JP4043091B2 - Image input method, image input device, electronic camera - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像入力方法、画像入力装置、電子カメラに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、多数の受光素子をマトリックス状に配列した二次元固体撮像素子に被写体の画像を取り込む機器があるが、取り込む画像の解像度は二次元固体撮像素子の画素数によって決まる。しかし、二次元固体撮像素子の単位面積当たりの画素数(受光素子の配列密度に相当)を高めるには限度がある。そこで、二次元固体撮像素子の単位面積当たりの画素数が少なくても取り込む画像の解像度を高めるために、特開昭63−191483号公報、特開平6−141228号公報に記載された提案がなされている。
【0003】
特開昭63−191483号公報に記載された発明では、n×m個の二次元固体撮像素子を互いに近接させて縦横に配置した検知器を設け、この検知器と被写体との間に配置した集光光学系を光軸と直交する二次元方向に回動させることにより、個々の二次元固体撮像素子上に対応するフィールド像を順次結像させて撮像し、撮像された複数のフィールド像を合成して1フレームの画像に復元することにより、実効的に二次元固体撮像素子の画素数をn×m倍に増大し、高解像度の画像が得られるようにしている。
【0004】
特開平6−141228号公報に記載された発明では、鏡を一走査方向に間欠的に回動させることにより、被写体の画像を部分的に撮像素子に結像して取り込み、このときに、前回取り込んだ画像領域と現在取り込もうとする画像領域をオーバーラップさせ、画像のぶれをぶれ補正回路により補正し、このようにして分割して取り込んだ画像を再構成して被写体全体の画像を高解像度で撮像するようにしている。また、同公報には、文書画像を分割して読み取る場合に、撮像素子と集光光学系とよりなる電子カメラを固定し、ステージで文書を二次元の平面方向に移動させる内容も記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
特開昭63−191483号公報に記載された発明は、複数の二次元固体撮像素子を用いているので撮像面の面積が増大し、装置が大型化する。また、分割撮影される各画像が隣接部分で連続して繋がるように撮影するには集光光学系を非常に高い精度で移動させる必要があるため、装置が複雑化しコストが高くなる。さらに、電子カメラを手持ちで撮影すると電子カメラが移動することがあり、分割して取り込んだ各画像が繋がらないことがある。
【0006】
特開平6−141228号公報に記載された発明は、遠方にある被写体を撮影する場合には特に問題はないが、鏡を回動させて文書画像を分割して撮影する場合には、鏡の走査角が増加するに従い焦点ボケ、画像の歪みが発生するため解像度が悪くなる。また、前述のように電子カメラを固定しステージで文書を移動させることも行われているが、文書の移動範囲が大きいためステージが大きくなり、装置全体が大型化する。
【0007】
現在普及しているパーソナルコンピュータ等で表示される画面の画素数は、通常、640×480〜1280×1024であり、総画素数としては30万以上であり、高画素でも130万程度である。一方、文書画像としては、A4版を例にすると、300dpiの場合には約870万画素、400dpiの場合には約1550万画素におよぶ。この画素数は通常の電子カメラの画素数をはるかに越えるもので、通常の電子カメラでは一般的な被写体は取り込めても文書画像を高解像度で取り込むことはできない。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の画像入力装置は、被写体から入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている集光光学系と、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割して、該分割された領域の光を偏向する可動ミラーと、前記可動ミラーが分割した領域の光を二次元固体撮像素子に画像として結像する結像光学系と、前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、を具備する。
【0009】
したがって、可動ミラーを二次元方向に回動させることにより、分割して取り込む被写体の画像領域を二次元固体撮像素子の画素数に合わせて設定することが可能となる。このようにして分割して取り込まれた画像は合成手段により一枚の画像として合成される。この場合、被写体に対して可動ミラーが大きく傾いても、被写体からの画像が集光光学系により可動ミラーに集光される。
【0010】
請求項2記載の電子カメラは、二次元固体撮像素子と、被写体から入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている集光光学系と、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割して、該分割された領域の光を偏向する可動ミラーと、前記可動ミラーが分割した領域の光を二次元固体撮像素子に画像として結像する結像光学系とを具備し、前記可動ミラーと集光光学系とを有し、前記二次元固体撮像素子と結像光学系とを有する撮像ユニットに着脱自在に取り付けられた、被写体が文書画像である場合にその解像度を高めるための部分読取ユニットと、前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、を具備する。
【0011】
したがって、可動ミラーを二次元方向に回動させることにより、分割して取り込む被写体の画像領域を二次元固体撮像素子の画素数に合わせて設定することが可能となる。このようにして分割して取り込まれた画像は合成手段により一枚の画像として合成される。この場合、被写体に対して可動ミラーが大きく傾いても、被写体からの画像が集光光学系により可動ミラーに集光される。さらに、遠方の被写体を撮影する場合には、文書画像を取り込む場合ほど高解像度を必要としないため、部分読取ユニットを撮像ユニットから外し、操作性を向上させることが可能となる。
【0012】
請求項3記載の電子カメラは、二次元固体撮像素子と、被写体から入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている集光光学系と、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割する可動ミラーと、前記可動ミラーが分割した前記領域の各々を二次元固体撮像素子に結像する結像光学系と、前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、をカメラ本体に具備する。
