JP2015207859A - Imaging apparatus - Google Patents

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篤広 野田
Atsuhiro Noda
篤広 野田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus which can suppress deterioration of an image with an unstable element of a drive mechanism while deterioration of the image with a temperature change is suppressed even if a posture change of a self-machine occurs.SOLUTION: An imaging apparatus Ia of the present invention uses previously given temperature correction data for correcting respective optical images of a subject, which are imaged on respective imaging faces by a plurality of imaging optical systems in an array lens, to become respective optical images of the subject, which are imaged on the imaging faces by the plurality of imaging optical systems at a reference temperature which is set to be reference, in response to the temperature of the array lens, which is detected by a temperature detection section 6, to correct the respective optical images of the subject, which are imaged on the respective imaging faces by the plurality of imaging optical systems, and to form the respective images of the respective optical images. A posture of the array lens is obtained by a posture operation section 84a and temperature correction data used when the image is formed is corrected by a correction data correction section 83 in response to the posture of the array lens.

Description

本発明は、物体(被写体)の光学像を撮像する撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging apparatus that captures an optical image of an object (subject).

撮像装置は、一般に、物体(被写体)の光学像を結像する撮像光学系と、前記撮像光学系によって受光面(撮像面)上に結像された前記光学像を電気的な信号に変換する撮像素子とを備えている。このような撮像装置の一つに、アレイ状に配列された複数の撮像光学系(個眼)を備えるアレイレンズを用いた装置が知られている。撮像装置は、様々な環境下で用いられるので、これに搭載された前記アレイレンズは、前記様々な環境から影響を受ける。   In general, an imaging apparatus converts an optical image formed on a light receiving surface (imaging surface) into an electrical signal by an imaging optical system that forms an optical image of an object (subject) and the imaging optical system. And an image sensor. As one of such imaging apparatuses, an apparatus using an array lens including a plurality of imaging optical systems (single eyes) arranged in an array is known. Since the imaging device is used in various environments, the array lens mounted on the imaging device is affected by the various environments.

特に、温度が変化すると、アレイレンズにおける各個眼間の距離が変化したり、各個眼の光学特性が変化して収差が発生したり等する。このため、アレイレンズを用いた撮像装置によって形成された画像は、温度変化に伴って劣化してしまう。このため、このような温度変化の対策として、例えば、特許文献1に開示された撮像装置がある。   In particular, when the temperature changes, the distance between each eye in the array lens changes, the optical characteristics of each eye change, and aberrations occur. For this reason, the image formed with the imaging device using an array lens will deteriorate with a temperature change. For this reason, as a countermeasure against such a temperature change, for example, there is an imaging apparatus disclosed in Patent Document 1.

この特許文献1に開示された撮像装置は、複数のレンズを含むレンズアレイと、前記複数のレンズと一対一に対応して設けられ、対応する前記レンズの光軸方向に対して略垂直な受光面をそれぞれ有する複数の撮像領域と、前記レンズアレイの近傍に配置され温度を検知する温度センサーと、前記温度センサーにより検知された温度に基づいて、前記複数のレンズのすべての光軸の移動量に応じて前記撮像領域において生成された撮像信号を補正する温度補償/撮像信号補正部とを備えている。   The imaging apparatus disclosed in Patent Document 1 is provided with a lens array including a plurality of lenses and a one-to-one correspondence with the plurality of lenses, and receives light substantially perpendicular to the optical axis direction of the corresponding lenses. A plurality of imaging regions each having a surface; a temperature sensor disposed in the vicinity of the lens array for detecting temperature; and a movement amount of all optical axes of the plurality of lenses based on the temperature detected by the temperature sensor And a temperature compensation / imaging signal correction unit that corrects the imaging signal generated in the imaging region according to the above.

特許第4264464号明細書Japanese Patent No. 4264464

ところで、撮像装置には、ピントを自動的に合わるためのオートフォーカス機能や、焦点距離を可変する変倍機能(ズーム機能)等を備えるものもある。このオートフォーカス機能は、ピント合わせ(合焦)のための光学素子を光軸方向に沿って移動させることによって実行され、また、前記変倍機能は、変倍のための光学素子を光軸方向に沿って移動させることによって実行される。したがって、このような機能を備える撮像装置は、所定の光学素子を駆動する駆動機構を備えており、この駆動機構は、一般に、「ガタ」や「遊び」等の不安定要素を含む。また、プラスチック等の樹脂材料で形成された樹脂材料製部品が用いられている場合には、その弾性変形も前記不安定要素となる。このような不安定要素を持つ撮像装置は、設計の際に標準的な使用状態として設定した標準状態での姿勢(基準姿勢)から変化すると、駆動機構に作用する重力の方向も標準状態での方向と異なるため、この自機の姿勢変化および前記不安定要素に起因して、前記光学素子は、光軸に対して傾いたり(チルトが生じたり)、光軸を法線とする平面内においてその本来の位置からずれたり等する。この結果、温度変化に伴う劣化を補正したとしても、撮像装置によって形成された画像が劣化してしまう。   Incidentally, some imaging apparatuses include an autofocus function for automatically focusing, a zooming function (zoom function) for changing the focal length, and the like. This autofocus function is executed by moving an optical element for focusing (focusing) along the optical axis direction, and the zooming function moves the optical element for zooming in the optical axis direction. It is executed by moving along. Therefore, an imaging apparatus having such a function includes a drive mechanism that drives a predetermined optical element, and this drive mechanism generally includes unstable elements such as “backlash” and “play”. In addition, when a resin material part made of a resin material such as plastic is used, its elastic deformation also becomes the unstable element. When an imaging device having such an unstable element changes from the standard posture (reference posture) set as a standard use state at the time of design, the direction of gravity acting on the drive mechanism is also in the standard state. The optical element is inclined with respect to the optical axis (tilt is generated) due to the change in the attitude of the aircraft and the unstable element. It may deviate from its original position. As a result, even if the deterioration due to the temperature change is corrected, the image formed by the imaging device is deteriorated.

特に、複数の撮像光学系(個眼)を2次元アレイ状に配列したアレイレンズ1002を備えたレンズユニットの場合では、図11(B)に示すように、アレイレンズ1002から撮像素子の受光面1003(実線はチルトが0の場合の受光面を示し、破線はチルトが有る場合の受光面を示す)までの距離がチルトによって個眼の配列位置に応じて個眼ごとに異なることになるため、チルトが単眼のレンズでは無視できるような微少量であっても、個眼によっては無視できずに、光学像の画像の劣化が大きくなる。ずなわち、図11(A)に示す単眼の光学素子1001では、光学性能の低下は、画像周辺のみで生じるが、図11(B)に示すアレイレンズ1002では、アレイレンズ1002の周辺に位置する個眼の光学性能は、略完全に低下してしまい、その画像全体が劣化してしまう。   In particular, in the case of a lens unit including an array lens 1002 in which a plurality of imaging optical systems (single eyes) are arranged in a two-dimensional array, as shown in FIG. 11B, the light receiving surface of the imaging device from the array lens 1002 The distance to 1003 (the solid line indicates the light receiving surface when the tilt is 0, and the broken line indicates the light receiving surface when the tilt is present) varies depending on the individual eye according to the arrangement position of the individual eyes due to the tilt. Even if the tilt is so small that it can be ignored by a monocular lens, it cannot be ignored depending on the individual eye, and the deterioration of the optical image becomes large. In other words, in the monocular optical element 1001 shown in FIG. 11A, the optical performance degradation occurs only in the periphery of the image, but in the array lens 1002 shown in FIG. The optical performance of a single eye is almost completely reduced, and the entire image is deteriorated.

また、アレイレンズにおける各個眼のレンズは、一般に、小さいため、位置ずれが単眼のレンズでは無視できるような微少量であっても、無視できない。   In addition, since each individual lens in the array lens is generally small, even a small amount of positional deviation that can be ignored with a monocular lens cannot be ignored.

前記特許文献1に開示された撮像装置は、温度変化に伴う画像の劣化を補正できるが、このような姿勢変化および不安定要素に伴う画像の劣化を考慮しておらず、補正できない。   The image pickup apparatus disclosed in Patent Document 1 can correct image degradation due to temperature changes, but cannot take correction because it does not take into account such posture changes and image degradation due to unstable elements.

本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる撮像装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to provide an unstable element of a drive mechanism while suppressing deterioration of an image due to a temperature change even if the attitude change of the aircraft occurs. It is an object of the present invention to provide an imaging device that can suppress accompanying image degradation.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる撮像装置は、複数の撮像光学系を持つアレイレンズと、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系に対応し、前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面にそれぞれ結像された被写体の各光学像をそれぞれ撮像する複数の撮像部と、前記アレイレンズを支持し、所定の軸の軸方向に沿って前記アレイレンズを移動させる駆動機構部と、前記アレイレンズの温度を検出するための温度検出部と、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準として設定された基準温度で前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための、予め与えられた温度補正データを、前記温度検出部で検出された前記アレイレンズの温度に基づいて用いることで、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して前記被写体の各光学像の各画像を形成する画像形成部と、前記アレイレンズの姿勢を検出するための姿勢検出部と、前記姿勢検出部で検出した前記アレイレンズの姿勢に基づいて、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正する補正データ修正部とを備えることを特徴とする。   As a result of various studies, the present inventor has found that the above object is achieved by the present invention described below. That is, an imaging apparatus according to an aspect of the present invention corresponds to an array lens having a plurality of imaging optical systems and the plurality of imaging optical systems in the array lens, and each imaging surface is provided by each of the plurality of imaging optical systems. A plurality of image pickup units for picking up each optical image of the imaged subject; a drive mechanism unit for supporting the array lens and moving the array lens along an axial direction of a predetermined axis; and the array lens A temperature detection unit for detecting the temperature of the object, and each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems in the array lens at a reference temperature set as a reference, the array lens A predetermined temperature for correcting each of the plurality of image pickup optical systems in the image pickup surface to be an optical image of the subject. By using positive data based on the temperature of the array lens detected by the temperature detector, each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems in the array lens is obtained. Based on the orientation of the array lens detected by the orientation detection unit, an orientation detection unit for detecting the orientation of the array lens, an image forming unit that corrects and forms each image of each optical image of the subject And a correction data correction unit for correcting the temperature correction data used by the image forming unit.

このような撮像装置では、アレイレンズにおける複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準として設定された基準温度で前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための温度補正データが予め用意され、画像を形成する際に、前記温度補正データを温度検出部で検出されたアレイレンズの温度に基づいて用いることで、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像が補正される。このため、上記撮像装置は、温度変化に伴う画像の劣化を抑制できる。   In such an imaging apparatus, each of the plurality of imaging optical systems in the array lens is obtained by using each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems in the array lens at a reference temperature set as a reference. Temperature correction data for correcting each object to be imaged on each imaging surface is prepared in advance, and when the image is formed, the temperature correction data is detected by the temperature detection unit. By using based on the temperature of the array lens, each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems in the array lens is corrected. For this reason, the said imaging device can suppress degradation of the image accompanying a temperature change.

ここで、自機の姿勢変化に伴ってアレイレンズの姿勢が変化すると、上述したように、温度変化に伴う劣化を補正したとしても、撮像装置によって形成された画像が劣化してしまう。しかしながら、上記撮像装置は、前記温度補正データを使用する際に、姿勢検出部で検出されたアレイレンズの姿勢に基づいて温度補正データが修正される。   Here, if the attitude of the array lens changes with the attitude change of the own apparatus, as described above, the image formed by the imaging apparatus deteriorates even if the deterioration due to the temperature change is corrected. However, when the image correction apparatus uses the temperature correction data, the temperature correction data is corrected based on the attitude of the array lens detected by the attitude detection unit.

したがって、上記撮像装置は、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構部の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる。   Therefore, the image pickup apparatus can also suppress image deterioration due to unstable elements of the drive mechanism section while suppressing image deterioration due to temperature change even if the attitude change of the own device occurs.

また、他の一態様では、上述の撮像装置において、前記補正データ修正部は、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを、基準として設定された基準姿勢で前記画像形成部によって使用される温度補正データになるように修正するための、予め与えられた修正データを、前記姿勢検出部で検出された姿勢に基づいて用いることで、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正し、前記修正データは、前記基準姿勢からの姿勢変化に起因して光学像に生じる形状歪みを修正する歪み修正データを含むことを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described imaging device, the correction data correction unit is used by the image forming unit with the temperature correction data used by the image forming unit in a reference posture set as a reference. The temperature correction data used by the image forming unit is used based on the posture detected by the posture detection unit. The correction data includes distortion correction data for correcting a shape distortion generated in the optical image due to a posture change from the reference posture.

このような撮像装置では、歪み修正データが事前に用意されているので、前記姿勢検出部で検出された姿勢に応じて修正データを選択すればよく、温度補正データを修正する演算が不要となり、容易に温度補正データを修正できる。   In such an imaging apparatus, since distortion correction data is prepared in advance, it is only necessary to select correction data according to the posture detected by the posture detection unit, and an operation for correcting the temperature correction data becomes unnecessary. Temperature correction data can be easily corrected.

また、他の一態様では、上述の撮像装置において、前記補正データ修正部は、前記姿勢検出部で検出された姿勢に基づいて前記歪み修正データを用いる適用度合いを変化させて用いることで、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正することを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described imaging device, the correction data correction unit changes the application degree using the distortion correction data based on the posture detected by the posture detection unit, The temperature correction data used by the image forming unit is corrected.

このような撮像装置は、前記姿勢検出部で検出された姿勢に応じて適用度合いを変化させればよく、容易に温度補正データを修正できる。   In such an imaging apparatus, the degree of application may be changed in accordance with the posture detected by the posture detector, and the temperature correction data can be easily corrected.

また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記修正データは、前記複数の撮像光学系のうちの少なくとも2個の撮像光学系に対して予め与えられていることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described imaging devices, the correction data is previously given to at least two imaging optical systems of the plurality of imaging optical systems.

このような撮像装置は、少なくとも2個の撮像光学系に対する修正データで良いので、少ない記憶容量で修正データの記憶が可能となる。なお、修正データが予め与えられていない撮像光学系に対する修正データは、予め与えられている前記修正データから補間される。   Since such an imaging apparatus may be correction data for at least two imaging optical systems, the correction data can be stored with a small storage capacity. The correction data for the imaging optical system to which correction data is not given in advance is interpolated from the correction data given in advance.

また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記駆動機構部は、前記アレイレンズを前記所定の軸の軸方向に沿ってガイドするように前記アレイレンズを片持ちで支持する支持機構と、前記所定の軸の軸方向に沿って前記アレイレンズを移動させるための駆動部とを備えることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described imaging devices, the drive mechanism unit supports the array lens in a cantilever manner so as to guide the array lens along the axial direction of the predetermined axis. And a drive unit for moving the array lens along the axial direction of the predetermined axis.

このような撮像装置は、アレイレンズを片持ちで支持するので、姿勢変化および不安定要素に起因して、前記チルトが生じ易く、また、前記位置ずれが生じ易い。したがって、このような撮像装置は、効果的に、画像の劣化を抑制できる。   Since such an imaging apparatus supports the array lens in a cantilever manner, the tilt is likely to occur and the positional deviation is likely to occur due to posture change and unstable elements. Therefore, such an imaging apparatus can effectively suppress image deterioration.

また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記温度補正データは、前記基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる形状の歪みを補正する歪み補正データおよび前記基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる前記各撮像光学系の位置ずれを補正する位置ずれ補正データのうちの少なくとも一方を含むことを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described imaging devices, the temperature correction data is obtained from distortion correction data for correcting distortion of a shape generated in an optical image due to a temperature change from the reference temperature, and the reference temperature. It includes at least one of positional deviation correction data for correcting the positional deviation of each imaging optical system that occurs in a plane orthogonal to the predetermined axis due to the temperature change.

このような撮像装置は、前記基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる形状の歪みを補正して画像の劣化を抑制できる。また、このような撮像装置は、前記基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる前記各撮像光学系の位置ずれを補正して画像の劣化を抑制できる。   Such an image pickup apparatus can correct image distortion caused by a temperature change from the reference temperature and suppress deterioration of the image. In addition, such an imaging apparatus can suppress image degradation by correcting a positional shift of each imaging optical system that occurs in a plane orthogonal to the predetermined axis due to a temperature change from the reference temperature.

また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記姿勢検出部は、前記アレイレンズに作用する重力の方向を検出するための重力方向検出部と、前記重力方向検出部で検出した前記重力の方向に基づいて、前記アレイレンズの姿勢を求める姿勢演算部とを備えることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described imaging devices, the posture detection unit detects the direction of gravity acting on the array lens, and the gravity direction detection unit detects the gravity direction detection unit. And an attitude calculation unit that determines the attitude of the array lens based on the direction of gravity.

このような撮像装置は、重力の方向を検出することで、アレイレンズの姿勢を求めることができ、より正確に温度補正データを修正できる。   Such an imaging apparatus can determine the orientation of the array lens by detecting the direction of gravity, and can correct temperature correction data more accurately.

また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記姿勢検出部は、前記アレイレンズの角速度を検出するための角速度検出部と、前記角速度検出部で検出した前記角速度に基づいて、前記アレイレンズの傾きを前記アレイレンズの姿勢として求める姿勢演算部とを備えることを特徴とする。   According to another aspect, in the above-described imaging devices, the posture detection unit is configured to detect the angular velocity of the array lens based on the angular velocity detection unit and the angular velocity detected by the angular velocity detection unit. A posture calculating unit that obtains the tilt of the array lens as the posture of the array lens.

このような撮像装置は、角速度を検出することで、アレイレンズの傾きを求めることができ、温度補正データを修正できる。   Such an imaging apparatus can determine the tilt of the array lens by detecting the angular velocity, and can correct the temperature correction data.

また、他の一態様では、これら上述の撮像装置において、前記姿勢検出部は、前記複数の撮像光学系のうちの少なくとも2個以上の撮像光学系によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像に基づいて、前記アレイレンズの傾きを前記アレイレンズの姿勢として検出することを特徴とする。   Further, in another aspect, in the above-described imaging devices, the posture detection unit includes each of the subjects imaged on each imaging surface by at least two or more imaging optical systems of the plurality of imaging optical systems. The tilt of the array lens is detected as the attitude of the array lens based on each image of the optical image.

このような撮像装置は、前記被写体の光学像の画像に基づいて、前記アレイレンズの傾きを検出するので、別途、センサーを必要としない。   Such an imaging apparatus detects the tilt of the array lens based on the image of the optical image of the subject, and therefore does not require a separate sensor.

本発明にかかる撮像装置は、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる。   The image pickup apparatus according to the present invention can suppress image deterioration due to unstable elements of the drive mechanism while suppressing image deterioration due to temperature change even if the attitude change of the own device occurs.

第1実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。It is a figure which shows the structural structure of the imaging device in 1st Embodiment. 前記撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the said imaging device. 温度変化に起因して光学像の輪郭形状が変化する場合における温度補正データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the temperature correction data in case the outline shape of an optical image changes resulting from a temperature change. 温度変化に起因して光学像の位置ずれが生じる場合における温度補正データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the temperature correction data in case the position shift of an optical image arises due to a temperature change. 姿勢変化に起因して光学像の輪郭形状が変化する場合における修正データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction data in case the outline shape of an optical image changes resulting from an attitude | position change. 姿勢変化に起因して光学像の位置ずれが生じる場合における修正データを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the correction data in case the position shift of an optical image arises due to an attitude | position change. 第2実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。It is a figure which shows the structural structure of the imaging device in 2nd Embodiment. 第3実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。It is a figure which shows the structural structure of the imaging device in 3rd Embodiment. 第3態様の姿勢検出部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attitude | position detection part of a 3rd aspect. 第4態様の姿勢検出部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attitude | position detection part of a 4th aspect. 単眼の場合におけるチルトの影響と、複眼の場合におけるチルトの影響とを比較説明するための図である。It is a figure for comparing and explaining the influence of the tilt in the case of a single eye and the influence of the tilt in the case of a compound eye.

