changing the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) will be described with reference to FIGS.
In the first case, as shown in FIG. 10B, the focus position is adjusted while changing the focal length of the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212. As an advantage of this method, the focus position can be changed dynamically. However, there is a change in the angle of view due to a large change.
Second, as shown in FIG. 10C, the focus position is adjusted by controlling the aberration without changing the focal length (curvature). The merit of this method is that there is little fluctuation in the angle of view. However, since a large change is difficult, the focus adjustment width is narrow and the photographing distance does not increase as compared with FIG.

図11(A)は、二周波駆動型液晶素子(レンズ)の配置位置による主点位置変動を説明するための図である。   FIG. 11A is a diagram for explaining principal point position fluctuations depending on the arrangement position of the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens).

次に、二周波駆動型液晶素子(レンズ)の配置位置による主点位置変動について、図11(A)および(B)に関連付けて説明する。   Next, the principal point position fluctuation due to the arrangement position of the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) will be described with reference to FIGS. 11 (A) and 11 (B).

図11(A)は、主点位置の変動を大きくするためにレンズのパワーが強い面に隣接するように配置した図となっている。
この場合、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212のパワー変動による大きな主点位置変動効果が期待できる。その反面、感度が強く収差も大きく発生してしまうため、十分な収差補正を行わないと性能が著しく劣化してしまう。
FIG. 11A is a diagram arranged so as to be adjacent to a surface where the power of the lens is strong in order to increase the fluctuation of the principal point position.
In this case, a large principal point position variation effect due to power variation of the dual frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 can be expected. On the other hand, since the sensitivity is strong and the aberration is large, the performance is remarkably deteriorated unless sufficient aberration correction is performed.

図11(B)は、レンズのパワーが弱い面に隣接するように配置した図となっている。 この場合、感度が弱く二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の変動に伴う収差発生は抑えることができる。ただし、主点位置の変化も小さくなってしまうため、ピント調整量としては図11(A)に比べて減ってしまう。   FIG. 11B is a diagram arranged so as to be adjacent to the surface where the lens power is weak. In this case, the sensitivity is weak and the occurrence of aberrations due to fluctuations in the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 can be suppressed. However, since the change in the principal point position is also reduced, the focus adjustment amount is reduced as compared with FIG.

本実施形態においては、画像処理装置240において、連続して撮影した画像の合成処理や補正処理を行う。   In the present embodiment, the image processing apparatus 240 performs composition processing and correction processing of continuously captured images.

撮像素子220は、光学系210で取り込んだ像が結像され、結像1次画像情報を電気信号の1次画像信号FIMとして、アナログフロントエンド部230を介して画像処理装置240に出力するCCDやCMOSセンサからなる。
図3においては、撮像素子220を一例としてCCDとして記載している。
The image sensor 220 forms an image captured by the optical system 210, and outputs the primary image information of the image formation as the primary image signal FIM of the electrical signal to the image processing device 240 via the analog front end unit 230. And a CMOS sensor.
In FIG. 3, the imaging element 220 is described as a CCD as an example.

アナログフロントエンド部230は、タイミングジェネレータ231、およびアナログ/デジタル(A/D)コンバータ232を有する。
タイミングジェネレータ231では、撮像素子220のCCDの駆動タイミングを生成しており、A/Dコンバータ232は、CCDから入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、画像処理装置240に出力する。
The analog front end unit 230 includes a timing generator 231 and an analog / digital (A / D) converter 232.
The timing generator 231 generates the drive timing of the CCD of the image sensor 220, and the A / D converter 232 converts an analog signal input from the CCD into a digital signal and outputs it to the image processing device 240.

画像信号処理部の一部を構成する画像処理装置240は、前段のAFE130からくる撮像画像のデジタル信号を入力し、連続で撮像して得られる複数画像を合成して被写界深度を拡張した画像を生成する機能を有する。
画像処理置240は、焦点位置の変化に伴う画角変動によって生じる複数画像間の被写体像のサイズの違いを画像処理によって正規化してから合成を行う。
画像処理装置240は、合成を前記複数画像のデータを平均することによって行う。
また、画像処理装置240は、画像の部分毎に複数画像間で最もコントラストが高いものを選択して合成を行う。
換言すれば、画像処理装置240は、二周波駆動型液晶素子212による遠側ピントと近側ピントの切り替え時に生じる画角変動を座標変換もしくは画像切り出しにより補正する機能を有する。
画像処理装置240の処理については後でさらに詳述する。
The image processing apparatus 240 constituting a part of the image signal processing unit inputs a digital signal of a captured image coming from the AFE 130 in the previous stage, and combines a plurality of images obtained by continuously capturing images to expand the depth of field. It has a function to generate an image.
The image processing unit 240 performs composition after normalizing the difference in the size of the subject image between the plurality of images caused by the change in the angle of view accompanying the change in the focal position by image processing.
The image processing device 240 performs synthesis by averaging the data of the plurality of images.
In addition, the image processing apparatus 240 performs synthesis by selecting an image having the highest contrast among a plurality of images for each part of the image.
In other words, the image processing apparatus 240 has a function of correcting the angle-of-view fluctuation that occurs when the far-side focus and the near-side focus are switched by the dual-frequency drive type liquid crystal element 212 by coordinate conversion or image cutout.
The processing of the image processing device 240 will be described in further detail later.