【0013】
したがって、可動ミラーを二次元方向に回動させることにより、分割して取り込む被写体の画像領域を二次元固体撮像素子の画素数に合わせて設定することが可能となる。このようにして分割して取り込まれた画像は合成手段により一枚の画像として合成される。この場合、被写体に対して可動ミラーが大きく傾いても、被写体からの画像が集光光学系により可動ミラーに集光される。さらに、全ての構成部品がカメラ本体に組み込まれるため、電子カメラの構成を簡略化することが可能となる。
【0014】
請求項4記載の電子カメラは、請求項2又は3記載の発明において、前記可動ミラーは、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に回転可能な多数の反射板をマトリックス状に配列してなるマイクロミラーアレイが用いられる。
【0015】
したがって、被写体の画像領域を変更するときにマイクロミラーアレイ全体を変位させる必要がないため、小さな設置スペースにマイクロミラーアレイを設置することが可能となる。
【0020】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の第一の形態を図1ないし図4に基づいて説明する。まず、図1に画像入力装置1の構成を示す。この画像入力装置1は、多数の受光素子(図示せず)をマトリックス状に配列した二次元固体撮像素子2と、この二次元固体撮像素子2の受光面に対向する結像光学系(レンズ)3と、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで被写体4の縦横に分割された画像を偏向して結像光学系3に入射する可動ミラー5と、被写体の画像を集光して可動ミラー5の入射面に向けて出射する集光光学系(レンズ)6と、この集光光学系6と可動ミラー5と結像光学系3とを介して順次二次元固体撮像素子2に結像された被写体4の分割された分割画像を接続して一枚の画像に合成する合成手段(図示せず)とを具備する。
【0021】
この場合、可動ミラー5の回動方向は、図3及び図4に示す矢印方向及びこの矢印と直交する方向である。この例では一つの可動ミラー5を二次元方向に回動させているが、互いに直交する一方向にのみ回動する二つの可動ミラーを組み合わせる構成を用いてもよい。
【0022】
次に、このような画像入力装置1を用いて被写体4の画像を取り込む画像入力方法について説明する。この例における被写体4は、机上の文書画像である。観測視野中の被写体4と結像光学系3との間に配設された可動ミラー5を互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾ける度に可動ミラー5により偏向された被写体4の縦横に分割された画像を順次結像光学系3により二次元固体撮像素子2に結像する動作を複数回繰り返す。
【0023】
図2は、被写体(文書)4を▲1▼▲2▼▲3▼▲4▼の四つの画像領域に分割して画像を取り込むようにし、また、一回に取り込む画像領域を前回取り込んだ画像領域の周囲にオーバーラップさせる大きさに定めた例である
具体的には、図3に矢印で示すように、可動ミラー5を時計方向に回動させて画像領域▲1▼の画像を取り込み、図4に矢印で示すように、可動ミラー5を反時計方向に回動させて画像領域▲2▼の画像を取り込む。画像領域▲3▼▲4▼の画像を取り込むときは、可動ミラー5を図3及び図4に示す矢印方向と直交する方向に回動させる。
【0024】
このように、可動ミラー5を二次元方向に回動させることにより、分割して取り込む被写体4の画像領域▲1▼▲2▼▲3▼▲4▼を二次元固体撮像素子2の画素数に合わせて設定することが可能となる。このようにして分割して取り込まれた画像は一つの二次元固体撮像素子2が有する画素でも従来より高い解像度をもち、この分割して取り込まれた画像を一枚の画像として合成することにより、文書画像の場合でも解像度を高めることができる。この例では画像領域を▲1▼▲2▼▲3▼▲4▼の四分割にしたので、一枚の文書画像を二次元固体撮像素子2の画素数の4倍の高解像度で取り込むことができる。
【0025】
また、集光光学系6に画像を平坦化するフィールドフラット機能をもたせておくことにより、被写体4に対して可動ミラー5が大きく傾いても、取り込む画像の周辺部において、歪みや焦点ボケの発生を防止できる。
【0026】
また、図2に示すように、一回に取り込む▲1▼▲2▼▲3▼▲4▼の画像領域の大きさを、前回取り込んだ画像領域の周囲にオーバーラップさせる大きさに定めたので、一回に取り込む画像領域を精緻に設定する必要がなく、これにより、可動ミラー5の移動量を高精度で制御する必要性がない。これにより、制御系の構成を簡略化することができる。オーバーラップして取り込んだ画像を合成する方法としては、オーバーラップされた画像領域の中に特長点を抽出して特定し、この特定した部分を目印にして分割画像を接続する。
【0027】
次に、本発明の実施の第二の形態を図5及び図6に基づいて説明する。本実施の形態は、前実施の形態における画像入力装置1の構成を電子カメラに応用した例であるので、画像入力装置1と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。
【0028】
図5に示す電子カメラ7は、撮像ユニット8と部分読取ユニット9と分割された分割画像を接続して一枚の画像に合成する合成手段(図示せず)とを有する。撮像ユニット8は、本体ケース10に二次元固体撮像素子2と結像光学系3とを有し、部分読取ユニット9は、ユニットケース11に可動ミラー5と集光光学系6とを有する。二次元固体撮像素子2、結像光学系3、可動ミラー5、集光光学系6の特性は前実施の形態の場合と同様である。
【0029】
このような電子カメラ7では、文書画像を取り込む場合には、図5に示すように、集光光学系6を文書としての被写体4に向け、前述のように可動ミラー5の向きを変えて画像領域毎に分割した分割画像を取り込み、この分割して取り込んだ画像を一枚の画像として合成する。
【0030】
この場合、本体ケース10に対して部分読取ユニット9のユニットケース11が着脱自在に取り付けられているため、図6に示すように、遠方の被写体12を撮影する場合には、文書画像を取り込む場合ほど高解像度を必要としないため、部分読取ユニット9のユニットケース11を撮像ユニット8の本体ケース10から外し、操作性を向上させることができる。
【0031】
次に、本発明の実施の第三の形態を図7ないし図11に基づいて説明する。本実施の形態も、前実施の形態における画像入力装置1の構成を電子カメラに応用した例であるので、画像入力装置1と同一部分は同一符号を用い説明も省略する。
【0032】
