JP2017022491A - Imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空間光変調素子を用いた撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus using a spatial light modulation element.
デジタルカメラに代表される撮像装置は、使用される撮像素子の感度の範囲が人の視覚の感度の範囲よりも狭いため、暗いところの黒潰れや明るいところの白とびが起こりやすい。そのため同じ画面のなかに極端に明るいところがあるとその他の部分が暗くつぶれてしまうなどの画像情報の欠如が生じることが知られている。 In an imaging apparatus represented by a digital camera, the range of sensitivity of an imaging element used is narrower than the range of sensitivity of human vision, and therefore, black areas in dark places and white areas in bright areas are likely to occur. For this reason, it is known that when there is an extremely bright place on the same screen, the lack of image information such as other parts being crushed darkly occurs.
こうした画像情報の欠如を避けるために、従来では露出の値が異なる複数の写真を撮影し、画像合成によって欠如した画像情報を復元するHigh Dynamic Range(HDR)法が知られている(例えば、特許文献1等参照)。
In order to avoid such a lack of image information, a high dynamic range (HDR) method is known in which a plurality of photographs having different exposure values are taken and the missing image information is restored by image synthesis (for example, patents).
しかしながら、かかる方法では同一シーンを複数の露出の値で撮影してさらに画像を合成することが必要となってしまい、特に高速で移動するものや、高フレームレートが要求される高精度な画像の撮影は困難であった。 However, in this method, it is necessary to shoot the same scene with a plurality of exposure values and further synthesize an image, and particularly those that move at a high speed or high-precision images that require a high frame rate. Shooting was difficult.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、簡易に白飛びや黒潰れなどの画像情報の欠如を抑制する撮像装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus that can easily suppress lack of image information such as overexposure or blackout.
上述した課題を解決するため、本発明の撮像装置は、撮像用レンズと、前記撮像用レンズを透過した光束を受光する撮像素子と、前記光束の透過する空間に平面状に並べられた複数の変調面を備え、前記撮像用レンズと前記撮像素子との間に配置された空間変調光学素子と、前記撮像素子が受光する前記光束の強度情報に基づいて、前記複数の変調面の透過率を個別に制御する変調制御部と、を有する。 In order to solve the above-described problems, an imaging apparatus according to the present invention includes an imaging lens, an imaging element that receives a light beam that has passed through the imaging lens, and a plurality of planarly arranged spaces in which the light beam is transmitted. A modulation surface, a spatial modulation optical element disposed between the imaging lens and the imaging device, and the transmittance of the plurality of modulation surfaces based on intensity information of the light beam received by the imaging device. And a modulation control unit for individually controlling.
本発明の撮像装置によれば、簡易に白飛びや黒潰れなどの画像情報の欠如を抑制する。 According to the imaging apparatus of the present invention, lack of image information such as overexposure or blackout is easily suppressed.
