JP2011254265A - Multi-eye camera device and electronic information apparatus - Google Patents

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学道 重光
Hiroyuki Hanato
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-eye camera device and an electronic information apparatus having no parallax between optical systems in terms of hardware.SOLUTION: For a multi-eye optical system 11, comprising multi-eyes, for instance, three or four, an original incident light is divided and separated into plurality (three primary colors R, G, and B, for instance) corresponding to a frequency range (light wavelength range) according to each color (three primary colors R, G, and B, for instance) from the same image light of the incident light by using, for instance, three or four or more of stage numbers of beam splitters (two to four beam splitters, here) and such. A multi-eye imaging device 7 is disposed correspondingly directly under the multi-eye optical system 11 to image through photoelectric conversion of each wavelength region light after a plurality of wavelength region light are incident from the multi-eye optical system 11.

Description

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するCCD(Charge Coupled Device)およびCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)に代表される固体撮像素子を用いた多眼カメラ装置および、この多眼カメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。   The present invention relates to a multi-lens camera device using a solid-state imaging device represented by a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) that photoelectrically converts image light from a subject, and the multi-lens camera. For example, a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera, an image input camera such as a surveillance camera, a scanner device, a facsimile device, a television phone device, a mobile phone device with a camera, etc. Relates to electronic information equipment.

近年、従来のカメラモジュールは、高解像性能、低背化および低コスト化が求められ、これらの要求に対する一つの案として古くから多眼カメラ構造が提案されている。   In recent years, conventional camera modules are required to have high resolution performance, low profile, and low cost, and a multi-lens camera structure has been proposed for a long time as one proposal for these requirements.

特許文献1には、従来の多眼カメラ装置の一つであり、複数の光学系を信号処理により合成する多眼構造が開示されている。即ち、この多眼カメラ装置では、画質を向上させるために、複数の光学系を持ち、その各々の光軸に対応した複数の撮像素子を配置しそれらの出力信号を用いて信号処理を行い、最終的に1つの撮像出力信号を得る多眼多板式であって、近接撮影時に視差の影響を受け難くして撮像を可能とする機能を付加している。   Patent Document 1 discloses a multi-eye structure that is one of conventional multi-eye camera devices and synthesizes a plurality of optical systems by signal processing. That is, in this multi-lens camera device, in order to improve image quality, it has a plurality of optical systems, a plurality of image sensors corresponding to the respective optical axes are arranged, signal processing is performed using those output signals, It is a multi-lens multi-plate type that finally obtains one imaging output signal, and is added with a function that makes it difficult to be affected by parallax during close-up shooting and enables imaging.

図7は、特許文献1に開示されている従来構成例であって、図7(a)は多眼多板方式撮像素子を簡単に示す模式図、図7(b)は単板撮像素子を簡単に示す模式図である。   FIG. 7 is a conventional configuration example disclosed in Patent Document 1. FIG. 7A is a schematic diagram simply showing a multi-lens multi-plate image pickup device, and FIG. 7B is a single plate image pickup device. It is a schematic diagram shown simply.

図7(a)に示すように、従来の多眼多板撮像素子100において、撮像素子101に入射する被写体からの光は平行光、即ち被写体からの距離は無限が基本的には前提であり、従って独立した各光学系には同様の光束が入射する。光102は、絞り103を通過し各レンズ104に入り、カラーフィルタ105により、赤(以下R)、青(以下B)、緑(以下G)などの各帯域光を選択し、その後は、撮像素子101により電気信号に変換される。この撮像素子は、各光学系が被写体像を結ぶ有効像円に対応して独立した複数の撮像画素エリアで構成されている。   As shown in FIG. 7A, in the conventional multi-lens multi-plate image sensor 100, light from the subject incident on the image sensor 101 is parallel light, that is, the distance from the subject is basically assumed to be infinite. Therefore, a similar light beam is incident on each independent optical system. The light 102 passes through the aperture 103 and enters each lens 104, and the color filter 105 selects light in each band such as red (hereinafter R), blue (hereinafter B), and green (hereinafter G). It is converted into an electric signal by the element 101. This image sensor is composed of a plurality of independent image pickup pixel areas corresponding to effective image circles in which each optical system connects subject images.

ここで、光学系は各色毎に必要となるが、カラーフィルタ105に原色を用いると、各光学系は各色の帯域のみを通過させればいいので、色収差については考慮することがなく、レンズの枚数、コーティングの簡素化などが可能となる。   Here, an optical system is required for each color. However, if a primary color is used for the color filter 105, each optical system only needs to pass the band of each color, so that chromatic aberration is not considered, and the lens The number of sheets and coating can be simplified.

一方、図7(b)に示すように、単板撮像素子110において、同様に被写体からの入射光112は絞り113、レンズ114を通過し、カラーフィルタ115を通って撮像素子111に入射する。ここで、カラーフィルタ115は、撮像素子111の各画素単位に通過色帯域の異なるモザイク状の物を使用している。   On the other hand, as shown in FIG. 7B, in the single-plate image sensor 110, similarly, the incident light 112 from the subject passes through the aperture 113 and the lens 114 and enters the image sensor 111 through the color filter 115. Here, the color filter 115 uses a mosaic-like object having a different pass color band for each pixel unit of the image sensor 111.

単板式では、全ての色帯域を通過させる必要があるため、光学系は各色毎に屈折率が異なることから発生する色収差を補正するため、通常は、複数のレンズの組み合わせが用いられている。   In the single plate type, since it is necessary to pass all the color bands, the optical system normally uses a combination of a plurality of lenses in order to correct chromatic aberration caused by a difference in refractive index for each color.

ここで、2つの撮像素子101と撮像素子111と構造の違いを更に説明する。多眼多板式撮像素子100は各色毎の独立した撮像画素エリアからの複数の信号を得るために、そのそれぞれの撮像画素エリアの画素数は少なく、撮像素子101上の被写体像は小さいため、焦点距離は短い。一方、単板撮像素子は110は、全ての色を1つの撮像素子で処理するために、その素子上の被写体像は大きくなり、焦点距離は長くなる。   Here, the difference in structure between the two image sensors 101 and 111 will be further described. In order to obtain a plurality of signals from independent imaging pixel areas for each color, the multi-eye multi-plate imaging element 100 has a small number of pixels in each imaging pixel area, and the subject image on the imaging element 101 is small. The distance is short. On the other hand, since the single-plate image sensor 110 processes all colors with one image sensor, the subject image on the element becomes larger and the focal length becomes longer.

以上のように、特許文献1では、多眼多板式撮像素子100は、光学系の焦点距離が短くなるため、既述の光学系の簡易化も併せて撮像系の厚み方向が非常に薄くできる大きなメリットがある。このような特徴を持つ多眼多板式撮像素子を用いてダイナミックレンジを広げることが次の特許文献2に示されている。また、多眼多板式撮像素子の製造方法としては次の特許文献3に示されている。多眼多板式撮像素子の欠点としての視差の問題を解決する方法につては次の特許文献4に示されている。   As described above, in Patent Document 1, the multi-lens multi-plate image pickup device 100 has a short focal length of the optical system, and therefore the thickness direction of the image pickup system can be made very thin along with the simplification of the optical system described above. There is a big merit. The following Patent Document 2 shows that the dynamic range is expanded using a multi-lens multi-plate image pickup device having such characteristics. A method for manufacturing a multi-lens multi-plate image sensor is shown in Patent Document 3 below. A method for solving the parallax problem as a disadvantage of the multi-eye multi-plate image sensor is disclosed in the following Patent Document 4.