図7に示す電子カメラ13は、カメラ本体14に、二次元固体撮像素子2と、結像光学系3と、可動ミラーとしてのマイクロミラーアレイ15と集光光学系16と、分割された分割画像を接続して一枚の画像に合成する合成手段(図示せず)とを具備する。マイクロミラーアレイ15は、図8に示すように、それぞれマトリックス状に配列された多数の反射板17を有する。このマイクロミラーアレイ15は、裏面に配列されたマトリクス電極(図示せず)を備え、このマトリクス電極に印加する電圧の大きさ及び極性を変えることにより、多数の反射板17を一斉に同期させて前述した可動ミラー5と同様に二次元方向に回動させるように構成されている。また、集光光学系16は、入射した画像をマイクロミラーアレイ15に集光する機能の他に、被写体4又は12の一点から拡散されて入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている。
【0033】
このような電子カメラ13では、遠方の被写体12の画像も、文書としての被写体4の画像も取り込むことができる。図7に示すように、遠方の画像を取り込むときは、マイクロミラーアレイ15の反射板17の向きを固定し、被写体12の画像を分割することなく一度に取り込んでもよく、また、反射板17を回動させて被写体12の画像を分割して取り込んでもよい。
【0034】
次に、マイクロミラーアレイ15の反射板17の向きを変えて画像を分割して取り込む操作を、文書画像取り込み操作を例として説明する。文書画像を取り込むときは、画像領域▲1▼(図2参照)の画像を二次元固体撮像素子2に入射する方向にマイクロミラーアレイ15の反射板17を回動させることとにより、図9に示すように画像領域▲1▼の画像を取り込み、画像領域▲2▼(図2参照)の画像を二次元固体撮像素子2に入射する方向にマイクロミラーアレイ15の反射板17を回動させることとにより、図10に示すように画像領域▲2▼の画像を取り込む。画像領域▲3▼▲4▼(図2参照)の画像を取り込むときは、画像領域▲3▼▲4▼の画像を二次元固体撮像素子2に入射する方向に反射板17を回動させる。
【0035】
この場合、図11に示すように、被写体4の例えばB点(A点からC点に至る他の任意の点も同様)からの反射光(画像)が拡散されて集光光学系16に入射されるが、その光はフィールドフラット機能を備えた集光光学系16により平行光としてマイクロミラーアレイ15に入射することができるので、B点の画像を結像光学系3により二次元固体撮像素子2の一点に結像することができる。これにより、可動ミラーとしてマイクロミラーアレイ15を用いた場合でも、被写体4の画像を精緻に取り込むことができる。
【0036】
このように、被写体4の画像領域を変更するときに反射板17を回動させることによりマイクロミラーアレイ15全体を回動させる必要がなく、これにより小さな設置スペースにマイクロミラーアレイ15を設置することができ、電子カメラ13の構造を小型化することができる。
【0037】
また、全ての構成部品(二次元固体撮像素子2、結像光学系3、マイクロミラーアレイ15、集光光学系16、合成手段がカメラ本体14に組み込まれるため、電子カメラ13の構成を簡略化することができる。
【0038】
【発明の効果】
請求項1記載の画像入力装置は、被写体から入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている集光光学系と、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割して、該分割された領域の光を偏向する可動ミラーと、前記可動ミラーが分割した領域の光を二次元固体撮像素子に画像として結像する結像光学系と、前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、を具備するので、可動ミラーを二次元方向に回動させることにより、分割して取り込む被写体の画像領域を二次元固体撮像素子の画素数に合わせて設定することができる。このようにして分割して取り込まれた画像は合成手段により一枚の画像として合成されため、文書画像の場合でも二次元固体撮像素子の画素数を増やすことなく解像度を高めることができる。さらに、集光光学系に画像を平坦化するフィールドフラット機能をもたせておくことにより、被写体に対して可動ミラーが大きく傾いても、取り込む画像の周辺部における歪みや焦点ボケの発生を防止できる。
【0039】
請求項2記載の電子カメラは、二次元固体撮像素子と、被写体から入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている集光光学系と、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割して、該分割された領域の光を偏向する可動ミラーと、前記可動ミラーが分割した領域の光を二次元固体撮像素子に画像として結像する結像光学系とを具備し、前記可動ミラーと集光光学系とを有し、前記二次元固体撮像素子と結像光学系とを有する撮像ユニットに着脱自在に取り付けられた、被写体が文書画像である場合にその解像度を高めるための部分読取ユニットと、前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、を具備するので、可動ミラーを二次元方向に回動させることにより、分割して取り込む被写体の画像領域を二次元固体撮像素子の画素数に合わせて設定することができる。このようにして分割して取り込まれた画像は合成手段により一枚の画像として合成されるため、文書画像の場合でも二次元固体撮像素子の画素数を増やすことなく解像度を高めることができる。さらに、被写体の画像を分割して取り込む場合に集光光学系に画像を平坦化するフィールドフラット機能をもたせておくことにより、被写体に対して可動ミラーが大きくて傾いても、取り込む画像の周辺部における歪みや焦点ボケの発生を防止することができる。さらに、遠方の被写体を撮影する場合には、文書画像を取り込む場合ほど高解像度を必要としないため、部分読取ユニットを撮像ユニットから外し、操作性を向上させることが可能となる。
るときにマイクロミラーアレイ全体を変位させる必要がないため、スペースにマイクロミラーアレイの設置スペースを小さくして電子カメラの小型化に寄与することができる。
【0040】