カメラ信号処理部(DSP)250は、カラー補間、ホワイトバランス、YCbCr変換処理、圧縮、ファイリング等の処理を行い、メモリ260への格納や画像モニタリング装置270への画像表示等を行う。画像モニタリング装置270は、カメラ信号処理部250の制御の下、カラー出力あるいは白黒出力が可能である。   The camera signal processing unit (DSP) 250 performs processing such as color interpolation, white balance, YCbCr conversion processing, compression, and filing, and stores in the memory 260 and displays images on the image monitoring device 270. The image monitoring device 270 can perform color output or monochrome output under the control of the camera signal processing unit 250.

カメラ信号処理部250は、露出制御装置290と駆動部300との協働により、駆動部300による二周波駆動型液晶素子212による遠側ピントと近側ピントの切り替え支持を行う。
また、カメラ信号処理部250は、二周波駆動時に、1周期分の複数枚画像をメモリに格納し、画像処理を行い出力する機能を有する。
The camera signal processing unit 250 performs switching support of the far side focus and the near side focus by the two-frequency drive type liquid crystal element 212 by the driving unit 300 in cooperation with the exposure control device 290 and the driving unit 300.
The camera signal processing unit 250 has a function of storing a plurality of images for one period in a memory, performing image processing, and outputting during two-frequency driving.

露出制御装置290は、露出制御を行うとともに、操作部280などの操作入力を持ち、それらの入力に応じて、システム全体の動作を決定し、AFE230、画像処理装置240、カメラ信号処理部250等を制御し、システム全体の調停制御を司るものである。   The exposure control device 290 performs exposure control and has operation inputs from the operation unit 280, etc., and determines the operation of the entire system according to those inputs, and the AFE 230, the image processing device 240, the camera signal processing unit 250, and the like. To control the mediation of the entire system.

駆動部300は、カメラ信号処理部250の指示に応じて二周波駆動型液晶素子212
遠側ピントと近側ピントの切り替えは液晶レンズの焦点距離を可変とし、レンズパワーの変化によってピント位置を変化させる機能を有する。
また、駆動部300は、カメラ信号処理部250の指示に応じて二周波駆動型液晶素子の焦点距離は不変とし、波面の変調によって波面収差ベスト位置を変化させる機能を有する。
すなわち、駆動部300は、カメラ信号処理部250の指示に応じて二周波駆動型液晶素子212による遠側ピントと近側ピントの切り替えは液晶レンズの焦点距離は不変とし、波面の変調によってピント位置を変化させる機能を有する。
In response to an instruction from the camera signal processing unit 250, the driving unit 300 is a dual frequency driving type liquid crystal element 212.
Switching between the far side focus and the near side focus has a function of making the focal length of the liquid crystal lens variable and changing the focus position by changing the lens power.
Further, the driving unit 300 has a function of changing the wavefront aberration best position by modulating the wavefront, making the focal length of the dual-frequency driving type liquid crystal element unchanged according to an instruction from the camera signal processing unit 250.
That is, the driving unit 300 switches the far side focus and the near side focus by the two-frequency driving type liquid crystal element 212 in accordance with an instruction from the camera signal processing unit 250, the focal length of the liquid crystal lens remains unchanged, and the focus position is changed by wavefront modulation. It has a function to change.

以下、本実施形態の撮像装置の具体的な処理について体的に説明する。   Hereinafter, specific processing of the imaging apparatus of the present embodiment will be described physically.

まず、図1の情報コード読取装置(バーコードリーダ)等のマシンビジョン用のカメラに応用する場合の処理について説明する。   First, processing when applied to a machine vision camera such as the information code reader (barcode reader) of FIG. 1 will be described.

図12は、二周波駆動型液晶素子(レンズ)を用いて、たとえば図1の情報コード読取装置(バーコードリーダ)等のマシンビジョン用のカメラに応用する場合の処理のフローを示す図である。   FIG. 12 is a diagram showing a processing flow when applied to a machine vision camera such as the information code reading device (bar code reader) of FIG. 1 using the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens). .