特許文献2では、各レンズの輝度に対する感度を変えてダイナミックレンジの広いカメラを実現する多眼構造が開示されている。要するに、多眼構造において、一方は、絞りを開いて暗いところまで撮像可能にしておき、他方は、絞りを絞って明るすぎる所であっても撮像可能にしておき、両者を画像合成することにより、ダイナミックレンジの広いカメラを実現する。   Patent Document 2 discloses a multi-lens structure that realizes a camera with a wide dynamic range by changing the sensitivity of each lens to luminance. In short, in a multi-lens structure, one side can open the aperture so that it can capture images in dark places, and the other side can stop the aperture so that it can capture images even in places that are too bright. Realize a camera with a wide dynamic range.

特許文献3では、隣接レンズを同一材料で一体成型することにより、多眼レンズを安価に製造する方法が開示されている。   Patent Document 3 discloses a method of manufacturing a multi-lens lens at low cost by integrally molding adjacent lenses with the same material.

特許文献4では、被写体を複数のカメラ2A〜2Eで撮影することによる視差の画像補正をソフトウェアにて行う方法が開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260260 discloses a method of performing parallax image correction by software by photographing a subject with a plurality of cameras 2A to 2E.

特開2006−128762号公報JP 2006-128762 A 特開2002−171430号公報JP 2002-171430 A 特開2005−338505号公報JP 2005-338505 A 特開2009−60378号公報JP 2009-60378 A

しかしながら、これらの特許文献1〜4に開示されている従来の多眼カメラ装置では、光学系間の視差が生じ、特に、特許文献4では、ソフトウェアで視差の画像補正を行っているが、このような場合においても、光学系間の視差を完全に補正することが困難であった。   However, in the conventional multi-lens camera devices disclosed in these Patent Documents 1 to 4, parallax occurs between the optical systems. In particular, in Patent Document 4, parallax image correction is performed by software. Even in such a case, it is difficult to completely correct the parallax between the optical systems.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ハード的に光学系間の視差のない多眼カメラ装置、この多眼カメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and is a multi-lens camera device having no hardware parallax between optical systems, and a mobile phone device with a camera, for example, using this multi-eye camera device as an image input device in an imaging unit The purpose is to provide such electronic information equipment.

本発明の多眼カメラ装置は、被写体からの入射光を複数の波長領域の光に分割する多眼光学系と、該多眼光学系から複数の波長領域光がそれぞれ入射されて、各波長領域光をそれぞれ光電変換して撮像する多眼撮像装置とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The multi-view camera device of the present invention includes a multi-view optical system that divides incident light from a subject into light of a plurality of wavelength regions, and a plurality of wavelength region lights that are incident from the multi-view optical system. And a multi-lens imaging device that performs photoelectric conversion of light and images, thereby achieving the above object.

また、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における多眼光学系は、複数段のビームスプリッタの反射と透過に対して波長依存性を付与して前記入射光の同じ画像光を複数の波長範囲の光に分割する。   Preferably, the multi-lens optical system in the multi-lens camera device of the present invention provides wavelength dependency for reflection and transmission of a plurality of stages of beam splitters so that the same image light of the incident light is transmitted in a plurality of wavelength ranges. Divide into light.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における複数の波長範囲は、赤、緑および青の三原色の波長範囲かまたは、該緑の波長範囲を2分割した赤、緑、緑および青の三原色の波長範囲、シアン、マゼンダおよびイエローの補色の波長範囲である。   Further preferably, the plurality of wavelength ranges in the multi-view camera device of the present invention are the wavelength ranges of the three primary colors of red, green and blue, or the three primary colors of red, green, green and blue obtained by dividing the green wavelength range into two. And the complementary wavelength range of cyan, magenta and yellow.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における多眼光学系が3眼光学系または4眼光学系で構成され、前記多眼撮像装置が3眼撮像装置または4眼撮像装置で構成されている。   Further, preferably, the multi-view optical system in the multi-view camera apparatus of the present invention is configured by a tri-view optical system or a 4-view optical system, and the multi-view image capture apparatus is configured by a tri-view image capture apparatus or a 4-view image capture apparatus. Yes.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における多眼光学系は、前記被写体からの入射光が入射され、第1波長領域の透過光を出射し、それ以外の波長領域の反射光を反射する第1ビームスプリッタと、該第1ビームスプリッタからの反射光が入射され、第2波長領域の反射光を出射し、それ以外の波長領域の透過光を透過する第2ビームスプリッタと、該第2ビームスプリッタからの透過光が入射され、該透過光の一部または全部が反射される第3ビームスプリッタとを有し、該入射光の同じ画像光から3つの画像光に分割される。   Further preferably, the multi-lens optical system in the multi-lens camera apparatus of the present invention receives incident light from the subject, emits transmitted light in the first wavelength region, and reflects reflected light in other wavelength regions. A first beam splitter that receives the reflected light from the first beam splitter, emits reflected light in the second wavelength region, and transmits transmitted light in other wavelength regions, and A transmitted light from the two-beam splitter is incident, and a third beam splitter that reflects part or all of the transmitted light is included, and the same image light of the incident light is divided into three image lights.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における多眼光学系は、前記被写体からの入射光が入射され、第1波長領域の透過光を出射し、それ以外の波長領域の反射光を反射する第1ビームスプリッタと、該第1ビームスプリッタからの反射光が入射され、第2波長領域の反射光を出射し、それ以外の波長領域の透過光を透過する第2ビームスプリッタと、該第2ビームスプリッタからの透過光が入射され、第3波長領域の反射光を出射し、それ以外の波長領域の透過光を透過する第3ビームスプリッタと、該第3ビームスプリッタからの透過光が入射され、該透過光の一部または全部が反射される第4ビームスプリッタとを有し、該入射光の同じ画像光から4つの画像光に分割される。   Further preferably, the multi-lens optical system in the multi-lens camera apparatus of the present invention receives incident light from the subject, emits transmitted light in the first wavelength region, and reflects reflected light in other wavelength regions. A first beam splitter that receives the reflected light from the first beam splitter, emits reflected light in the second wavelength region, and transmits transmitted light in other wavelength regions, and The transmitted light from the two beam splitter is incident, the reflected light in the third wavelength region is emitted, the transmitted light from the other wavelength region is transmitted, and the transmitted light from the third beam splitter is incident. And a fourth beam splitter that reflects part or all of the transmitted light, and is split into four image lights from the same image light of the incident light.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における最終段の光学系は、前記ビームスプリッタに代えて、ミラーまたはプリズムで構成されている。   Further preferably, the last stage optical system in the multi-lens camera device of the present invention is configured by a mirror or a prism instead of the beam splitter.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における多眼撮像装置は、前記多眼光学系からの透過光および反射光がそれぞれ入射される一または複数枚積層されたレンズアレイと、該レンズアレイからの入射光がそれぞれ集光される撮像センサとの組みを複数組分有する。   Further preferably, the multi-lens image pickup device in the multi-lens camera device of the present invention includes one or a plurality of stacked lens arrays into which transmitted light and reflected light from the multi-eye optical system are respectively incident, and the lens array There are a plurality of sets of image sensors that collect the incident light from each.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における撮像センサは、CCDセンサまたはCMOSセンサで構成された固体撮像素子である。   Further, preferably, the imaging sensor in the multi-lens camera device of the present invention is a solid-state imaging device constituted by a CCD sensor or a CMOS sensor.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置における撮像センサには、前記波長領域に対応した色のカラーフィルタが設けられているかまたは該カラーフィルタが不要である。   Further, preferably, the image sensor in the multi-lens camera device of the present invention is provided with a color filter of a color corresponding to the wavelength region or does not require the color filter.