請求項3記載の電子カメラは、二次元固体撮像素子と、被写体から入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている集光光学系と、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割する可動ミラーと、前記可動ミラーが分割した前記領域の各々を二次元固体撮像素子に結像する結像光学系と、前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、をカメラ本体に具備するので、可動ミラーを二次元方向に回動させることにより、分割して取り込む被写体の画像領域を二次元固体撮像素子の画素数に合わせて設定することができる。このようにして分割して取り込まれた画像は合成手段により一枚の画像として合成されるため、文書画像の場合でも二次元固体撮像素子の画素数を増やすことなく解像度を高めることができる。さらに、被写体の画像を分割して取り込む場合に被写体に対する可動ミラーの傾きが大きくても、被写体からの画像が集光光学系により可動ミラーに集光されるため、取り込む画像の周辺部における歪みや焦点ボケの発生を防止することができる。さらに、全ての構成部品が本体ケースに組み込まれるため、電子カメラの構成を簡略化することが可能となる。
【0041】
請求項4記載の電子カメラは、請求項2又は3記載の発明において、前記可動ミラーは、互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に回転可能な多数の反射板をマトリックス状に配列してなるマイクロミラーアレイが用いられるので、被写体の画像領域を変更するときにマイクロミラーアレイ全体を変位させる必要がないため、スペースにマイクロミラーアレイの設置スペースを小さくして電子カメラの小型化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第一の形態における画像入力装置の構成を示す説明図である。
【図2】文書画像と、その文書画像を分割して取り込むための分割領域との関係を示す説明図である。
【図3】被写体の一つの分割領域の画像を取り込む状態を示す説明図である。
【図4】被写体の他の分割領域の画像を取り込む状態を示す説明図である。
【図5】本発明の実施の第二の形態における電子カメラの構成を示す説明図である。
【図6】部分読取ユニットを外して遠方の被写体を撮影する状態を示す説明図である。
【図7】本発明の実施の第三の形態における電子カメラの構成を示す説明図である。
【図8】マイクロミラーアレイの斜視図である。
【図9】被写体の一つの分割領域の画像を取り込む状態を示す説明図である。
【図10】被写体の他の分割領域の画像を取り込む状態を示す説明図である。
【図11】集光光学系の集光作用を示す説明図である。
【符号の説明】
2 二次元固体撮像素子
3 結像光学系
4 被写体
5 可動ミラー
6 集光光学系
8 撮像ユニット
9 部分読取ユニット
12 被写体
14 本体ケース
15 可動ミラー、マイクロミラーアレイ
16 集光光学系
17 反射板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image input method, an image input device, and an electronic camera.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a device that captures an image of a subject in a two-dimensional solid-state imaging device in which a large number of light-receiving elements are arranged in a matrix. The resolution of the captured image is determined by the number of pixels of the two-dimensional solid-state imaging device. However, there is a limit to increasing the number of pixels per unit area (corresponding to the arrangement density of the light receiving elements) of the two-dimensional solid-state imaging device. Therefore, in order to increase the resolution of an image to be captured even if the number of pixels per unit area of the two-dimensional solid-state imaging device is small, proposals described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-191383 and 6-141228 have been made. ing.
[0003]
In the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-191383, a detector in which n × m two-dimensional solid-state image sensors are arranged close to each other and arranged vertically and horizontally is disposed between the detector and a subject. By rotating the condensing optical system in a two-dimensional direction perpendicular to the optical axis, corresponding field images are sequentially formed on each two-dimensional solid-state image sensor, and a plurality of field images are captured. By synthesizing and restoring one frame image, the number of pixels of the two-dimensional solid-state imaging device is effectively increased to n × m times so that a high-resolution image can be obtained.
[0004]