以下、本発明にかかる実施の一形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。また、本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。   Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the structure which attached | subjected the same code | symbol in each figure shows that it is the same structure, The description is abbreviate | omitted suitably. Further, in this specification, when referring generically, it is indicated by a reference symbol without a suffix, and when referring to an individual configuration, it is indicated by a reference symbol with a suffix.

本実施形態における撮像装置Iは、複数の撮像光学系を持つアレイレンズを備え、前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面(各受光面)上にそれぞれ結像された物体(被写体)の各光学像をそれぞれ撮像し、前記各光学像に応じた電気的な各画像信号(または各画像データ)をそれぞれ生成する装置である。撮像装置Iは、静止画の画像信号(または画像データ)を生成して良く、および/または、動画の画像信号(または画像データ)を生成して良い。なお、Aおよび/またはBは、AおよびBのうちの少なくとも一方を意味する。そして、本実施形態における撮像装置Iは、前記被写体の画像を形成する際に、温度補正データで前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像が補正される。さらに、本実施形態における撮像装置Iは、前記温度補正データを用いて補正する際に、自機の姿勢変化および不安定要素に伴って生じるアレイレンズの姿勢に基づいて、前記温度補正データを修正する。したがって、このような本実施形態における撮像装置Iは、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、駆動機構の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる。以下、このような撮像装置Iの各態様を順に説明する。   The imaging apparatus I according to the present embodiment includes an array lens having a plurality of imaging optical systems, and each object (subject) imaged on each imaging surface (each light receiving surface) by each of the plurality of imaging optical systems. It is an apparatus that captures optical images and generates electrical image signals (or image data) corresponding to the optical images. The imaging apparatus I may generate a still image signal (or image data) and / or a moving image signal (or image data). A and / or B means at least one of A and B. Then, when forming the image of the subject, the imaging apparatus I according to the present embodiment forms each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems in the array lens with temperature correction data. Is corrected. Furthermore, the imaging apparatus I according to the present embodiment corrects the temperature correction data based on the attitude change of the own apparatus and the attitude of the array lens caused by an unstable element when the correction is performed using the temperature correction data. To do. Therefore, the imaging apparatus I according to the present embodiment can suppress image degradation due to unstable elements of the drive mechanism while suppressing image degradation due to a temperature change even if the posture of the device itself changes. . Hereinafter, each aspect of the imaging apparatus I will be described in order.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。図1(A)は、平面図であり、図1(B)は、光軸と重力の方向とを一致させて撮像装置Iaを置いた状態でのアレイレンズの姿勢である基準姿勢での側面図であり、図1(C)は、光軸に直交する方向であって支持機構の片持ち側から重力が作用した場合における側面図である。図1(B)は、図示するXYZ直交座標系におけるY方向から見た場合の側面図である。XYZ直交座標系は、例えば、後述するアレイレンズ11における各個眼の配列方向に沿ってX方向およびY方向が設定され、これらX方向およびY方向それぞれに直交する方向にZ方向が設定される。以下、X方向、Y方向およびZ方向を適宜に用いて撮像装置Iの構成を説明する。なお、+X方向は、アレイレンズ11におけるX方向に沿った他方端から一方端に向かう方向であり、−X方向は、アレイレンズ11におけるX方向に沿った一方端から他方端に向かう方向であり、+Y方向は、アレイレンズ11におけるY方向に沿った他方端から一方端に向かう方向であり、−Y方向は、アレイレンズ11におけるY方向に沿った一方端から他方端に向かう方向であり、+Z方向は、アレイレンズ11が撮像部5から離れる方向であり、−Z方向は、アレイレンズ11が撮像部5に近づく方向である。図2は、前記撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。図3は、温度変化に起因して光学像の輪郭形状が変化する場合における温度補正データを説明するための図である。図3(A)は、アレイレンズ11の正面図であり、図3(B)は、傾いたアレイレンズ11と撮像部5の撮像面との間の距離の変化を説明するための図であり、図3(C)は、温度補正データを説明するための図である。図4は、温度変化に起因して光学像の位置ずれが生じる場合における温度補正データを説明するための図である。図4(A)は、撮像部5の撮像面に対するアレイレンズ11の位置ずれを説明するための図であり、図4(B)は、温度補正データを説明するための図である。図5は、姿勢変化に起因して光学像の輪郭形状が変化する場合における修正データを説明するための図である。図6は、姿勢変化に起因して光学像の位置ずれが生じる場合における修正データを説明するための図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a structural configuration of the imaging apparatus according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a side view in a reference posture that is the posture of the array lens in a state where the imaging device Ia is placed with the optical axis and the direction of gravity aligned. FIG. 1C is a side view in the case where gravity is applied from the cantilever side of the support mechanism in the direction orthogonal to the optical axis. FIG. 1B is a side view when viewed from the Y direction in the illustrated XYZ orthogonal coordinate system. In the XYZ orthogonal coordinate system, for example, the X direction and the Y direction are set along the arrangement direction of each eye in the array lens 11 described later, and the Z direction is set in a direction orthogonal to the X direction and the Y direction. Hereinafter, the configuration of the imaging apparatus I will be described using the X direction, the Y direction, and the Z direction as appropriate. The + X direction is a direction from the other end along the X direction in the array lens 11 toward one end, and the −X direction is a direction from the one end along the X direction in the array lens 11 toward the other end. , + Y direction is a direction from the other end along the Y direction in the array lens 11 toward one end, and -Y direction is a direction from the one end along the Y direction in the array lens 11 toward the other end, The + Z direction is a direction in which the array lens 11 is separated from the imaging unit 5, and the −Z direction is a direction in which the array lens 11 approaches the imaging unit 5. FIG. 2 is a block diagram illustrating an electrical configuration of the imaging apparatus. FIG. 3 is a diagram for explaining temperature correction data when the contour shape of the optical image changes due to a temperature change. FIG. 3A is a front view of the array lens 11, and FIG. 3B is a diagram for explaining a change in the distance between the tilted array lens 11 and the imaging surface of the imaging unit 5. FIG. 3C is a diagram for explaining temperature correction data. FIG. 4 is a diagram for explaining temperature correction data in a case where the optical image is displaced due to a temperature change. 4A is a diagram for explaining the positional deviation of the array lens 11 with respect to the imaging surface of the imaging unit 5, and FIG. 4B is a diagram for explaining the temperature correction data. FIG. 5 is a diagram for explaining correction data when the contour shape of an optical image changes due to a change in posture. FIG. 6 is a diagram for explaining correction data in the case where the optical image is displaced due to the posture change.

第1実施形態における撮像装置Iaは、例えば、図1および図2に示すように、アレイレンズ11を含む光学部品1aと、支持機構2aと、支持部材3aと、駆動部4aと、複数の撮像部5と、温度検出部6と、重力方向検出部7aと、画像形成部82および姿勢演算部84aを含む制御処理部8aと、記憶部9とを備える。これら支持機構2aおよび駆動部4aは、駆動機構部を構成し、駆動機構部の一例である。これら重力方向検出部7aおよび姿勢演算部84aは、姿勢検出部を構成し、姿勢検出部の一例である。またこれら光学部品1a、支持機構2a、支持部材3aおよび駆動部4aは、撮像部5の受光面上に物体の光学像を結像するレンズユニットを構成する。   As shown in FIGS. 1 and 2, for example, the imaging apparatus Ia according to the first embodiment includes an optical component 1a including an array lens 11, a support mechanism 2a, a support member 3a, a drive unit 4a, and a plurality of imaging units. Unit 5, temperature detection unit 6, gravity direction detection unit 7 a, control processing unit 8 a including image forming unit 82 and posture calculation unit 84 a, and storage unit 9. The support mechanism 2a and the drive unit 4a constitute a drive mechanism unit and are an example of the drive mechanism unit. The gravitational direction detection unit 7a and the attitude calculation unit 84a constitute an attitude detection unit and are an example of an attitude detection unit. The optical component 1 a, the support mechanism 2 a, the support member 3 a, and the drive unit 4 a constitute a lens unit that forms an optical image of an object on the light receiving surface of the imaging unit 5.

支持機構2aは、光学部品1aを支持するための部材である。支持部材2aは、例えば、本実施形態では、光学部品1aを所定の軸の軸方向に沿ってガイドするように光学部品1aを片持ちで弾性支持する平行ばね部材2aである。前記所定の軸は、例えば、前記レンズユニットの光軸や撮像部5の光軸等である。この平行ばね部材2aは、一方向(図1に示す例ではX方向)に長尺な1対(2個)のばね部材を備え、これら1対のばね部材がその長尺な方向(延伸方向)で互いに平行となるように、その長尺な方向と直交する方向で離間して配置されて構成される。このような平行ばね部材2aは、例えば、1対の板バネで構成される。また例えば、平行ばね部材2aは、1対のサスペンションワイヤで構成される。このように平行ばね部材2aは、平行な2個の1対なばね部材で機能するが、本実施形態では、光学部品1aに作用する駆動部4aによる駆動力および平行ばね部材2aによる付勢力の各力のバランスを考慮して、光学部品1aをY方向の両側から片持ちで弾性支持するように、平行ばね部材2aは、1組の第1および第2平行ばね部材21a、22aで構成されている。そして、第1平行ばね部材21aは、Z方向に所定の距離だけ離間してZ方向に平行となるように配置される、2個の1対の第11および第12ばね部材21a−1、21a−2を備えて構成され、これら第11および第12ばね部材21a−1、21a−2におけるX方向の各一方端部(第1平行ばね部材21aの一方端部)は、光学部品1aに連結され、これらのX方向の各他方端部(第1平行ばね部材21aの他方端部)は、支持部材3aに連結される。第2平行ばね部材22aは、Z方向に前記所定の距離だけ離間してX方向に平行となるように配置される、2個の1対の第21および第22ばね部材22a−1、22a−2を備えて構成され、これら第21および第22ばね部材22a−1、22a−2におけるX方向の各一方端部(第2平行ばね部材22aの一方端部)は、光学部品1aに連結され、これらのX方向の各他方端部(第2平行ばね部材22aの他方端部)は、支持部材3aに連結される。   The support mechanism 2a is a member for supporting the optical component 1a. In this embodiment, for example, the support member 2a is a parallel spring member 2a that elastically supports the optical component 1a in a cantilever manner so as to guide the optical component 1a along the axial direction of a predetermined axis. The predetermined axis is, for example, the optical axis of the lens unit or the optical axis of the imaging unit 5. The parallel spring member 2a includes a pair of (two) spring members that are long in one direction (X direction in the example shown in FIG. 1), and the pair of spring members is in the long direction (extension direction). ) And are arranged so as to be separated from each other in a direction orthogonal to the long direction so as to be parallel to each other. Such a parallel spring member 2a is composed of a pair of leaf springs, for example. Further, for example, the parallel spring member 2a is constituted by a pair of suspension wires. Thus, the parallel spring member 2a functions as a pair of two parallel spring members, but in this embodiment, the driving force by the driving portion 4a acting on the optical component 1a and the urging force by the parallel spring member 2a are applied. The parallel spring member 2a is composed of a pair of first and second parallel spring members 21a and 22a so as to elastically support the optical component 1a in a cantilevered manner from both sides in the Y direction in consideration of the balance of each force. ing. The first parallel spring member 21a is disposed so as to be parallel to the Z direction by being separated by a predetermined distance in the Z direction, and a pair of eleventh and twelfth spring members 21a-1, 21a. -2 and one end of each of the eleventh and twelfth spring members 21a-1 and 21a-2 in the X direction (one end of the first parallel spring member 21a) is connected to the optical component 1a. Each other end portion in the X direction (the other end portion of the first parallel spring member 21a) is coupled to the support member 3a. The second parallel spring member 22a is arranged so as to be parallel to the X direction and spaced apart from the predetermined distance in the Z direction by two pairs of 21st and 22nd spring members 22a-1, 22a-. 2 and one end of each of the 21st and 22nd spring members 22a-1 and 22a-2 in the X direction (one end of the second parallel spring member 22a) is connected to the optical component 1a. Each of the other end portions in the X direction (the other end portion of the second parallel spring member 22a) is connected to the support member 3a.

光学部品1aは、支持機構(本実施形態では平行ばね部材)2aによって弾性支持され、物体の光学像を撮像部5の受光面(撮像面)上に結像するために、アレイレンズ11を含む部品である。より具体的には、光学部品1aは、平面視にて矩形形状(正方形を含む)のアレイレンズ11と、レンズ保持枠12aとを備える。なお、光学部品1aは、駆動部4aの駆動力を直接的にアレイレンズ11に伝達するように構成されてもよいが、本実施形態では、光学部品1aは、前記駆動力をレンズ保持枠12aに伝達するように構成されており、上述のように、アレイレンズ11とレンズ保持枠12aとを備えている。   The optical component 1a is elastically supported by a support mechanism (parallel spring member in this embodiment) 2a, and includes an array lens 11 to form an optical image of an object on a light receiving surface (imaging surface) of the imaging unit 5. It is a part. More specifically, the optical component 1a includes an array lens 11 having a rectangular shape (including a square) in plan view and a lens holding frame 12a. The optical component 1a may be configured to directly transmit the driving force of the driving unit 4a to the array lens 11, but in this embodiment, the optical component 1a transmits the driving force to the lens holding frame 12a. As described above, the array lens 11 and the lens holding frame 12a are provided.

アレイレンズ11は、線形独立な2方向、より具体的には互いに直交するX方向およびY方向の2方向に2次元マトリクス状に配列された複数の撮像光学系111を備える。これら複数の撮像光学系111は、それぞれ、物体の光学像を撮像部5の受光面上に結像するために、1または複数の光学レンズを光軸に沿って含む部品である。複数の撮像光学系111は、この図1に示す例では、各光軸が互いに略平行となるように、配列される。したがって、複数の撮像光学系111を介して物体の各光学像を撮像する複数の撮像部5は、それぞれ、視差だけ互いに異なるが略同じ被写体を写した画像信号を生成することになる。図1に示す例では、アレイレンズ11は、4行4列に2次元マトリクス状に配列された16個の撮像光学系111−11〜111−44を備える。なお、撮像光学系111の個数は、これに限定されるものではなく、また、光軸に関し、必ずしも全ての撮像光学系111が平行である必要はない。   The array lens 11 includes a plurality of imaging optical systems 111 arranged in a two-dimensional matrix in two linearly independent directions, more specifically, in two directions of the X direction and the Y direction orthogonal to each other. Each of the plurality of imaging optical systems 111 is a component that includes one or more optical lenses along the optical axis in order to form an optical image of an object on the light receiving surface of the imaging unit 5. In the example shown in FIG. 1, the plurality of imaging optical systems 111 are arranged so that the optical axes are substantially parallel to each other. Therefore, the plurality of imaging units 5 that capture the respective optical images of the object via the plurality of imaging optical systems 111 respectively generate image signals that represent substantially the same subjects that differ from each other only by the parallax. In the example shown in FIG. 1, the array lens 11 includes 16 imaging optical systems 111-11 to 111-44 arranged in a two-dimensional matrix in four rows and four columns. Note that the number of the imaging optical systems 111 is not limited to this, and all the imaging optical systems 111 are not necessarily parallel with respect to the optical axis.

レンズ保持枠12aは、アレイレンズ11を保持するための部材である。レンズ保持枠12aは、例えば、アレイレンズ11の外形形状に応じた形状の貫通開口を形成した短高の筒状部材である。図1示す例では、アレイレンズ11の外形形状が矩形形状であることから、レンズ保持枠12aは、平面視にて、矩形形状の貫通開口を有し、矩形形状の外形形状を有する筒状部材である。アレイレンズ11は、レンズ保持枠12aの前記貫通開口に嵌め込まれて例えば接着剤等によって固定される。レンズ保持枠12aは、支持機構2aの一方端部を取り付けるための第1ばね取付部121aを備える。より具体的には、本実施形態では、図1に示すように、光学部品1aをその両側から1組(1対のばね部材を1個として2個)の第1および第2平行ばね部材21a(21a−1、21a−2)、22a(22a−1、22a−2)によって片持ちで弾性支持するため、これに応じて第1ばね取付部121aは、2個の第11ばね取付部121a−1および第12ばね取付部121a−2で構成される。これら1対の第11および第12ばね取付部121a−1、121a−2は、外方向の+Y方向および−Y方向それぞれに延びる各角柱形状で、前記貫通開口を介して互いに対向するように、レンズ保持枠12aにおける互いに対向する各外周側面(Y方向の両端それぞれに位置する各外周側面)のX方向の一方端の各位置に、それぞれ形成されている。角柱形状の第1ばね取付部121aにおける上下面(1対の第11および第12ばね取付部121a−1、121a−2における各上下面)は、1組の平行ばね部材2aの一方端部(1組の第1および第2平行ばね部材21a、22aの各一方端部)を取り付けるための取付面であり、したがって、第1ばね取付部121aのZ方向の長さは、平行ばね部材2aにおける第11ばね部材21a−1と第12ばね部材21a−2とのZ方向の距離(第21ばね部材22a−1と第22ばね部材22a−2とのZ方向の距離)に対応した長さである。なお、レンズ保持枠12aは、係合突起部122aを備えるが、この係合突起部122aは、後に、説明される。   The lens holding frame 12 a is a member for holding the array lens 11. The lens holding frame 12a is, for example, a short and high tubular member in which a through opening having a shape corresponding to the outer shape of the array lens 11 is formed. In the example shown in FIG. 1, since the outer shape of the array lens 11 is a rectangular shape, the lens holding frame 12a has a rectangular through-opening in a plan view and has a rectangular outer shape. It is. The array lens 11 is fitted into the through-opening of the lens holding frame 12a and fixed by, for example, an adhesive. The lens holding frame 12a includes a first spring attachment portion 121a for attaching one end portion of the support mechanism 2a. More specifically, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, a pair of optical components 1a from the both sides thereof (two sets of one pair of spring members) are first and second parallel spring members 21a. (21a-1, 21a-2) and 22a (22a-1, 22a-2) are cantilevered and elastically supported, and accordingly, the first spring mounting portion 121a has two eleventh spring mounting portions 121a. -1 and a twelfth spring mounting portion 121a-2. The pair of eleventh and twelfth spring mounting portions 121a-1 and 121a-2 are prismatic shapes extending in the + Y direction and the -Y direction, respectively, and facing each other through the through-opening. The lens holding frame 12a is formed at each position on one end in the X direction on each outer peripheral side surface (each outer peripheral side surface located on each end in the Y direction) facing each other. The upper and lower surfaces (the upper and lower surfaces of the pair of eleventh and twelfth spring mounting portions 121a-1 and 121a-2) of the first prism mounting portion 121a having a prism shape are one end portions of a pair of parallel spring members 2a ( 1 side of each set of first and second parallel spring members 21a and 22a). Therefore, the length of the first spring mounting portion 121a in the Z direction is equal to that of the parallel spring member 2a. A length corresponding to the distance in the Z direction between the eleventh spring member 21a-1 and the twelfth spring member 21a-2 (the distance in the Z direction between the twenty-first spring member 22a-1 and the twenty-second spring member 22a-2). is there. The lens holding frame 12a includes an engagement protrusion 122a. The engagement protrusion 122a will be described later.