さらに、好ましくは、本発明の多眼カメラ装置におけるレンズアレイの平面視レンズ数は、前記光学系の数に対応し、一列に配列された複数のサブレンズから構成され、該サブレンズは、前記波長範囲の波長特性に合わせたレンズ焦点距離を有している。   Further preferably, the number of lenses in a planar view of the lens array in the multi-lens camera device of the present invention corresponds to the number of the optical systems, and is composed of a plurality of sub-lenses arranged in a row, It has a lens focal length that matches the wavelength characteristics of the wavelength range.

本発明の電子情報機器は、本発明の上記多眼カメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。   An electronic information device according to the present invention uses the multi-lens camera device according to the present invention as an image input device in an imaging unit, thereby achieving the above object.

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。   With the above configuration, the operation of the present invention will be described below.

本発明においては、被写体からの入射光を複数の波長領域の光に分割する多眼光学系と、該多眼光学系から複数の波長領域光がそれぞれ入射されて、各波長領域光をそれぞれ光電変換して撮像する多眼撮像装置とを有する。この多眼光学系は、複数段のビームスプリッタの反射と透過に対して波長依存性を付与して入射光の同じ画像光を複数の波長範囲の光に分割することが可能である。   In the present invention, a multi-view optical system that divides incident light from a subject into light of a plurality of wavelength regions, and a plurality of wavelength region lights are incident from the multi-view optical system, and each wavelength region light is photoelectrically converted. A multi-eye imaging device that converts and images. This multi-view optical system can add wavelength dependency to the reflection and transmission of a plurality of stages of beam splitters and divide the same image light of incident light into light of a plurality of wavelength ranges.

これによって、多眼を構成する例えば3つまたは4つの光学系に対して、元の入射光を例えば3つまたは4つ、それ以上の段数のビームスプリッタなどを用いて、入射光の同じ画像光から、各色(例えば3原色;RGB)に応じた周波数範囲(光波長範囲)に対応して複数(例えば3原色;RGB)に分割/分離することによって、視差を生じない多眼カメラ装置を得ることが可能となる。   As a result, for example, three or four optical systems constituting a multi-view, the original incident light is the same image light by using, for example, three or four or more stages of beam splitters or the like. Thus, a multi-view camera device that does not generate parallax is obtained by dividing / separating into a plurality (for example, three primary colors; RGB) corresponding to a frequency range (light wavelength range) corresponding to each color (for example, three primary colors; RGB). It becomes possible.

以上により、本発明によれば、多眼を構成する例えば3つまたは4つの光学系に対して、元の入射光を例えば3つまたは4つ、それ以上の段数のビームスプリッタなどを用いて、入射光の同じ画像光から、各色(例えば3原色のR、G、BまたはR、G1、G2、B)に応じた周波数範囲(光波長範囲)に対応して複数(例えば3原色のR、G、BまたはR、G1、G2、B)に分割/分離することによって、視差を生じない多眼カメラ装置を得ることができる。   As described above, according to the present invention, for example, three or four optical systems constituting the multiview, the original incident light is used, for example, three or four, a beam splitter having a higher number of stages, etc. From the same image light of the incident light, a plurality of (for example, three primary colors R, G, B or R, G1, G2, B) corresponding to a frequency range (light wavelength range) corresponding to each color (for example, R, G, B or R, G1, G2, B). By dividing / separating into G, B or R, G1, G2, B), it is possible to obtain a multi-view camera device that does not generate parallax.

本発明の実施形態1における多眼カメラ装置の要部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structural example of the multi-lens camera apparatus in Embodiment 1 of this invention. 図1の多眼カメラ装置における3眼撮像装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the trinocular imaging device in the multi-lens camera apparatus of FIG. (a)は、3原色(RGB)の光波長範囲を示す図、(b)は、3原色(R、G1、G2、B)の光波長範囲を示す図である。(A) is a figure which shows the light wavelength range of three primary colors (RGB), (b) is a figure which shows the light wavelength range of three primary colors (R, G1, G2, B). 本発明の実施形態2における多眼カメラ装置の要部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structural example of the multi-lens camera apparatus in Embodiment 2 of this invention. 図4の多眼カメラ装置における4眼撮像装置の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the 4-eye imaging device in the multi-lens camera apparatus of FIG. 本発明の実施形態3として、本発明の実施形態1または2の多眼カメラ装置を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structural example of the electronic information apparatus which used the multi-lens camera apparatus of Embodiment 1 or 2 of this invention for the imaging part as Embodiment 3 of this invention. 特許文献1に開示されている従来構成例であって、(a)は多眼多板方式撮像素子を簡単に示す模式図、(b)は単板撮像素子を簡単に示す模式図である。It is the conventional structural example currently disclosed by patent document 1, Comprising: (a) is a schematic diagram which shows a multi-lens multi-plate type image pick-up element simply, (b) is a schematic diagram which shows a single plate image pick-up element simply.

以下に、本発明の多眼カメラ装置の実施形態1、2および、この多眼カメラ装置の実施形態1または2を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態3について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。   Embodiments 1 and 2 of the multi-lens camera device of the present invention and electronic information equipment such as a camera-equipped mobile phone device using the multi-camera camera device of the first or second embodiment as an image input device in an imaging unit will be described below. The third embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In addition, each thickness, length, etc. of the structural member in each figure are not limited to the structure to illustrate from a viewpoint on drawing preparation.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1における多眼カメラ装置の要部構成例を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of main parts of a multi-view camera device according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、本実施形態1の多眼カメラ装置1は、被写体からの入射光を複数(ここでは3つ)の波長領域光に分割する多眼光学系としての3眼光学系11と、3眼光学系11から複数の波長領域光がそれぞれ入射されて、各波長領域光をそれぞれ光電変換して撮像する多眼撮像装置(多眼撮像モジュール)としての3眼撮像装置7とを有している。   In FIG. 1, a multi-lens camera device 1 according to the first embodiment includes a trinocular optical system 11 as a multi-lens optical system that divides incident light from a subject into a plurality of (here, three) wavelength region lights, and 3 A multi-lens imaging device 7 as a multi-lens imaging device (multi-lens imaging module) that receives a plurality of wavelength region lights from the eye optical system 11 and photoelectrically converts each wavelength region light. Yes.

3眼光学系11は、一つの画像光から三つの画像光に分割することにより視差を生じない多眼光学系を構成し、被写体からの入射光Lが入射され、第1波長領域の透過光L1を出射し、それ以外の波長領域の反射光L11を反射する第1ビームスプリッタ2と、第1ビームスプリッタ2からの反射光L11が入射され、第2波長領域の反射光L2を出射し、それ以外の波長領域の透過光L12を透過する第2ビームスプリッタ3と、第2ビームスプリッタ3からの透過光L12が入射され、その透過光L12の一部または全部が反射される第3ビームスプリッタ4とを有している。   The trinocular optical system 11 constitutes a multi-lens optical system that does not generate parallax by splitting from one image light into three image lights, and the incident light L from the subject is incident and transmitted light in the first wavelength region L1 is emitted, the first beam splitter 2 that reflects the reflected light L11 in the other wavelength region, and the reflected light L11 from the first beam splitter 2 is incident, and the reflected light L2 in the second wavelength region is emitted, The second beam splitter 3 that transmits the transmitted light L12 in the other wavelength region, and the third beam splitter that receives the transmitted light L12 from the second beam splitter 3 and reflects part or all of the transmitted light L12. 4.