In the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-141228, a mirror is intermittently rotated in one scanning direction so that an image of a subject is partially imaged and captured on an image pickup device. The captured image area overlaps the current image area to be captured, and the image blur is corrected by the image blur correction circuit.The captured image is reconstructed in this way to reconstruct the entire subject image at high resolution. I try to take an image. In addition, the publication also describes details of fixing an electronic camera composed of an image sensor and a condensing optical system and moving a document in a two-dimensional plane direction on a stage when reading a document image in a divided manner. Yes.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-191383 uses a plurality of two-dimensional solid-state imaging elements, so that the area of the imaging surface increases and the apparatus becomes large. Further, since it is necessary to move the condensing optical system with very high accuracy in order to shoot images so that the divided images are continuously connected in adjacent portions, the apparatus becomes complicated and the cost increases. Furthermore, when the electronic camera is photographed by hand, the electronic camera may move, and the divided and captured images may not be connected.
[0006]
The invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-141228 has no particular problem when shooting a subject at a distance, but when the document image is divided and shot by rotating the mirror, As the scanning angle increases, defocusing and image distortion occur, resulting in poor resolution. In addition, as described above, the electronic camera is fixed and the document is moved on the stage. However, since the moving range of the document is large, the stage becomes large and the entire apparatus becomes large.
[0007]
The number of pixels of a screen displayed on a currently popular personal computer or the like is usually 640 × 480 to 1280 × 1024, the total number of pixels is 300,000 or more, and even a high pixel is about 1.3 million. On the other hand, as an example of the A4 version, the document image is about 8.7 million pixels in the case of 300 dpi and about 15.5 million pixels in the case of 400 dpi. This number of pixels far exceeds the number of pixels of a normal electronic camera, and a normal electronic camera cannot capture a document image at a high resolution even if a general subject can be captured.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The image input device according to claim 1 is tilted in a two-dimensional direction about a condensing optical system having a field flat function for emitting light incident from a subject as parallel light, and two axes orthogonal to each other as rotation centers. The subject is divided into a plurality of regions, a movable mirror for deflecting the light in the divided regions, and imaging optics for imaging the light in the region divided by the movable mirror as an image on a two-dimensional solid-state imaging device And a synthesizing unit that synthesizes the images formed by the imaging optical system to generate an image of the subject.