支持部材3aは、支持機構2aを支持するための部材である。本実施形態では、支持機構2aが1組の第1および第2平行ばね部材21a、22aであるので、支持部材3aは、第1および第2平行ばね部材21a、22aにおける各他方端部が取り付けられて第1および第2平行ばね部材21a、22aを支持している。より具体的には、図1に示す例では、支持部材3aは、基部31と、第2ばね取付部32aとを備える。   The support member 3a is a member for supporting the support mechanism 2a. In this embodiment, since the support mechanism 2a is a pair of first and second parallel spring members 21a and 22a, the other end of each of the first and second parallel spring members 21a and 22a is attached to the support member 3a. Thus, the first and second parallel spring members 21a and 22a are supported. More specifically, in the example illustrated in FIG. 1, the support member 3 a includes a base portion 31 and a second spring attachment portion 32 a.

基部31は、矩形形状の外形形状を有した板状の部材である。基部31の略中央領域には、光学部品1aのアレイレンズ11を透過した光学像の各光束を受光する撮像部5を取り付けるための取付領域となっている。   The base 31 is a plate-like member having a rectangular outer shape. A substantially central region of the base 31 is an attachment region for attaching the imaging unit 5 that receives each light beam of the optical image transmitted through the array lens 11 of the optical component 1a.

第2ばね取付部32aは、平行ばね部材2aの他方端部を取り付けるための部材である。より具体的には、本実施形態では、上述したように、光学部品1aを1組(前記2個)の第1および第2平行ばね部材21a(21a−1、21a−2)、22a(22a−1、22a−2)によって片持ちで弾性支持するため、これに応じて第2ばね取付部32aは、2個の第21ばね取付部32a−1および第22ばね取付部32a−2で構成される。これら1対の第21および第22ばね取付部32a−1、32a−2は、上方向の+Z方向に延びる各角柱形状で、第2ばね取付部32aに取り付けられた1組の平行ばね部材21a、22aを介して光学部品1aを弾性支持した場合にアレイレンズ11を透過した各光学像の光束が基部31の前記取付領域に到達できる配設位置であって、レンズ保持枠12aにおけるX方向の他方端に位置する外周側面の外側近傍の配設位置(図1に示す例では矩形形状の基部31の一方主面におけるX方向の他方端の位置)に、基部31の一方主面から略垂直に立設するように基部31に、それぞれ形成されている。そして、1対の第21および第22ばね取付部32a−1、32a−2は、平行ばね部材2aの他方端部(1組の第1および第2平行ばね部材21a、22aの各他方端部)を取り付けるための取付面を形成するために、平行ばね部材2aにおける第11ばね部材21a−1と第12ばね部材21a−2とのZ方向の距離(第21ばね部材22a−1と第22ばね部材22a−2とのZ方向の距離)に対応した長さを持つ角柱形状の突部を備える。この角柱形状の突部における上下面(1対の第21および第22ばね取付部32a−1、32a−2における各突部の各上下面)が、平行ばね部材2aの他方端部(1組の第1および第2平行ばね部材21a、22aの各他方端部)を取り付けるための取付面となる。なお、図1に示す例では、第2ばね取付部32aは、1対の第21および第22ばね取付部32a−1、32a−2で構成されたが、第2ばね取付部32aは、上方向の+Z方向に延びるとともにY方向にも延びる各角柱形状で、第2ばね取付部32aに取り付けられた1組の平行ばね部材21a、22aを介して光学部品1aを弾性支持した場合にアレイレンズ11を透過した各光学像の光束が基部31の前記取付領域に到達できる配設位置であって、レンズ保持枠12aにおける+X方向の他方端に位置する外周側面の外側近傍の配設位置に、基部31の一方主面から略垂直に立設するように基部31に、形成された、1個の突条部材で構成されても良い。   The second spring attachment portion 32a is a member for attaching the other end of the parallel spring member 2a. More specifically, in the present embodiment, as described above, the optical component 1a includes a pair (the two pieces) of the first and second parallel spring members 21a (21a-1, 21a-2), 22a (22a). -1 and 22a-2), the second spring mounting portion 32a is composed of two 21st spring mounting portions 32a-1 and 22nd spring mounting portions 32a-2. Is done. The pair of 21st and 22nd spring attachment portions 32a-1 and 32a-2 are each a prismatic shape extending in the + Z direction, and a pair of parallel spring members 21a attached to the second spring attachment portion 32a. When the optical component 1a is elastically supported via 22a, 22a is an arrangement position where the light beam of each optical image transmitted through the array lens 11 can reach the mounting region of the base 31 in the X direction of the lens holding frame 12a. A substantially vertical position from the one main surface of the base 31 to the arrangement position near the outside of the outer peripheral side surface located at the other end (the position of the other end in the X direction on the one main surface of the rectangular base 31 in the example shown in FIG. 1) Each is formed on the base 31 so as to stand upright. The pair of 21st and 22nd spring mounting portions 32a-1 and 32a-2 are connected to the other end of the parallel spring member 2a (the other end of each pair of the first and second parallel spring members 21a and 22a). ) In the Z direction between the eleventh spring member 21a-1 and the twelfth spring member 21a-2 in the parallel spring member 2a (the twenty-first spring member 22a-1 and the twenty-second spring). A prismatic protrusion having a length corresponding to the distance in the Z direction with respect to the spring member 22a-2 is provided. The upper and lower surfaces (the upper and lower surfaces of the protrusions of the pair of 21st and 22nd spring mounting portions 32a-1 and 32a-2) of the prismatic protrusions are the other ends (one set) of the parallel spring member 2a. Of the first and second parallel spring members 21a and 22a). In the example shown in FIG. 1, the second spring mounting portion 32 a is composed of a pair of 21st and 22nd spring mounting portions 32 a-1 and 32 a-2. Array lens when the optical component 1a is elastically supported via a pair of parallel spring members 21a and 22a each having a prismatic shape that extends in the + Z direction and also extends in the Y direction. 11 is a disposition position at which the light beam of each optical image transmitted through 11 can reach the mounting region of the base 31, and is disposed near the outside of the outer peripheral side surface located at the other end in the + X direction of the lens holding frame 12a. The base 31 may be composed of a single protrusion member formed on the base 31 so as to stand substantially vertically from one main surface of the base 31.

このような構造を持つ光学部品1aおよび支持部材3aそれぞれに対し、第1および第2平行ばね部材21a、22aは、次のように連結されている。図1(B)に示すように、第2平行ばね部材22aの第21および第22ばね部材22a−1、22a−2におけるX方向の各一方端部は、第12ばね取付部121a−2の上下面それぞれに例えば接着剤等によって固定されることで、光学部品1aのレンズ保持枠12aにおけるY方向の他方端に位置する外周側面のX方向の一方端で光学部品1aに連結され、そして、第2平行ばね部材22aの第21および第22ばね部材22a−1、22a−2におけるX方向の他方端部は、第22ばね取付部32a−2における前記突部の上下面それぞれに例えば接着剤等によって固定されることで、支持部材3aに連結される。   The first and second parallel spring members 21a and 22a are connected to the optical component 1a and the support member 3a having such a structure as follows. As shown in FIG. 1 (B), each one end in the X direction of the 21st and 22nd spring members 22a-1 and 22a-2 of the second parallel spring member 22a is connected to the 12th spring mounting portion 121a-2. It is connected to the optical component 1a at one end in the X direction of the outer peripheral side surface located at the other end in the Y direction of the lens holding frame 12a of the optical component 1a by being fixed to each of the upper and lower surfaces by an adhesive or the like, and The other end in the X direction of the 21st and 22nd spring members 22a-1 and 22a-2 of the second parallel spring member 22a is, for example, an adhesive on each of the upper and lower surfaces of the protrusion in the 22nd spring mounting portion 32a-2. By being fixed by, etc., it is connected to the support member 3a.

同様に、第1平行ばね部材21aの第11および第12ばね部材21a−1、21a−2におけるX方向の各一方端部は、第11ばね取付部121a−1の上下面それぞれに例えば接着剤等によって固定されることで、光学部品1aのレンズ保持枠12aにおけるY方向の一方端に位置する外周側面のX方向の一方端で光学部品1aに連結され、そして、第1平行ばね部材21aの第11および第12ばね部材21a−1、21a−2におけるX方向の他方端部は、第21ばね取付部32a−1における前記突部の上下面それぞれに例えば接着剤等によって固定されることで、支持部材3aに連結される。   Similarly, one end of each of the eleventh and twelfth spring members 21a-1 and 21a-2 of the first parallel spring member 21a in the X direction is, for example, an adhesive on each of the upper and lower surfaces of the eleventh spring mounting portion 121a-1. Is fixed to the optical component 1a at one end in the X direction of the outer peripheral side surface located at one end in the Y direction of the lens holding frame 12a of the optical component 1a, and the first parallel spring member 21a The other end portions in the X direction of the eleventh and twelfth spring members 21a-1 and 21a-2 are fixed to the upper and lower surfaces of the protruding portion in the twenty-first spring mounting portion 32a-1, for example, by an adhesive or the like. , Connected to the support member 3a.

駆動部4aは、制御処理部8aに接続され、制御処理部8aの制御に従って、所定の軸の軸方向に沿って光学部品1aを移動させるための装置である。駆動部4aは、例えば、本実施形態では、前記光学部品1aに係合し、所定の軸の軸方向に沿って光学部品1aを移動させるためのアクチュエータ4aである。このようなアクチュエータ4aは、例えば、一方向に長尺な板状(帯状、リボン状、テープ状)の形状記憶合金(Shape Memory Alloy、以下、「SMA」と略記する。)を備えたSMAアクチュエータ、一方向に長尺な板状のバイメタルを備えたバイメタルアクチュエータ、および、一方向に長尺な板状のモノモルフ(ユニモルフ)を備えたモノモルフアクチュエータ等である。SMAアクチュエータおよびバイメタルアクチュエータは、それぞれ、金属材料で形成され、モノモルフアクチュエータは、金属材料を含んで形成されるので、これらSMAアクチュエータ、バイメタルアクチュエータおよびモノモルフアクチュエータは、それぞれ、後述するように光学部品1aの移動に伴って移動した場合に、弾性限界を超えるまでは弾性変形可能であり、所定の剛性を持つ。したがって、アクチュエータ4aは、好ましくは、後述のように光学部品1aの移動に伴って移動する場合に、弾性変形の範囲内で移動することである。   The drive unit 4a is an apparatus that is connected to the control processing unit 8a and moves the optical component 1a along the axial direction of a predetermined axis in accordance with the control of the control processing unit 8a. In the present embodiment, for example, the drive unit 4a is an actuator 4a that engages with the optical component 1a and moves the optical component 1a along the axial direction of a predetermined axis. Such an actuator 4a is, for example, an SMA actuator provided with a shape memory alloy (Shape Memory Alloy, hereinafter abbreviated as “SMA”) that is long in one direction (band shape, ribbon shape, tape shape). A bimetallic actuator provided with a plate-like bimetal elongated in one direction, a monomorph actuator provided with a plate-shaped monomorph (unimorph) elongated in one direction, and the like. Since the SMA actuator and the bimetal actuator are each formed of a metal material, and the monomorph actuator is formed including a metal material, the SMA actuator, the bimetal actuator, and the monomorph actuator are optical components as described later. When it moves with the movement of 1a, it can be elastically deformed and has a predetermined rigidity until the elastic limit is exceeded. Therefore, the actuator 4a preferably moves within the range of elastic deformation when moving with the movement of the optical component 1a as described later.

このような駆動部4aの駆動力を受けるために、レンズ保持枠12aは、本実施形態では、駆動部4aと係合し、その駆動力を受けるための、係合突起部122aを備えている。より具体的には、係合突起部122aは、外方向の延びる楕円柱形状で、レンズ保持枠12aにおける外周側面に形成される。図1に示す例では、係合突起部122aは、1対の第11および第12ばね取付部121a−1、121a−2の各取り付け位置を結んだ直線(Y方向に沿う直線)と直交する方向(X方向)に位置するとともにX方向の一方端に位置する外周側面における、Y方向の略中央位置であって−Z方向の一方端に寄った位置に形成されている。係合突起部122aにおける駆動部4aと係合する係合面は、係合突起部122aと駆動部4aとが滑らかに摺動可能に当接するように、曲面となっている。   In order to receive the driving force of the driving unit 4a, the lens holding frame 12a includes an engaging protrusion 122a for engaging with the driving unit 4a and receiving the driving force in the present embodiment. . More specifically, the engagement protrusion 122a has an elliptical column shape extending outward, and is formed on the outer peripheral side surface of the lens holding frame 12a. In the example shown in FIG. 1, the engagement protrusion 122a is orthogonal to a straight line (straight line along the Y direction) connecting the attachment positions of the pair of eleventh and twelfth spring attachment parts 121a-1 and 121a-2. The outer circumferential side surface located in the direction (X direction) and located at one end in the X direction is formed at a substantially central position in the Y direction and close to the one end in the -Z direction. An engagement surface that engages with the drive portion 4a in the engagement projection portion 122a is a curved surface so that the engagement projection portion 122a and the drive portion 4a abut against each other so as to be smoothly slidable.

本実施形態では、例えば、駆動部4aとしてSMAアクチュエータ4aが用いられ、制御処理部7は、SMAアクチュエータ4aを通電加熱することによって制御する。   In the present embodiment, for example, the SMA actuator 4a is used as the drive unit 4a, and the control processing unit 7 controls the SMA actuator 4a by energizing and heating.

SMAは、変態温度よりも高温側では、オーステナイト相(母相)と呼ばれる結晶構造になり、低温側では、マルテンサイト相と呼ばれる結晶構造になる。一般の金属材料は、所定の外力が加えられると変形前の形に戻らないが、SMAは、マルテンサイト相の状態で所定の外力が加えられて変形しても、変態温度以上になると、マルテンサイト相からオーステナイト相へ相変態し、変形前の元の形に形状が回復する。SMAを用いたSMAアクチュエータ41aは、この特性を利用するによって駆動力を生じる。ところで、昇温および降温に対して動作を繰り返すアクチュエータは、この温度転換に対応した二方向性が要求される。二方向性を有するSMAも存在するものの、通常、SMAは、加熱に因り記憶形状に形状回復するが、冷却しても回復した記憶形状のままであり、一方向性しかない。このため、SMAアクチュエータの一態様では、形状回復後に前記一方向とは異なる他方向へSMAを変形する外力(バイアス)を与えるバイアス付与部材が必要であり、本実施形態のSMAアクチュエータ4aでは、1組の平行ばね部材21a、22aが前記バイアス付与部材として機能している。   SMA has a crystal structure called an austenite phase (parent phase) on the higher temperature side than the transformation temperature, and a crystal structure called martensite phase on the lower temperature side. A general metal material does not return to its original shape when a predetermined external force is applied. However, SMA does not return to the shape of martensite when it is deformed by applying a predetermined external force in the martensitic phase state, but when the temperature exceeds the transformation temperature. The phase transforms from the site phase to the austenite phase, and the shape recovers to its original shape before deformation. The SMA actuator 41a using SMA generates driving force by utilizing this characteristic. By the way, an actuator that repeats the operation for increasing and decreasing temperature is required to have bidirectionality corresponding to this temperature change. Although some SMAs have bi-directionality, SMA usually recovers its shape to a memorized shape due to heating, but it remains in its memorized shape even after cooling, and has only one direction. For this reason, in one aspect of the SMA actuator, a bias applying member that applies an external force (bias) that deforms the SMA in another direction different from the one direction after the shape recovery is required. In the SMA actuator 4a of the present embodiment, 1 A pair of parallel spring members 21a and 22a functions as the bias applying member.

SMAアクチュエータ4aは、予め所定の形状が記憶されており、加熱されることによって駆動力を光学部品1aに与える。SMAアクチュエータ4aは、Ni−Ti合金、Cu−Al−Ni合金、Cu−Zn合金、Cu−Zn−Al合金およびNi−Al合金等で形成される。Ni−Ti合金は、強度、靱性、耐食性および耐摩耗性に優れており、SMAアクチュエータ4aに好適である。SMAアクチュエータ4aは、レンズ保持枠12aの係合突起部122aと係合可能な位置であって支持部材3aにおける基部31の一方主面上に配設される。より具体的には、図1に示す例では、SMAアクチュエータ4aは、そのY方向の一方端部で係合突起部122aに所定の摩擦力で係合しつつY方向に沿って延びるように、矩形形状の基部31の一方主面におけるX方向の一方端の位置に、Y方向の他方端部で例えば接着剤等によって固定されることによって、基部31の一方主面上に配設される。前記所定の形状は、本実施形態では、基部31に固定された他方端部から所定の距離だけ離れた位置(屈曲位置)よりY方向の先の長尺部分が上方向の+Z方向に持ち上がって、前記屈曲位置で屈曲した形状である。   The SMA actuator 4a has a predetermined shape stored in advance, and applies a driving force to the optical component 1a by being heated. The SMA actuator 4a is formed of a Ni—Ti alloy, a Cu—Al—Ni alloy, a Cu—Zn alloy, a Cu—Zn—Al alloy, a Ni—Al alloy, or the like. The Ni—Ti alloy is excellent in strength, toughness, corrosion resistance, and wear resistance, and is suitable for the SMA actuator 4a. The SMA actuator 4a is disposed on one main surface of the base 31 of the support member 3a at a position where the SMA actuator 4a can be engaged with the engagement protrusion 122a of the lens holding frame 12a. More specifically, in the example shown in FIG. 1, the SMA actuator 4 a extends along the Y direction while engaging with the engagement protrusion 122 a with a predetermined frictional force at one end in the Y direction. The rectangular base portion 31 is disposed on one main surface of the base portion 31 by being fixed, for example, with an adhesive or the like at the other end portion in the Y direction on the one main surface of the rectangular base portion 31. In the present embodiment, the predetermined shape is such that the long portion ahead in the Y direction is lifted upward in the + Z direction from a position (bending position) away from the other end fixed to the base 31 by a predetermined distance. The shape bent at the bending position.

複数の撮像部5は、光学部品1aの像側に配置され、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111に対応し、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面(各受光面)に結像された被写体の各光学像をそれぞれ撮像して画像信号(または各画像データ)を出力するものであり、制御処理部8aに接続され、制御処理部8aの制御に従って動作する。複数の撮像部5は、本実施形態では、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111に対応して、線形独立な2方向、より具体的には互いに直交するX方向およびY方向の2方向に2次元マトリクス状に配列されている。複数の撮像部5は、アレイレンズ11の個眼数(撮像光学系111の個数、図1に示す例では16個)に応じた個数の撮像素子5であっても良いが、本実施形態では、複数の撮像部5は、1個の撮像素子5であって、撮像素子5の有効領域がアレイレンズ11の個眼数に応じた個数の分割領域に分けられ、アレイレンズ11の各個眼によって結像された各光学像を各分割領域で撮像するように構成されている。このような撮像素子5は、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって結像された物体(被写体)の各光学像における光量に応じてR(赤)、G(緑)、B(青)の各色成分の電気的な各画像信号に光電変換して、所定の画像処理を行う制御処理部7へ出力する。撮像素子5は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)型のイメージセンサや、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)型のイメージセンサ等である。   The plurality of imaging units 5 are arranged on the image side of the optical component 1a, correspond to the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11, and each imaging surface (each light receiving surface) by each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11. Each optical image of the subject imaged in (1) is captured and an image signal (or each image data) is output, and is connected to the control processing unit 8a and operates in accordance with the control of the control processing unit 8a. In the present embodiment, the plurality of imaging units 5 correspond to the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11 in two linearly independent directions, more specifically, two directions of X and Y directions orthogonal to each other. They are arranged in a two-dimensional matrix. The plurality of imaging units 5 may be the number of imaging elements 5 corresponding to the number of eyes of the array lens 11 (the number of imaging optical systems 111, which is 16 in the example shown in FIG. 1), but in this embodiment. The plurality of imaging units 5 are one imaging element 5, and the effective area of the imaging element 5 is divided into a number of divided areas corresponding to the number of eyes of the array lens 11, and each of the eyes of the array lens 11 Each formed optical image is configured to be captured in each divided region. Such an image sensor 5 has R (red), G (green), and B (blue) according to the amount of light in each optical image of an object (subject) imaged by each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11. ) Of each color component is photoelectrically converted and output to the control processing unit 7 for performing predetermined image processing. The image sensor 5 is, for example, a CCD (Charge Coupled Device) type image sensor, a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) type image sensor, or the like.