ビームスプリッタ2〜4は、同一の入射光を複数(ここでは緑、赤、青の三原色)に分離し、多眼を構成する各色毎の光学系にそれぞれ分割する。ビームスプリッタ2〜4は、その後段においてカラーフィルタが不要であって、センサ構造の簡素化を図るべく、ビームスプリッタ2〜4の反射と透過に対して波長依存性を付与し、多眼を構成する光学系毎に受光する波長を緑、赤、青の三原色など、取得する色情報で複数に分割している。   The beam splitters 2 to 4 divide the same incident light into a plurality of (here, three primary colors of green, red, and blue), and divide them into optical systems for each color constituting the multi-view. The beam splitters 2 to 4 do not require a color filter in the subsequent stage, and provide wavelength dependency to the reflection and transmission of the beam splitters 2 to 4 in order to simplify the sensor structure, thereby constituting a multi-view. The wavelength received by each optical system is divided into a plurality of pieces of color information to be acquired, such as the three primary colors of green, red, and blue.

3眼撮像装置7は、第1〜3ビームスプリッタ2〜4からの透過光および各反射光がそれぞれ入射される一または複数のレンズ5と、レンズ5からの入射光がそれぞれ集光されて入射される撮像センサ6との組みを3組分有している。   The trinocular imaging device 7 includes one or a plurality of lenses 5 to which transmitted light and reflected light from the first to third beam splitters 2 to 4 are respectively incident, and incident light from the lens 5 is condensed and incident. There are three sets with the imaging sensor 6 to be used.

撮像センサ6は、高解像度のデジタルカメラを実現するべく、CCDセンサやCMOSセンサなどの固体撮像素子で構成されている。   The imaging sensor 6 is composed of a solid-state imaging device such as a CCD sensor or a CMOS sensor in order to realize a high-resolution digital camera.

図2は、図1の多眼カメラ装置1における3眼撮像装置7の一例を示す縦断面図である。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of the trinocular imaging device 7 in the multi-lens camera device 1 of FIG.

図2において、3眼撮像装置7は、開口絞りアレイ71と、レンズアレイ72と、透明ガラス基板などの平面板73と、遮光マスク74と、撮像素子基板75とをこの順次に積層した3眼撮像モジュールである。   In FIG. 2, the trinocular imaging device 7 is a trinocular in which an aperture stop array 71, a lens array 72, a flat plate 73 such as a transparent glass substrate, a light shielding mask 74, and an imaging element substrate 75 are sequentially laminated. An imaging module.

レンズアレイ72は、サブ撮像モジュール毎にサブレンズ72a、72bおよび72cのそれぞれを備えている。   The lens array 72 includes sub lenses 72a, 72b, and 72c for each sub imaging module.

撮像素子基板75は、遮光マスク74により、分割撮像領域75a、75bおよび75cに3分割されて互いに隔離されており、ここでは、それぞれ単色のカラーフィルタは不要である。例えば分割撮像領域75aがR(赤)、分割撮像領域75bがG(緑)および分割撮像領域75cがB(青)に対応させる。サブレンズ72a、72bおよび72c毎に3眼光学系11から入射される入射光は、それぞれが各色の波長毎(色毎)に選択的に透過または反射されて入射され、各サブレンズの直下に存在する分割撮像領域75a、75bおよび75c上にそれぞれ結像される。これらのサブレンズ72aはR(赤)、サブレンズ72bはG(緑)、サブレンズ72cはB(青)の入射光を結像する。さらに、遮光マスク74によって、互いに隣接するサブカメラへの迷光は遮断される。   The image pickup device substrate 75 is divided into three divided image pickup regions 75a, 75b, and 75c by a light shielding mask 74 and is isolated from each other. Here, a single color filter is not required for each. For example, the divided imaging area 75a corresponds to R (red), the divided imaging area 75b corresponds to G (green), and the divided imaging area 75c corresponds to B (blue). The incident light incident from the trinocular optical system 11 for each of the sub lenses 72a, 72b, and 72c is selectively transmitted or reflected for each wavelength (each color) and is incident directly below each sub lens. Images are formed on the existing divided imaging regions 75a, 75b and 75c, respectively. These sub-lenses 72a image R (red), sub-lens 72b G (green), and sub-lens 72c B (blue). Further, stray light to the sub-cameras adjacent to each other is blocked by the light shielding mask 74.

以上により、本実施形態1によれば、多眼を構成する例えば3つの多眼光学系11に対して、元の入射光を例えば3つの段数のビームスプリッタ2〜4などを用いて、入射光の同じ画像光から、各色(例えば3原色のR、G、B)に応じた周波数範囲(光波長範囲)に対応して複数(例えば3原色のR、G、B)に分割/分離する。この多眼光学系11から複数の波長領域光がそれぞれ入射されて、各波長領域光をそれぞれ光電変換して撮像する多眼撮像装置7が多眼光学系11直下に対応して配設されている。   As described above, according to the first embodiment, the original incident light is input to the multi-view optical system 11 constituting the multi-view using the beam splitters 2 to 4 having three stages, for example. Are divided / separated into a plurality of (for example, three primary colors R, G, B) corresponding to a frequency range (light wavelength range) corresponding to each color (for example, three primary colors R, G, B). A multi-view imaging device 7 that receives a plurality of wavelength region lights from the multi-view optical system 11 and photoelectrically converts each wavelength region light is arranged correspondingly directly below the multi-view optical system 11. Yes.

したがって、多眼を構成する三つの光学系に対して、元の入射光を三つのビームスプリッタ2〜4を用いて、同じ入射光画像から、各色(3原色;RGB)に応じた、図3(a)に示す周波数範囲(波長範囲)に対応して複数(3原色;RGB)に分割/分離することにより、視差を生じない多眼カメラ装置1を得ることができる。   Therefore, with respect to the three optical systems constituting the multiview, the original incident light is used for the three colors (three primary colors; RGB) from the same incident light image using the three beam splitters 2 to 4 as shown in FIG. By dividing / separating into a plurality (three primary colors; RGB) corresponding to the frequency range (wavelength range) shown in (a), it is possible to obtain the multi-view camera device 1 that does not generate parallax.

なお、本実施形態1では、最終の光学系として、第3ビームスプリッタ4を用いたが、これに限らず、最終の光学系としては反射だけでよいため、反射鏡、即ちミラーであってもプリズムであってもよい。   In the first embodiment, the third beam splitter 4 is used as the final optical system. However, the present invention is not limited to this. Since the final optical system only needs to be reflected, a reflection mirror, that is, a mirror may be used. It may be a prism.

なお、本実施形態1では、第1〜第3ビームスプリッタ2〜4に波長域分離機能を持たせて、被写体からの入射光を三つの波長領域光、即ち、RGBの三原色光に分割/分離する3眼光学系11を構成し、カラーフィルタを用いなかったが、これに限らず、カラーフィルタを用いて、入射する光線波長を制限することもできる。各光学系について色収差を考慮する必要がなくなり、レンズ枚数削減の高解像化を実現することができる。カラーフィルタとして、例えばベイヤー色配列(RGBの三原色)のカラーフィルタを用いることができる。   In the first embodiment, the first to third beam splitters 2 to 4 have a wavelength region separation function, and the incident light from the subject is divided / separated into three wavelength region lights, that is, RGB three primary color lights. The trinocular optical system 11 is configured and no color filter is used. However, the present invention is not limited to this, and the wavelength of incident light can be limited using a color filter. It is not necessary to consider chromatic aberration for each optical system, and high resolution can be realized by reducing the number of lenses. As the color filter, for example, a color filter having a Bayer color arrangement (RGB three primary colors) can be used.

