JP4673202B2 - Image input device - Google Patents

Image input device

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JP4673202B2
JP4673202B2 JP2005352364A JP2005352364A JP4673202B2 JP 4673202 B2 JP4673202 B2 JP 4673202B2 JP 2005352364 A JP2005352364 A JP 2005352364A JP 2005352364 A JP2005352364 A JP 2005352364A JP 4673202 B2 JP4673202 B2 JP 4673202B2
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祐治 山中
展弘 森田
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株式会社リコー
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Description

本発明は、画像読取装置、虹彩認証や顔認証などの画像認識装置、デジタルカメラ、監視カメラなど光学系と撮像素子を用いる画像入力装置に関する。 The present invention relates to an image reading apparatus, an image recognition apparatus such as an iris authentication or face authentication, a digital camera, an image input apparatus using the optical system and the imaging device, such as a surveillance camera.

従来の薄型化を図った画像入力装置として、レンズアレイを用いた装置が知られているが、レンズアレイと撮像素子の距離が固定されているため、焦点調節ができない(例えば、特許文献1、2 参照。)。 As an image input device which aimed conventional thinner, although apparatus using the lens array is known, since the length of the lens array and the imaging element is fixed, unable focusing (e.g., Patent Document 1, 2 reference.). 過焦点距離に合焦させたパンフォーカスならば、レンズに焦点調節機能が無くても、レンズの被写界深度を利用して過焦点距離の半分の距離から無限遠までピントが合ったような画像を撮影できるが、過焦点距離の半分の距離よりも近い被写体を撮影する場合、被写体距離が近くなるに従いデフォーカス収差が増大し、ピントずれした画像となってしまう。 If pan-focus that has focused on the hyper focal distance, even if there is no focus adjustment function to the lens, by utilizing the depth of field of the lens, such as in focus from half the distance hyperfocal distance to infinity can take images when photographing an object closer than half the distance hyperfocal distance, the defocus aberration is increased in accordance with the object distance is close, resulting in a defocusing image. また、レンズ径を小さくすれば、被写界深度が広がり近接した被写体にもピントが合ったような画像を得ることができるが、ひとつのレンズで撮像される個眼像を構成する撮像素子の画素数が少なくなり、複眼像を再構成して得られる単一像の解像度が低下してしまう。 Furthermore, by reducing the lens diameter, it is possible to obtain an image as focus even on the subject in the vicinity of spread depth of field, the imaging elements constituting the unit images captured by the single lens the number of pixels is reduced, the resolution of a single image obtained by reconstructing the compound eye image is lowered.
前記複数の被写体距離に合焦する手段を有するマイクロレンズアレイが具備されていても、合焦すべき被写体距離を知ることができなければその機能を有効に利用することはできない。 Wherein even if a plurality of have a microlens array having a means for focusing is provided to the subject distance it can not be used effectively its function to be able to know the object distance to be focused. 様々な被写体距離に合焦させて、ピントが合う位置を探し当てても良いが、そのための時間が必要であり、使用者の主観でピントが合っているかを判断しなければならないので不正確になる恐れがある。 By focusing on a variety of subject distance may Locate the proper position in focus, but time is required therefor become inaccurate because it must determine whether the focus is achieved by the subjectivity of the user there is a risk.