温度検出部6は、アレイレンズ11の温度を検出するための装置であり、例えば、サーミスタ等の温度センサーを備えて構成される。温度検出部6は、制御処理部8aに接続され、この検出した温度を制御処理部8aへ出力する。温度検出部6は、アレイレンズ11の温度を検出するので、アレイレンズ11に、または、アレイレンズ11の近傍に配設される。本実施形態では、温度検出部6は、例えば、前記取付領域を除く領域で、支持部材3aにおける基部31の一方主面上に配設される。より具体的には、図1に示す例では、温度検出部6は、前記取付領域の外部の領域であって、矩形形状の基部31の一方主面におけるX方向の他方端の位置であってY方向の中央位置よりやや一方端によった位置に、例えば接着剤等によって固定されることによって、基部31の一方主面上に配設される。   The temperature detection unit 6 is a device for detecting the temperature of the array lens 11 and includes, for example, a temperature sensor such as a thermistor. The temperature detection unit 6 is connected to the control processing unit 8a, and outputs the detected temperature to the control processing unit 8a. Since the temperature detection unit 6 detects the temperature of the array lens 11, it is disposed on the array lens 11 or in the vicinity of the array lens 11. In this embodiment, the temperature detection part 6 is arrange | positioned on the one main surface of the base 31 in the support member 3a in the area | region except the said attachment area | region, for example. More specifically, in the example shown in FIG. 1, the temperature detection unit 6 is a region outside the attachment region, and is the position of the other end in the X direction on one main surface of the rectangular base 31. It is disposed on one main surface of the base 31 by being fixed, for example, with an adhesive or the like at a position slightly closer to one end than the center position in the Y direction.

重力方向検出部7aは、アレイレンズ11に作用する重力の方向を検出するための装置であり、例えば、加速度を検出する3軸の加速度センサー等を備えて構成される。重力方向検出部7aは、制御処理部8aに接続され、この検出した重力の方向を制御処理部8aへ出力する。重力方向検出部7aは、アレイレンズ11に作用する重力の方向を検出するので、アレイレンズ11に、または、アレイレンズ11と共に姿勢を変える部材に配設される。本実施形態では、重力方向検出部7aは、例えば、前記取付領域を除く領域で、支持部材3aにおける基部31の一方主面上に配設される。より具体的には、図1に示す例では、重力方向検出部7aは、前記取付領域の外部の領域であって、矩形形状の基部31の一方主面におけるX方向の他方端の位置であってY方向の中央位置よりやや他方端によった位置に、例えば接着剤等によって固定されることによって、基部31の一方主面上に配設される。   The gravity direction detection unit 7a is a device for detecting the direction of gravity acting on the array lens 11, and includes, for example, a three-axis acceleration sensor that detects acceleration. The gravity direction detection unit 7a is connected to the control processing unit 8a, and outputs the detected direction of gravity to the control processing unit 8a. The gravity direction detector 7 a detects the direction of gravity acting on the array lens 11, and is therefore disposed on the array lens 11 or a member that changes its posture together with the array lens 11. In the present embodiment, the gravitational direction detection unit 7a is disposed on one main surface of the base 31 in the support member 3a, for example, in a region excluding the attachment region. More specifically, in the example shown in FIG. 1, the gravity direction detector 7 a is an area outside the attachment area, and is the position of the other end in the X direction on one main surface of the rectangular base 31. Then, it is disposed on one main surface of the base 31 by being fixed, for example, with an adhesive or the like, at a position slightly along the other end from the center position in the Y direction.

制御処理部8aは、撮影するべく、撮像装置Iaの各部を当該機能に応じてそれぞれ制御することによって撮像装置Ia全体の動作を司る装置である。制御処理部8aは、例えば、CPU(Central Processing Unit)およびその周辺装置を備えて構成される。   The control processing unit 8a is a device that controls the operation of the entire imaging apparatus Ia by controlling each part of the imaging apparatus Ia according to the function to capture. The control processing unit 8a includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and its peripheral devices.

記憶部9は、制御処理部8aのCPUによって実行される種々のプログラムやその実行に必要なデータ等を予め記憶するROM(Read Only Memory)やEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等の不揮発性記憶素子、この制御処理部7のCPUのいわゆるワーキングメモリとなるRAM(Random Access Memory)等の揮発性記憶素子およびその周辺回路等を備えて構成される。記憶部9は、機能的に、温度補正データを予め記憶する温度補正データ記憶部91と、修正データを予め記憶する修正データ記憶部92とを備える。   The storage unit 9 is a nonvolatile memory such as a ROM (Read Only Memory) or an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) that stores various programs executed by the CPU of the control processing unit 8a and data necessary for the execution. A memory element, a volatile memory element such as a RAM (Random Access Memory) serving as a so-called working memory of the CPU of the control processing unit 7, and a peripheral circuit thereof are configured. The storage unit 9 functionally includes a temperature correction data storage unit 91 that stores temperature correction data in advance, and a correction data storage unit 92 that stores correction data in advance.

温度補正データは、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面に実際に結像された被写体の各光学像(各実光学像)を、例えば撮像装置Iaの設計の際に基準として設定された基準温度でアレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像(各基準温度光学像)になるように補正するためのデータである。この温度補正データは、例えば生産時や出荷時等の適宜なタイミングで、所定の温度間隔で、各合焦位置において、作成され、温度補正データ記憶部91に記憶される。   For the temperature correction data, each optical image (each real optical image) of the subject actually formed on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11 is used as a reference when designing the imaging apparatus Ia, for example. Is a data for correction so that each optical image (each reference temperature optical image) of a subject formed on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11 at the reference temperature set as . The temperature correction data is created at each in-focus position at a predetermined temperature interval at an appropriate timing, for example, at the time of production or shipment, and is stored in the temperature correction data storage unit 91.

このアレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面に実際に結像される際の温度と基準温度とに差があると、種々の原因によって光学像が劣化する。   If there is a difference between the temperature at which each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11 is actually imaged on each imaging surface and the reference temperature, the optical image deteriorates due to various causes.

例えば、基準温度からの温度変化に起因してアレイレンズ11が傾くと、光学像は、各個眼(各撮像光学系111)の位置に応じてボケる。これは、合焦位置がずれるために起きる解像度の低下である。また、合焦位置がずれることや傾くこと(いわゆる片ボケ)によって、各個眼における光学レンズの各種収差が変化することによって、光学像の形状(ここでは光学像の輪郭)が変化する。つまりアレイレンズ11が傾くと、個眼位置によっては、解像度が低下(ボケる)し、加えて光学像の形状が変化する。例えば、図3(A)に示すアレイレンズ11が図3(B)のように、Y軸回りに回転することによって傾くと、3行各列の各撮像光学系(各個眼)111−31〜111−34によって各撮像面上に形成された光学像は、図3(C)に示すように、劣化する。より具体的には、位置が最も紙面左側(3行1列側)である撮像光学系111−31による光学像は、劣化が無く、位置が紙面左側(3行1列側)から紙面右側(3行4列側)に行くに従って解像度が低下しかつ光学像の形状が変化する。なお、図3では、撮像光学系111によって実際に撮像面に結像された光学像(実光学像)の輪郭線が破線で示され、温度補正データによって補正された光学像の輪郭線が一点鎖線で示されている。   For example, when the array lens 11 is tilted due to a temperature change from the reference temperature, the optical image is blurred according to the position of each individual eye (each imaging optical system 111). This is a decrease in resolution that occurs because the focus position shifts. Further, when the in-focus position shifts or tilts (so-called one-sided blur), various aberrations of the optical lens in each eye change, thereby changing the shape of the optical image (here, the contour of the optical image). That is, when the array lens 11 is tilted, the resolution decreases (blurs) depending on the position of the individual eye, and the shape of the optical image changes. For example, when the array lens 11 shown in FIG. 3A tilts by rotating around the Y axis as shown in FIG. 3B, each imaging optical system (each individual eye) 111-31 in 3 rows and columns. The optical image formed on each imaging surface by 111-34 deteriorates as shown in FIG. More specifically, the optical image by the imaging optical system 111-31 whose position is on the left side (3 rows and 1 column side) is not deteriorated, and the position is from the left side (3 rows and 1 column side) to the right side (3 rows and 1 column side). The resolution decreases and the shape of the optical image changes as it goes to (3 rows and 4 columns). In FIG. 3, the outline of the optical image (actual optical image) actually formed on the imaging surface by the imaging optical system 111 is indicated by a broken line, and the outline of the optical image corrected by the temperature correction data is one point. It is indicated by a chain line.

このような輪郭形状の歪みに対し、温度補正データは、基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる輪郭形状の歪みを補正するように、予め作成され、温度補正データ記憶部91に記憶される。例えば、撮像光学系111によって実際に撮像面に結像された光学像(実光学像)を、基準温度での光学像へ変換する写像関数が予め求められ、この写像関数が温度補正データとされる。なお、この温度補正データの写像関数は、関数式で温度補正データ記憶部91に記憶されて良く、また、ルックアップテーブルで温度補正データ記憶部91に記憶されて良い。   For such contour shape distortion, the temperature correction data is created in advance so as to correct the contour shape distortion generated in the optical image due to the temperature change from the reference temperature, and stored in the temperature correction data storage unit 91. Remembered. For example, a mapping function for converting an optical image (real optical image) actually formed on the imaging surface by the imaging optical system 111 into an optical image at a reference temperature is obtained in advance, and this mapping function is used as temperature correction data. The The mapping function of the temperature correction data may be stored in the temperature correction data storage unit 91 as a functional expression, or may be stored in the temperature correction data storage unit 91 as a lookup table.

また、例えば、基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸(例えば撮像素子5の光軸等)と直交する平面内で各撮像光学系(各個眼)111の位置がずれると、光学像は、本来の結像位置(基準温度での結像位置)からずれる。アレイレンズ11を用いた撮像装置では、各撮像光学系(各個眼)111によって結像される各光学像の撮像素子5上における各位置(各領域)が事前に記憶され、撮像素子5から画像信号が読み込まれる際に、その位置(領域)が指定され、その位置(領域)での信号が読み込まれる。このため、温度変化に起因して撮像光学系(個眼)111の位置がずれると、光学像の結像位置がずれるので、撮像素子5から画像信号を読み込む際に指定する位置(領域)が補正されないと、正しく当該個眼の画像が読み込まれない。例えば、図4(A)に示すように、アレイレンズ11が位置ずれすると、3行各列の各撮像光学系(各個眼)111−31〜111−34によって各撮像面上に形成された光学像(実光学像)は、図4(B)に示すように、位置ずれする。より具体的には、個眼位置が紙面右側(3行4列側)から紙面左側(3行1列側)に行くに従って位置ずれ量が大きくなり、また、位置ずれ方向も変化している。このため、位置補正せずに、元々の位置(領域)を指定して画像信号が読み出されると、個眼の正しい画像信号が得られない。なお、図4では、個眼によって実際に撮像面に結像された光学像の輪郭線が破線で示され、基準温度での元々の個眼によって撮像面に結像される光学像の輪郭線(温度補正データによって補正された光学像の輪郭線)が一点鎖線で示されている。   Further, for example, if the position of each imaging optical system (each eye) 111 is shifted in a plane orthogonal to the predetermined axis (for example, the optical axis of the imaging element 5) due to a temperature change from the reference temperature, the optical The image deviates from the original image formation position (image formation position at the reference temperature). In the image pickup apparatus using the array lens 11, each position (each region) on the image pickup device 5 of each optical image formed by each image pickup optical system (each eye) 111 is stored in advance. When the signal is read, the position (area) is specified, and the signal at the position (area) is read. For this reason, if the position of the image pickup optical system (single eye) 111 is shifted due to a temperature change, the image formation position of the optical image is shifted. Therefore, the position (region) designated when reading the image signal from the image pickup device 5 is changed. If it is not corrected, the image of the individual eye will not be read correctly. For example, as shown in FIG. 4A, when the array lens 11 is displaced, the optical elements formed on the respective imaging surfaces by the respective imaging optical systems (each eye) 111-31 to 111-34 in three rows and columns. The image (actual optical image) is displaced as shown in FIG. More specifically, the amount of misalignment increases as the position of the individual eye moves from the right side (3 rows and 4 columns side) to the left side (3 rows and 1 column side), and the misalignment direction also changes. For this reason, if the image signal is read out by designating the original position (region) without correcting the position, a correct image signal for a single eye cannot be obtained. In FIG. 4, the contour line of the optical image actually formed on the imaging surface by a single eye is indicated by a broken line, and the contour line of the optical image formed on the imaging surface by the original single eye at the reference temperature. (The contour line of the optical image corrected by the temperature correction data) is indicated by a one-dot chain line.

このような位置ずれに対し、温度補正データは、基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる各撮像光学系の位置ずれを補正するように、予め作成され、温度補正データ記憶部91に記憶される。例えば、撮像光学系(個眼)111によって実際に撮像面に結像された光学像(実光学像)の位置(領域)へ、基準温度での光学像の位置(すなわち画像信号の読み込みの際に指定する位置(領域))を変換する位置変換関数が予め求められ、この位置変換関数が温度補正データとされる。なお、この温度補正データの位置変換関数は、関数式で温度補正データ記憶部91に記憶されて良く、また、ルックアップテーブルで温度補正データ記憶部91に記憶されて良い。   For such a positional deviation, the temperature correction data is created in advance so as to correct the positional deviation of each imaging optical system that occurs in a plane orthogonal to the predetermined axis due to a temperature change from the reference temperature. And stored in the temperature correction data storage unit 91. For example, the position of the optical image at the reference temperature (that is, when reading the image signal) to the position (region) of the optical image (real optical image) actually formed on the imaging surface by the imaging optical system (single eye) 111. The position conversion function for converting the position (region) specified in (1) is obtained in advance, and this position conversion function is used as temperature correction data. The position conversion function of the temperature correction data may be stored in the temperature correction data storage unit 91 as a functional equation, or may be stored in the temperature correction data storage unit 91 as a lookup table.

本実施形態では、温度補正データは、基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる形状の歪みを補正する歪み補正データ、および、基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる各撮像光学系の位置ずれを補正する位置ずれ補正データの両方を含むように構成されるが、いずれか一方の補正データが無視できる場合には、温度補正データは、いずれか他方のみであってもよい。   In the present embodiment, the temperature correction data includes distortion correction data for correcting distortion of the shape generated in the optical image due to the temperature change from the reference temperature, and the predetermined axis due to the temperature change from the reference temperature. Is configured to include both positional deviation correction data for correcting the positional deviation of each imaging optical system that occurs in a plane orthogonal to the temperature correction data, if either one of the correction data can be ignored, the temperature correction data is Only either one may be sufficient.

また、修正データは、後述の画像形成部82によって使用される温度補正データを、例えば撮像装置Iaの設計の際に基準として設定された基準姿勢で画像形成部82によって使用される温度補正データになるように修正するためのデータである。基準姿勢は、例えば設計の際に標準的な使用状態として設定した標準状態での姿勢であり、例えば、本実施形態では、図1(B)に示すように、基準姿勢は、標準状態として、光軸と重力の方向とを一致させて撮像装置Iaを置いた状態が設定され、この標準状態でのアレイレンズ11の姿勢である。この修正データは、例えば生産時や出荷時等の適宜なタイミングで、所定の間隔で、各姿勢において、作成され、修正データ記憶部92に記憶される。   Further, the correction data is obtained by converting temperature correction data used by the image forming unit 82 described later into temperature correction data used by the image forming unit 82 in a reference posture set as a reference when designing the imaging device Ia, for example. It is data for correcting to become. The reference posture is a posture in a standard state set as a standard use state at the time of design, for example, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. The state in which the image pickup apparatus Ia is placed with the optical axis and the direction of gravity aligned is set, and this is the attitude of the array lens 11 in this standard state. The correction data is created in each posture at a predetermined interval at an appropriate timing such as at the time of production or shipment, and stored in the correction data storage unit 92.

この姿勢の変化によって、撮像光学系(個眼)111によって撮像面に形成される光学像は、温度補正データの場合と同様に、その輪郭形状の変化と位置ずれとが生じ得る。例えば、図1(B)に示すように、光軸がZ方向に沿う基準姿勢から、図1(C)に示すように、光軸がX方向に沿い、そして、片持ち側から重力が作用するような垂直姿勢に、撮像装置Iaの姿勢が変化すると、アレイレンズ11は、レンズ保持枠12aを介して平行ばね部材2aによって片持ちで弾性支持されているため、アレイレンズ11は、図1(C)に破線で示す理想的な場合の姿勢とは成らず、Y軸回りの回転によって傾きが生じ、そして、片持ち側に位置がずれる。   As a result of this change in posture, an optical image formed on the imaging surface by the imaging optical system (single eye) 111 may cause a change in its contour shape and a positional shift, as in the case of temperature correction data. For example, as shown in FIG. 1B, the optical axis is along the X direction as shown in FIG. 1C from the reference posture in which the optical axis is along the Z direction, and gravity acts from the cantilever side. When the attitude of the imaging device Ia changes to such a vertical attitude, the array lens 11 is cantilevered and elastically supported by the parallel spring member 2a via the lens holding frame 12a. The posture in the ideal case indicated by a broken line in (C) is not achieved, and an inclination is generated by rotation around the Y axis, and the position is shifted to the cantilever side.

このようなアレイレンズ11の傾きによって、撮像光学系(個眼)111によって撮像面上に実際に形成された光学像は、上述した温度補正データの場合と同様に、その形状が変化する。例えば、3行各列の各撮像光学系(各個眼)111−31〜111−34によって各撮像面上に形成された光学像は、図5に示すように、劣化する。より具体的には、位置が最も紙面左側(3行1列側)である撮像光学系111−31による光学像(実光学像)は、姿勢変化による劣化が無く、位置が紙面左側(3行1列側)から紙面右側(3行4列側)に行くに従って光学像(実光学像)の形状が大きく崩れて行く。この光学像の形状は、姿勢変化の大きさに応じて複数の輪郭形状で変化し、複数のパターンで崩れている。例えば、図5(B)に示す3行2列の撮像光学系111−32による光学像(実光学像)と、図5(C)に示す3行3列の撮像光学系111−33による光学像(実光学像)との輪郭形状の変化(崩れ方、パターン)は、同様であり、姿勢変化がない場合の光学像に対し、略等方的に拡がる崩れ方である。一方、図5(D)に示す3行4列の撮像光学系111−34による光学像(実光学像)の輪郭形状の変化(崩れ方、パターン)は、これらと異なり、姿勢変化がない場合の光学像に対し、一方向に拡がる崩れ方である。なお、図5では、撮像光学系111によって実際に撮像面に結像された光学像(実光学像)の輪郭線が破線で示され、修正後の光学像の輪郭線が実線で示され、温度補正データによって補正された光学像の輪郭線が一点鎖線で示されている。   Due to the inclination of the array lens 11, the shape of the optical image actually formed on the imaging surface by the imaging optical system (single eye) 111 changes as in the case of the temperature correction data described above. For example, the optical images formed on the imaging surfaces by the imaging optical systems (each eye) 111-31 to 111-34 in 3 rows and columns are deteriorated as shown in FIG. More specifically, the optical image (actual optical image) by the imaging optical system 111-31 whose position is the left side (3 rows and 1 column side) is not deteriorated due to the posture change, and the position is the left side (3 rows). The shape of the optical image (actual optical image) greatly collapses from the first column side to the right side of the paper (3 rows and 4 columns side). The shape of the optical image changes in a plurality of contour shapes according to the magnitude of the posture change, and collapses in a plurality of patterns. For example, an optical image (actual optical image) by the 3 × 2 imaging optical system 111-32 shown in FIG. 5B and an optical by the 3 × 3 imaging optical system 111-33 shown in FIG. 5C. The change of the contour shape (disintegration, pattern) with the image (actual optical image) is the same, and is a disintegration method that expands approximately isotropically with respect to the optical image when there is no change in posture. On the other hand, the change (disintegration, pattern) of the contour shape of the optical image (real optical image) by the 3 × 4 imaging optical system 111-34 shown in FIG. This is a collapse method that spreads in one direction with respect to the optical image. In FIG. 5, the outline of the optical image (real optical image) actually formed on the imaging surface by the imaging optical system 111 is indicated by a broken line, and the outline of the corrected optical image is indicated by a solid line. The outline of the optical image corrected by the temperature correction data is indicated by a one-dot chain line.