本実施形態の一例である図1に示された撮像装置100は、シーンたる撮像対象102からの光に空間的な変調を付与する空間変調光学素子130と、撮像対象102についての画像情報を取得するための撮像素子120と、を有している。
撮像装置100は、入射した光を光束L1として撮像素子120に向けて出射する結像光学系110を構成する撮像用レンズたるレンズ111、112と、入射する光束L1の総量を制御する開口絞り115と、を有している。
撮像装置100は、空間変調光学素子130を固定して支持するための固定部たるスペーサー140と、撮像装置100内の各部の動作を制御するための制御手段たる制御部190と、を有している。
The
The
The
空間変調光学素子130は、図2(a)に示すように、撮像対象102からの光束L1が空間変調光学素子130に照射される照射領域を区分するように2次元的に配置された複数のセル132を有している。
空間変調光学素子130はまた、各セル132の周囲に形成された支持梁部133を有している。
空間変調光学素子130は、透過型の液晶デバイスであり、各セル132の位置における透過率を独立して変化させることで、符号化された開口パターン、言い換えるとモザイクパターンたる濃淡パターンを形成する符号化開口素子としての機能を有する光学素子である。
As shown in FIG. 2A, the spatial modulation
The spatial modulation
The spatial modulation
セル132は、図2(b)に示すように、表面に、光束L1の透過する空間に平面状に並べられた変調面132aを形成し、図1に沿って後述する変調制御部191により独立して透過率を変化させることで透過光L2の強度を変化させる。
セル132は、ここでは10μm四方の正方形状であるが、かかる形状・大きさに限定されるものではない。なお、変調面132aは、光束L1の強度以外の情報すなわち方向や波長等へ与える影響を十分に小さく抑えることが望ましい。
As shown in FIG. 2B, the
The
支持梁部133は、セル132の周囲に形成された梁状の支持部であり、各セル132の間に位置する周縁部たる透過率の変調に寄与しない部分である。支持梁部133は、支持梁部133自身が影となって透過光L2の強度情報に与えてしまう影響を抑制するために、支持梁部133自身の影が撮像素子120に映りこまないように設けられる。
具体的には、空間光変調素子130と撮像素子120との間の距離Z1は、支持梁部133自身の影が撮像素子120に映りこまない程度に離される。
かかる支持梁部133の影が映りこむ距離は、支持梁部133の幅Z2、言い換えると隣り合う複数のセル132の間隔によっても変化する。従って、空間光変調素子130と撮像素子120との間の距離Z1は、隣り合う複数のセル132の間隔たる幅Z2の数値に応じて適宜定めれば良い。
なお、空間変調光学素子130は、ここでは透過型の液晶デバイスとしたが、ウェット毛細管型の空間変調光学素子であっても良いし、偏光板と組み合わせた液晶素子やエレクトロクロミック素子、MEMSによるマイクロシャッターアレイなどでも良い。
The
Specifically, the distance Z1 between the
The distance in which the shadow of the
The spatial modulation
撮像素子120は、空間変調光学素子130を透過した透過光L2の入射光量Iを強度情報として取得する光検出器アレイとしてのCCD(Charge Coupled Device)を用いたイメージセンサである。
撮像素子120には複数の光検出器121である受光素子たるフォトダイオードが2次元的に並べて配設された光検出器アレイが配置されており、受光素子の表面に受光面たる撮像面122が形成されている。
撮像素子120と空間変調光学素子130とは、スペーサー140によって所定の距離Z1だけ離れて、撮像面122と変調面132aとが向かい合わせになるように、言い換えると近接対向するように設けられている。
撮像素子120と空間変調光学素子130との間の距離Z1は、透過光L2が対向する撮像面122に全て受光する程度に設けられ、36mm×24mmのフルサイズの撮像素子120を用いたとき、1mm以下であることが望ましい(別出願から、要確認)。
The
The
The
The distance Z1 between the
光検出器121は、撮像面122に入射した透過光L2の強度情報すなわち透過光L2の光束の量たる光量Iを電気信号に変換する。ここではCCDを用いることとしたが、強度情報を取得可能なイメージセンサであれば、CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)センサ等を用いるものであっても良い。
撮像面122は、セル132と対向する位置に、1つのセル132を透過した透過光L2が入射する範囲内を1つの単位として、複数、2次元的に並べて配置された仮想的な面である。
言い換えると、撮像面122は、セル132のそれぞれと一対に設けられ、対応するセル132を透過した透過光L2を受光する受光面としての機能を有している。
また、撮像面122は、本実施形態では撮像素子120と空間変調光学素子130との間隔が距離Z1で近接対向して設けられているので、セル132の面積と同等の面積となる。
The
The
In other words, the
Further, in the present embodiment, the
スペーサー140は、図3に示すように、撮像素子120の周囲を囲むように配置され、撮像素子120を固定している撮像装置100の筐体部分に取り付けられた固定用の部材である。