(実施形態2)
上記実施形態1では、図3(a)に示すように3原色(RGB)の光波長範囲に対応して、三つのビームスプリッタ2〜4を用いて、同じ入射光画像から三つのR,G,B成分に分割/分離したが、本実施形態2では、図3(b)に示すように3原色(RGB)であっても、高い緑(G)感度に合わせて、3原色(R、G、G、B)の光波長範囲に対応して、4つのビームスプリッタ2〜4および14を用いて、同じ入射光画像から4つのR、G、G、B成分に分割/分離する場合について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, as shown in FIG. 3A, three R, G from the same incident light image are used by using three beam splitters 2 to 4 corresponding to the light wavelength range of the three primary colors (RGB). In the second embodiment, the three primary colors (R, R, B) are matched to the high green (G) sensitivity even in the case of the three primary colors (RGB) as shown in FIG. Corresponding to the optical wavelength range of G, G, and B), using four beam splitters 2 to 4 and 14 to divide / separate the same incident light image into four R, G, G, and B components explain.

図4は、本発明の実施形態2における多眼カメラ装置の要部構成例を示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of the multi-lens camera device according to the second embodiment of the present invention.

図4において、本実施形態1の多眼カメラ装置1Aは、被写体からの入射光を複数(ここでは4つ)の波長領域光に分割する多眼光学系としての4眼光学系11Aと、4眼光学系11Aから複数の波長領域光がそれぞれ入射されて、各波長領域光をそれぞれ光電変換して撮像する多眼撮像装置(多眼撮像モジュール)としての4眼撮像装置7Aとを有している。   In FIG. 4, the multi-lens camera device 1 </ b> A according to the first embodiment includes a four-lens optical system 11 </ b> A as a multi-lens optical system that divides incident light from a subject into a plurality of (here, four) wavelength region lights, and four A four-lens imaging device 7A as a multi-lens imaging device (multi-lens imaging module) that picks up a plurality of wavelength region lights from the eye optical system 11A and photoelectrically converts each wavelength region light. Yes.

4眼光学系11Aは、一つの画像光から4つの画像光に分割することにより視差を生じない多眼光学系を構成し、被写体からの入射光Lが入射され、第1波長領域の透過光L1を出射し、それ以外の波長領域の反射光L11を反射する第1ビームスプリッタ2と、第1ビームスプリッタ2からの反射光L11が入射され、第2波長領域の反射光L2を出射し、それ以外の波長領域の透過光L12を透過する第2ビームスプリッタ14と、第2ビームスプリッタ14からの透過光L12が入射され、第3波長領域の反射光L3を出射し、それ以外の波長領域の透過光L13を透過する第3ビームスプリッタ15と、第3ビームスプリッタ15からの透過光L13が入射され、その透過光L13の一部または全部が反射される第4ビームスプリッタ3とを有している。   The four-eye optical system 11A constitutes a multi-lens optical system that does not generate parallax by dividing one image light into four image lights, and the incident light L from the subject is incident, and the transmitted light in the first wavelength region L1 is emitted, the first beam splitter 2 that reflects the reflected light L11 in the other wavelength region, and the reflected light L11 from the first beam splitter 2 is incident, and the reflected light L2 in the second wavelength region is emitted, The second beam splitter 14 that transmits the transmitted light L12 in the other wavelength region and the transmitted light L12 from the second beam splitter 14 are incident, the reflected light L3 in the third wavelength region is emitted, and the other wavelength regions The third beam splitter 15 that transmits the transmitted light L13 and the transmitted light L13 from the third beam splitter 15 are incident and a part or all of the transmitted light L13 is reflected. It has three and.

ビームスプリッタ2、14、15および4は、同一の入射光を複数(ここでは赤、緑、緑、青の三原色;緑の波長域を二つに分割)に分離し、多眼を構成する各色毎の光学系にそれぞれ分割する。ビームスプリッタ2、14、15および4は、その後段において、カラーフィルタが不要であって、センサ構造の簡素化を図るべく、ビームスプリッタ2、14、15および4の反射と透過に対して波長依存性を付与し、多眼を構成する光学系毎に受光する波長を赤(R)、緑(G1とG2)、青(B)の三原色など、取得する色情報で複数(ここでは4つ)に分割している。   The beam splitters 2, 14, 15 and 4 separate the same incident light into a plurality of colors (here, the three primary colors of red, green, green and blue; the green wavelength range is divided into two), and each color constituting the multiview Divide into each optical system. The beam splitters 2, 14, 15 and 4 do not require a color filter in the subsequent stage, and are wavelength-dependent with respect to the reflection and transmission of the beam splitters 2, 14, 15 and 4 in order to simplify the sensor structure. Multiple (four in this case) with the color information to be acquired, such as the three primary colors red (R), green (G1 and G2), and blue (B) It is divided into.

4眼撮像装置7Aは、第1〜4ビームスプリッタ2、14、15および4からの透過光および各反射光がそれぞれ入射される一または複数のレンズ5と、レンズ5からの入射光がそれぞれ集光されて入射される撮像センサ6との組みを4組分有している。   The four-eye imaging device 7A includes one or a plurality of lenses 5 to which transmitted light and reflected light from the first to fourth beam splitters 2, 14, 15 and 4 are respectively incident, and incident light from the lens 5 is collected. There are four sets of the image sensor 6 that is incident upon being incident.

撮像センサ6は、高解像度のデジタルカメラを実現するべく、CCDセンサやCMOSセンサなどの固体撮像素子で構成されている。   The imaging sensor 6 is composed of a solid-state imaging device such as a CCD sensor or a CMOS sensor in order to realize a high-resolution digital camera.

図5は、図4の多眼カメラ装置1Aにおける4眼撮像装置7Aの一例を示す縦断面図である。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an example of a four-eye imaging device 7A in the multi-lens camera device 1A of FIG.

図5において、4眼撮像装置7Aは、開口絞りアレイ71と、レンズアレイ72と、透明ガラス基板などの平面板73と、遮光マスク74と、撮像素子基板75とをこの順次に積層した4眼撮像モジュールである。   In FIG. 5, the four-eye imaging device 7 </ b> A has a four-eye structure in which an aperture stop array 71, a lens array 72, a flat plate 73 such as a transparent glass substrate, a light shielding mask 74, and an imaging element substrate 75 are sequentially laminated. An imaging module.

レンズアレイ72は、サブ撮像モジュール毎にサブレンズ72a、72b、72cおよび72dのそれぞれを備えている。   The lens array 72 includes sub lenses 72a, 72b, 72c, and 72d for each sub imaging module.

撮像素子基板75は、遮光マスク74により、分割撮像領域75a、75b、75cおよび75dに4分割されて互いに隔離されており、ここでは、それぞれ単色のカラーフィルタは不要である。例えば分割撮像領域75aがR(赤)、分割撮像領域75bがG1(緑)、分割撮像領域75cがG2(緑)および分割撮像領域75dがB(青)に対応させる。サブレンズ72a、72b、72cおよび72d毎に4眼光学系11Aから入射される入射光は、それぞれが各色の波長毎(色毎)に選択的に透過または反射されて入射され、各サブレンズの直下に存在する分割撮像領域75a、75b、75cおよび75d上にそれぞれ結像される。これらのサブレンズ72aはR(赤)、サブレンズ72bはG1(緑)、サブレンズ72cはG2(緑)、サブレンズ72dはB(青)の入射光を結像する。さらに、遮光マスク74によって、互いに隣接するサブカメラへの迷光は遮断される。なお、G(緑)の波長域を、G1(緑)とG2(緑)の二つに分割している。   The image pickup device substrate 75 is divided into four divided image pickup regions 75a, 75b, 75c, and 75d by a light shielding mask 74 and is isolated from each other. Here, a single color filter is not required for each. For example, the divided imaging area 75a corresponds to R (red), the divided imaging area 75b corresponds to G1 (green), the divided imaging area 75c corresponds to G2 (green), and the divided imaging area 75d corresponds to B (blue). Incident light incident from the four-lens optical system 11A for each of the sub lenses 72a, 72b, 72c, and 72d is selectively transmitted or reflected for each wavelength (for each color). Images are formed on the divided imaging regions 75a, 75b, 75c, and 75d existing immediately below. These sub lenses 72a image R (red), the sub lens 72b G1 (green), the sub lens 72c G2 (green), and the sub lens 72d B (blue). Further, stray light to the sub-cameras adjacent to each other is blocked by the light shielding mask 74. The wavelength range of G (green) is divided into two, G1 (green) and G2 (green).