このような輪郭形状の歪みに対し、修正データは、基準姿勢からの姿勢変化に起因して光学像に生じる輪郭形状の歪みを補正するように、予め作成され、修正データ記憶部92に記憶される。例えば、撮像光学系111によって実際に撮像面に結像された光学像(実光学像)を、基準姿勢での光学像(温度補正前の光学像)へ変換する写像関数が予め求められ、この写像関数が修正データとされる。なお、この修正データの写像関数は、関数式で修正データ記憶部92に記憶されて良く、また、ルックアップテーブルで修正データ記憶部92に記憶されて良い。このように修正データは、基準姿勢からの姿勢変化に起因して光学像に生じる歪みを修正する歪み修正データを含む。そして、この場合において、上述したように、光学像の形状は、姿勢変化の大きさに応じて複数のパターンで崩れているので、歪み修正データは、複数の輪郭形状の変化ごとに予め用意されていることが好ましい。例えば、基準姿勢からの姿勢変化が0以上であって第1閾値未満の第1範囲内である場合には、図5(B)および(C)に示す略等方的に拡がる崩れ方であり、このような崩れ方に対する第1写像関数が予め求められ、この第1写像関数が第1歪み修正データとされる。そして、基準姿勢からの姿勢変化が第1閾値以上である第2範囲内である場合には、図5(D)に示す一方向に拡がる崩れ方であり、このような崩れ方に対する第2写像関数が予め求められ、この第2写像関数が第2歪み修正データとされる。このように歪み修正データが複数の輪郭形状の変化ごとに事前に用意されているので、撮像装置Iaは、姿勢演算部84aで求められた姿勢に応じて修正データを選択すればよく、温度補正データを修正する演算が不要となり、容易に温度補正データを修正できる。   For such contour distortion, correction data is created in advance and stored in the correction data storage unit 92 so as to correct the distortion of the contour generated in the optical image due to the posture change from the reference posture. The For example, a mapping function for converting an optical image (real optical image) actually formed on the imaging surface by the imaging optical system 111 into an optical image in a reference posture (an optical image before temperature correction) is obtained in advance. The mapping function is used as corrected data. The mapping function of the correction data may be stored in the correction data storage unit 92 as a function expression, or may be stored in the correction data storage unit 92 as a lookup table. As described above, the correction data includes distortion correction data for correcting distortion generated in the optical image due to the posture change from the reference posture. In this case, as described above, since the shape of the optical image is collapsed in a plurality of patterns according to the magnitude of the posture change, the distortion correction data is prepared in advance for each change in the plurality of contour shapes. It is preferable. For example, when the posture change from the reference posture is equal to or greater than 0 and within the first range less than the first threshold, it is a collapse method that expands substantially isotropically as shown in FIGS. A first mapping function for such collapse is obtained in advance, and this first mapping function is used as the first distortion correction data. When the posture change from the reference posture is within the second range that is equal to or greater than the first threshold value, the collapse method spreads in one direction as shown in FIG. 5D, and the second mapping for such collapse method. A function is obtained in advance, and this second mapping function is used as second distortion correction data. As described above, since the distortion correction data is prepared in advance for each change in the plurality of contour shapes, the imaging apparatus Ia may select the correction data according to the posture obtained by the posture calculation unit 84a, and the temperature correction. The calculation for correcting the data becomes unnecessary, and the temperature correction data can be easily corrected.

また、第1歪み修正データである場合に、後述の姿勢演算部84aで求められた姿勢に基づいて歪み修正データを用いる適用度合いを変化させて歪み修正データが用いられてもよい。例えば、図5(C)に示す3行3列の撮像光学系111−33による光学像(実光学像)は、図5(B)に示す3行2列の撮像光学系111−32による光学像(実光学像)より大きく崩れているので、3行2列の撮像光学系111−32による光学像に対して歪み補正データは、第1適用量(例えば1.2倍)で用いられ、3行3列の撮像光学系111−33による光学像に対して歪み補正データは、第1適用量より大きな第2適用量(例えば1.3倍)で用いられる。なお、この場合において、X方向とY方向とで崩れる程度が異なる場合には、X方向およびY方向それぞれに適用量が設定されてもよい。例えば、図5(C)に示す3行3列の撮像光学系111−33による光学像に対して歪み補正データは、X方向に対しX方向の第2適用量(例えば1.3倍)で用いられ、Y方向に対しY方向の第2適用量(例えば1.4倍)で用いられる。このような構成では、撮像装置Iaは、姿勢演算部84aで求められた姿勢に応じて適用度合いを変化させればよく、容易に温度補正データを修正できる。   In the case of the first distortion correction data, the distortion correction data may be used by changing the degree of application using the distortion correction data based on the attitude obtained by the attitude calculation unit 84a described later. For example, the optical image (actual optical image) by the 3 × 3 imaging optical system 111-33 shown in FIG. 5C is the optical by the 3 × 2 imaging optical system 111-32 shown in FIG. 5B. Since the image (real optical image) is greatly collapsed, the distortion correction data is used in the first application amount (for example, 1.2 times) with respect to the optical image obtained by the imaging optical system 111-32 in 3 rows and 2 columns, The distortion correction data is used in a second application amount (eg, 1.3 times) larger than the first application amount with respect to the optical image obtained by the imaging optical system 111-33 of 3 rows and 3 columns. In this case, when the degree of collapse is different between the X direction and the Y direction, the application amount may be set for each of the X direction and the Y direction. For example, the distortion correction data for the optical image obtained by the imaging optical system 111-33 of 3 rows and 3 columns shown in FIG. 5C is the second application amount (eg, 1.3 times) in the X direction with respect to the X direction. Used in the second application amount (for example, 1.4 times) in the Y direction with respect to the Y direction. In such a configuration, the imaging device Ia may change the degree of application according to the posture obtained by the posture calculation unit 84a, and can easily correct the temperature correction data.

一方、前記片持ち側の位置ずれによって、撮像光学系(個眼)111によって撮像面上に実際に形成された光学像(実光学像)は、上述した温度補正データの場合と同様に、位置ずれが生じる。すなわち、前記実光学像は、基準姿勢での温度補正データによる補正前の光学像の位置からからずれる。例えば、姿勢変化によってアレイレンズ11が位置ずれすると、3行各列の各撮像光学系(各個眼)111−31〜111−34によって各撮像面上に形成された光学像(実光学像)は、図6に示すように、位置ずれする。より具体的には、3行各列の各撮像光学系(各個眼)111−31〜111−34によって各撮像面上に形成された光学像(実光学像)は、X方向の片持ち側にずれる。なお、図6では、撮像光学系(個眼)111によって実際に撮像面に結像された光学像の輪郭線が破線で示され、修正後の光学像の輪郭線が実線で示され、基準温度での元々の位置の撮像光学系(個眼)111によって撮像面に結像される光学像の輪郭線(温度補正データによって補正された光学像の輪郭線)が一点鎖線で示されている。   On the other hand, the optical image (actual optical image) actually formed on the imaging surface by the imaging optical system (single eye) 111 due to the positional deviation on the cantilever side is the same as the temperature correction data described above. Deviation occurs. That is, the actual optical image deviates from the position of the optical image before correction by the temperature correction data in the reference posture. For example, when the array lens 11 is displaced due to the posture change, the optical images (actual optical images) formed on the respective imaging surfaces by the respective imaging optical systems (each individual eye) 111-31 to 111-34 in three rows and columns are as follows. As shown in FIG. More specifically, an optical image (actual optical image) formed on each imaging surface by each imaging optical system (each eye) 111-31 to 111-34 in three rows and columns is a cantilever side in the X direction. Sneak away. In FIG. 6, the outline of the optical image actually formed on the imaging surface by the imaging optical system (single eye) 111 is indicated by a broken line, the outline of the corrected optical image is indicated by a solid line, and the reference The outline of the optical image formed on the imaging surface by the imaging optical system (single eye) 111 at the original position at the temperature (the outline of the optical image corrected by the temperature correction data) is indicated by a one-dot chain line. .

このような位置ずれに対し、修正データは、基準姿勢からの姿勢変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる各撮像光学系の位置ずれを修正するように、予め作成され、修正データ記憶部82に記憶される。例えば、撮像光学系(個眼)111によって実際に撮像面に結像された光学像(実光学像)の位置(領域)へ、基準姿勢での光学像(温度補正後の光学像)の位置を変換する位置変換関数が予め求められ、この位置変換関数が修正データとされる。なお、この修正データの位置変換関数は、関数式で修正データ記憶部92に記憶されて良く、また、ルックアップテーブルで修正データ記憶部92に記憶されて良い。   For such a positional deviation, the correction data is created in advance so as to correct the positional deviation of each imaging optical system that occurs in a plane orthogonal to the predetermined axis due to the attitude change from the reference attitude, It is stored in the correction data storage unit 82. For example, the position of the optical image (temperature-corrected optical image) in the reference orientation to the position (region) of the optical image (real optical image) actually formed on the imaging surface by the imaging optical system (single eye) 111 Is obtained in advance, and this position conversion function is used as correction data. The position conversion function of the correction data may be stored in the correction data storage unit 92 as a function expression, or may be stored in the correction data storage unit 92 as a lookup table.

なお、修正データは、アレイレンズ11における複数の撮像光学系(個眼)111のうちの少なくとも2個の撮像光学系111に対して予め与えられてもよい。この場合では、少なくとも2個の撮像光学系111に対する修正データで良いので、修正データ記憶部82は、少ない記憶容量で修正データを記憶できる。なお、修正データが予め与えられていない撮像光学系111に対する修正データは、予め与えられている前記修正データから補間される。   The correction data may be given in advance to at least two imaging optical systems 111 of the plurality of imaging optical systems (single eyes) 111 in the array lens 11. In this case, correction data for at least two imaging optical systems 111 may be used, so that the correction data storage unit 82 can store the correction data with a small storage capacity. The correction data for the imaging optical system 111 to which correction data is not given in advance is interpolated from the correction data given in advance.

そして、制御処理部8aには、制御処理プログラムが実行されることによって、駆動部制御部81、画像形成部82、補正データ修正部83および姿勢演算部74aが機能的に構成される。   The control processing unit 8a is functionally configured with a drive unit control unit 81, an image forming unit 82, a correction data correction unit 83, and an attitude calculation unit 74a by executing a control processing program.

駆動部制御部81は、駆動部4aを駆動制御するものである。本実施形態では、駆動部4aとしてSMAアクチュエータ4aが用いられているので、駆動部制御部81は、SMAアクチュエータ4aを通電加熱することによって制御するものである。   The drive control unit 81 controls the drive of the drive unit 4a. In this embodiment, since the SMA actuator 4a is used as the drive part 4a, the drive part control part 81 controls by energizing and heating the SMA actuator 4a.

SMAアクチュエータ4aは、制御処理部8aの駆動部制御部81によって電力が供給されて通電されることによって自己の抵抗に因りジュール熱を発生し、加熱される。そして、SMAアクチュエータ4aは、前記変態温度に達すると、温度に応じて前記予め記憶されている形状に回復する。本実施形態では、加熱されると、SMAアクチュエータ4aは、そのY方向の一方端が徐々にZ方向に持ち上がる。これによってSMAアクチュエータ4aによる駆動力が生じ、この駆動力が係合突起部122aを介して光学部品1aに伝達され、この駆動力によって光学部品1aは、Z方向に押し上げられ、1組の平行ばね部材21a、22aで片持ちされているので、直進ガイドされて前記所定の軸に沿って+Z方向に移動する。一方、電力の供給が停止されると、SMAアクチュエータ4aは、自然放熱によって降温し、1組の平行ばね部材21a、22aによる−Z方向のバイアスによって平坦な形状に徐々に戻り、水平になる。このように光学部品1aが−Z方向に移動する。したがって、前記通電加熱量は、アレイレンズ11におけるZ方向の目標位置に応じて設定される。   The SMA actuator 4a is heated by generating Joule heat due to its own resistance when supplied with electric power from the drive unit control unit 81 of the control processing unit 8a and energized. When the SMA actuator 4a reaches the transformation temperature, the SMA actuator 4a recovers to the shape stored in advance according to the temperature. In this embodiment, when heated, the one end in the Y direction of the SMA actuator 4a is gradually lifted in the Z direction. As a result, a driving force is generated by the SMA actuator 4a, and this driving force is transmitted to the optical component 1a via the engaging protrusion 122a. The optical component 1a is pushed up in the Z direction by this driving force, and a set of parallel springs. Since it is cantilevered by the members 21a and 22a, it is guided straight and moved in the + Z direction along the predetermined axis. On the other hand, when the supply of power is stopped, the SMA actuator 4a cools down by natural heat dissipation, gradually returns to a flat shape by a bias in the −Z direction by the pair of parallel spring members 21a and 22a, and becomes horizontal. Thus, the optical component 1a moves in the −Z direction. Therefore, the energization heating amount is set according to the target position in the Z direction of the array lens 11.

画像形成部82は、撮像素子5で得られたR(赤)、G(緑)、B(青)の各色成分の画像信号に対し、所定の画像処理を行って画像データを生成するものである。前記所定の画像処理は、例えば、撮像素子5からのアナログ出力信号に対して行う増幅処理およびデジタル変換処理、画像全体に対して適正な黒レベルの決定処理、γ補正処理、ホワイトバランス調整(WB調整)処理、輪郭補正処理および色ムラ補正処理等の周知の画像処理である。そして、本実施形態では、このような画像処理によって前記被写体の光学像の画像を形成する際に、画像形成部82は、温度補正データ記憶部91に予め記憶された温度補正データを、温度検出部6で検出された温度に基づいて用いることで、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して前記被写体の各光学像の各画像を形成するものである。画像形成部82は、複数の撮像光学系111それぞれによる各光学像に対応した各画像を形成して出力して良く、また、さらに、それら各画像をいわゆる超解像処理によって各画像よりも解像度の高い1枚の画像を形成して出力しても良い。   The image forming unit 82 performs predetermined image processing on the image signals of the R (red), G (green), and B (blue) color components obtained by the image sensor 5 to generate image data. is there. The predetermined image processing includes, for example, amplification processing and digital conversion processing performed on an analog output signal from the image sensor 5, processing for determining an appropriate black level for the entire image, γ correction processing, white balance adjustment (WB) This is well-known image processing such as (adjustment) processing, contour correction processing, and color unevenness correction processing. In this embodiment, when the image of the optical image of the subject is formed by such image processing, the image forming unit 82 uses the temperature correction data stored in advance in the temperature correction data storage unit 91 as the temperature detection. By using based on the temperature detected by the unit 6, each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11 is corrected, and each optical image of the subject is corrected. Each image is formed. The image forming unit 82 may form and output each image corresponding to each optical image by each of the plurality of imaging optical systems 111, and further, the resolution of each image is higher than each image by so-called super-resolution processing. It is also possible to form and output a single image having a high height.

姿勢演算部84aは、重力方向検出部7aで検出した前記重力の方向に基づいて、アレイレンズ11の姿勢を求めるものである。例えば、重力方向検出部7aで検出した前記重力の方向とアレイレンズ11の姿勢との対応関係が、予め求められ、この対応関係が記憶部9に記憶されることで、姿勢演算部84cは、重力方向検出部7aで検出した前記重力の方向から、アレイレンズ11の姿勢を求めることができる。   The posture calculation unit 84a obtains the posture of the array lens 11 based on the direction of gravity detected by the gravity direction detection unit 7a. For example, a correspondence relationship between the direction of gravity detected by the gravity direction detection unit 7a and the posture of the array lens 11 is obtained in advance, and this correspondence relationship is stored in the storage unit 9, so that the posture calculation unit 84c The attitude of the array lens 11 can be obtained from the direction of gravity detected by the gravity direction detector 7a.

補正データ修正部73は、姿勢演算部84aで求められたアレイレンズ11の姿勢に基づいて用いることで、画像形成部82で使用される前記温度補正データを修正するものである。より具体的には、補正データ修正部73は、修正データ記憶部82に予め記憶されている修正データを、姿勢演算部84aで求められたアレイレンズ11の姿勢に基づいて用いることで、画像形成部82で使用される前記温度補正データを修正するものである。   The correction data correcting unit 73 corrects the temperature correction data used in the image forming unit 82 by using the correction data correcting unit 73 based on the attitude of the array lens 11 obtained by the attitude calculating unit 84a. More specifically, the correction data correction unit 73 uses the correction data stored in advance in the correction data storage unit 82 based on the attitude of the array lens 11 obtained by the attitude calculation unit 84a, thereby forming an image. The temperature correction data used in the unit 82 is corrected.

このような撮像装置Iaでは、図略のシャッターボタン等の操作によって撮影が指示されると、制御処理部8aは、各部を制御し、撮像素子5に画像信号を生成させ、温度検出部6に温度を検出させ、重力方向検出部7aに重力方向を検出させる。温度検出部6は、温度を検出し、その結果を制御処理部8aへ出力し、重力方向検出部7aは、重力方向を検出し、その結果を制御処理部8aへ出力する。   In such an imaging apparatus Ia, when shooting is instructed by operating an unillustrated shutter button or the like, the control processing unit 8a controls each unit, causes the imaging device 5 to generate an image signal, and causes the temperature detection unit 6 to The temperature is detected and the direction of gravity is detected by the gravity direction detector 7a. The temperature detection unit 6 detects the temperature and outputs the result to the control processing unit 8a, and the gravity direction detection unit 7a detects the direction of gravity and outputs the result to the control processing unit 8a.

そして、画像形成部82は、温度補正データ記憶部91に予め記憶されている温度補正データを、温度検出部6で検出されたアレイレンズ11の温度に基づいて用いることで、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して被写体の各光学像の各画像を形成する。この各画像の形成の際に、補正データ修正部83は、修正データ記憶部92に予め記憶されている修正データを、姿勢演算部84aで重力方向検出部7aの検出結果から求められた姿勢に基づいて用いることで、画像形成部82によって使用される前記温度補正データを修正する。   The image forming unit 82 uses the temperature correction data stored in advance in the temperature correction data storage unit 91 based on the temperature of the array lens 11 detected by the temperature detection unit 6. Each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the imaging optical systems 111 is corrected to form each image of each optical image of the subject. At the time of forming each image, the correction data correction unit 83 converts the correction data stored in advance in the correction data storage unit 92 into the posture obtained from the detection result of the gravity direction detection unit 7a by the posture calculation unit 84a. Based on this, the temperature correction data used by the image forming unit 82 is corrected.