スペーサー140は、空間変調光学素子130を撮像装置100の筐体部分に接着固定することで、スペーサー140の高さに応じて距離Z1を調整する。
なお、ここではスペーサー140は撮像装置100の筐体部分に固定するとしたが、空間変調光学素子130と撮像素子120との間に配置され、空間変調光学素子130と撮像素子120とを互いに接着固定するものであってもよい。
As shown in FIG. 3, the
The
Here, the
図1に示すように、制御部190は、空間変調光学素子130の各セル132の透過率を制御する変調制御部191と、撮像素子120が取得した透過光L2の強度情報を元に画像として再構築するための画像生成部192と、を有している。
制御部190は、変調制御部191がセル132の透過率を設定したときに、透過率に対応した撮像面122の受光感度の補正係数Eを算出する補正係数算出手段たる補正係数算出部193を有している。
制御部190は、撮像面122に入射する透過光L2の光量Iを算出するための光量値算出手段たる光量値算出部194と、補正係数Eと光量Iとを用いて出力する画像を補正する補正手段たる補正部195と、を有している。
制御部190は、撮像装置100に内蔵されたマイクロプロセッサあるいは当該マイクロプロセッサ上で動作するプログラムによって実現される制御手段である。
As shown in FIG. 1, the
When the
The
The
変調制御部191は、撮像素子120からの光量Iの分布情報に基づいて、電気信号によって空間変調光学素子130の各セル132における透過率を独立して設定する。
画像生成部192は、撮像素子120から入力された透過光L2の光量Iから画像情報を合成して、光量Iの強度分布から出力する画像を生成する。
The
The
かかる構成の撮像装置100を用いて、画像を得るまでの撮影方法について、図4を用いて説明する。
まず、撮影が開始されると、撮像装置100に入射してきた光は、結像光学系110によって、撮像素子120上に像を結ぶように偏向されるとともに、開口絞り115を通過することで光束L1の総量が調整される。
かかる初期状態においては、空間変調光学素子130は、開口パターンなし、すなわちセル132の全てが透過状態、すなわち透過率最大に設定されている(ステップS201)。
An imaging method until an image is obtained using the
First, when shooting is started, the light incident on the
In such an initial state, the spatial modulation
撮像素子120には、通常のデジタルカメラと同様に、2D画像が対応するセル132に入射した透過光L2の強度情報として形成され、画像生成部192は、かかる強度情報を画像データとして取得し、変換して保存する(ステップS202)。
かかる処理は、撮像素子120が、空間変調光学素子130を透過してきた光から画像情報を取得する画像取得ステップである。
In the
Such processing is an image acquisition step in which the
光量値算出部194は、撮像素子120における透過光L2の光量Iを各撮像面122ごと、言い換えると画素ごとに算出し、撮像面122における明るさの取得を行う(ステップS203)。
The light amount
ところで、撮像対象102からの光を画像化したときに得られる画像は、理想的な露光条件で撮影された場合には、図5(a)に例示するように、全体の明るさが撮像素子120の感度の範囲内に収まるように撮影される。
しかしながら、撮像対象102は様々な条件の被写体が複数入り込んでおり、例えば反射率や色の違いなどの条件によって入射する光量が大きく異なり、必ずしも理想的な露光条件で撮影できず、図5(b)に示すように、白飛びや黒潰れ等が生じる場合がある。
このような露光条件において、撮像面122に入射する光量Iは、光検出器121の感度の上限値を超えてしまう状態(白飛び)あるいは光量Iが光検出器121の感度の下限値を下回る状態(黒潰れ)であると考えられる。
By the way, when the image obtained by imaging the light from the
However, the
Under such exposure conditions, the amount of light I incident on the
従来の撮像装置では、露光条件すなわち絞りやイメージセンサの感度を調整することで、白飛びや黒潰れの発生を抑える方法や、複数の露光条件で撮影し、得られた画像を合成するHDR法等が知られている。
しかしながら、高速で移動する被写体の撮影など、条件によってブレや処理の時間に制限が出てしまう問題までは解決できていないのが現状である。
また、光量の多い一部分に合わせて全体の光量を落としてしまうと、逆に元から光量の少ない部分では黒潰れが生じてしまうことになり、特に監視カメラなどでは観察対象が識別できなくなる問題が生じるおそれがある。
In a conventional imaging apparatus, a method of suppressing the occurrence of overexposure or blackout by adjusting exposure conditions, i.e., the sensitivity of an aperture or an image sensor, or an HDR method that synthesizes images obtained by shooting under a plurality of exposure conditions. Etc. are known.