この場合、レンズアレイ72のサブレンズ72a、72b、72cおよび72dはそれぞれ、各サブレンズに対応した各色の波長範囲の波長特性に合わせたレンズ焦点距離を有している。例えばサブレンズ72a、72b、72cおよび72dの被写体側レンズ面(上側レンズ面)から、対応する撮像素子基板75の撮像領域75a、75b、75cおよび75dのそれぞれまでの距離を、所定波長範囲の波長毎(色毎)のレンズ焦点距離に合わせて最適化している。このレンズ焦点距離は、レンズアレイ72のサブレンズ72a、72b、72cおよび72dのそれぞれ毎の厚みによって最適化かされている。   In this case, each of the sub lenses 72a, 72b, 72c, and 72d of the lens array 72 has a lens focal length that matches the wavelength characteristics of the wavelength range of each color corresponding to each sub lens. For example, the distances from the subject side lens surfaces (upper lens surfaces) of the sub lenses 72a, 72b, 72c, and 72d to the corresponding imaging regions 75a, 75b, 75c, and 75d of the corresponding image sensor substrate 75 are set to wavelengths within a predetermined wavelength range. It is optimized for each lens focal length. The lens focal length is optimized by the thickness of each of the sub lenses 72a, 72b, 72c and 72d of the lens array 72.

以上により、本実施形態2によれば、多眼を構成する例えば4つの多眼光学系11Aに対して、元の入射光を例えば4つの段数のビームスプリッタ2、14、15および4などを用いて、入射光の同じ画像光から、各色(例えば3原色のR、G1、G2、B)に応じた周波数範囲(光波長範囲)に対応して複数(例えば3原色のR、G1、G2、B)に分割/分離する。この多眼光学系11Aから複数の波長領域光がそれぞれ入射されて、各波長領域光をそれぞれ光電変換して撮像する多眼撮像装置7Aが多眼光学系11A直下に対応して配設されている。   As described above, according to the second embodiment, for example, four stages of beam splitters 2, 14, 15 and 4 are used for the original incident light with respect to, for example, four multi-view optical systems 11A constituting the multi-view. From the same image light of the incident light, a plurality of (for example, three primary colors R, G1, G2, B) corresponding to the frequency range (light wavelength range) corresponding to each color (for example, three primary colors R, G1, G2, B). Divide / separate into B). A multi-view imaging device 7A that receives a plurality of wavelength region lights from the multi-view optical system 11A, photoelectrically converts each wavelength region light, and images the corresponding light is provided directly below the multi-view optical system 11A. Yes.

したがって、多眼を構成する4つの光学系に対して、元の入射光を4つのビームスプリッタ2、14、15および4を用いて、同じ入射光画像から、各色(3原色;R、G1、G2、BでGが2つ)に応じた、図3(b)に示す周波数範囲(波長範囲)に対応して複数(3原色;R、G1、G2、B)に分割/分離することにより、視差を生じない多眼カメラ装置1Aを得ることができる。しかも、色毎に、その色に応じた焦点距離の正確なレンズを用いて、色収差をなくして高解像度とすることができる。したがって、高解像度と薄型化が両立した4眼式カメラ装置1Aを実現することができる。   Therefore, with respect to the four optical systems constituting the multi-view, the original incident light is converted from the same incident light image using the four beam splitters 2, 14, 15 and 4 from each color (three primary colors; R, G1,. By dividing / separating into multiple (three primary colors; R, G1, G2, B) corresponding to the frequency range (wavelength range) shown in FIG. Thus, it is possible to obtain the multi-lens camera device 1A that does not generate parallax. In addition, it is possible to achieve high resolution without chromatic aberration by using an accurate lens having a focal length corresponding to each color. Accordingly, it is possible to realize a four-lens camera device 1A that achieves both high resolution and thinning.

なお、本実施形態2では、最終段の光学系として、第4ビームスプリッタ4を用いたが、これに限らず、最終の光学系としては反射だけでよいため、反射鏡、即ちミラーであってもプリズムであってもよい。   In the second embodiment, the fourth beam splitter 4 is used as the final stage optical system. However, the present invention is not limited to this, and the final optical system only needs to be a reflection mirror. May also be a prism.

なお、本実施形態2では、第1〜第4ビームスプリッタ2、14、15および4に波長域分離機能を持たせて、被写体からの入射光を4つの波長領域光、即ち、R、G1、G2、Bの三原色光に分割/分離する4眼光学系11Aを構成し、カラーフィルタを用いなかったが、これに限らず、カラーフィルタを用いて、入射する光線波長を制限することもできる。各光学系について色収差を考慮する必要がなくなり、レンズ枚数削減の高解像化を実現することができる。カラーフィルタとして、例えばベイヤー色配列(RGBの三原色)のカラーフィルタを用いることができる。   In the second embodiment, the first to fourth beam splitters 2, 14, 15, and 4 are provided with a wavelength region separation function, and incident light from the subject is converted into four wavelength region lights, that is, R, G1, Although the four-eye optical system 11A that divides / separates into the three primary color lights of G2 and B is configured and the color filter is not used, the present invention is not limited to this, and the incident light wavelength can be limited using the color filter. It is not necessary to consider chromatic aberration for each optical system, and high resolution can be realized by reducing the number of lenses. As the color filter, for example, a color filter having a Bayer color arrangement (RGB three primary colors) can be used.

また、上記実施形態1では、多眼光学系が入射光の同じ画像光から分割する複数の波長範囲は、赤、緑および青の三原色の波長範囲とし、本実施形態2では、緑の波長範囲を2分割した赤、緑、緑および青の三原色の波長範囲としたが、これらに限らず、複数の波長範囲として、シアン、マゼンダおよびイエローの補色の波長範囲であってもよい。   In the first embodiment, the plurality of wavelength ranges that the multi-view optical system divides from the same image light of the incident light is the wavelength range of the three primary colors of red, green, and blue. In the second embodiment, the wavelength range of green The wavelength range of the three primary colors of red, green, green, and blue divided into two is not limited thereto, but may be a wavelength range of complementary colors of cyan, magenta, and yellow as a plurality of wavelength ranges.

(実施形態3)
図6は、本発明の実施形態3として、本発明の実施形態1、2の多眼カメラ装置1または1Aを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。
(Embodiment 3)
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration example of an electronic information device using the multi-lens camera device 1 or 1A of Embodiments 1 and 2 of the present invention as an imaging unit as Embodiment 3 of the present invention.