焦点調節機能を有するレンズアレイの従来技術がある(例えば、非特許文献1 参照。)が、レンズの変形に使用する流体を制御するための外部装置が必要であり、各レンズが流体の流路でつながっているためそれぞれのレンズ形状すなわち焦点距離を別個に制御することはできないという問題点があった。 There are prior art lens array having a focusing function (e.g., refer to Non-Patent Document 1.) Is an external device for controlling the fluid used in the deformation of the lens is required, the flow path of each lens fluid each lens shape i.e. focal length because the connected at there is a problem that can not be separately controlled.
また、焦点調節機能を有するエレクトロウェッティングレンズというものがあるが、エレクトロウェッティングレンズは、原理的に大径化が困難なため、明るい光学系への適用ができないという欠点があった。 Further, there is a thing called electrowetting lenses having focusing function, electrowetting lenses, because theoretically difficult larger diameter, has a drawback that can not be applied to the bright optical system. エレクトロウェッティングレンズでは、電圧の印加による導電性液体と誘電体のぬれ性の変化を利用して液体形状を変化させることで焦点調節機能を実現している。 The electrowetting lens realizes a focus adjustment function by utilizing the wettability of the change of the conductive liquid and the dielectric by the application of a voltage changes the liquid form. 大径化すると体積に対する表面積の割合は減少するので、液体形状を支配する因子におけるぬれ性の影響は小さくなり、液体の重さなどの体積に関係する物理量が支配的になってくる。 The ratio of surface area to volume when a large diameter is reduced, the influence of wettability in factors governing the liquid form is reduced, the physical quantity relating to the volume of such weight of the liquid becomes dominant. こうした理由で、エレクトロウェッティングレンズの明るい光学系への適用は困難である。 For this reason, application to a bright optical system having electrowetting lens is difficult. しかしながら、レンズアレイを構成する各レンズは、従来のカメラなどの画像入力装置に用いられているレンズと比べて著しく小さい。 However, the lenses constituting the lens array is significantly smaller than the lens used in the image input device such as a conventional camera. そのため、焦点調節が可能であるというエレクトロウェッティングレンズの利点を十分に活かすことができる。 Therefore, it is possible to take advantage of the electrowetting lens that is capable of focusing sufficiently.

特開2001−061109号公報 JP 2001-061109 JP 特開2003−141529号公報 JP 2003-141529 JP 特表2001−519539号公報 JP-T 2001-519539 JP

薄型かつ近接した被写体から無限遠にある被写体にまでピントが合った画像を取得できる画像入力装置を提供する。 To provide an image input apparatus capable of acquiring an image in focus from an object that is thin and close to the subject in the infinity.

請求項1に記載の発明では、2個以上のレンズから構成されたレンズアレイと、該レンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するための遮光手段と、前記レンズアレイにより結像された像を撮像するための撮像手段と、該撮像手段により撮像された複眼像から単一像を再構成するための第1の演算器と、を有する画像入力装置において、前記レンズアレイがエレクトロウェッティングレンズからなり、少なくとも複数の被写体距離に対して合焦できる機能を有することを特徴とする。 Sintering the invention described in claim 1, a lens array composed of two or more lenses, and light shielding means for preventing the crosstalk of the light beam between the lenses constituting the lens array, by the lens array and imaging means for imaging an image by image, the image input device comprising a first arithmetic unit, a for reconstructing a single image from the compound eye image taken by the imaging means, the lens array It consists electrowetting lens, characterized by having the ability to focus for at least a plurality of subject distances.
請求項2に記載の発明では、請求項1に記載の画像入力装置において、 さらに被写体距離を検出する距離検出手段を有することを特徴とする。 In the invention described in claim 2, the image input apparatus according to claim 1, characterized by further comprising a distance detection means for detecting the object distance.
請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の画像入力装置において、 前記距離検出手段は、複眼像の視差情報に基づき被写体距離を求める第2の演算器であることを特徴とする。 In the invention described in claim 3, the image input apparatus according to claim 2, wherein the distance detecting means, characterized in that it is a second operator for obtaining the object distance based on the parallax information of the compound eye image.

請求項4に記載の発明では、請求項3に記載の画像入力装置において、 前記第2の演算器によって前記複眼像の視差を検出するための演算は、複眼像の相互相関演算であることを特徴とする。 That in the invention according to claim 4, the image input apparatus according to claim 3, operation for detecting the disparity of the compound eye image by the second operator is the cross-correlation operation of the compound eye image and features.
請求項5に記載の発明では、 請求項2ないし4のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記被写体距離検出手段の出力をエレクトロウェッティングレンズの形状にフィードバックして合焦距離を変化させる手段をさらに有することを特徴とする。 In the invention described in claim 5, the change in the image input apparatus according to any one of claims 2 to 4, the outputs focusing distance is fed back to the shape of the electrowetting lens in the object distance detection means characterized by further comprising means for.
請求項6に記載の発明では、 請求項1ないし4のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記レンズアレイは、同一の合焦距離を有する複数のレンズを1つのレンズセットとし、合焦距離の異なる複数のレンズセットから構成されたエレクトロウェッティングレンズの集合体であることを特徴とする。 The invention according to claim 6, the image input apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the lens array, a plurality of lenses having the same focal distance as one set of lenses, if characterized in that it is a collection of focal different configured electrowetting lens from the lens set of distance.
請求項7に記載の発明では、 請求項6に記載の画像入力装置において、 前記複数のレンズセットによる被写界深度は少なくとも互いに連続することを特徴とする。 In the invention described in claim 7, the image input apparatus according to claim 6, the depth of field by the plurality of lens set is characterized by continuous least one another.
請求項8に記載の発明では、 請求項6または7に記載の画像入力装置において、前記複数のレンズセット毎に、前記複眼像から、前記単一像の再構成を行うための個眼像の選択をする個眼像選択手段をさらに有することを特徴とする。 In the invention described in claim 8, the image input apparatus according to claim 6 or 7, wherein for each of a plurality of lens set, from the compound eye image, the single-eye images for performing reconstruction of the single image characterized by further comprising a unit image selection means for selection.