However, at present, it has not been possible to solve problems such as shooting of a subject that moves at high speed, which causes limitations on blurring and processing time depending on conditions.
Also, if the total light amount is reduced to match the part with a large amount of light, the black part will be crushed in the part where the light amount is originally low, and the observation target cannot be identified particularly with a surveillance camera. May occur.
本実施形態では、このように露光条件によって画像情報が欠如してしまう問題を解決するために、ステップS203において取得した明るさの情報を元に、次のような操作を行う。 In the present embodiment, in order to solve the problem that the image information is missing depending on the exposure condition as described above, the following operation is performed based on the brightness information acquired in step S203.
説明を簡単にするために、図6に示すように、撮像面122に投影される撮像対象102の全撮影領域を8×8の64分割した場合の区画a1〜h8について説明する。なお、64分割であるのは説明の簡単のために大きく分割したに過ぎず、実際の撮像装置100においては、撮像面122は、各画素を最小単位として、分割する個数は任意に定めてよい。
図6において、撮像面122のうち、特に区画b3、b4、c3、c4、e5、e6、f5、f6が、白飛び部分、言い換えると画像情報が欠如してしまっている部分である。
かかる白飛び部分は、既に述べたように、区画b3、b4、c3、c4、e5、e6、f5、f6に対応する撮像面122に入射する光量Iが予め決められた所定値ILimより大きい。具体的には光量Iが光検出器121の感度の上限値を超えてしまう飽和状態であると考えられる。
In order to simplify the description, as shown in FIG. 6, the sections a1 to h8 when the entire imaging region of the
In FIG. 6, in particular, sections b3, b4, c3, c4, e5, e6, f5, and f6 of the
As already described, the amount of light I incident on the
光量値算出部194は、それぞれの撮像面122に入射する光量Iの大きさを測定し、光検出器121の感度の上限値と比較することで、撮像面122に対応する光検出器121が飽和状態となっているか否かを判別する(ステップS204)。かかるステップS204は、各撮像面122の画像情報の欠如を判別する飽和判別ステップである。
なお、かかる飽和判別ステップにおいて比較する所定値ILimは、光検出器121の感度の上限値よりも低い所定値を設定しても良い。
The light quantity
Note that the predetermined value I Lim to be compared in the saturation determination step may be set to a predetermined value lower than the upper limit value of the sensitivity of the
ステップS204において画像情報が欠如した部分が発見された場合には、現在の透過率Dがセル132の設定できる下限値すなわち最小値かどうかを判別する下限値判定ステップ(ステップS205)を行う。
If a portion lacking image information is found in step S204, a lower limit determination step (step S205) is performed to determine whether the current transmittance D is a lower limit value that can be set in the
ステップS205において透過率Dが最小値ではないと判別された場合には、変調制御部191が、飽和状態が判別された撮像面122に対応する位置のセル132における透過率Dを、透過率D’=D−ΔDに下げる(ステップS206)。
具体的には、区画b3、b4、c3、c4、e5、e6、f5、f6に対応する位置のセル132の透過率Dを下げる。
透過率の減少値ΔDは、本実施形態では空間変調光学素子130の最大透過率と最小透過率との差分を64等分した透過率であるが、空間変調光学素子130が設定可能な透過率の階調数に応じて任意の値に設定しても良い。
かかるステップS206は、セル132の透過率Dを設定する透過率設定ステップである。
When it is determined in step S205 that the transmittance D is not the minimum value, the