まず、カメラ信号処理部150の制御の下、駆動部300により二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の状態を初期状態とする(ST1)。この初期状態において、情報コード等の画像を取得する(ST2)。
ここで、デコード判定を行う(ST3)。ステップST3において、デコード判定が可能な場合(判定OK)には判定結果が正しいものとして(ST4)、処理を終了する。
ステップST3において、デコード判定が良好でない(NG)と判定した場合には、カメラ信号処理部150の制御の下、駆動部300により二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の状態を高周波状態とする(ST5)。この初期状態において、情報コード等の画像を取得する(ST6)。
ここで、デコード判定を行う(ST7)。ステップST7において、デコード判定が可能な場合(判定OK)には判定結果が正しいものとして(ST4)、処理を終了する。
ステップST7において、デコード判定が良好でない(NG)と判定した場合には、カメラ信号処理部150の制御の下、駆動部300により二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の状態を低周波状態とする(ST8)。この初期状態において、情報コード等の画像を取得する(ST9)。
ここで、デコード判定を行う(ST10)。ステップST10において、デコード判定が可能な場合(判定OK)には判定結果が正しいものとして(ST4)、処理を終了する。
ステップST7において、デコード判定が良好でない(NG)と判定した場合には、判定結果が正しくないものとして(ST11)、処理を終了する。
First, under the control of the camera signal processing unit 150, the drive unit 300 sets the state of the dual frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 to an initial state (ST1). In this initial state, an image such as an information code is acquired (ST2).
Here, decoding determination is performed (ST3). In step ST3, if decoding determination is possible (determination OK), the determination result is assumed to be correct (ST4), and the process is terminated.
In step ST3, when it is determined that the decoding determination is not good (NG), the drive unit 300 sets the state of the two-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 to a high frequency state under the control of the camera signal processing unit 150. (ST5). In this initial state, an image such as an information code is acquired (ST6).
Here, decoding determination is performed (ST7). In step ST7, when decoding determination is possible (determination OK), it is determined that the determination result is correct (ST4), and the process is terminated.
In step ST7, when it is determined that the decoding determination is not good (NG), under the control of the camera signal processing unit 150, the driving unit 300 changes the state of the two-frequency driving type liquid crystal element (lens) 212 to the low frequency state. (ST8). In this initial state, an image such as an information code is acquired (ST9).
Here, decoding determination is performed (ST10). In step ST10, when decoding determination is possible (determination OK), it is determined that the determination result is correct (ST4), and the process ends.
If it is determined in step ST7 that the decoding determination is not good (NG), it is determined that the determination result is not correct (ST11), and the process is terminated.

次に、二周波駆動型液晶レンズを用いて、複数枚の画像を撮影してそれらを合成することによって深度を拡張する処理について説明する。   Next, a process for extending the depth by capturing a plurality of images and combining them using a dual frequency drive type liquid crystal lens will be described.

図13は、二周波駆動型液晶レンズを用いて、複数枚の画像を撮影してそれらを合成することによって深度を拡張する処理のフローを示す図である。   FIG. 13 is a diagram showing a flow of processing for expanding the depth by taking a plurality of images and combining them using a dual frequency drive type liquid crystal lens.

この方法での撮影を開始するにあたって、カメラ信号処理部250の制御の下、駆動部300により二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の状態を初期状態とした後(ST21)、高周波状態と低周波状態を交互の高速で周期的に繰り返すように駆動しておく(ST22)。
その状態で画像の取り込み(ST23)、およびメモリへの一時保管を予め決められた回数分(このフローではn回)行う(ST24)。
決められた枚数の画像を取得したら、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の駆動を停止し(ST25)、保管している画像の合成を行って(ST26)、被写界深度の深い画像を生成し、一連の処理を終了する。
In starting the photographing by this method, under the control of the camera signal processing unit 250, the driving unit 300 sets the state of the two-frequency driving type liquid crystal element (lens) 212 to the initial state (ST21), and then the high frequency state and the low level are set. Driving is performed so that the frequency state is periodically repeated at high speed alternately (ST22).
In this state, image capture (ST23) and temporary storage in the memory are performed a predetermined number of times (in this flow, n times) (ST24).
When a predetermined number of images have been acquired, the driving of the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 is stopped (ST25), and the stored images are synthesized (ST26), and an image with a deep depth of field is obtained. Is generated, and the series of processing ends.

図14(A)および(B)は、図13の処理を行う際の二周波駆動型液晶素子(レンズ)切り替えと画像取得の周期の関係を示す図である。   FIGS. 14A and 14B are diagrams showing the relationship between the switching of the two-frequency drive type liquid crystal element (lens) and the period of image acquisition when performing the processing of FIG.

図14(A)は、二周波駆動型液晶素子(レンズ)の状態の切り替え周期に対して画像取得の周波が非常に短い場合の例を示している。
このとき、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の切り替えの最低でも1/2周期以上は連続して画像を取り込み、できれば液晶レンズ切り替えによってレンズパワーが最大になるタイミングと最低になるタイミングに画像取り込みのタイミングをシンクロさせると、最大限に深度を拡張することができることになる。
FIG. 14A shows an example in which the frequency of image acquisition is very short with respect to the switching cycle of the state of the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens).
At this time, images are continuously captured for at least a half cycle or more at the time of switching of the dual-frequency driving type liquid crystal element (lens) 212, and if possible, the image is switched to the timing at which the lens power is maximized and minimized by switching the liquid crystal lens. By synchronizing the timing of capture, the depth can be extended to the maximum.

図14(B)は、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の状態の切り替え周期に対して画像取得の周期が比較的長い場合の例を示している。
図14(B)の場合のように、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の状状態の変化を順当に捉えて画像を取得していくことはできていないが、ある程度の回数以上を取得すれば様様な状態を満遍なく取り込むことが可能である。
もちろん、上記同様タイミングを意図的に操作することで、より効率の良い深度拡張が実現可能である。
FIG. 14B shows an example in which the image acquisition cycle is relatively long with respect to the switching cycle of the state of the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212.
As in the case of FIG. 14B, it is not possible to acquire the image by properly capturing the change in the state of the dual-frequency driving type liquid crystal element (lens) 212, but the image is acquired more than a certain number of times. It is possible to capture various states evenly.
Of course, more efficient depth extension can be realized by intentionally operating the timing as described above.

ここではn=5(5枚の画像の取り込み・合成の場合を例に説明したが、図14(A),(B)の何れの場合でも取り込み画像枚数の多いほうが高い画質が期待できることは言うまでもない。   Here, n = 5 (the case of capturing and combining five images has been described as an example, but it goes without saying that in either case of FIGS. 14A and 14B, a higher image quality can be expected with a larger number of captured images. Yes.