請求項9に記載の発明では、 請求項5または8に記載の画像入力装置において、 合焦距離の異なるレンズ毎に再構成された複数の単一像から合焦部分抽出手段により、ピントが合った合焦部分を抽出して合成する演算器をさらに有することを特徴とする。 In the invention described in claim 9, the image input apparatus according to claim 5 or 8, the focusing portion extracting means from the plurality of single images reconstructed for each lens having different focal distances, focus has and extracts the area of focus, characterized in that it further comprises a calculator for synthesis.
請求項10に記載の発明では、 請求項9に記載の画像入力装置において、 前記合焦部分抽出手段は、コントラストの高い部分を合焦部分として抽出する演算器であることを特徴とする。 In the invention described in claim 10, the image input apparatus according to claim 9, wherein the focusing portion extraction means, characterized in that it is a calculator for extracting the high contrast portions as the in-focus portion.
請求項11に記載の発明では、 請求項1ないし10のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記エレクトロウェッティングレンズ同士の接触を防止するための封止部材をさらに有することを特徴とする。 In the invention described in claim 11, the image input apparatus according to any one of claims 1 to 10, and further comprising a sealing member for preventing contact of the electrowetting lens together to.
請求項12に記載の発明では、 2個以上のレンズから構成されたレンズアレイと、該レンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するための遮光手段と、前記レンズアレイにより結像された像を撮像するための撮像手段と、該撮像手段により撮像された複眼像から単一像を再構成するための第1の演算器と、を有する画像入力装置において、 前記レンズアレイは、同一の厚みを有することにより同一の合焦距離を有する複数のレンズを1つのレンズセットとし、合焦距離の異なる複数のレンズセットから構成され、少なくとも複数の被写体距離に対して合焦できる機能を有することを特徴とする。 Sintering in the invention according to claim 12, a lens array composed of two or more lenses, and light shielding means for preventing the crosstalk of the light beam between the lenses constituting the lens array, by the lens array in the image input apparatus having an imaging unit, and a first arithmetic unit for reconstructing a single image from the compound eye image taken by the imaging means for capturing an image by image, the lens array , as one set of lenses a plurality of lenses having the same focal distance by having the same thickness, is composed of a plurality of lens set having a different focal length, it can be focused for at least a plurality of object distance function characterized in that it has a.