[0009]
Therefore, by rotating the movable mirror in the two-dimensional direction, it is possible to set the image area of the subject to be divided and captured in accordance with the number of pixels of the two-dimensional solid-state imaging device. The images that are divided and captured in this way are combined as a single image by the combining means. In this case, even if the movable mirror is largely inclined with respect to the subject, the image from the subject is condensed on the movable mirror by the condensing optical system.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic camera having a two-dimensional solid-state imaging device, a condensing optical system having a field flat function for emitting light incident from a subject as parallel light, and two axes orthogonal to each other as rotation centers. The subject is divided into a plurality of regions by tilting in a two-dimensional direction, and a movable mirror that deflects the light in the divided regions, and the light in the region divided by the movable mirror as an image on a two-dimensional solid-state imaging device An object including an imaging optical system that forms an image, the movable mirror and a condensing optical system, and detachably attached to an imaging unit having the two-dimensional solid-state imaging device and the imaging optical system A partial reading unit for increasing the resolution when the image is a document image, and a combining unit that combines the images formed by the imaging optical system to generate an image of the subject. .
[0011]
Therefore, by rotating the movable mirror in the two-dimensional direction, it is possible to set the image area of the subject to be divided and captured in accordance with the number of pixels of the two-dimensional solid-state imaging device. The images that are divided and captured in this way are combined as a single image by the combining means. In this case, even if the movable mirror is largely inclined with respect to the subject, the image from the subject is condensed on the movable mirror by the condensing optical system. Further, when photographing a distant subject, a high resolution is not required as in the case of capturing a document image, so that the operability can be improved by removing the partial reading unit from the imaging unit.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electronic camera having a two-dimensional solid-state imaging device, a condensing optical system having a field flat function for emitting light incident from a subject as parallel light, and two axes orthogonal to each other as rotation centers. A movable mirror that divides the subject into a plurality of regions by tilting in a two-dimensional direction, an imaging optical system that images each of the regions divided by the movable mirror on a two-dimensional solid-state imaging device, and the imaging optics The camera body includes combining means for combining the images formed by the system to generate an image of the subject.
[0013]
Therefore, by rotating the movable mirror in the two-dimensional direction, it is possible to set the image area of the subject to be divided and captured in accordance with the number of pixels of the two-dimensional solid-state imaging device. The images that are divided and captured in this way are combined as a single image by the combining means. In this case, even if the movable mirror is largely inclined with respect to the subject, the image from the subject is condensed on the movable mirror by the condensing optical system. Furthermore, since all the components are incorporated in the camera body, the configuration of the electronic camera can be simplified.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electronic camera according to the second or third aspect, wherein the movable mirror includes a plurality of reflecting plates that are rotatable in a two-dimensional direction with two axes orthogonal to each other as a rotation center. A micromirror array is used.
[0015]
Therefore, since it is not necessary to displace the entire micromirror array when changing the image area of the subject, the micromirror array can be installed in a small installation space.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 1 shows the configuration of the image input apparatus 1. The image input apparatus 1 includes a two-dimensional solid-
[0021]
In this case, the rotation direction of the movable mirror 5 is the direction of the arrow shown in FIGS. 3 and 4 and the direction orthogonal to the arrow. In this example, one movable mirror 5 is rotated in a two-dimensional direction, but a configuration in which two movable mirrors that rotate only in one direction orthogonal to each other may be used.
[0022]
Next, an image input method for capturing an image of the subject 4 using such an image input apparatus 1 will be described. The subject 4 in this example is a document image on the desk. Each time the movable mirror 5 disposed between the subject 4 in the observation field of view and the imaging
[0023]
FIG. 2 shows that the subject (document) 4 is divided into four image areas (1), (2), (3), and (4) to capture an image, and the image area captured at one time is captured in the previous time. Specifically, the size is determined to overlap with the periphery of the area. Specifically, as indicated by an arrow in FIG. 3, the movable mirror 5 is rotated clockwise to capture the image in the image area (1). As indicated by an arrow in FIG. 4, the movable mirror 5 is rotated counterclockwise to capture an image in the image area (2). When capturing an image in the image area (3) (4), the movable mirror 5 is rotated in a direction orthogonal to the arrow direction shown in FIGS.
[0024]
In this way, by rotating the movable mirror 5 in the two-dimensional direction, the image area (1) (2) (3) (4) of the subject 4 to be divided and captured is set to the number of pixels of the two-dimensional solid-
[0025]
Further, by providing the condensing optical system 6 with a field flat function for flattening the image, even if the movable mirror 5 is largely inclined with respect to the subject 4, distortion and defocusing occur in the peripheral portion of the captured image. Can be prevented.