本実施形態における撮像装置Iaでは、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準温度でアレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための温度補正データが予め用意され、画像形成部82で画像を形成する際に、温度補正データを温度検出部6で検出されたアレイレンズ11の温度に基づいて用いることで、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像が補正される。このため、本実施形態における撮像装置Iaは、温度変化に伴う画像の劣化を抑制できる。   In the imaging apparatus Ia in the present embodiment, each optical image of a subject formed on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11 is converted into each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11 at a reference temperature. Temperature correction data is prepared in advance so as to correct each optical image of the subject imaged on each imaging surface, and when the image forming unit 82 forms an image, the temperature correction data is used as the temperature detection unit 6. By using the temperature based on the temperature of the array lens 11 detected in step S1, each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11 is corrected. For this reason, the imaging device Ia according to the present embodiment can suppress image deterioration due to a temperature change.

ここで、自機の姿勢変化に伴ってアレイレンズ11の姿勢が変化すると、上述したように、温度変化に伴う劣化を補正したとしても、撮像装置によって形成された画像が劣化してしまう。そこで、本実施形態における撮像装置Iaは、温度補正データを使用する際に、姿勢演算部84aで求められたアレイレンズ11の姿勢に基づいて温度補正データが修正される。   Here, when the attitude of the array lens 11 changes with the attitude change of the own apparatus, as described above, even if the deterioration due to the temperature change is corrected, the image formed by the imaging device is deteriorated. Therefore, when using the temperature correction data, the imaging apparatus Ia in the present embodiment corrects the temperature correction data based on the attitude of the array lens 11 obtained by the attitude calculation unit 84a.

したがって、本実施形態における撮像装置Iaは、自機の姿勢変化が生じても、温度変化に伴う画像の劣化を抑制しつつ、前記駆動機構部の不安定要素に伴う画像の劣化も抑制できる。   Therefore, the imaging apparatus Ia according to the present embodiment can suppress image deterioration due to unstable elements of the drive mechanism unit while suppressing image deterioration due to temperature change even if the attitude change of the device itself occurs.

また、本実施形態における撮像装置Iaは、アレイレンズ11を片持ちで支持するので、姿勢変化および不安定要素に起因して、前記チルトが生じ易く、また、前記位置ずれが生じ易いが、上述したように、本実施形態における撮像装置Iaは、効果的に、画像の劣化を抑制できる。   In addition, since the imaging apparatus Ia according to the present embodiment supports the array lens 11 in a cantilever manner, the tilt is likely to occur and the positional deviation is likely to occur due to posture change and unstable elements. As described above, the imaging apparatus Ia according to the present embodiment can effectively suppress image deterioration.

次に、別の本実施形態について説明する。   Next, another embodiment will be described.

(第2実施形態)
図7は、第2実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。図7(A)は、平面図であり、図7(B)は、光軸と重力の方向とを一致させて撮像装置Ibを置いた状態でのアレイレンズの姿勢である基準姿勢での側面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a structural configuration of the imaging apparatus according to the second embodiment. FIG. 7A is a plan view, and FIG. 7B is a side view in a reference posture, which is the posture of the array lens in a state where the imaging device Ib is placed with the optical axis and the direction of gravity aligned. FIG.

上述の第1実施形態における撮像装置Iaは、平行ばね部材2aで光学部品1aを支持したが、第2実施形態における撮像装置Ibは、リンク機構2bで光学部品1bを支持する装置である。   Although the imaging device Ia in the first embodiment described above supports the optical component 1a by the parallel spring member 2a, the imaging device Ib in the second embodiment is a device that supports the optical component 1b by the link mechanism 2b.

このような第2実施形態における撮像装置Ibは、例えば、図7に示すように、光学部品1bと、平行リンク部材2bと、支持部材3bと、駆動部4aと、複数の撮像部5と、温度検出部6と、重力方向検出部7aと、制御処理部8aと、記憶部9とを備える。これら第2実施形態の撮像装置Ibにおける駆動部4a、複数の撮像部5、温度検出部6、重力方向検出部7a、制御処理部8aおよび記憶部9は、それぞれ、第1実施形態の撮像装置Iaにおける駆動部4a、複数の撮像部5、温度検出部6、重力方向検出部7a、制御処理部8aおよび記憶部9と同様であるので、その説明を省略する。そして、第2実施形態の撮像装置Ibにおける電気的な構成は、第1実施形態の撮像装置Iaにおける電気的な構成と同様であるので、その説明を省略する。   Such an imaging apparatus Ib in the second embodiment includes, for example, an optical component 1b, a parallel link member 2b, a support member 3b, a driving unit 4a, a plurality of imaging units 5, as shown in FIG. A temperature detection unit 6, a gravity direction detection unit 7a, a control processing unit 8a, and a storage unit 9 are provided. The drive unit 4a, the plurality of imaging units 5, the temperature detection unit 6, the gravity direction detection unit 7a, the control processing unit 8a, and the storage unit 9 in the imaging device Ib of the second embodiment are respectively the imaging device of the first embodiment. Since it is the same as the drive unit 4a, the plurality of imaging units 5, the temperature detection unit 6, the gravity direction detection unit 7a, the control processing unit 8a, and the storage unit 9 in Ia, description thereof is omitted. Since the electrical configuration of the imaging apparatus Ib of the second embodiment is the same as the electrical configuration of the imaging apparatus Ia of the first embodiment, description thereof is omitted.

光学部品1bは、光学部品1aと同様に、物体の光学像を撮像素子5の受光面上に結像するために、アレイレンズ11を含む部品である。光学部品1aは、平行ばね部材2aによって支持されたが、この光学部品1bは、平行リンク部材2bによって支持される。このような光学部品1bは、例えば、本実施形態では、平面視にて矩形形状のアレイレンズ11と、レンズ保持枠12bとを備える。この光学部品1bのアレイレンズ11は、光学部品1aのアレイレンズ11と同様であるので、その説明を省略する。   The optical component 1b is a component including the array lens 11 in order to form an optical image of an object on the light receiving surface of the image pickup device 5 in the same manner as the optical component 1a. The optical component 1a is supported by the parallel spring member 2a, but the optical component 1b is supported by the parallel link member 2b. Such an optical component 1b includes, for example, a rectangular array lens 11 and a lens holding frame 12b in plan view in the present embodiment. Since the array lens 11 of the optical component 1b is the same as the array lens 11 of the optical component 1a, description thereof is omitted.

レンズ保持枠12bは、レンズ保持枠12aと同様に、アレイレンズ11を保持するための部材であり、例えば、アレイレンズ11の外形形状に応じた形状の貫通開口を形成した短高の筒状部材である。図7示す例では、アレイレンズ11の外形形状が平面視にて矩形形状であることから、レンズ保持枠12bは、平面視にて矩形形状の貫通開口を有し、矩形形状の外形形状を有する筒状部材である。アレイレンズ11は、レンズ保持枠12bの前記貫通開口に嵌め込まれて例えば接着剤等によって固定される。このように図7に示す例では、レンズ保持枠12bは、アレイレンズ11の外周を囲み、アレイレンズを保持する枠体で構成されている。   The lens holding frame 12b is a member for holding the array lens 11 similarly to the lens holding frame 12a. For example, the lens holding frame 12b is a short and high-profile tubular member in which a through opening having a shape corresponding to the outer shape of the array lens 11 is formed. It is. In the example shown in FIG. 7, since the outer shape of the array lens 11 is a rectangular shape in plan view, the lens holding frame 12b has a rectangular through-opening in plan view and has a rectangular outer shape. It is a cylindrical member. The array lens 11 is fitted into the through-opening of the lens holding frame 12b and fixed by, for example, an adhesive. As described above, in the example shown in FIG. 7, the lens holding frame 12 b is configured by a frame that surrounds the outer periphery of the array lens 11 and holds the array lens.

このレンズ保持枠12bは、光学部品1aのレンズ保持枠12aと同様に、駆動部4aと係合し駆動部4aの駆動力を受けるための、係合突起部122aを備える。図7に示す例では、係合突起部122aは、X方向の一方端に位置する外周側面における、Y方向の略中央位置であってZ方向の略中央位置に、外方向のX方向に延びるように柱形状で形成されている。   Similar to the lens holding frame 12a of the optical component 1a, the lens holding frame 12b includes an engaging protrusion 122a that engages with the driving unit 4a and receives the driving force of the driving unit 4a. In the example shown in FIG. 7, the engagement protrusion 122 a extends in the X direction in the outward direction to the approximate center position in the Z direction on the outer peripheral side surface located at one end in the X direction. Thus, it is formed in a column shape.

平行リンク部材2bは、一方向に長尺な1対(2個)のリンク部材を備え、これら1対のリンク部材がその長尺な方向(延伸方向)で互いに平行となるように配置されて構成される。このような平行リンク部材2bは、例えば、1対の板状部材で構成される。このように平行リンク部材は、平行な2個の1対なリンク部材で機能するが、本実施形態では、光学部品1bに作用する駆動部4aによる駆動力に対するバランスを考慮して、光学部品1bをY方向の両側から片持ちで支持するように、平行リンク部材2bは、1組の第1および第2平行リンク部材21b、22bで構成されている。第1平行リンク部材21bは、1対の第11および第12リンク部材21b−1、21b−2を備える。これら第11および第12リンク部材21b−1、21b−2は、互いにZ方向に所定の間隔を空け、そして、X方向に延びるように、レンズ保持枠12bにおける、Y方向の一方端に位置する外周側面に沿ってそれぞれ配置されている。同様に、第2平行リンク部材22bは、1対の第21および第22リンク部材22b−1、22b−2を備える。これら第21および第22リンク部材22b−1、22b−2は、互いにZ方向に所定の間隔を空け、そして、X方向に延びるように、レンズ保持枠12bにおける、Y方向の他方端に位置する外周側面に沿ってそれぞれ配置されている。   The parallel link member 2b includes a pair of (two) link members that are long in one direction, and the pair of link members are arranged so as to be parallel to each other in the long direction (stretching direction). Composed. Such a parallel link member 2b is comprised by a pair of plate-shaped member, for example. As described above, the parallel link member functions as a pair of two parallel link members. However, in this embodiment, the optical component 1b is considered in consideration of the balance with respect to the driving force by the driving unit 4a acting on the optical component 1b. The parallel link member 2b is composed of a pair of first and second parallel link members 21b and 22b so as to be cantilevered from both sides in the Y direction. The first parallel link member 21b includes a pair of eleventh and twelfth link members 21b-1 and 21b-2. The eleventh and twelfth link members 21b-1 and 21b-2 are positioned at one end in the Y direction of the lens holding frame 12b so as to be spaced apart from each other in the Z direction and extend in the X direction. It is each arrange | positioned along an outer peripheral side surface. Similarly, the second parallel link member 22b includes a pair of 21st and 22nd link members 22b-1 and 22b-2. The 21st and 22nd link members 22b-1 and 22b-2 are located at the other end in the Y direction of the lens holding frame 12b so as to be spaced apart from each other in the Z direction and extend in the X direction. It is each arrange | positioned along an outer peripheral side surface.

そして、これら第1および第2平行リンク部材21b(21b−1、21b−2)、22b(22b−1、22b−2)と係合し、平行リンク機構を構成するために、上述のレンズ保持枠12bは、第1および第2リンク回転軸123、124をさらに備えている。より具体的には、第1リンク回転軸123は、1対の第11および第12リンク部材21b−1、21b−2と係合するために、1対の第11および第12リンク回転軸123−1、123−2(不図示)を備える。これら第11および第12リンク回転軸123−1、123−2は、それぞれ円柱状の突部であり、これらは、互いにZ方向に所定の間隔を空け、レンズ保持枠12bにおけるY方向の一方端に位置する外周側面のX方向の一方端に、外方向のY方向に延びるようにそれぞれ形成されている。同様に、第2リンク回転軸124は、1対の第21および第22リンク部材22b−1、22b−2と係合するために、1対の第21および第22リンク回転軸124−1、124−2を備える。これら第21および第22リンク回転軸124−1、124−2は、それぞれ円柱状の突部であり、これらは、互いにZ方向に所定の間隔を空け、レンズ保持枠12bにおけるY方向の他方端に位置する外周側面のX方向の一方端に、外方向の−Y方向に延びるようにそれぞれ形成されている。   The lens holding unit described above is used to engage with the first and second parallel link members 21b (21b-1, 21b-2) and 22b (22b-1, 22b-2) to form a parallel link mechanism. The frame 12 b further includes first and second link rotation shafts 123 and 124. More specifically, the first link rotation shaft 123 is engaged with the pair of eleventh and twelfth link members 21b-1 and 21b-2, so that the pair of eleventh and twelfth link rotation shafts 123 is engaged. -1, 123-2 (not shown). Each of the eleventh and twelfth link rotating shafts 123-1, 123-2 is a cylindrical protrusion, and they are spaced apart from each other in the Z direction by one end in the Y direction of the lens holding frame 12b. Are formed at one end in the X direction of the outer peripheral side surface located at, so as to extend in the outer Y direction. Similarly, the second link rotating shaft 124 is engaged with the pair of 21st and 22nd link members 22b-1 and 22b-2, so that the pair of 21st and 22nd link rotating shafts 124-1, 124-2. These 21st and 22nd link rotating shafts 124-1 and 124-2 are cylindrical projections, which are spaced apart from each other in the Z direction by the other end of the lens holding frame 12 b in the Y direction. Is formed at one end in the X direction of the outer peripheral side surface located in the direction extending in the outward -Y direction.

そして、このような第11および第12リンク回転軸123−1、123−2と係合するために、第11および第12リンク部材21b−1、21b−2それぞれにおけるX方向の各一方端には、円柱状の第11および第12リンク回転軸123−1、123−2における直径よりもやや大径の円形貫通開口がそれぞれ形成されている。この第11リンク部材21b−1の円形貫通開口に第11リンク回転軸123−1が嵌め込まれ、第11リンク部材21b−1は、第11リンク回転軸123−1に回転可能に連結される。同様に、第12リンク部材21b−2の円形貫通開口に第12リンク回転軸123−2が嵌め込まれ、第12リンク部材21b−2は、第12リンク回転軸123−2に回転可能に連結される。   In order to engage with the eleventh and twelfth link rotating shafts 123-1 and 123-2, at the respective one ends in the X direction of the eleventh and twelfth link members 21 b-1 and 21 b-2, respectively. Are formed with circular through openings that are slightly larger in diameter than the diameters of the columnar eleventh and twelfth link rotating shafts 123-1, 123-2. The eleventh link rotating shaft 123-1 is fitted into the circular through opening of the eleventh link member 21b-1, and the eleventh link member 21b-1 is rotatably connected to the eleventh link rotating shaft 123-1. Similarly, the twelfth link rotating shaft 123-2 is fitted into the circular through opening of the twelfth link member 21b-2, and the twelfth link member 21b-2 is rotatably connected to the twelfth link rotating shaft 123-2. The

同様に、第21および第22リンク回転軸124−1、124−2と係合するために、第21および第22リンク部材22b−1、22b−2それぞれにおけるX方向の各一方端には、円柱状の第21および第22リンク回転軸124−1、124−2における直径よりもやや大径の円形貫通開口がそれぞれ形成されている。この第21リンク部材22b−1の円形貫通開口に第21リンク回転軸124−1が嵌め込まれ、第21リンク部材22b−1は、第21リンク回転軸124−1に回転可能に連結される。同様に、第22リンク部材22b−2の円形貫通開口に第22リンク回転軸124−2が嵌め込まれ、第22リンク部材22b−2は、第22リンク回転軸124−2に回転可能に連結される。   Similarly, in order to engage with the 21st and 22nd link rotating shafts 124-1 and 124-2, one end of each of the 21st and 22nd link members 22 b-1 and 22 b-2 in the X direction is Circular through-openings that are slightly larger in diameter than the diameters of the columnar 21st and 22nd link rotating shafts 124-1 and 124-2 are formed. The twenty-first link rotating shaft 124-1 is fitted into the circular through opening of the twenty-first link member 22b-1, and the twenty-first link member 22b-1 is rotatably connected to the twenty-first link rotating shaft 124-1. Similarly, the 22nd link rotating shaft 124-2 is fitted in the circular through opening of the 22nd link member 22b-2, and the 22nd link member 22b-2 is rotatably connected to the 22nd link rotating shaft 124-2. The

これによって第11および第12リンク部材21b−1、21b−2それぞれにおけるX方向の各一方端は、光学部品1bのレンズ保持枠12bにおけるY方向の一方端に位置する外周側面のX方向の一方端で光学部品1bに連結され、そして、第21および第22リンク部材22b−1、22b−2それぞれにおけるX方向の各一方端は、光学部品1bのレンズ保持枠12bにおけるY方向の他方端に位置する外周側面のX方向の一方端で光学部品1bに連結される。これによって第1および第2平行リンク部材21b、22bは、光学部品1bをY方向の両側から片持ちで支持する。   Accordingly, one end in the X direction of each of the eleventh and twelfth link members 21b-1 and 21b-2 is one of the outer circumferential side surfaces located at one end in the Y direction of the lens holding frame 12b of the optical component 1b. The one end in the X direction in each of the 21st and 22nd link members 22b-1 and 22b-2 is connected to the other end in the Y direction in the lens holding frame 12b of the optical component 1b. It is connected to the optical component 1b at one end in the X direction on the outer peripheral side surface. Thus, the first and second parallel link members 21b and 22b cantilever support the optical component 1b from both sides in the Y direction.

支持部材3bは、支持部材3aと同様に、各平行リンク部材21b、22bの各他方端が取り付けられ、光学部品1bを支持するための部材である。より具体的には、図7に示す例では、支持部材3bは、基部31と、リンク取付部32とを備える。支持部材3bの基部31は、支持部材3aの基部31と同様であるので、その説明を省略する。   The support member 3b is a member for supporting the optical component 1b, to which the other ends of the parallel link members 21b and 22b are attached, similarly to the support member 3a. More specifically, in the example illustrated in FIG. 7, the support member 3 b includes a base portion 31 and a link attachment portion 32. Since the base 31 of the support member 3b is the same as the base 31 of the support member 3a, the description thereof is omitted.