図6において、本実施形態3の電子情報機器90は、上記実施形態1、2の多眼カメラ装置1または1Aからの撮像信号を所定の信号処理を行ってカラー画像信号を得る固体撮像装置91と、この固体撮像装置91からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部92と、この固体撮像装置91からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示部93と、この固体撮像装置91からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信部94と、この固体撮像装置91からのカラー画像信号を印刷用に所定の印刷信号処理をした後に印刷処理可能とするプリンタなどの画像出力部95とを有している。なお、この電子情報機器90として、これに限らず、固体撮像装置91の他に、メモリ部92と、表示部93と、通信部94と、プリンタなどの画像出力部95とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。   In FIG. 6, the electronic information device 90 according to the third embodiment performs a predetermined signal processing on the imaging signal from the multi-lens camera device 1 or 1 </ b> A according to the first and second embodiments to obtain a color image signal. A memory unit 92 such as a recording medium capable of recording data after a predetermined signal processing for recording the color image signal from the solid-state image pickup device 91, and the color image signal from the solid-state image pickup device 91 for display. After performing predetermined signal processing for communication of the color image signal from the display unit 93 such as a liquid crystal display device that can be displayed on a display screen such as a liquid crystal display screen after predetermined signal processing and the solid-state imaging device 91 A communication unit 94 such as a transmission / reception device that enables communication processing and a color image signal from the solid-state imaging device 91 are subjected to predetermined print signal processing for printing, and then print processing is enabled. And an image output unit 95 such as a printer. The electronic information device 90 is not limited to this, but in addition to the solid-state imaging device 91, at least one of a memory unit 92, a display unit 93, a communication unit 94, and an image output unit 95 such as a printer. You may have.

この電子情報機器90としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラ、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置(PDA)などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。   As described above, the electronic information device 90 includes, for example, a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera, an in-vehicle camera such as a surveillance camera, a door phone camera, and an in-vehicle rear surveillance camera, and a video phone camera. An electronic device having an image input device such as an image input camera, a scanner device, a facsimile device, a camera-equipped mobile phone device, and a portable terminal device (PDA) is conceivable.

したがって、本実施形態3によれば、この固体撮像装置91からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力部95により良好にプリントアウト(印刷)したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部92に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。   Therefore, according to the third embodiment, based on the color image signal from the solid-state imaging device 91, it can be displayed on the display screen, or can be printed out on the paper by the image output unit 95. (Printing), communicating this as communication data in a wired or wireless manner, performing a predetermined data compression process in the memory unit 92 and storing it in a good manner, or performing various data processings satisfactorily Can do.

なお、本実施形態1、2では、特に説明しなかったが、被写体からの入射光を複数の波長領域の光に分割する3眼光学系11または4眼光学系11Aと、3眼光学系11または4眼光学系11Aから複数の波長領域光がそれぞれ入射されて、各波長領域光をそれぞれ光電変換して撮像する3眼撮像装置7または4眼撮像装置7とを有することにより、ハード的に光学系間の視差のない多眼カメラ装置1または1Aを得ることができる本願発明の目的を達成することができる。   Although not particularly described in the first and second embodiments, the three-eye optical system 11 or the four-eye optical system 11A that divides incident light from the subject into light of a plurality of wavelength regions, and the three-eye optical system 11 Alternatively, by having the three-eye imaging device 7 or the four-eye imaging device 7 that receives a plurality of wavelength region lights from the four-eye optical system 11A and photoelectrically converts each wavelength region light, respectively. The object of the present invention that can obtain the multi-lens camera device 1 or 1A having no parallax between optical systems can be achieved.

以上のように、本発明の好ましい実施形態1〜3を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態1〜3に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態1〜3の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable Embodiment 1-3 of this invention, this invention should not be limited and limited to this Embodiment 1-3. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments 1 to 3 of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、被写体からの画像光を光電変換して撮像するCCD(Charge Coupled Device)およびCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)に代表される固体撮像素子を用いた多眼カメラ装置および、この多眼カメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、多眼を構成する例えば3つまたは4つの光学系に対して、元の入射光を例えば3つまたは4つ、それ以上の段数のビームスプリッタなどを用いて、入射光の同じ画像光から、各色(例えば3原色のR、G、BまたはR、G1、G2、B)に応じた周波数範囲(光波長範囲)に対応して複数(例えば3原色のR、G、BまたはR、G1、G2、B)に分割/分離することによって、視差を生じない多眼カメラ装置を得ることができる。   The present invention relates to a multi-lens camera device using a solid-state imaging device represented by a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) that photoelectrically converts image light from a subject, and the multi-lens camera. For example, a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera, an image input camera such as a surveillance camera, a scanner device, a facsimile device, a television phone device, a mobile phone device with a camera, etc. In the field of electronic information equipment, the original incident light is incident on, for example, three or four optical systems constituting a multiview using, for example, three or four beam splitters having a higher number of stages. The same of light From the image light, a plurality of (for example, three primary colors R, G, B, or R) corresponding to a frequency range (light wavelength range) corresponding to each color (for example, three primary colors R, G, B or R, G1, G2, B). By dividing / separating into R, G1, G2, and B), it is possible to obtain a multi-view camera device that does not generate parallax.

1、1A 多眼カメラ装置
2 第1ビームスプリッタ
3 第2ビームスプリッタ
4 第3ビームスプリッタ
5 集光レンズ
6 撮像センサ
7 3眼撮像装置(3眼撮像モジュール)
7A 4眼撮像装置(4眼撮像モジュール)
71 開口絞りアレイ
72 レンズアレイ
72a、72b、72c、72d サブレンズ
73 平面板(透明ガラス基板)
74 遮光マスク7
75 撮像素子基板
75a、75b、75c、75d 分割撮像領域
11、11A 多眼光学系
12、12A 多眼撮像装置(多眼撮像モジュール)
L 入射光
L1、L12、L13、 透過光
L11、L2、L3、L4 反射光
90 電子情報機器
91 固体撮像装置
92 メモリ部
93 表示手段
94 通信手段
95 画像出力手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A Multi-lens camera apparatus 2 1st beam splitter 3 2nd beam splitter 4 3rd beam splitter 5 Condensing lens 6 Imaging sensor 7 Trinocular imaging device (trinocular imaging module)
7A 4-eye imaging device (4-eye imaging module)
71 Aperture stop array 72 Lens array 72a, 72b, 72c, 72d Sub lens 73 Flat plate (transparent glass substrate)
74 Shading mask 7
75 Image sensor substrate 75a, 75b, 75c, 75d Divided imaging region 11, 11A Multi-eye optical system 12, 12A Multi-eye imaging device (multi-eye imaging module)
L incident light L1, L12, L13, transmitted light L11, L2, L3, L4 reflected light 90 electronic information equipment 91 solid-state imaging device 92 memory unit 93 display means 94 communication means 95 image output means

Claims (12)