[0026]
In addition, as shown in FIG. 2, the size of the image area of (1), (2), (3), and (4) to be captured at a time is set to a size that overlaps with the area of the previously captured image area. Therefore, it is not necessary to precisely set the image area to be captured at a time, and there is no need to control the movement amount of the movable mirror 5 with high accuracy. Thereby, the configuration of the control system can be simplified. As a method of synthesizing images captured by overlapping, feature points are extracted and specified in the overlapped image region, and divided images are connected using the specified portion as a mark.
[0027]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since the present embodiment is an example in which the configuration of the image input device 1 in the previous embodiment is applied to an electronic camera, the same parts as those of the image input device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is also omitted.
[0028]
An electronic camera 7 shown in FIG. 5 includes an imaging unit 8 and a partial reading unit 9 and a combining unit (not shown) that connects the divided images and combines them into one image. The imaging unit 8 has a two-dimensional solid-
[0029]
In such an electronic camera 7, when capturing a document image, as shown in FIG. 5, the condensing optical system 6 is directed toward the subject 4 as a document, and the direction of the movable mirror 5 is changed as described above. A divided image divided for each region is taken in, and the divided and taken-in images are combined as a single image.
[0030]
In this case, since the unit case 11 of the partial reading unit 9 is detachably attached to the
[0031]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Since this embodiment is also an example in which the configuration of the image input apparatus 1 in the previous embodiment is applied to an electronic camera, the same parts as those of the image input apparatus 1 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0032]
The electronic camera 13 shown in FIG. 7 includes a camera body 14, a two-dimensional solid-
[0033]
With such an electronic camera 13, it is possible to capture both the image of the
[0034]
Next, an operation of dividing and capturing an image by changing the direction of the reflecting
[0035]
In this case, as shown in FIG. 11, the reflected light (image) from, for example, point B of the subject 4 (the same applies to any other point from point A to point C) is diffused and incident on the condensing
[0036]
Thus, it is not necessary to rotate the
[0037]
In addition, since all the components (two-dimensional solid-
[0038]
【The invention's effect】
The image input device according to claim 1 is tilted in a two-dimensional direction about a condensing optical system having a field flat function for emitting light incident from a subject as parallel light, and two axes orthogonal to each other as rotation centers. A movable mirror that divides the subject into a plurality of regions and deflects the light in the divided regions, and imaging optics that forms an image of the light in the region divided by the movable mirror as an image on a two-dimensional solid-state imaging device And a synthesizing unit that synthesizes each of the images imaged by the imaging optical system to generate an image of the subject, so that by rotating the movable mirror in a two-dimensional direction, The image area of the subject to be divided and captured can be set according to the number of pixels of the two-dimensional solid-state imaging device. Since the images that are divided and captured in this way are combined as a single image by the combining means, the resolution can be increased without increasing the number of pixels of the two-dimensional solid-state image sensor even in the case of a document image. Further, by providing the condensing optical system with a field flat function for flattening the image, even if the movable mirror is largely inclined with respect to the subject, it is possible to prevent occurrence of distortion and defocusing in the peripheral portion of the captured image.
[0039]
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic camera having a two-dimensional solid-state imaging device, a condensing optical system having a field flat function for emitting light incident from a subject as parallel light, and two axes orthogonal to each other as rotation centers. The subject is divided into a plurality of regions by tilting in a two-dimensional direction, and a movable mirror that deflects the light of the divided regions, and the light of the region divided by the movable mirror is displayed as an image on a two-dimensional solid-state imaging device. An object including an imaging optical system that forms an image, the movable mirror and a condensing optical system, and detachably attached to an imaging unit having the two-dimensional solid-state imaging device and the imaging optical system A partial reading unit for increasing the resolution when the image is a document image, and a combining unit that combines the images formed by the imaging optical system to generate an image of the subject. Because By pivoting the movable mirror in the two dimensional direction, the image area of the subject to capture divided can be set according to the number of pixels of the two-dimensional solid-state imaging device. Since the images that are divided and captured in this way are combined as a single image by the combining means, the resolution can be increased without increasing the number of pixels of the two-dimensional solid-state image sensor even in the case of a document image. Furthermore, when the subject image is divided and captured, the condensing optical system is provided with a field flat function for flattening the image, so that the peripheral portion of the captured image can be obtained even if the movable mirror is tilted largely with respect to the subject. It is possible to prevent the occurrence of distortion and defocusing. Further, when photographing a distant subject, a high resolution is not required as in the case of capturing a document image, so that the operability can be improved by removing the partial reading unit from the imaging unit.
Therefore, it is not necessary to displace the entire micromirror array at the time, so that the space for installing the micromirror array can be reduced in the space, which contributes to downsizing of the electronic camera.