請求項13に記載の発明では、 2個以上のレンズから構成されたレンズアレイと、該レンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するための遮光手段と、前記レンズアレイにより結像された像を撮像するための撮像手段と、該撮像手段により撮像された複眼像から単一像を再構成するための第1の演算器と、を有する画像入力装置において、前記レンズアレイは、同一の曲率半径を有することにより同一の合焦距離を有する複数のレンズを1つのレンズセットとし、合焦距離の異なる複数のレンズセットから構成され、 少なくとも複数の被写体距離に対して合焦できる機能を有することを特徴とする。 Sintering in the invention according to claim 13, a lens array composed of two or more lenses, and light shielding means for preventing the crosstalk of the light beam between the lenses constituting the lens array, by the lens array in the image input apparatus having an imaging unit, and a first arithmetic unit for reconstructing a single image from the compound eye image taken by the imaging means for capturing an image by image, the lens array , as one set of lenses a plurality of lenses having the same focal distance by having the same radius of curvature, is composed of a plurality of lens set having a different focal length, it can be focused for at least a plurality of subject distances It characterized in that it has a function.
請求項14に記載の発明では、 請求項12または13に記載の画像入力装置において、 前記複数のレンズセットによる被写界深度は少なくとも互いに連続することを特徴とする。 In the invention described in claim 14, the image input apparatus according to claim 12 or 13, the depth of field by the plurality of lens set is characterized by continuous least one another.
請求項15に記載の発明では、 請求項12ないし14のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 さらに被写体距離を検出する距離検出手段を有することを特徴とする。 In the invention described in claim 15, the image input apparatus according to any one of claims 12 to 14, characterized in that it further comprises a distance detecting means for detecting the object distance.
請求項16に記載の発明では、 請求項15に記載の画像入力装置において、 前記距離検出手段は、複眼像の視差情報に基づき被写体距離を求める第2の演算器であることを特徴とする。 In the invention described in claim 16, the image input apparatus according to claim 15, wherein the distance detecting means, characterized in that it is a second operator for obtaining the object distance based on the parallax information of the compound eye image.
請求項17に記載の発明では、請求項16に記載の画像入力装置において、 第2の演算器によって前記複眼像の視差を検出するための演算は、複眼像の相互相関演算であることを特徴とする。 In the invention according to claim 17, characterized in that the image input apparatus according to claim 16, operations for detecting the disparity of the compound eye image by the second computing unit is a cross-correlation operation of the compound-eye image to.

請求項18に記載の発明では、 請求項15ないし17のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記距離検出手段の出力をもとに、前記複眼像から、前記単一像の再構成を行うための個眼像の選択をする個眼像選択手段をさらに有することを特徴とする。 In the invention described in claim 18, the image input apparatus according to any one of claims 15 to 17, based on an output of said distance detecting means, from the compound eye image, the reconstruction of the single image characterized by further comprising a unit image selection means for the selection of the ommatidium images for performing.
請求項19に記載の発明では、 請求項12ないし18のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記複数のレンズセット毎に再構成された複数の単一像から、合焦部分抽出手段により、ピントが合った合焦部分を抽出して合成する演算器をさらに有することを特徴とする。 In the invention described in claim 19, the image input apparatus according to any one of claims 12 to 18, a plurality of single image reconstructed for each of the plurality of lens set, focusing portion extracting means Accordingly, characterized in that it further comprises a calculator for combining extracts the focusing portion in focus.
請求項20に記載の発明では、 請求項19に記載の画像入力装置において、 前記合焦部分抽出手段は、コントラストの高い部分を合焦部分として抽出する演算器であることを特徴とする。 In the invention described in claim 20, the image input apparatus according to claim 19, wherein the focusing portion extraction means, characterized in that it is a calculator for extracting the high contrast portions as the in-focus portion.

本発明によれば、複数の被写体距離に合焦する手段をレンズアレイに付与しているので、薄型かつ近接した被写体から無限遠にある被写体までピントが合った画像を取得可能な画像入力装置を提供できる。 According to the present invention, since the applying means for focusing a plurality of object distance to the lens array, an image input apparatus capable of acquiring an image in focus to an object in the infinite distance from the thin and close to the subject It can be provided.