被写体からの入射光を複数の波長領域の光に分割する多眼光学系と、該多眼光学系から複数の波長領域光がそれぞれ入射されて、各波長領域光をそれぞれ光電変換して撮像する多眼撮像装置とを有する多眼カメラ装置。   A multi-lens optical system that divides incident light from a subject into light of a plurality of wavelength regions, and a plurality of wavelength region lights that are incident from the multi-eye optical system, respectively, photoelectrically convert each wavelength region light and image it A multi-eye camera device having a multi-eye imaging device. 前記多眼光学系は、複数段のビームスプリッタの反射と透過に対して波長依存性を付与して前記入射光の同じ画像光を複数の波長範囲の光に分割する請求項1に記載の多眼カメラ装置。   2. The multi-view optical system according to claim 1, wherein the multi-view optical system divides the same image light of the incident light into light of a plurality of wavelength ranges by giving wavelength dependency to reflection and transmission of a plurality of beam splitters. Eye camera device. 前記複数の波長範囲は、赤、緑および青の三原色の波長範囲かまたは、該緑の波長範囲を2分割した赤、緑、緑および青の三原色の波長範囲、シアン、マゼンダおよびイエローの補色の波長範囲である請求項2に記載の多眼カメラ装置。   The wavelength ranges of the three primary colors of red, green, and blue, or the wavelength ranges of the three primary colors of red, green, green, and blue obtained by dividing the wavelength range of green, and complementary colors of cyan, magenta, and yellow. The multi-lens camera device according to claim 2, which is in a wavelength range. 前記多眼光学系が3眼光学系または4眼光学系で構成され、前記多眼撮像装置が3眼撮像装置または4眼撮像装置で構成されている請求項3に記載の多眼カメラ装置。   The multi-view camera apparatus according to claim 3, wherein the multi-view optical system is configured by a tri-view optical system or a quad-view optical system, and the multi-view image capturing apparatus is configured by a tri-view image capturing apparatus or a 4-view image capturing apparatus. 前記多眼光学系は、前記被写体からの入射光が入射され、第1波長領域の透過光を出射し、それ以外の波長領域の反射光を反射する第1ビームスプリッタと、該第1ビームスプリッタからの反射光が入射され、第2波長領域の反射光を出射し、それ以外の波長領域の透過光を透過する第2ビームスプリッタと、該第2ビームスプリッタからの透過光が入射され、該透過光の一部または全部が反射される第3ビームスプリッタとを有し、該入射光の同じ画像光から3つの画像光に分割される請求項2または4に記載の多眼カメラ装置。   The multi-view optical system receives incident light from the subject, emits transmitted light in a first wavelength region, and reflects reflected light in other wavelength regions, and the first beam splitter Reflected from the second beam splitter, the reflected light in the second wavelength region is emitted, the transmitted light in the other wavelength region is transmitted, and the transmitted light from the second beam splitter is incident, The multi-lens camera device according to claim 2, further comprising a third beam splitter that reflects a part or all of the transmitted light, wherein the same image light of the incident light is divided into three image lights. 前記多眼光学系は、前記被写体からの入射光が入射され、第1波長領域の透過光を出射し、それ以外の波長領域の反射光を反射する第1ビームスプリッタと、該第1ビームスプリッタからの反射光が入射され、第2波長領域の反射光を出射し、それ以外の波長領域の透過光を透過する第2ビームスプリッタと、該第2ビームスプリッタからの透過光が入射され、第3波長領域の反射光を出射し、それ以外の波長領域の透過光を透過する第3ビームスプリッタと、該第3ビームスプリッタからの透過光が入射され、該透過光の一部または全部が反射される第4ビームスプリッタとを有し、該入射光の同じ画像光から4つの画像光に分割される請求項2または4に記載の多眼カメラ装置。   The multi-view optical system receives incident light from the subject, emits transmitted light in a first wavelength region, and reflects reflected light in other wavelength regions, and the first beam splitter The reflected light from the second beam splitter is incident, the reflected light of the second wavelength region is emitted, the transmitted light of the other wavelength region is transmitted, and the transmitted light from the second beam splitter is incident, A third beam splitter that emits reflected light in three wavelength regions and transmits transmitted light in other wavelength regions, and transmitted light from the third beam splitter is incident, and part or all of the transmitted light is reflected. The multi-camera apparatus according to claim 2, further comprising: a fourth beam splitter configured to be split into four image lights from the same image light of the incident light. 最終段の光学系は、前記ビームスプリッタに代えて、ミラーまたはプリズムで構成されている請求項2に記載の多眼カメラ装置。   The multi-lens camera apparatus according to claim 2, wherein the last stage optical system is configured by a mirror or a prism instead of the beam splitter. 前記多眼撮像装置は、前記多眼光学系からの透過光および反射光がそれぞれ入射される一または複数枚積層されたレンズアレイと、該レンズアレイからの入射光がそれぞれ集光される撮像センサとの組みを複数組分有する請求項1に記載の多眼カメラ装置。   The multi-view imaging device includes one or a plurality of stacked lens arrays into which transmitted light and reflected light from the multi-view optical system are incident, and an imaging sensor in which incident light from the lens array is condensed. The multi-lens camera device according to claim 1, wherein there are a plurality of sets. 前記撮像センサは、CCDセンサまたはCMOSセンサで構成された固体撮像素子である請求項8に記載の多眼カメラ装置。   The multi-lens camera device according to claim 8, wherein the imaging sensor is a solid-state imaging device configured by a CCD sensor or a CMOS sensor. 前記撮像センサには、前記波長領域に対応した色のカラーフィルタが設けられているかまたは該カラーフィルタが不要である請求項8に記載の多眼カメラ装置。   The multi-view camera device according to claim 8, wherein the imaging sensor is provided with a color filter of a color corresponding to the wavelength region or does not require the color filter. 前記レンズアレイの平面視レンズ数は、前記光学系の数に対応し、一列に配列された複数のサブレンズから構成され、該サブレンズは、前記波長範囲の波長特性に合わせたレンズ焦点距離を有している請求項8に記載の多眼カメラ装置。   The number of lenses in plan view of the lens array corresponds to the number of optical systems, and is composed of a plurality of sub-lenses arranged in a row, and the sub-lens has a lens focal length that matches the wavelength characteristics of the wavelength range. The multi-lens camera device according to claim 8. 請求項1〜11のいずれかに記載の多眼カメラ装置を画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。   The electronic information apparatus which used the multiview camera apparatus in any one of Claims 1-11 as an image input device for the imaging part.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017207450A (en) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社リコー Imaging optical system and imaging apparatus
WO2020026115A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 3M Innovative Properties Company Vehicle assistance systems

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160489A (en) * 1986-12-24 1988-07-04 Mitsubishi Electric Corp Solid-state image pickup device
JPH01237619A (en) * 1988-01-19 1989-09-22 Hewlett Packard Co <Hp> Optical apparatus
JPH0784218A (en) * 1993-09-14 1995-03-31 Sano Fuji Koki Kk Color synthesizing and separating optical system
JP2006166336A (en) * 2004-12-10 2006-06-22 Casio Comput Co Ltd Imaging apparatus and electronic camera
JP2007526453A (en) * 2004-01-28 2007-09-13 カネスタ インコーポレイテッド Single chip red, green, blue, distance (RGB-Z) sensor
JP2007295326A (en) * 2006-04-26 2007-11-08 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Multi-focus imaging apparatus
JP2009253681A (en) * 2008-04-07 2009-10-29 Hitachi Ltd Imaging apparatus

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63160489A (en) * 1986-12-24 1988-07-04 Mitsubishi Electric Corp Solid-state image pickup device
JPH01237619A (en) * 1988-01-19 1989-09-22 Hewlett Packard Co <Hp> Optical apparatus
JPH0784218A (en) * 1993-09-14 1995-03-31 Sano Fuji Koki Kk Color synthesizing and separating optical system
JP2007526453A (en) * 2004-01-28 2007-09-13 カネスタ インコーポレイテッド Single chip red, green, blue, distance (RGB-Z) sensor
JP2006166336A (en) * 2004-12-10 2006-06-22 Casio Comput Co Ltd Imaging apparatus and electronic camera
JP2007295326A (en) * 2006-04-26 2007-11-08 National Institute Of Advanced Industrial & Technology Multi-focus imaging apparatus
JP2009253681A (en) * 2008-04-07 2009-10-29 Hitachi Ltd Imaging apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017207450A (en) * 2016-05-20 2017-11-24 株式会社リコー Imaging optical system and imaging apparatus
WO2020026115A1 (en) * 2018-07-31 2020-02-06 3M Innovative Properties Company Vehicle assistance systems
CN112840633A (en) * 2018-07-31 2021-05-25 3M创新有限公司 Vehicle assistance system

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