ただし、取り込み画像枚数を増やしていくと、取り込みに時間を要するため、その間に被写体が動く、あるいは手ブレが発生するといった場合がある。また、その後の画像合成に要する時間も増大することになる。
そこで、取り込み・合成を行う画像枚数はこれらの条件を考慮して決定する必要がある。
However, as the number of captured images increases, it takes time to capture, so the subject may move or camera shake may occur during that time. In addition, the time required for subsequent image composition increases.
Therefore, it is necessary to determine the number of images to be captured and combined in consideration of these conditions.

図15は、焦点距離の変化に伴う画角変動の補正方法の具体例を示す図である。   FIG. 15 is a diagram illustrating a specific example of a method for correcting a change in the angle of view accompanying a change in focal length.

二周波駆動型液晶素子(レンズ)212のパワーが変化すると、それに伴いレンズ系の焦点距離が変わり、画角が変化する。
このことは、すなわち図9に示したように被写体の像倍率が微妙に変化することになる。画像合成のためには、この像倍率を正規化して被写体像を同じ大きさにしておき必要がある。ここでは、その一手法の考え方を示す。
When the power of the dual-frequency driving type liquid crystal element (lens) 212 changes, the focal length of the lens system changes accordingly, and the angle of view changes.
This means that the image magnification of the subject changes slightly as shown in FIG. For image composition, it is necessary to normalize the image magnification to make the subject image the same size. Here, the concept of one method is shown.

(正規化目標に対する倍率を求める)
二周波駆動型液晶素子(レンズ)212を高周波状態と低周波状態で交互に周期的に切り替え駆動しながら撮影した複数枚(フレーム)の画像から、正規化する目標となる像サイズの画像を選択する。
図15では実線で示した像を目標にするものとする。
(Calculate the magnification for the normalized target)
Select an image with the target image size to be normalized from multiple (frame) images taken by periodically switching and driving the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 between a high frequency state and a low frequency state. To do.
In FIG. 15, it is assumed that an image indicated by a solid line is the target.

この像に対して、他のフレームの画像の倍率を求める。像の任意の特徴点に着目し、その特徴点が他のフレームでどこに位置しているかを検出し、これらの光軸中心からの距離の比を求めることで倍率を求めることができる。   The magnification of the image of another frame is calculated | required with respect to this image. Focusing on an arbitrary feature point of the image, detecting where the feature point is located in another frame, and obtaining the ratio of the distance from the center of the optical axis, the magnification can be obtained.

焦点距離の変動による各点の変化は、光軸中心の放射方向において等倍率となる。
倍率を算出するための特徴点は、光軸付近より周辺部のほうが算出の分解能を高めることができる。
また、特徴点は、一箇所ではなくなるべく多くの点を用いたほうが、信頼性を向上させることができる。
The change of each point due to the change of the focal length becomes equal magnification in the radiation direction at the center of the optical axis.
As for the feature points for calculating the magnification, the resolution of the calculation can be improved in the peripheral portion than in the vicinity of the optical axis.
In addition, reliability can be improved by using as many feature points as possible so as not to be in one place.

具体的に図15に関連付けて説明すると、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212を駆動させながら撮影した複数枚(フレーム)の画像から正規化する目標画像を選択したものが実線で示した像Isとなる。
それに対して焦点距離が短い、すなわち像倍率の高い状態で撮影された画像を重ねて表したものが破線で示したI1、逆に焦点距離が長い、すなわち像倍率の低い状態で撮影された画像を重ねて表したものが破線で示したI2となる。
More specifically, referring to FIG. 15, an image indicated by a solid line is a target image to be normalized selected from a plurality of (frame) images taken while driving the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212. Is.
On the other hand, I1 indicated by a broken line is an overlapped image taken with a short focal length, that is, a high image magnification. Conversely, an image taken with a long focal length, that is, a low image magnification. I2 is indicated by a broken line.

図15に示すように、光軸からSの距離にある特徴点の位置の変化は、I1ではV1、I2ではV2となる。これらより各倍率は以下のように求められる。   As shown in FIG. 15, the change in the position of the feature point at a distance S from the optical axis is V1 for I1 and V2 for I2. From these, each magnification is obtained as follows.

[数1]
正規化目標画像Isに対するI1画像の倍率=(S+V1)/S
正規化目標画像Isに対するI2画像の倍率=(S+V2)/S
[Equation 1]
Magnification of I1 image with respect to normalized target image Is = (S + V1) / S
Magnification of I2 image with respect to normalized target image Is = (S + V2) / S

(像倍率の異なる各画像の正規化を行う)
画像合成を行うために、求めた倍率を用いて像倍率の正規化を行う。
正規化は、画像全体に対して光軸座標を原点として上記倍率の逆数を乗じる座標変換を行うことで実施できる。すなわち光軸座標を(X0、Y0)、正規化語の座標を(Xs、Ys)とすると、次にようになる。
(Normalize each image with different image magnification)
In order to perform image synthesis, image magnification is normalized using the obtained magnification.
Normalization can be carried out by performing coordinate transformation on the entire image with the optical axis coordinate as the origin and multiplying by the inverse of the magnification. That is, assuming that the optical axis coordinates are (X0, Y0) and the normalized word coordinates are (Xs, Ys), the following is obtained.