リンク取付部32bは、平行リンク部材2bの他方端部を取り付けるための部材である。より具体的には、本実施形態では、上述したように、光学部品1bを1組(前記2個)の第1および第2平行リンク部材21b(21b−1、21b−2)、22b(22b−1、22b−2)によって片持ちで支持するため、これに応じてリンク取付部32bは、2個の第1リンク取付部32b−1および第2リンク取付部32b−2を備える。これら1対の第1および第2リンク取付部32b−1、32b−2は、上方向のZ方向に延びる各角柱形状で、リンク取付部32bに取り付けられた1組の第1および第2平行リンク部材21b、22bを介して光学部品1bを支持した場合にアレイレンズ11を透過した各光学像の光束が基部31上の撮像素子5に結像できる配設位置であって、レンズ保持枠12bにおけるX方向の他方端に位置する外周側面の外側近傍の配設位置(図7に示す例では矩形形状の基部31の一方主面におけるX方向の他方端の位置であって互いにY方向に所定の間隔空けた各位置)に、基部31の一方主面から略垂直に立設するように基部31に、それぞれ形成されている。そして、1対の第1および第2リンク取付部32b−1、32b−2は、それぞれ、1組の平行リンク部材2bの他方端(1組の第1および第2平行リンク部材21b、22bの各他方端)を取り付けるために、第3および第4リンク回転軸321、322を備えている。より具体的には、第3リンク回転軸321は、1対の第11および第12リンク部材21b−1、21b−2と係合するために、1対の第31および第32リンク回転軸321−1、321−2(不図示)を備える。これら第31および第32リンク回転軸321−1、321−2は、それぞれ円柱状の突部であり、これらは、互いにZ方向に所定の間隔を空け、第1リンク取付部32b−1におけるY方向の外側面に、Y方向の外側に延びるようにそれぞれ形成されている。同様に、第4リンク回転軸322は、1対の第21および第22リンク部材22b−1、22b−2と係合するために、1対の第41および第42リンク回転軸322−1、322−2を備える。これら第41および第42リンク回転軸322−1、322−2は、それぞれ円柱状の突部であり、これらは、互いにZ方向に所定の間隔を空け、第2リンク取付部32b−2における−Y方向の外側面に、−Y方向の外側に延びるようにそれぞれ形成されている。   The link attachment part 32b is a member for attaching the other end part of the parallel link member 2b. More specifically, in this embodiment, as described above, the optical component 1b includes a pair (the two pieces) of the first and second parallel link members 21b (21b-1, 21b-2), 22b (22b). -1, 22b-2), so that the link attachment portion 32b includes two first link attachment portions 32b-1 and 32b-2. The pair of first and second link attachment portions 32b-1 and 32b-2 are prismatic shapes extending in the upward Z direction, and a pair of first and second parallel attachments attached to the link attachment portion 32b. When the optical component 1b is supported via the link members 21b and 22b, the arrangement position is such that the light flux of each optical image transmitted through the array lens 11 can form an image on the image sensor 5 on the base 31, and the lens holding frame 12b. The arrangement position in the vicinity of the outer side of the outer peripheral side surface located at the other end in the X direction in (in the example shown in FIG. 7, the position of the other end in the X direction on one main surface of the rectangular base 31 is predetermined in the Y direction Are formed on the base 31 so as to stand substantially vertically from one main surface of the base 31. The pair of first and second link attachment portions 32b-1 and 32b-2 are respectively connected to the other end of the pair of parallel link members 2b (the pair of first and second parallel link members 21b and 22b). In order to attach each other end), the third and fourth link rotating shafts 321 and 322 are provided. More specifically, the third link rotation shaft 321 is engaged with the pair of eleventh and twelfth link members 21b-1 and 21b-2, so that the pair of 31st and 32nd link rotation shafts 321 is engaged. -1, 321-2 (not shown). Each of the 31st and 32nd link rotating shafts 321-1 and 321-2 is a cylindrical protrusion, and these are spaced apart from each other in the Z direction by a Y in the first link mounting portion 32b-1. It is formed on the outer surface in the direction so as to extend outward in the Y direction. Similarly, the fourth link rotating shaft 322 is engaged with the pair of twenty-first and twenty-second link members 22b-1 and 22b-2, so that the pair of 41st and forty-second link rotating shafts 322-1, 322-2. Each of the 41st and 42nd link rotating shafts 322-1 and 322-2 is a cylindrical protrusion, and these are spaced apart from each other in the Z direction by the − at the second link mounting portion 32b-2. It is formed on the outer surface in the Y direction so as to extend outward in the −Y direction.

そして、このような第31および第32リンク回転軸321−1、321−2と係合するために、第11および第12リンク部材21b−1、21b−2それぞれにおけるX方向の各他方端には、円柱状の第31および第32リンク回転軸321−1、321−2における直径よりもやや大径の円形貫通開口がそれぞれ形成されている。この第11リンク部材21b−1の円形貫通開口に第31リンク回転軸321−1が嵌め込まれ、第11リンク部材21b−1は、第31リンク回転軸321−1に回転可能に連結される。同様に、第12リンク部材21b−2の円形貫通開口に第32リンク回転軸321−2が嵌め込まれ、第12リンク部材21b−2は、第32リンク回転軸321−2に回転可能に連結される。   And in order to engage with such 31st and 32nd link rotating shafts 321-1 and 321-2, at each other end of the X direction in each of the 11th and 12th link members 21b-1 and 21b-2. Are formed with circular through-openings that are slightly larger in diameter than the diameters of the columnar thirty-first and thirty-second link rotation shafts 321-1 and 321-2. The 31st link rotating shaft 321-1 is fitted into the circular through opening of the 11th link member 21b-1, and the 11th link member 21b-1 is rotatably connected to the 31st link rotating shaft 321-1. Similarly, the thirty second link rotation shaft 321-2 is fitted into the circular through opening of the twelfth link member 21b-2, and the twelfth link member 21b-2 is rotatably connected to the thirty second link rotation shaft 321-2. The

同様に、第41および第42リンク回転軸124−1、124−2と係合するために、第21および第22リンク部材22b−1、22b−2それぞれにおけるX方向の各他方端には、円柱状の第41および第42リンク回転軸322−1、322−2における直径よりもやや大径の円形貫通開口がそれぞれ形成されている。この第21リンク部材22b−1の円形貫通開口に第41リンク回転軸322−1が嵌め込まれ、第21リンク部材22b−1は、第41リンク回転軸322−1に回転可能に連結される。同様に、第22リンク部材22b−2の円形貫通開口に第42リンク回転軸322−2が嵌め込まれ、第22リンク部材22b−2は、第42リンク回転軸322−2に回転可能に連結される。   Similarly, in order to engage with the 41st and 42nd link rotating shafts 124-1, 124-2, the other ends in the X direction of the 21st and 22nd link members 22b-1, 22b-2 are respectively Circular through-openings that are slightly larger in diameter than the diameters of the columnar forty-first and forty-second link rotating shafts 322-1 and 322-2 are formed. The forty-first link rotating shaft 322-1 is fitted into the circular through opening of the twenty-first link member 22b-1, and the twenty-first link member 22b-1 is rotatably connected to the forty-first link rotating shaft 322-1. Similarly, the forty-second link rotating shaft 322-2 is fitted into the circular through opening of the twenty-second link member 22b-2, and the twenty-second link member 22b-2 is rotatably connected to the forty-second link rotating shaft 322-2. The

これによって第11および第12リンク部材21b−1、21b−2それぞれにおけるX方向の各他方端は、第1リンク取付部32b−1に連結され、そして、第21および第22リンク部材22b−1、22b−2それぞれにおけるX方向の各他方端は、第2リンク取付部32b−2に連結される。これによって第1および第2平行リンク部材21b、22bは、支持部材3bによって支持される。   As a result, the other ends in the X direction of the eleventh and twelfth link members 21b-1 and 21b-2 are connected to the first link attachment portion 32b-1, and the twenty-first and twenty-second link members 22b-1 are connected. , 22b-2, the other end in the X direction is connected to the second link attachment portion 32b-2. Thus, the first and second parallel link members 21b and 22b are supported by the support member 3b.

なお、これら第11および第12リンク回転軸123−1、123−2におけるZ方向の間隔、第21および第22リンク回転軸124−1、124−2におけるZ方向の間隔、第31および第32リンク回転軸321−1、321−2におけるZ方向の間隔、および、第41および第42リンク回転軸322−1、322−2におけるZ方向の間隔は、それぞれ、平行リンク部材2bにおける第11リンク部材21b−1と第12リンク部材21b−2とのZ方向の距離(第21リンク部材22b−1と第22リンク部材22b−2とのZ方向の距離)に対応した長さとなっている。   In addition, the Z-direction interval between the eleventh and twelfth link rotation shafts 123-1, 123-2, the Z-direction interval between the twenty-first and twenty-second link rotation shafts 124-1, 124-2, the thirty-first and thirty-second intervals. The Z-direction interval between the link rotation shafts 321-1 and 321-2 and the Z-direction interval between the 41st and 42nd link rotation shafts 322-1 and 322-2 are the 11th links in the parallel link member 2b, respectively. The length corresponds to the distance in the Z direction between the member 21b-1 and the twelfth link member 21b-2 (the distance in the Z direction between the 21st link member 22b-1 and the 22nd link member 22b-2).

このような第2実施形態の撮像装置Ibにおける第1および第2平行リンク部材21b、22bは、第1実施形態における撮像装置Iaにおける第1および第2平行ばね部材21a、22aと同様に、リンク回転軸123、321;124、322のガタによって、基準姿勢から姿勢が変化すると、第1実施形態の撮像装置Iaにおけるアレイレンズ11と同様に、第2実施形態の撮像装置Ibにおけるアレイレンズ11も傾く。しかしながら、第2実施形態における撮像装置Ibは、第1実施形態における撮像装置Iaと同様の作用効果を奏するから、より高精度な画像を生成できる。   The first and second parallel link members 21b and 22b in the imaging apparatus Ib according to the second embodiment are linked similarly to the first and second parallel spring members 21a and 22a in the imaging apparatus Ia according to the first embodiment. When the posture changes from the reference posture due to the backlash of the rotation shafts 123, 321; 124, 322, the array lens 11 in the imaging device Ib in the second embodiment is also the same as the array lens 11 in the imaging device Ia in the first embodiment. Tilt. However, since the imaging device Ib in the second embodiment has the same effects as the imaging device Ia in the first embodiment, it is possible to generate a more accurate image.

次に、別の本実施形態について説明する。   Next, another embodiment will be described.

(第3実施形態)
図8は、第3実施形態における撮像装置の構造的な構成を示す図である。図8(A)は、平面図であり、図8(B)は、光軸と重力の方向とを一致させて撮像装置Icを置いた状態でのアレイレンズの姿勢である基準姿勢での側面図である。
(Third embodiment)
FIG. 8 is a diagram illustrating a structural configuration of the imaging apparatus according to the third embodiment. FIG. 8A is a plan view, and FIG. 8B is a side view in a reference posture, which is the posture of the array lens in a state where the imaging device Ic is placed with the optical axis and the direction of gravity aligned. FIG.

これら上述の第1および第2実施形態における各撮像装置Ia、Ibでは、前記所定の軸の方向に沿った方向に光学部品1a、1bを移動させる駆動部として、駆動部4aが用いられたが、第3実施形態における撮像装置Icでは、前記駆動部として、いわゆるボイスコイルモータVoice Coil Motor、VCM)を備える駆動部4bが用いられる。   In each of the imaging devices Ia and Ib in the first and second embodiments described above, the drive unit 4a is used as a drive unit that moves the optical components 1a and 1b in a direction along the direction of the predetermined axis. In the imaging device Ic according to the third embodiment, a drive unit 4b including a so-called voice coil motor (Voice Coil Motor, VCM) is used as the drive unit.

このような第3実施形態における撮像装置Icは、例えば、図8に示すように、光学部品1cと、平行ばね部材2aと、支持部材3aと、駆動部4bと、複数の撮像部5と、温度検出部6と、重力方向検出部7aと、制御処理部8aと、記憶部9とを備える。これら第3実施形態の撮像装置Icにおける平行ばね部材2a、支持部材3a、複数の撮像部5、温度検出部6、重力方向検出部7a、制御処理部8aおよび記憶部9は、それぞれ、第1実施形態の撮像装置Iaにおける平行ばね部材2a、支持部材3a、複数の撮像部5、温度検出部6、重力方向検出部7a、制御処理部8aおよび記憶部9と同様であるので、その説明を省略する。そして、第3実施形態の撮像装置Icにおける電気的な構成は、第1実施形態の撮像装置Iaにおける電気的な構成と同様であるので、その説明を省略する。   Such an imaging apparatus Ic in the third embodiment includes, for example, an optical component 1c, a parallel spring member 2a, a support member 3a, a drive unit 4b, a plurality of imaging units 5, as shown in FIG. A temperature detection unit 6, a gravity direction detection unit 7a, a control processing unit 8a, and a storage unit 9 are provided. The parallel spring member 2a, the support member 3a, the plurality of imaging units 5, the temperature detection unit 6, the gravity direction detection unit 7a, the control processing unit 8a, and the storage unit 9 in the imaging device Ic of the third embodiment are each a first one. Since the parallel spring member 2a, the support member 3a, the plurality of imaging units 5, the temperature detection unit 6, the gravity direction detection unit 7a, the control processing unit 8a, and the storage unit 9 in the imaging apparatus Ia of the embodiment are the same, description thereof will be given. Omitted. Since the electrical configuration of the imaging device Ic of the third embodiment is the same as the electrical configuration of the imaging device Ia of the first embodiment, description thereof is omitted.

光学部品1cは、光学部品1aと同様に、物体の光学像を撮像素子5の受光面上に結像するために、アレイレンズ11を含む部品である。光学部品1cは、例えば、本実施形態では、平面視にて矩形形状のアレイレンズ11と、レンズ保持枠12cとを備えるが、このレンズ保持枠12cが係合突起部122aを備えない点を除き、第1実施形態の撮像装置Iaにおける光学部品1aと同様であるので、その説明を省略する。   The optical component 1 c is a component including the array lens 11 in order to form an optical image of an object on the light receiving surface of the image sensor 5, as with the optical component 1 a. The optical component 1c includes, for example, a rectangular array lens 11 and a lens holding frame 12c in plan view in the present embodiment, except that the lens holding frame 12c does not include the engaging protrusion 122a. Since it is the same as the optical component 1a in the imaging device Ia of the first embodiment, the description thereof is omitted.

駆動部4bは、駆動部4aと同様に、前記所定の軸の軸方向に沿って光学部品1cのアレイレンズ11を、外部から入力された制御信号に応じて移動させるための装置である。この駆動部4bは、本実施形態では、例えば、磁石41bとコイル42bとを備えたVCM4bである。そして、本実施形態では、光学部品1cにおけるY方向の両側から光学部品1cへ駆動力を与えるために、VCM4bは、1組の第1および第2VCM4b−1、4b−2を備え、これら第1および第2VCM4b−1、4b−2は、光学部品1cを介して互いに対向するように配置される。この第1VCM4b−1は、磁石41b−1とコイル42b−1とを備え、第2VCM4b−2は、磁石41b−2とコイル42b−2とを備える。   Similarly to the drive unit 4a, the drive unit 4b is a device for moving the array lens 11 of the optical component 1c in accordance with a control signal input from the outside along the axial direction of the predetermined axis. In this embodiment, the drive unit 4b is, for example, a VCM 4b including a magnet 41b and a coil 42b. In this embodiment, the VCM 4b includes a pair of first and second VCMs 4b-1 and 4b-2 in order to give a driving force to the optical component 1c from both sides in the Y direction of the optical component 1c. The second VCMs 4b-1 and 4b-2 are arranged so as to face each other via the optical component 1c. The first VCM 4b-1 includes a magnet 41b-1 and a coil 42b-1, and the second VCM 4b-2 includes a magnet 41b-2 and a coil 42b-2.

このVCM4b(4b−1、4b−2)において、磁石41bが基部31に取り付けられるとともにコイル42bがレンズ保持枠12cに取り付けられてもよいが、配線の引き回しの利便性から、本実施形態では、磁石41bがレンズ保持枠12cに取り付けられるとともにコイル42bが基部31に取り付けられている。より具体的には、第1VCM4b−1において、磁石41b−1は、例えば矩形状の板状の永久磁石であって、Y方向の一方端に位置する外周側面における、X方向の略中央位置に例えば接着剤等によって固定されている。そして、コイル42b−1は、このように配設された磁石41b−1と電磁的に相互作用して光学部品1cをZ方向に沿って上下に駆動できる配置位置に配設される。より具体的には、コイル42b−1は、図8に示す例では、コイル42b−1の軸心が磁石41b−1の法線となるように、そして、磁石41b−1の一方主面に所定の間隔を空けて対向するように、基部31の一方主面におけるY方向の一方端でX方向の略中央位置に例えば接着剤等によって固定される。同様に、第2VCM4b−2において、磁石41b−2は、例えば矩形状の板状の永久磁石であって、Y方向の他方端に位置する外周側面における、X方向の略中央位置に例えば接着剤等によって固定されている。そして、コイル42b−2は、このように配設された磁石41b−2と電磁的に相互作用して光学部品1cをZ方向に沿って上下に駆動できる配置位置に配設される。より具体的には、コイル42b−2は、図8に示す例では、コイル42b−2の軸心が磁石41b−2の法線となるように、そして、磁石41b−2の一方主面に所定の間隔を空けて対向するように、基部31の一方主面におけるY方向の他方端でX方向の略中央位置に例えば接着剤等によって固定される。このような1組の第1および第2VCM4b−1、4b−2では、制御処理部8aの駆動部制御部81から入力された各制御信号に応じた方向および電流値を持つ各電流がコイル42b−1、42b−2それぞれに流れることで、各コイル42b−1、42b−2に各電磁界がそれぞれ発生し、これら各コイル42b−1、42b−2による各電磁界と各磁石41b−1、41b−2の各電磁界との吸引または反発によって駆動力が生じる。各磁石41b−1、41b−2がレンズ保持枠12cに配設されているので、第1および第2VCM4b−1、4b−2の協働した駆動力が光学部品1cに伝達され、光学部品1cが第1および第2平行ばね部材21a、22aの平行リンク機構によって直進ガイドされてZ方向に沿って移動する。   In this VCM 4b (4b-1, 4b-2), the magnet 41b may be attached to the base 31 and the coil 42b may be attached to the lens holding frame 12c. However, in the present embodiment, for convenience of wiring, A magnet 41 b is attached to the lens holding frame 12 c and a coil 42 b is attached to the base 31. More specifically, in the first VCM 4b-1, the magnet 41b-1 is, for example, a rectangular plate-shaped permanent magnet, and is at a substantially central position in the X direction on the outer peripheral side surface located at one end in the Y direction. For example, it is fixed by an adhesive or the like. The coil 42b-1 is disposed at a position where the optical component 1c can be driven up and down along the Z direction by electromagnetically interacting with the magnet 41b-1 disposed in this way. More specifically, in the example shown in FIG. 8, the coil 42 b-1 is arranged so that the axial center of the coil 42 b-1 is a normal line of the magnet 41 b-1 and on one main surface of the magnet 41 b-1. For example, an adhesive or the like is fixed at a substantially central position in the X direction at one end in the Y direction on one main surface of the base 31 so as to face each other with a predetermined interval. Similarly, in the second VCM 4b-2, the magnet 41b-2 is, for example, a rectangular plate-like permanent magnet, and is, for example, an adhesive at a substantially central position in the X direction on the outer peripheral side surface located at the other end in the Y direction. It is fixed by etc. The coil 42b-2 is disposed at a position where the optical component 1c can be driven up and down along the Z direction by electromagnetically interacting with the magnet 41b-2 disposed in this way. More specifically, in the example shown in FIG. 8, the coil 42 b-2 is arranged so that the axis of the coil 42 b-2 is a normal line of the magnet 41 b-2 and on one main surface of the magnet 41 b-2. At the other end in the Y direction on one main surface of the base portion 31 so as to face each other with a predetermined interval, the base 31 is fixed to a substantially central position in the X direction with an adhesive or the like. In such a pair of first and second VCMs 4b-1 and 4b-2, each current having a direction and a current value corresponding to each control signal input from the drive unit control unit 81 of the control processing unit 8a is supplied to the coil 42b. -1 and 42b-2 flow, electromagnetic fields are generated in the coils 42b-1 and 42b-2, respectively. The electromagnetic fields generated by the coils 42b-1 and 42b-2 and the magnets 41b-1 are generated. , 41b-2, a driving force is generated by attraction or repulsion with each electromagnetic field. Since the magnets 41b-1 and 41b-2 are disposed on the lens holding frame 12c, the driving force of the first and second VCMs 4b-1 and 4b-2 is transmitted to the optical component 1c, and the optical component 1c. Is linearly guided by the parallel link mechanism of the first and second parallel spring members 21a, 22a and moves along the Z direction.

このような第3実施形態における撮像装置Icは、第1実施形態における撮像装置Iaと同様に、光学部品1cを平行ばね部材2aによって片持ち弾性支持している。このため、第3実施形態における撮像装置Icは、第1実施形態における撮像装置Iaと同様の作用効果を奏し、より高精度な画像を生成できる。   In the imaging apparatus Ic in the third embodiment, the optical component 1c is cantilevered and elastically supported by the parallel spring member 2a, similarly to the imaging apparatus Ia in the first embodiment. For this reason, the imaging device Ic in 3rd Embodiment has an effect similar to the imaging device Ia in 1st Embodiment, and can produce | generate a more highly accurate image.