Specifically, the transmittance D of the
In the present embodiment, the transmittance decrease value ΔD is a transmittance obtained by dividing the difference between the maximum transmittance and the minimum transmittance of the spatial modulation
Step S206 is a transmittance setting step for setting the transmittance D of the
撮像装置100は、ステップS206において設定された新たな透過率D’のパターンに従って、再度ステップS202に戻って、撮像素子120に入射する光量Iの強度情報を画像情報として取得する。
ステップS202〜ステップS206を、飽和状態の判別される区画がなくなるまで繰り返すと、図7に透過率を白黒で模式的に示すように、空間変調光学素子130のセル132上には、最大64階調の透過率分布である変調パターンが形成される。
The
When Steps S202 to S206 are repeated until there is no more compartment where the saturation state is determined, a maximum of 64 floors is formed on the
変調パターンが既知であるから、変調パターンを透過した透過光L2の撮像面122に入射する光量Iの値を、対応する位置のセル132の透過率Dに基づいて算出される補正係数Eで割ることで、初期状態における最大光量Imaxが求められる。
具体的には、撮像面122の区画b3に入射する光量Ib3、セル132の区画b3の透過率Db3、セル132の最大透過率Dmaxとしたときに、補正係数E=Db3/Dmax、最大光量Imax=Ib3/Eである。
補正係数算出部193は、透過率Dの変調パターンに基づいて、撮像面122の各区画におけるそれぞれの光量Iを補正するための補正係数Eを算出する(ステップS207)。
Since the modulation pattern is known, the value of the amount of light I incident on the
Specifically, the correction coefficient E = D b3 / D when the light amount I b3 incident on the section b3 of the
The correction
なお、ステップS205において、セル132の設定できる下限値まで透過率Dを減少させてもなお飽和状態の判別される区画がなくならない場合も考えられる。このような場合には、開口絞り115をさらに絞って(ステップS208)、光束L1の総量を抑えた状態でステップS201〜ステップS206を繰り返すことが望ましい。このような光量抑制ステップを経た場合には、ステップS207における補正係数Eには、開口絞り115によって抑制された光量をも考慮することが望ましい。
ただし、ステップS205とステップS208とは処理を省略してもよく、その場合には、ステップS204において飽和状態が判別されると、透過率をD’に調整するべくステップS206に遷移するとしても良い。
In step S205, there may be a case where there is still no compartment in which the saturated state is determined even if the transmittance D is reduced to the lower limit value that can be set in the
However, step S205 and step S208 may be omitted, and in this case, when a saturated state is determined in step S204, the process may transition to step S206 to adjust the transmittance to D ′. .
かかる変調パターンが形成された段階で、ステップS204において飽和状態となった撮像面122がない場合には、画像生成部192は、ステップS202において取得された画像情報から画像を再構成する(ステップS209)。
When there is no
補正部195は、ステップS208で再構成された画像に、補正係数Eと光量Iとを用いて補正を行うことで、画像全体の明るさを補正する(ステップS210)。
このように、補正部195によって補正を行うことで、白飛びや黒潰れが軽減されたダイナミックレンジの広い画像が得られる。
The
In this way, by performing correction by the
画像生成手段192が再度、出力画像を生成する(ステップS211)と、撮像装置100は撮影を終了する。
When the
本実施形態では、撮像装置100は、撮像素子120が受光する透過光L2の強度情報に基づいて、セル132の透過率Dを個別に制御する変調制御部191を有している。
かかる構成により、撮像装置100は、簡易な構造で白飛びや黒潰れなどの画像情報の欠如を抑制する。
In the present embodiment, the
With this configuration, the
本実施形態では、空間変調光学素子130は、撮像素子120と近接対向して設けられる。