[数2]
I1の画像の場合
Xs=X0+(X−X0)*S/(S+V1)
Ys=X0+(Y−Y0)*S/(S+V1)
[Equation 2]
For I1 image Xs = X0 + (X−X0) * S / (S + V1)
Ys = X0 + (Y−Y0) * S / (S + V1)

[数3]
I2の画像の場合
Xs=X0+(X−X0)*S/(S−V2)
Ys=X0+(Y−Y0)*S/(S−V2)
[Equation 3]
For I2 image Xs = X0 + (X−X0) * S / (S−V2)
Ys = X0 + (Y−Y0) * S / (S−V2)

ここでは、二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の変化に対する画角変動量や画像取り込みタイミングが把握できない場合を想定して取得画像の比較によって倍率の実測および正規化の方法を示したが、本発明はこの正規化の方法以外の方法を採用可能である。
二周波駆動型液晶素子(レンズ)212の変化の過渡状態に対応する画角変動量が正確に分かっていて、かつそれに対応した画像取り込みタイミングも把握できていれば、上記の倍率算出の手順は不要で取得画像を各画角変動量の逆数に合わせて倍率を合わせて(いわゆるデジタルズーム処理)をやることで、画像の大きさの正規化ができる。
何れの場合も、個別に正確な光軸座標が分かっている必要がある。
Here, the method of actual measurement and normalization of magnification was shown by comparing acquired images on the assumption that the amount of change in the angle of view and the image capture timing with respect to the change of the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 cannot be grasped. The present invention can employ methods other than this normalization method.
If the amount of change in the angle of view corresponding to the transition state of the change in the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) 212 is accurately known and the image capture timing corresponding thereto can be grasped, the procedure for calculating the magnification is as follows. The size of the image can be normalized by adjusting the magnification of the acquired image in accordance with the reciprocal of each angle of view variation (so-called digital zoom processing).
In either case, it is necessary to know the exact optical axis coordinates individually.

以上説明したように、本実施形態の撮像装置200は、光学系210に焦点位置を変化させるために二周波駆動型液晶素子(液晶レンズ)を適用し、二周波駆動型液晶素子(レンズ)を駆動させて遠側ピントと近側ピントを瞬時に切り替えることで被写界深度を擬似的に拡張させる機能を有し、画像処理装置240は、連続で撮像して得られる複数画像を合成して被写界深度を拡張した画像を生成する機能を含み焦点位置の変化に伴う画角変動によって生じる複数画像間の被写体像のサイズの違いを画像処理によって正規化してから合成を行い、この合成を記複数画像のデータを平均することによって行い、あるいは画像の部分毎に複数画像間で最もコントラストが高いものを選択して合成を行うことから、以下の効果を得ることができる。   As described above, the imaging apparatus 200 according to the present embodiment applies the dual-frequency drive type liquid crystal element (liquid crystal lens) to the optical system 210 to change the focal position, and the dual-frequency drive type liquid crystal element (lens). The image processing device 240 has a function of pseudo-expanding the depth of field by driving and instantaneously switching between the far side focus and the near side focus, and the image processing device 240 combines a plurality of images obtained by continuous imaging. It includes a function to generate an image with an extended depth of field and normalizes the difference in the size of the subject image between multiple images caused by the change in the angle of view accompanying the change in the focal position, and then combines this composition. The following effects can be obtained by averaging the data of a plurality of images, or selecting and combining the images having the highest contrast between the plurality of images for each part of the image.

光速応答が可能な二周波駆動型液晶素子(レンズ)を用いて焦点位置を変化させて得られた画像のサイズ合わせ、および合成を行うことで、擬似的に深度の拡張を実現することができ、これによって、復元処理の演算は不要で、かつ大きな深度幅を実現することが可能となる。
そして、光学系を簡単化でき、コスト低減を図ることができ、しかも良好な復元画像を得ることが可能となる利点がある。
By using a dual-frequency drive type liquid crystal element (lens) that can respond to the speed of light, the depth of the image can be artificially expanded by adjusting the size and synthesizing the image obtained by changing the focal position. As a result, the computation of the restoration process is unnecessary and a large depth range can be realized.
Further, there is an advantage that the optical system can be simplified, the cost can be reduced, and a good restored image can be obtained.

そして、本実施形態に係る撮像装置は、情報コード読取装置に適用した場合を例に説明したが、本撮像装置は、ジタルスチルカメラや携帯電話搭載カメラ、携帯情報端末搭載カメラ、画像検査装置、自動制御用産業カメラ等の電子機器の撮像装置として適用することも可能である。   The imaging apparatus according to the present embodiment has been described by way of example when applied to an information code reader. However, the imaging apparatus includes a digital still camera, a mobile phone camera, a mobile information terminal camera, an image inspection device, The present invention can also be applied as an imaging device for electronic devices such as industrial cameras for automatic control.