[0040]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electronic camera having a two-dimensional solid-state imaging device, a condensing optical system having a field flat function for emitting light incident from a subject as parallel light, and two axes orthogonal to each other as rotation centers. A movable mirror that divides the subject into a plurality of regions by tilting in a two-dimensional direction, an imaging optical system that images each of the regions divided by the movable mirror on a two-dimensional solid-state imaging device, and the imaging optics Since the camera body is provided with a synthesizing unit that synthesizes the images formed by the system to generate the image of the subject, the image is divided and captured by rotating the movable mirror in a two-dimensional direction. The image area of the subject can be set according to the number of pixels of the two-dimensional solid-state image sensor. Since the images that are divided and captured in this way are combined as a single image by the combining means, the resolution can be increased without increasing the number of pixels of the two-dimensional solid-state image sensor even in the case of a document image. Furthermore, even when the image of the subject is divided and captured, even if the inclination of the movable mirror with respect to the subject is large, the image from the subject is condensed on the movable mirror by the condensing optical system. It is possible to prevent out of focus. Furthermore, since all the components are incorporated in the main body case, the configuration of the electronic camera can be simplified.
[0041]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electronic camera according to the second or third aspect, wherein the movable mirror includes a plurality of reflecting plates that are rotatable in a two-dimensional direction with two axes orthogonal to each other as a rotation center. Because the micromirror array is used, it is not necessary to displace the entire micromirror array when changing the image area of the subject. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of an image input apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a document image and divided areas for dividing and capturing the document image.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which an image of one divided region of a subject is captured.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a state in which an image of another divided region of a subject is captured.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of an electronic camera according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state in which a remote subject is photographed with the partial reading unit removed.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a configuration of an electronic camera according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a micromirror array.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a state in which an image of one divided region of a subject is captured.
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a state in which an image of another divided region of a subject is captured.
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the light condensing action of the condensing optical system.
[Explanation of symbols]
2 Two-dimensional solid-
Claims (4)
互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割して、該分割された領域の光を偏向する可動ミラーと、
前記可動ミラーが分割した領域の光を二次元固体撮像素子に画像として結像する結像光学系と、
前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、を具備する画像入力装置。A condensing optical system having a field flat function of emitting light incident from a subject as parallel light;
A movable mirror that divides the subject into a plurality of regions by tilting two axes perpendicular to each other in a two-dimensional direction around a rotation center, and deflecting light in the divided regions;
An imaging optical system that forms an image of light in the region divided by the movable mirror as an image on a two-dimensional solid-state imaging device;
An image input apparatus comprising: a combining unit configured to combine the images formed by the imaging optical system to generate an image of the subject.
被写体から入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている集光光学系と、
互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割して、該分割された領域の光を偏向する可動ミラーと、
前記可動ミラーが分割した領域の光を二次元固体撮像素子に画像として結像する結像光学系とを具備し、
前記可動ミラーと集光光学系とを有し、前記二次元固体撮像素子と結像光学系とを有する撮像ユニットに着脱自在に取り付けられた、被写体が文書画像である場合にその解像度を高めるための部分読取ユニットと、
前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、を具備する電子カメラ。A two-dimensional solid-state imaging device;
A condensing optical system having a field flat function of emitting light incident from a subject as parallel light;
A movable mirror that divides the subject into a plurality of regions by tilting two axes perpendicular to each other in a two-dimensional direction around a rotation center, and deflecting light in the divided regions;
An imaging optical system that forms an image of light in a region divided by the movable mirror on a two-dimensional solid-state image sensor;
In order to increase the resolution when the subject is a document image, which includes the movable mirror and the condensing optical system, and is detachably attached to the imaging unit having the two-dimensional solid-state imaging device and the imaging optical system. A partial reading unit of
An electronic camera comprising: combining means for combining the images formed by the imaging optical system to generate an image of the subject.
被写体から入射される光を平行光として出射するフィールドフラット機能を備えている集光光学系と、
互いに直交する二軸を回転中心として二次元方向に傾けることで前記被写体を複数の領域に分割する可動ミラーと、
前記可動ミラーが分割した前記領域の各々を二次元固体撮像素子に結像する結像光学系と、
前記結像光学系で結像された各々の前記画像を合成して前記被写体の画像を生成する合成手段と、をカメラ本体に具備する電子カメラ。A two-dimensional solid-state imaging device;
A condensing optical system having a field flat function of emitting light incident from a subject as parallel light;
A movable mirror that divides the subject into a plurality of regions by inclining in two dimensions around two axes orthogonal to each other;
An imaging optical system that images each of the regions divided by the movable mirror onto a two-dimensional solid-state imaging device;
An electronic camera comprising a camera body having combining means for combining the images formed by the image forming optical system to generate an image of the subject.
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