図1は本発明の構成を説明するための模式図である。 Figure 1 is a schematic view for explaining the structure of the present invention. 同図(a)はレンズの合焦距離が遠い場合、同図(b)はレンズの合焦距離が近い場合をそれぞれ示す図である。 FIG (a) If the focusing distance of the lens is long, and FIG. (B) is a diagram showing a case focusing distance of the lens is short, respectively.
同図において符号1はレンズアレイ、2は封止部材、3は撮像素子、4は遮光部材、5は情報処理回路、6は被写体、7はレンズ焦点調節用の制御回路をそれぞれ示す。 Reference numeral 1 denotes a lens array in the figure, 2 denotes a sealing member, 3 is the image pickup device, 4 the light-shielding member, 5 denotes an information processing circuit, 6 is subject, 7 denotes a control circuit for adjusting the lens focus, respectively.
レンズアレイ1は略平面上に並べられた2個以上のエレクトロウェッティングレンズから構成されている。 Lens array 1 is constituted of two or more electrowetting lenses arranged on a substantially flat surface. 封止部材2はエレクトロウェッティングレンズ同士の接触を防止するために設けられた部材である。 The sealing member 2 is a member provided to prevent contact between the electrowetting lens. 撮像素子3はレンズアレイによって形成される複眼像の略結像位置に設置されている。 The imaging device 3 is installed in substantially the imaging position of the compound eye image formed by the lens array. 遮光部材4はレンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するために設けられる。 Shielding member 4 is provided to prevent crosstalk of the light beam between the lenses constituting the lens array. 情報処理回路5のうち、5aは前記複眼像の視差情報を検出する演算器、5bは距離検出手段であって、前記視差情報を利用して画像入力装置から被写体までの距離を検出する演算器(第2の演算器)、5cは前記複眼像から単一像を再構成する演算器(第1の演算器)である。 Of the information processing circuit 5, 5a are calculator for detecting disparity information of the compound eye image, 5b is a distance detecting means, computing unit for detecting the distance to the object from the image input device by using the disparity information (second operator), 5c is a calculator for reconstructing a single image from the compound eye image (first computing unit).
被写体6は一般的には奥行きを有しているので、同図(a)ではエレクトロウェッティングレンズが初期状態にあるとき被写界深度内にある被写体6aと、被写界深度を外れて近い側にある被写体6bの2つの平面で代表している。 Since the object 6 is generally has a depth, and an object 6a in the depth of field when the drawing (a) in which electrowetting lens is in the initial state, close out the depth of field It is represented by two planes of a subject 6b on the side. ただし、両者を表す破線は、その被写体が存在する位置を表すものであって、被写体6bが被写体6aを遮っていることを表すものではない。 However, the broken lines representing the two is a representative of a position at which the subject is present, the subject 6b is not intended to represent that block the subject 6a.

初期状態で設定されたレンズ1aの被写界深度内に存在する被写体6aは、レンズアレイを構成するそれぞれのエレクトロウェッティングレンズ1aにより結像され、撮像素子3により撮像される。 Subject 6a present within the depth of field of the lens 1a, which is set in the initial state, is imaged by the respective electrowetting lens 1a of the lens array, imaged by the imaging device 3. 遮光部材4により各レンズを通過する光線の撮像素子位置におけるクロストークが抑制される。 Crosstalk in the image sensor position of the light beam passing through the lenses is suppressed by the light shielding member 4. こうして、撮像素子3により撮像された画像は、各レンズにより撮像された個眼像が並んだ複眼像となる。 Thus, an image captured by the imaging device 3, a compound eye image lined ommatidium images captured by each lens. 複眼像を構成する個眼像は一見同じ画像に見えるが、レンズと被写体との相対的な位置関係に起因した視差が存在するため、それぞれの個眼像は、少しずつシフトした画像となる。 Ommatidium images constituting the compound-eye image appear in seemingly the same image, since the parallax due to the relative positional relationship between the lens and the object exists, each of the ommatidium images, the image which is shifted little by little. 本明細書内で用いる「視差」は、収録した複眼像の中で、基準とする個眼像に対する各個眼像の画像のシフト量(単位は長さ)を表すことにする。 "Parallax" as used in this specification, in the compound eye image was recorded, the shift amount of the image of each ommatidium image against the ommatidium image used as a reference (unit length) to be represented. 個眼像のみを画像入力装置による収録像として用いると、個眼像における1つの画素より小さい被写体の構造を撮像することはできないが、個眼像間での視差を利用すると、個眼像における1つの画素に埋もれた被写体の構造を再現することができる。 With ommatidium only as recording image by the image input device, when it is not possible to image the smaller object structure one pixel in the ommatidium images, utilizing a parallax between ommatidium images, the unit images it can be reproduced the structure of an object buried in a single pixel. すなわち、視差を伴う複眼画像から単一画像を再構成することにより、個眼像に対して解像力を向上させた再構成像を得ることができる(特許文献1 参照。)。 In other words, by reconstructing a single image from the compound-eye images with parallax, it is possible to obtain a reconstructed image with improved resolution relative ommatidium image (see Patent Document 1.).