本発明の実施形態に係る情報コード読取装置の一例を示す外観図である。1 is an external view showing an example of an information code reading device according to an embodiment of the present invention. 情報コードの例を示す図である。It is a figure which shows the example of an information code. 図1の情報コード読取装置に適用される撮像装置の構成例を示すブロックである。It is a block which shows the structural example of the imaging device applied to the information code reader of FIG. 二周波駆動型液晶素子を用いた光学系の第1の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 1st structural example of the optical system using a dual frequency drive type liquid crystal element. 二周波駆動型液晶素子を用いた光学系の第2の構成例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd structural example of the optical system using a dual frequency drive type liquid crystal element. 二周波駆動型液晶素子(レンズ)のパワーの時間変化を示している。The time change of the power of a dual frequency drive type liquid crystal element (lens) is shown. 焦点距離変化に伴う画角変動について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the view angle fluctuation | variation accompanying a focal distance change. 画角変動についてさらに詳細に説明するための図であって、図8(A)は至近距離の人物にピントが合っている状態を、図8(B)は中距離の樹木にピントが合っている状態を、図8(C)は遠距離の山にピントが合っている状態を示す図である。FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining the angle of view variation in more detail. FIG. 8A shows a state in which a person at a close distance is in focus, and FIG. 8B shows a state in which a tree at a medium distance is in focus. FIG. 8C is a diagram showing a state in which a distant mountain is in focus. 焦点距離変化に伴う画角変動を補正した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which correct | amended the view angle fluctuation | variation accompanying a focal distance change. 二周波駆動型液晶素子(レンズ)によるピント調整を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the focus adjustment by a dual frequency drive type liquid crystal element (lens). 二周波駆動型液晶素子(レンズ)の配置位置による主点位置変動を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principal point position fluctuation | variation by the arrangement position of a dual frequency drive type liquid crystal element (lens). 二周波駆動型液晶素子(レンズ)を用いて、たとえば図1の情報コード読取装置(バーコードリーダ)等のマシンビジョン用のカメラに応用する場合の処理のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of a process in the case of applying to a camera for machine vision, such as the information code reader (barcode reader) of FIG. 1, using a dual frequency drive type liquid crystal element (lens). 二周波駆動型液晶レンズを用いて、複数枚の画像を撮影してそれらを合成することによって深度を拡張する処理のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the process which expands a depth by image | photographing several images using a dual frequency drive type liquid crystal lens, and synthesize | combining them. 図13の処理を行う際の二周波駆動型液晶素子(レンズ)切り替えと画像取得の周期の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency of a liquid crystal element (lens) switching of a dual frequency drive at the time of performing the process of FIG. 焦点距離の変化に伴う画角変動の補正方法の具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the correction method of the view angle fluctuation | variation accompanying the change of a focal distance. 一般的な撮像レンズ装置の構成および光束状態を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure and light beam state of a general imaging lens apparatus. 図16の撮像レンズ装置の撮像素子の受光面でのスポット像を示す図であって、(A)は焦点が0.2mmずれた場合(Defocus=0.2mm)、(B)は合焦点の場合(Best focus)、(C)は焦点が−0.2mmずれた場合(Defocus=−0.2mm)の各スポット像を示す図である。It is a figure which shows the spot image in the light-receiving surface of the image pick-up element of the image pick-up lens apparatus of FIG. 16, Comprising: (A) is a case where a focus shifts 0.2 mm (Defocus = 0.2 mm), (B) is a focus point. In the case (Best focus), (C) is a diagram showing each spot image when the focus is shifted by −0.2 mm (Defocus = −0.2 mm).

符号の説明Explanation of symbols

100・・・情報コード読取装置、121・・・情報コード、200・・・撮像装置、210,210A,210B・・・光学系、220・・・撮像素子、230・・・アナログフロントエンド部(AFE)、240・・・画像処理装置、250・・・カメラ信号処理部、280・・・操作部、290・・・露出制御装置、300・・・駆動部、211・・・第1レンズ、212・・・二周波駆動型液晶素子(レンズ)、213・・・第2レンズ、214・・・第3レンズ、215・・・絞り、216・・・第4レンズ、217・・・第5レンズ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Information code reader, 121 ... Information code, 200 ... Imaging device, 210, 210A, 210B ... Optical system, 220 ... Imaging element, 230 ... Analog front end part ( AFE), 240 ... Image processing device, 250 ... Camera signal processing unit, 280 ... Operation unit, 290 ... Exposure control device, 300 ... Drive unit, 211 ... First lens, 212... Two-frequency driving type liquid crystal element (lens), 213... Second lens, 214... Third lens, 215. lens.

Claims (12)