かかる構成により、セル132を透過した透過光L2が、対向する撮像素子120の撮像面122に入射するから、余分な光を撮像面122が検知することがない。従って撮像装置100は、簡易な構造で白飛びや黒潰れなどの画像情報の欠如を抑制する。
In the present embodiment, the spatial modulation
With this configuration, the transmitted light L2 that has passed through the
本実施形態では、撮像素子120は、複数のセル132のそれぞれに対向する位置に設けられ、セル132と同等の面積の複数の受光面122を備えている。
また、撮像素子120が受光する光量Iを、それぞれの受光面122毎に算出する光量値算出部194を有し、変調制御部191は、光量Iに基づいて、受光面122に対向するセル132の透過率Dを制御する。
かかる構成により、セル132を透過した透過光L2が、対向する撮像素子120の撮像面122にのみ入射するから、余分な光を撮像面122が検知することがない。従って撮像装置100は、簡易な構造で白飛びや黒潰れなどの画像情報の欠如を抑制する。
In the present embodiment, the
In addition, a light amount
With this configuration, the transmitted light L2 that has passed through the
本実施形態では、変調制御部191は、光量Iが所定値より大きい時には、撮像面122に対向するセル132の透過率Dを下げる。
かかる構成により、光量Iが予め決められた所定値より大きい位置のみの光量を落とすことができるので、ピンポイントで白飛びを抑制するから、全体の光量が落ちずに黒潰れの発生を抑制しながら白飛びを抑制する。
In the present embodiment, the
With such a configuration, it is possible to reduce the amount of light only at a position where the amount of light I is greater than a predetermined value. Therefore, since whiteout is suppressed at a pinpoint, the occurrence of black crushing is suppressed without reducing the overall amount of light. While suppressing whiteout.
本実施形態では、撮像装置100は、変調制御部191が透過率Dを設定したときに、透過率Dに応じた補正係数Eを算出する補正係数算出部193と、補正係数E及び光量Iを用いて画像の補正を行う補正手段195と、を有している。
かかる構成により、補正部195によって補正を行うことで、白飛びした位置での、元々入射するはずの最大光量Imaxを算出して、撮像素子120のダイナミックレンジを広くした撮影を行う。
本実施形態では、撮像素子120と空間変調光学素子130との間の距離Z1は、隣り合う複数の変調面132aの間に位置する支持梁部133の影が撮像素子120に映りこまないように離される。
かかる構成により、撮像素子120に支持梁部133の影が映りこむことがないから、撮像素子120に入射する光束の強度情報の低下が抑制される。
In the present embodiment, the
With this configuration, correction is performed by the
In the present embodiment, the distance Z1 between the
With this configuration, since the shadow of the
本実施形態では、レンズ111、112よりも光束L1の光軸方向において下流側であって、空間変調光学素子130よりも上流側に配置された開口絞り115を有している。
かかる構成により、セル132の設定できる下限値まで透過率Dを減少させてもなお飽和状態の判別される区画がなくならない場合であっても簡易な構造で白飛びや黒潰れなどの画像情報の欠如を抑制する。
In the present embodiment, the
With such a configuration, even if the transmittance D is reduced to the lower limit value that can be set in the
これら撮像方法は、制御部190に記録されたプログラムによって実現されており、CPUなどの計算手段によって実行される。かかるプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD−ROM、FD、CD−R、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
These imaging methods are realized by a program recorded in the
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and the present invention described in the claims is not specifically limited by the above description. Various modifications and changes are possible within the scope of the above.