なお、上述の第1ないし第3実施形態では、重力方向検出部7aと姿勢演算部84aとを備えることで、前記アレイレンズの姿勢を検出するための姿勢検出部(第1態様の姿勢検出部)が構成されたが、これに限定されるものではない。例えば、次の第2ないし第4態様の姿勢検出部が第1ないし第3実施形態における撮像装置Ia〜Icに用いられてもよい。   In the first to third embodiments described above, the posture detection unit for detecting the posture of the array lens (the posture detection unit of the first mode) includes the gravity direction detection unit 7a and the posture calculation unit 84a. However, the present invention is not limited to this. For example, the posture detection units of the following second to fourth modes may be used for the imaging devices Ia to Ic in the first to third embodiments.

図9は、第3態様の姿勢検出部を説明するための図である。図9(A)は、平面図であり、図9(B)は、基準姿勢での側面図である。図10は、第4態様の姿勢検出部を説明するための図である。図10(A)は、平面図であり、図10(B)は、駆動部4aによってアレイレンズ11をZ方向に沿って持ち上げた様子を説明するための側面図であり、そして、図10(C)は、複数の個眼のうちの2個の個眼について、アレイレンズにおけるZ方向の位置と画像のコントラストとの関係を示す図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining the posture detection unit of the third aspect. FIG. 9A is a plan view, and FIG. 9B is a side view in a reference posture. FIG. 10 is a diagram for explaining the posture detection unit of the fourth aspect. FIG. 10A is a plan view, FIG. 10B is a side view for explaining a state where the array lens 11 is lifted along the Z direction by the drive unit 4a, and FIG. C) is a diagram showing the relationship between the position of the array lens in the Z direction and the contrast of the image for two of the plurality of eyes.

第2態様の姿勢検出部は、図2に示すように、角速度検出部7bと、姿勢演算部84bとを備えて構成される。   As shown in FIG. 2, the posture detection unit according to the second mode includes an angular velocity detection unit 7 b and a posture calculation unit 84 b.

角速度検出部7bは、アレイレンズ11の角速度を検出するため装置であり、例えば、角速度を検出する3軸のジャイロセンサー(角速度センサー)等を備えて構成される。角速度検出部7bは、制御処理部8bに接続され、この検出した角速度を制御処理部8bへ出力する。角速度検出部7bは、アレイレンズ11の角速度を検出するので、アレイレンズ11に、または、アレイレンズ11と共に姿勢を変える部材に配設される。本実施形態では、角速度検出部7bは、重力方向検出部7aと同様の位置に配設される。   The angular velocity detection unit 7b is a device for detecting the angular velocity of the array lens 11, and includes, for example, a three-axis gyro sensor (angular velocity sensor) that detects the angular velocity. The angular velocity detection unit 7b is connected to the control processing unit 8b, and outputs the detected angular velocity to the control processing unit 8b. Since the angular velocity detection unit 7 b detects the angular velocity of the array lens 11, the angular velocity detection unit 7 b is disposed on the array lens 11 or a member that changes its posture together with the array lens 11. In the present embodiment, the angular velocity detection unit 7b is disposed at the same position as the gravity direction detection unit 7a.

姿勢演算部84bは、角速度検出部7bの検出結果に基づいて、撮像素子5の光軸AXに対するアレイレンズ11の傾きを前記アレイレンズ11の姿勢として求めるものである。例えば、3軸それぞれにおいて、所定の間隔で設定されたアレイレンズ11の各傾きと、前記各傾きでの角速度検出部7bの各検出結果の各積分値との対応関係が予め求められ、この対応関係が記憶部9に記憶されることで、姿勢演算部84bは、3軸それぞれにおいて、角速度検出部7bの検出結果の積分値から、アレイレンズ11の傾きを求めることができる。   The attitude calculation unit 84 b obtains the inclination of the array lens 11 with respect to the optical axis AX of the image sensor 5 as the attitude of the array lens 11 based on the detection result of the angular velocity detection unit 7 b. For example, for each of the three axes, a correspondence relationship between each inclination of the array lens 11 set at a predetermined interval and each integration value of each detection result of the angular velocity detection unit 7b at each inclination is obtained in advance. By storing the relationship in the storage unit 9, the posture calculation unit 84b can obtain the inclination of the array lens 11 from the integrated value of the detection result of the angular velocity detection unit 7b for each of the three axes.

この構成によれば、撮像装置Ia〜Icは、角速度を検出することで、アレイレンズの傾きを求めることができ、温度補正データを修正できる。   According to this configuration, the imaging devices Ia to Ic can obtain the inclination of the array lens by detecting the angular velocity, and can correct the temperature correction data.

なお、撮像装置Ia〜Icは、重力方向検出部7aとしての3軸の加速度センサーと、角速度検出部7bとしての3軸の角速度センサーとを組み合わせて、アレイレンズ11の姿勢を検出するように、構成されてもよい。   The imaging devices Ia to Ic are configured to detect the attitude of the array lens 11 by combining a triaxial acceleration sensor as the gravity direction detection unit 7a and a triaxial angular velocity sensor as the angular velocity detection unit 7b. It may be configured.

第3態様の姿勢検出部は、図9および図2に示すように、位置検出部7cと、姿勢演算部84cとを備えて構成される。なお、図9は、第1実施形態における撮像装置Iaに第3態様の姿勢検出部が適用された場合を示すが、第2および第3実施形態における撮像装置Ib、Icのいずれかに適用されても良い。   As shown in FIGS. 9 and 2, the posture detection unit of the third aspect includes a position detection unit 7 c and a posture calculation unit 84 c. FIG. 9 shows the case where the attitude detection unit of the third aspect is applied to the imaging device Ia in the first embodiment, but it is applied to any of the imaging devices Ib and Ic in the second and third embodiments. May be.

位置検出部7cは、アレイレンズ11の位置を検出するための装置であり、例えば、永久磁石等の磁石71cと、ホール効果を利用して磁界を検出するホール素子72cとを備える。磁石71cは、アレイレンズ11またはレンズ保持枠12aの下面に配設され、ホール素子72cは、基準姿勢で磁石71cと対向するように基部31の主面上に配設される。なお、位置検出部7cは、一方向(例えばX方向等)でアレイレンズ11の位置を検出する場合には、1個(1組の磁石71cおよびホール素子72c)でよく、また、二方向(例えばX方向とY方向)でアレイレンズ11の位置を検出する場合には、2個(2組の磁石71cおよびホール素子72c)でよい。   The position detection unit 7c is a device for detecting the position of the array lens 11, and includes, for example, a magnet 71c such as a permanent magnet and a Hall element 72c that detects a magnetic field using the Hall effect. The magnet 71c is disposed on the lower surface of the array lens 11 or the lens holding frame 12a, and the Hall element 72c is disposed on the main surface of the base 31 so as to face the magnet 71c in the reference posture. When the position of the array lens 11 is detected in one direction (for example, the X direction), the position detection unit 7c may be one (one set of magnet 71c and Hall element 72c), or two directions ( For example, when detecting the position of the array lens 11 in the X direction and the Y direction, two (two sets of magnets 71c and Hall elements 72c) may be used.

姿勢演算部84cは、位置検出部7cの検出結果に基づいて、撮像素子5の光軸AXに直交する平面内におけるアレイレンズ11の位置を前記アレイレンズ11の姿勢として求めるものである。例えば、所定の間隔で設定されたアレイレンズ11の各位置と、前記各位置での位置検出部7cの各検出結果(すなわち、当該位置でのホール素子72cの出力)との対応関係が予め求められ、この対応関係が記憶部9に記憶されることで、姿勢演算部84cは、位置検出部7cの検出結果から、アレイレンズ11の位置を求めることができる。   The posture calculation unit 84 c obtains the position of the array lens 11 in the plane orthogonal to the optical axis AX of the image sensor 5 as the posture of the array lens 11 based on the detection result of the position detection unit 7 c. For example, the correspondence between each position of the array lens 11 set at a predetermined interval and each detection result of the position detection unit 7c at each position (that is, the output of the Hall element 72c at the position) is obtained in advance. Then, by storing this correspondence in the storage unit 9, the posture calculation unit 84c can obtain the position of the array lens 11 from the detection result of the position detection unit 7c.

この構成によれば、撮像装置Ia〜Icは、重力の方向を検出することで、アレイレンズの姿勢を求めることができ、より正確に温度補正データを修正できる。   According to this configuration, the imaging devices Ia to Ic can determine the orientation of the array lens by detecting the direction of gravity, and can correct the temperature correction data more accurately.

また、第4態様の姿勢検出部は、図2に示すように、姿勢演算部84dを備えて構成される。姿勢演算部84dは、アレイレンズ11における複数の撮像光学系111のうちの少なくとも2個以上の撮像光学系111によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像に基づいて、アレイレンズ11の傾きを前記アレイレンズ11の姿勢として求めるものである。より詳しくは、図10(A)および(B)に示すように、アレイレンズ11の傾きによって、各個眼ごとに、各撮像光学系111と各撮像面との間の距離が変わるので、各個眼ごとに、各撮像光学系111の各合焦位置が異なる。このため、姿勢演算部84dは、まず、図10(C)に示すように、公知の技術であるいわゆる山登り法によってコントラストに基づいて各撮像光学系111(図10に示す例で3行1列および3行4列の各位置に配置された2個の撮像光学系111−31、111−34)の各合焦位置を検出する。そして、姿勢演算部84dは、これら各合焦位置の差からアレイレンズ11の傾きを求める。例えば、各合焦位置の差とアレイレンズ11の傾きとの対応関係が、予め求められ、この対応関係が記憶部9に記憶されることで、姿勢演算部84dは、各合焦位置の差から、アレイレンズ11の傾きを求めることができる。なお、姿勢演算部84dは、1軸回り(例えばY軸回り等)の回転によって生じるアレイレンズ11の傾きを検出する場合には、一方向(前記Y軸回りの例ではX方向)に沿った少なくとも2個以上の撮像光学系111によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像でよく、また、2軸回り(例えばY軸回りとX軸回り)でアレイレンズ11の傾きを検出する場合には、2方向(X方向およびY方向)それぞれについて、当該方向に沿った少なくとも2個以上の撮像光学系111によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像でよい。   Moreover, the attitude | position detection part of a 4th aspect is provided with the attitude | position calculating part 84d, as shown in FIG. The posture calculation unit 84d is configured to perform array processing based on each image of each optical image of the subject formed on each imaging surface by at least two or more imaging optical systems 111 of the plurality of imaging optical systems 111 in the array lens 11. The inclination of the lens 11 is obtained as the posture of the array lens 11. More specifically, as shown in FIGS. 10A and 10B, the distance between each imaging optical system 111 and each imaging surface changes for each individual eye depending on the inclination of the array lens 11. Each in-focus position of each imaging optical system 111 is different for each. For this reason, as shown in FIG. 10C, the posture calculation unit 84d first detects each imaging optical system 111 (3 rows and 1 column in the example shown in FIG. And the in-focus positions of the two imaging optical systems 111-31 and 111-34 disposed at the respective positions in the 3 rows and 4 columns are detected. Then, the posture calculation unit 84d obtains the inclination of the array lens 11 from the difference between these in-focus positions. For example, a correspondence relationship between each focus position difference and the inclination of the array lens 11 is obtained in advance, and this correspondence relationship is stored in the storage unit 9, so that the posture calculation unit 84 d allows the difference between each focus position. Thus, the inclination of the array lens 11 can be obtained. Note that the posture calculation unit 84d follows one direction (the X direction in the example around the Y axis) when detecting the inclination of the array lens 11 caused by rotation around one axis (for example, around the Y axis). Each image of each optical image of the subject formed on each imaging surface by at least two imaging optical systems 111 may be used, and the inclination of the array lens 11 about two axes (for example, about the Y axis and the X axis). In each of the two directions (X direction and Y direction), each image of each optical image of the subject imaged on each imaging surface by at least two or more imaging optical systems 111 along the direction is detected. It's okay.

この構成によれば、姿勢検出部は、前記被写体の光学像の画像に基づいて、前記アレイレンズ11の傾きを検出するので、例えば重力方向検出部7aや角速度検出部7bや位置検出部7c等のようなセンサーを別途に必要としない。   According to this configuration, the posture detection unit detects the tilt of the array lens 11 based on the image of the optical image of the subject. There is no need for a separate sensor.

本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および/または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。   In order to express the present invention, the present invention has been properly and fully described through the embodiments with reference to the drawings. However, those skilled in the art can easily change and / or improve the above-described embodiments. It should be recognized that this is possible. Therefore, unless the modifications or improvements implemented by those skilled in the art are at a level that departs from the scope of the claims recited in the claims, the modifications or improvements are not covered by the claims. To be construed as inclusive.

I、Ia、Ib、Ic 撮像装置
5 撮像部
6 温度検出部
7a 重力方向検出部
7b 角速度検出部
7c 位置検出部
8a〜8d 制御処理部
9 記憶部
11 アレイレンズ
82 画像形成部
83 補正データ修正部
84a〜84d 姿勢演算部
91 温度補正データ記憶部
92 修正データ記憶部
I, Ia, Ib, Ic Imaging device 5 Imaging unit 6 Temperature detection unit 7a Gravity direction detection unit 7b Angular velocity detection unit 7c Position detection unit 8a to 8d Control processing unit 9 Storage unit 11 Array lens 82 Image forming unit 83 Correction data correction unit 84a to 84d Attitude calculation unit 91 Temperature correction data storage unit 92 Correction data storage unit

Claims (9)

複数の撮像光学系を持つアレイレンズと、
前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系に対応し、前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面にそれぞれ結像された被写体の各光学像をそれぞれ撮像する複数の撮像部と、
前記アレイレンズを支持し、所定の軸の軸方向に沿って前記アレイレンズを移動させる駆動機構部と、
前記アレイレンズの温度を検出するための温度検出部と、
前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を、基準として設定された基準温度で前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像される被写体の各光学像になるように補正するための、予め与えられた温度補正データを、前記温度検出部で検出された前記アレイレンズの温度に基づいて用いることで、前記アレイレンズにおける前記複数の撮像光学系それぞれによって各撮像面に結像された被写体の各光学像を補正して前記被写体の各光学像の各画像を形成する画像形成部と、
前記アレイレンズの姿勢を検出するための姿勢検出部と、
前記姿勢検出部で検出した前記アレイレンズの姿勢に基づいて、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正する補正データ修正部とを備えること
を特徴とする撮像装置。
An array lens having a plurality of imaging optical systems;
A plurality of imaging units corresponding to the plurality of imaging optical systems in the array lens, each imaging each optical image of a subject formed on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems;
A driving mechanism that supports the array lens and moves the array lens along an axial direction of a predetermined axis;
A temperature detector for detecting the temperature of the array lens;
Each optical image of the subject imaged on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems in the array lens is each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems in the array lens at a reference temperature set as a reference. By using temperature correction data given in advance for correcting the optical images of the subject imaged on the basis of the temperature of the array lens detected by the temperature detection unit, the array An image forming unit that corrects each optical image of the subject formed on each imaging surface by each of the plurality of imaging optical systems in the lens to form each image of each optical image of the subject;
An attitude detection unit for detecting the attitude of the array lens;
An image pickup apparatus comprising: a correction data correction unit that corrects the temperature correction data used by the image forming unit based on the posture of the array lens detected by the posture detection unit.
前記補正データ修正部は、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを、基準として設定された基準姿勢で前記画像形成部によって使用される温度補正データになるように修正するための、予め与えられた修正データを、前記姿勢検出部で検出された姿勢に基づいて用いることで、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正し、
前記修正データは、前記基準姿勢からの姿勢変化に起因して光学像に生じる形状歪みを修正する歪み修正データを含むこと
を特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The correction data correction unit is previously configured to correct the temperature correction data used by the image forming unit so as to become temperature correction data used by the image forming unit in a reference posture set as a reference. Using the given correction data based on the attitude detected by the attitude detection unit, the temperature correction data used by the image forming unit is corrected,
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the correction data includes distortion correction data for correcting a geometric distortion generated in an optical image due to a posture change from the reference posture.
前記補正データ修正部は、前記姿勢検出部で検出された姿勢に基づいて前記歪み修正データを用いる適用度合いを変化させて用いることで、前記画像形成部によって使用される前記温度補正データを修正すること
を特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
The correction data correction unit corrects the temperature correction data used by the image forming unit by changing and using the degree of application using the distortion correction data based on the posture detected by the posture detection unit. The imaging apparatus according to claim 2, wherein:
前記修正データは、前記複数の撮像光学系のうちの少なくとも2個の撮像光学系に対して予め与えられていること
を特徴とする請求項2または請求項3に記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the correction data is given in advance to at least two imaging optical systems of the plurality of imaging optical systems.
前記駆動機構部は、前記アレイレンズを前記所定の軸の軸方向に沿ってガイドするように前記アレイレンズを片持ちで支持する支持機構と、前記所定の軸の軸方向に沿って前記アレイレンズを移動させるための駆動部とを備えること
を特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の撮像装置。
The drive mechanism includes a support mechanism that supports the array lens in a cantilever manner so as to guide the array lens along the axial direction of the predetermined axis, and the array lens along the axial direction of the predetermined axis. The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising: a drive unit that moves the camera.
前記温度補正データは、前記基準温度からの温度変化に起因して光学像に生じる形状の歪みを補正する歪み補正データおよび前記基準温度からの温度変化に起因して前記所定の軸と直交する平面内で生じる前記各撮像光学系の位置ずれを補正する位置ずれ補正データのうちの少なくとも一方を含むこと
を特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の撮像装置。
The temperature correction data includes distortion correction data for correcting distortion of a shape generated in an optical image due to a temperature change from the reference temperature, and a plane orthogonal to the predetermined axis due to the temperature change from the reference temperature. 6. The imaging apparatus according to claim 1, comprising at least one of positional deviation correction data for correcting a positional deviation of each of the imaging optical systems generated within the imaging optical system. 7.
前記姿勢検出部は、前記アレイレンズに作用する重力の方向を検出するための重力方向検出部と、前記重力方向検出部で検出した前記重力の方向に基づいて、前記アレイレンズの姿勢を求める姿勢演算部とを備えること
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。
The posture detection unit is a gravity direction detection unit for detecting the direction of gravity acting on the array lens, and a posture for determining the posture of the array lens based on the direction of gravity detected by the gravity direction detection unit. The imaging apparatus according to claim 1, further comprising: an arithmetic unit.
前記姿勢検出部は、前記アレイレンズの角速度を検出するための角速度検出部と、前記角速度検出部で検出した前記角速度に基づいて、前記アレイレンズの傾きを前記アレイレンズの姿勢として求める姿勢演算部とを備えること
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。
The posture detection unit includes an angular velocity detection unit for detecting an angular velocity of the array lens, and a posture calculation unit that obtains the inclination of the array lens as the posture of the array lens based on the angular velocity detected by the angular velocity detection unit. The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
前記姿勢検出部は、前記複数の撮像光学系のうちの少なくとも2個以上の撮像光学系によって各撮像面に結像された被写体の各光学像の各画像に基づいて、前記アレイレンズの傾きを前記アレイレンズの姿勢として検出すること
を特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の撮像装置。
The posture detection unit is configured to determine the tilt of the array lens based on each image of each optical image of a subject formed on each imaging surface by at least two imaging optical systems of the plurality of imaging optical systems. The imaging device according to claim 1, wherein the imaging device is detected as a posture of the array lens.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021002654A1 (en) * 2019-07-01 2021-01-07 엘지이노텍(주) Lens driving apparatus, and camera module and optical device comprising same

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