撮像光学系と、
前記撮像光学系の光軸上の何れかの位置に配置された二周波駆動型液晶素子と、
前記撮像光学系を介した被写体像を撮像する撮像素子と、
前記二周波駆動型液晶素子の駆動部と、を有し、
前記駆動部は、
撮影時に、前記二周波駆動型液晶素子を駆動させて状態を変化させる
撮像装置。
An imaging optical system;
A dual frequency drive type liquid crystal element disposed at any position on the optical axis of the imaging optical system;
An image sensor that captures a subject image via the imaging optical system;
A drive section of the dual frequency drive type liquid crystal element,
The drive unit is
An imaging apparatus that changes the state by driving the dual-frequency driving type liquid crystal element during imaging.
前記駆動部は、
前記二周波駆動型液晶素子の焦点距離を可変としてレンズパワーを変化させて焦点位置を変化させる
請求項1に記載の撮像装置。
The drive unit is
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the focal position is changed by changing a lens power while changing a focal length of the dual-frequency driving type liquid crystal element.
前記駆動部は、
前記二周波駆動型液晶素子の焦点距離は不変とし、波面の変調によって波面収差ベスト位置を変化させる
請求項1に記載の撮像装置。
The drive unit is
The imaging apparatus according to claim 1, wherein a focal length of the dual-frequency driving type liquid crystal element is unchanged, and a wavefront aberration best position is changed by wavefront modulation.
前記撮像素子から出力された画像信号の処理を行う画像信号処理部を有し、
前記画像信号処理部は、
連続で撮像して得られる複数画像を前記画像処理部で合成して被写界深度を拡張した画像を生成する
請求項1から3のいずれか一に記載の撮像装置。
An image signal processing unit for processing an image signal output from the image sensor;
The image signal processor is
The imaging device according to any one of claims 1 to 3, wherein a plurality of images obtained by continuous imaging are combined by the image processing unit to generate an image with an extended depth of field.
前記画像信号処理部は、
前記焦点距離の変化に伴う画角変動によって生じる前記複数画像間の被写体像のサイズの違いを画像処理によって正規化してから前記合成を行う
請求項4に記載の撮像装置。
The image signal processor is
The imaging apparatus according to claim 4, wherein the composition is performed after normalizing a difference in size of a subject image between the plurality of images caused by a change in angle of view accompanying the change in the focal length by image processing.
前記画像信号処理部は、
前記合成を前記複数画像のデータを平均することによって行う
請求項4または5に記載の撮像装置。
The image signal processor is
The imaging apparatus according to claim 4, wherein the synthesis is performed by averaging the data of the plurality of images.
前記画像信号処理部は、
画像の部分毎に前記複数画像間で最もコントラストが高いものを選択して前記合成を行う
請求項4または5に記載の撮像装置。
The image signal processor is
The imaging apparatus according to claim 4, wherein the composition is performed by selecting an image having the highest contrast among the plurality of images for each part of the image.
前記撮像光学系は絞りを有し、
前記二周波駆動液晶素子は、前記絞りに隣接した箇所に配置されている
請求項1から7のいずれか一に記載の撮像装置。
The imaging optical system has a diaphragm,
The imaging device according to any one of claims 1 to 7, wherein the dual-frequency driving liquid crystal element is disposed at a location adjacent to the diaphragm.
前記二周波駆動液晶素子は、前記撮像光学系全体のパワーよりパワーの強い面に隣接した箇所に配置されている
請求項1から7のいずれか一に記載の撮像装置。
The imaging device according to any one of claims 1 to 7, wherein the dual-frequency driving liquid crystal element is disposed at a location adjacent to a surface having a higher power than the power of the entire imaging optical system.
前記二周波駆動液晶素子は赤外線カットフィルター機能を有する
請求項1から9のいずれか一に記載の撮像装置。
The imaging device according to any one of claims 1 to 9, wherein the dual-frequency driving liquid crystal element has an infrared cut filter function.
撮像光学系に二周波駆動型液晶素子を介して焦点位置を変化させながら連続で撮影し、
撮影して得られる複数画像を合成して被写界深度を拡張した画像を生成する
画像生成方法。
Shoot continuously while changing the focal position through the dual-frequency drive type liquid crystal element in the imaging optical system,
An image generation method for generating an image with an extended depth of field by combining a plurality of images obtained by photographing.
撮像装置を有する電子機器であって、
前記撮像装置は、
撮像光学系と、
前記撮像光学系の光軸上の何れかの位置に配置された二周波駆動型液晶素子と、
前記撮像光学系を介した被写体像を撮像する撮像素子と、
前記二周波駆動型液晶素子を駆動部と、を有し、
前記駆動部は、
撮影時に、前記二周波駆動型液晶素子を駆動させて状態を変化させる
電子機器。
An electronic device having an imaging device,
The imaging device
An imaging optical system;
A dual frequency drive type liquid crystal element disposed at any position on the optical axis of the imaging optical system;
An image sensor that captures a subject image via the imaging optical system;
The dual-frequency drive type liquid crystal element, and a drive unit,
The drive unit is
An electronic device that changes the state by driving the dual-frequency drive type liquid crystal element during photographing.
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096157A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-11 パナソニック株式会社 Imaging device and method, and image processing method for imaging device
JP2012058435A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Fujitsu Ltd Real time depth of field extension system and real time depth of field extension method
WO2012035971A1 (en) * 2010-09-15 2012-03-22 オリンパス株式会社 Imaging device, imaging method, and recording medium
WO2012117733A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-07 パナソニック株式会社 Imaging device, semiconductor integrated circuit, and imaging method
JP2013025507A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Printed information reading device
JP2013064995A (en) * 2011-09-16 2013-04-11 Samsung Electronics Co Ltd Numerical aperture control unit, movable type photo-probe, video diagnostic system, depth scanning method, image detecting method, and video diagnosing method
GB2502879A (en) * 2012-04-17 2013-12-11 E Vision Smart Optics Inc System, device and method for managing camera focus
WO2014002740A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-03 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscope system
KR101353966B1 (en) * 2012-01-25 2014-01-27 전자부품연구원 Method for reconstructing all focused hologram and apparatus using the same
EP2698658A1 (en) * 2011-04-15 2014-02-19 Panasonic Corporation Image pickup apparatus, semiconductor integrated circuit and image pickup method
WO2015001633A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 富士機械製造株式会社 Imaging device and production equipment
KR101747844B1 (en) * 2010-10-18 2017-06-15 엘지이노텍 주식회사 method for processing image of camera module
CN107229161A (en) * 2017-07-28 2017-10-03 广西天山电子股份有限公司 It is a kind of to polarize related flat liquid crystal lens and preparation method thereof
KR20200021112A (en) * 2018-08-20 2020-02-28 (주)프로옵틱스 focusing optics