例えば、上記実施形態において、撮像装置100は、コンパクトデジタルカメラや、携帯機器搭載の小型カメラのような種々の形態の撮像装置であっても良い。
For example, in the above-described embodiment, the
また、上記実施形態では、光量のみを強度情報としたが、光検出器に各基本色のフィルターを取り付けて、色別の強度情報を得ることとしても良い。 In the above-described embodiment, only the light amount is used as the intensity information. However, it is also possible to obtain the intensity information for each color by attaching a filter of each basic color to the photodetector.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
100 撮像装置
102 撮像対象
110 結像光学系
111、112 撮像レンズ(レンズ)
115 絞り部(開口絞り)
120 撮像素子
121 光検出器
122 撮像面(受光面)
130 空間変調光学素子
132 セル
132a 変調面
140 スペーサー
190 制御部
191 変調制御部
192 画像生成部
193 補正係数算出手段(補正係数算出部)
194 光量値算出手段(光量値算出部)
195 補正手段(補正部)
D 透過率
E 補正係数
I 光束の量(光量)
Z1 撮像素子と空間変調光学素子との間の距離
Z2 複数の変調面の間隔
DESCRIPTION OF
115 Aperture (aperture stop)
120
130 Spatial
194 Light quantity value calculating means (light quantity value calculating section)
195 Correction means (correction unit)
D Transmittance E Correction factor I Amount of luminous flux (light quantity)
Z1 Distance between the imaging element and the spatial modulation optical element Z2 Spacing between a plurality of modulation surfaces
Claims (7)
前記撮像用レンズを透過した光束を受光する撮像素子と、
前記光束の透過する空間に平面状に並べられた複数の変調面を備え、前記撮像用レンズと前記撮像素子との間に配置された空間変調光学素子と、
前記撮像素子が受光する前記光束の強度情報に基づいて、前記複数の変調面の透過率を個別に制御する変調制御部と、を有する撮像装置。 An imaging lens;
An image sensor for receiving a light beam transmitted through the imaging lens;
A plurality of modulation surfaces arranged in a plane in a space through which the light beam passes, and a spatial modulation optical element disposed between the imaging lens and the imaging element;
An image pickup apparatus comprising: a modulation control unit that individually controls transmittances of the plurality of modulation surfaces based on intensity information of the light flux received by the image pickup element.
前記空間変調光学素子は、前記撮像素子と近接対向して設けられることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1,
The image pickup apparatus, wherein the spatial modulation optical element is provided in close proximity to the image pickup element.
前記撮像素子は、複数の前記変調面のそれぞれに対向する位置に設けられ、前記各変調面と同等の面積の複数の受光面を備え、
前記撮像素子が受光する前記光束の量を、それぞれの前記受光面毎に算出する光量値算出手段を有し、
前記変調制御部は、前記光束の量に基づいて、当該受光面に対向する前記変調面の透過率を制御することを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 1 or 2,
The imaging device is provided at a position facing each of the plurality of modulation surfaces, and includes a plurality of light receiving surfaces having an area equivalent to each of the modulation surfaces,
A light amount value calculating means for calculating the amount of the light flux received by the image sensor for each of the light receiving surfaces;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the modulation control unit controls the transmittance of the modulation surface facing the light receiving surface based on the amount of the light flux.
前記変調制御部は、前記光束の量が所定値より大きい時には、当該受光面に対向する前記変調面の透過率を下げることを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to claim 3.
The imaging apparatus, wherein the modulation control unit lowers the transmittance of the modulation surface facing the light receiving surface when the amount of the light beam is larger than a predetermined value.
前記変調制御部が前記透過率を下げたときに、当該透過率に対応した補正係数を算出する補正係数算出手段と、
前記補正係数と、前記光束の量とを用いて前記撮像素子上に形成される画像の補正を行う補正手段と、を有することを特徴とする撮像装置。 In the imaging device according to claim 3 or 4,
Correction coefficient calculating means for calculating a correction coefficient corresponding to the transmittance when the modulation control unit lowers the transmittance;
An image pickup apparatus comprising: a correction unit configured to correct an image formed on the image pickup device using the correction coefficient and the amount of the light flux.
前記撮像素子と前記空間変調光学素子との間の距離は、隣り合う前記複数の変調面の間に位置する周縁部の影が前記撮像素子に映りこまないように離されることを特徴とする撮像装置。 The imaging apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The distance between the imaging element and the spatial modulation optical element is separated so that a shadow of a peripheral edge located between the plurality of adjacent modulation surfaces is not reflected on the imaging element. apparatus.
前記撮像用レンズよりも前記光束の光軸方向において下流側であって、前記空間変調光学素子よりも上流側に配置された絞り部を有することを特徴とする撮像装置。 The imaging device according to any one of claims 1 to 6,
An imaging apparatus comprising: a stop portion disposed downstream of the imaging lens in the optical axis direction of the light beam and upstream of the spatial modulation optical element.
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