レンズ焦点調節回路7は、エレクトロウェッティングレンズの電極に所定の電圧を加えることによって、各レンズを所望の曲率半径になるよう変化させ、特定の合焦距離に設定する。 Lens focusing circuit 7, by adding a predetermined voltage to the electrodes of the electrowetting lens, each lens is varied so that a desired radius of curvature is set to a specific focus distance. 電圧を他の値に変えることによって、他の合焦距離を選ぶことができる。 By varying the voltage to another value, it is possible to select another focusing distance. ここで、合焦距離とは、レンズ諸元と撮像距離が定まっているとき、その撮像面に正しくピントが合う被写体距離のことである。 Here, the focusing distance, when the lens specifications and imaging distance is determined, it is correctly focus of the subject distance to fit it on the imaging surface.
図1(a)において、初期状態で設定されたレンズ1aの被写界深度からはずれて近い側にある被写体6bに対しては、破線の光路で示すように、1点から出た光が撮像素子3上において1点に収束せず、いわゆるピントがぼけた像になる。 1 (a), the for the subject 6b on the side closer deviates from the depth of field of the lens 1a, which is set in the initial state, as shown by the broken line in the optical path, light emitted from one point imaging It does not converge to a point on the element 3, so-called focus becomes blurred image. したがって、図1(b)に示すレンズ1bのように、レンズ面の曲率半径を変化させて合焦距離を小さくしなければ被写体6bに対してピントを合わせることができない。 Thus, as the lens 1b shown in FIG. 1 (b), it is impossible to focus on the subject 6b if by changing the radius of curvature of the lens surface to reduce the focal distance. 合焦距離をどのように変化させるべきかは、上記の視差を知ることで算出することができる。 How to vary the focal length can be calculated by knowing the parallax of the.

図2は相互相関関数の例を示す図である。 Figure 2 is a diagram showing an example of the cross-correlation function.
演算器5aは、収録した複眼像における各個眼像間の視差を求めるためのもので、上述のように、複眼像から単一画像の再構成の際に個眼像に対して解像力を上げるために作用すると同時に,以下に示すように、視差から被写体までの距離を求めるためにも作用する。 Calculator 5a is for obtaining the parallax between ommatidium images at the compound eye image was recorded, as described above, to increase the resolution with respect to single-eye images in the reconstruction of a single image from the compound eye image at the same time acts on, as described below, also acts to determine the distance from the parallax to the subject.
複眼像から各個眼像の視差を求めるために、複眼像の中からふたつの個眼像を抜出し、それらの相互相関関数を求める。 To determine the parallax of the ommatidium images from the compound eye image, extracting the two ommatidium images from the compound eye image, determine their cross-correlation function. この相互相関関数は2変数関数であり、ある座標においてピークを示す。 The cross-correlation function is a function of two variables, shows a peak at a certain coordinate. 視差がゼロの場合、ピーク座標位置は中央になり、視差が大きくなるにつれてピーク座標は中央から離れていく。 If the disparity is zero, the peak coordinate position becomes the center, peak coordinates as parallax becomes larger away from the center. このピーク座標と中央との距離および方向を用いて、2つの個眼像の相対的位置すなわち視差情報を定量的に検出することができる。 Using the distance and direction between the peak coordinates and center, the relative position or parallax information of two ommatidium images may be quantitatively detected.

図3は複眼像の1例を示す図である。 Figure 3 is a view showing an example of a compound eye image.
複眼像はマイクロレンズの個数に等しい数だけ被写体の縮小像が形成されたものである。 Compound eye image are those reduced image of an object by the number equal to the number of microlenses are formed. 後述の図6において示すように、レンズ個々の焦点距離に比べて被写体距離ははるかに大きいので、被写体に奥行きがあって、複数の被写体距離の物体あるいは人物からなっていたとしても、各レンズの視野は互いにほぼ同じであり、一見しただけでは相互の違いは分からない。 As shown in FIG. 6 described later, since the subject distance is much larger than the individual lenses focal length, there is a depth to a subject, even though made from the object or the person of the plurality of object distances, for each lens the field of view is approximately the same each other, at first glance do not know the difference between each other. しかし、厳密に言えば、異なる位置にあるレンズがそれぞれわずかに異なる被写体領域を見ているので、見ている位置の違い、いわゆる視差によって、形成される個眼像はわずかにずれた画像となる。 However, strictly speaking, the lens in different positions looking at slightly different subject areas respectively, a difference of position looking, by a so-called parallax, unit images to be formed is slightly shifted images . ほぼ同一な2つの画像のずれ量を知る方法として、上記のように相互相関関数を求める方法が知られている。 As a way of knowing the amount of deviation of almost two identical images, a method for obtaining the cross-correlation function as described above are known.