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05313068A (en) * 1992-05-12 1993-11-26 Olympus Optical Co Ltd Image input device
JPH09258271A (en) * 1996-01-17 1997-10-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical device
JPH1073758A (en) * 1996-06-07 1998-03-17 Olympus Optical Co Ltd Image forming optical system
JP2001257932A (en) * 2000-03-09 2001-09-21 Denso Corp Image pickup device
JP2005094467A (en) * 2003-09-18 2005-04-07 Olympus Corp Camera
JP2007206299A (en) * 2006-02-01 2007-08-16 Citizen Electronics Co Ltd Imaging structure for camera

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05313068A (en) * 1992-05-12 1993-11-26 Olympus Optical Co Ltd Image input device
JPH09258271A (en) * 1996-01-17 1997-10-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical device
JPH1073758A (en) * 1996-06-07 1998-03-17 Olympus Optical Co Ltd Image forming optical system
JP2001257932A (en) * 2000-03-09 2001-09-21 Denso Corp Image pickup device
JP2005094467A (en) * 2003-09-18 2005-04-07 Olympus Corp Camera
JP2007206299A (en) * 2006-02-01 2007-08-16 Citizen Electronics Co Ltd Imaging structure for camera

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011096157A1 (en) * 2010-02-02 2011-08-11 パナソニック株式会社 Imaging device and method, and image processing method for imaging device
JP2011159159A (en) * 2010-02-02 2011-08-18 Panasonic Corp Imaging device and method, and image processing method for imaging device
US8553091B2 (en) 2010-02-02 2013-10-08 Panasonic Corporation Imaging device and method, and image processing method for imaging device
JP2012058435A (en) * 2010-09-08 2012-03-22 Fujitsu Ltd Real time depth of field extension system and real time depth of field extension method
WO2012035971A1 (en) * 2010-09-15 2012-03-22 オリンパス株式会社 Imaging device, imaging method, and recording medium
JP2012065113A (en) * 2010-09-15 2012-03-29 Olympus Corp Imaging device, imaging method, and program
KR101747844B1 (en) * 2010-10-18 2017-06-15 엘지이노텍 주식회사 method for processing image of camera module
WO2012117733A1 (en) * 2011-03-02 2012-09-07 パナソニック株式会社 Imaging device, semiconductor integrated circuit, and imaging method
US9083880B2 (en) 2011-03-02 2015-07-14 Panasonic Corporation Imaging device, semiconductor integrated circuit, and imaging method
EP2698658A1 (en) * 2011-04-15 2014-02-19 Panasonic Corporation Image pickup apparatus, semiconductor integrated circuit and image pickup method
EP2698658A4 (en) * 2011-04-15 2014-09-24 Panasonic Corp Image pickup apparatus, semiconductor integrated circuit and image pickup method
US8890995B2 (en) 2011-04-15 2014-11-18 Panasonic Corporation Image pickup apparatus, semiconductor integrated circuit and image pickup method
JP2013025507A (en) * 2011-07-19 2013-02-04 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Printed information reading device
JP2013064995A (en) * 2011-09-16 2013-04-11 Samsung Electronics Co Ltd Numerical aperture control unit, movable type photo-probe, video diagnostic system, depth scanning method, image detecting method, and video diagnosing method
US9629552B2 (en) 2011-09-16 2017-04-25 Samsung Electronics Co., Ltd. Numerical aperture (NA) controlling unit, variable optical probe including the NA controlling unit, and depth scanning method using the NA controlling unit
KR101353966B1 (en) * 2012-01-25 2014-01-27 전자부품연구원 Method for reconstructing all focused hologram and apparatus using the same
GB2502879A (en) * 2012-04-17 2013-12-11 E Vision Smart Optics Inc System, device and method for managing camera focus
US9712738B2 (en) 2012-04-17 2017-07-18 E-Vision Smart Optics, Inc. Systems, devices, and methods for managing camera focus
GB2502879B (en) * 2012-04-17 2017-10-11 E-Vision Smart Optics Inc Systems, devices, and methods for managing camera focus
CN104219990A (en) * 2012-06-28 2014-12-17 奥林巴斯医疗株式会社 Endoscope system
US9030543B2 (en) 2012-06-28 2015-05-12 Olympus Medical Systems Corp. Endoscope system
WO2014002740A1 (en) * 2012-06-28 2014-01-03 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 Endoscope system
WO2015001633A1 (en) * 2013-07-03 2015-01-08 富士機械製造株式会社 Imaging device and production equipment
CN107229161A (en) * 2017-07-28 2017-10-03 广西天山电子股份有限公司 It is a kind of to polarize related flat liquid crystal lens and preparation method thereof
KR20200021112A (en) * 2018-08-20 2020-02-28 (주)프로옵틱스 focusing optics
KR102086448B1 (en) 2018-08-20 2020-03-10 (주)프로옵틱스 focusing optics

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