複眼像を構成する個眼像のうち、基準となるもの(例えば、同図の50)を設定し、基準となる個眼像と他の個眼像の相互相関関数を求め、同様に、基準個眼像以外の全個眼像に対して、基準個眼像との相互相関をとることで、基準個眼像に対する全ての個眼像の画像シフト量を、撮像素子の画素を単位として求めることができ、画像シフト量(単位ピクセル)に撮像素子1画素あたりの長さを乗じることにより視差を算出できる。 Of ommatidium images constituting the compound-eye image, a primary one (e.g., 50 in the figure) is set and obtains the cross-correlation function of the reference ommatidium image and the other single-eye images, similarly, the reference for all ommatidia image other than ommatidium images, by taking the cross-correlation between the reference ommatidium images, the image shift amounts of all the ommatidium images with respect to the reference ommatidium images, determine the pixels of the image sensor units it can be calculated parallax by multiplying the length per image pickup element by one pixel in the image shift amount (in pixels). 視差を求めるためにはピントずれした画像を用いることも可能だが、できればピントずれの程度は小さいほうが望ましい。 It also possible to use an image shifted focus in order to determine the parallax, but the degree of defocus hopefully smaller is desirable. そのために、エレクトロウェッティングレンズの初期状態は、可能な限り深い被写界深度に対してピントが合っているような状態、すなわちパンフォーカスになるような合焦距離に設定するのが望ましい。 Therefore, the initial state of the electrowetting lens, the state as in focus with respect to depth of field as possible, i.e. it is desirable to set the focal length such that the pan-focus. あるいは、そのほかに、パンフォーカスよりも短い合焦距離を有するエレクトロウェッティングレンズを複数存在させることで、過焦点距離の半分の距離よりも近接した被写体に対してもピントが合ったような複数の個眼像を取得することができ、視差の検出が容易になる。 Alternatively, its addition, by plurality of electrowetting lenses having a short focal distance than pan focus, focus even for an object in close proximity than half the distance hyperfocal distance suits plurality of such can get ommatidium images, it is easy to detect parallax. この場合、短いほうの合焦距離のレンズによる被写界深度は比較的浅くなるのが普通であるが、もう一方のレンズの合焦距離による被写界深度(パンフォーカスの範囲)と重複しても良いから、少なくとも連続するように合焦距離を設定するのが望ましい。 In this case, the shorter the depth of field by focusing length lens is of a relatively shallow are common, overlapping with the depth of field (the range of the pan-focus) by focusing distance of the other lens since it may be, to set the focal length to at least contiguous desirable.

図4は三角測距法を説明するための図である。 Figure 4 is a diagram for explaining the triangulation method.
同図において符号11はレンズ、dはレンズ中心間隔、Lは被写体距離、Oはレンズ光軸と撮像素子の交点、Pは特定被写体、P'は特定被写体の結像点、δは視差をそれぞれ示す。 Reference numeral 11 is a lens in this figure, d is the lens center distance, L is the object distance, O is the intersection of the lens optical axis and the image sensor, P is the specific subject, P 'is the image formation point of the specific subject, [delta] is a parallax respectively show.
図5は複眼画像から単一画像を得る流れを示す図である。 Figure 5 is a diagram showing a flow for obtaining a single image from the compound-eye image.
同図において符号Sは流れのステップを示す、 Symbol S in the figure shows a flow of steps,
演算器5bは、視差情報を利用して画像入力装置から被写体までの距離を検出するためのものである。 Calculator 5b is for detecting the distance by utilizing parallax information from the image input device to the subject. 被写体距離を求める方法として、例えば三角測量の原理を用いた三角測距法が知られている。 As a method for obtaining the object distance, for example triangulation method is known using the principle of triangulation. 同図を用いて三角測量による被写体距離の求め方について述べる。 It describes how to obtain the object distance by triangulation using FIG. レンズ11aの光軸と被写体6の交わる点Pから発した光のうち、レンズ11aを通過した光はレンズ11aの光軸と撮像素子3の交わる点Oaに結像する。 Of the light emitted from the point P of intersection of the optical axis and the object 6 of the lens 11a, light passing through the lens 11a forms an image Oa point of intersection of the optical axis and the image pickup device 3 of the lens 11a. 一方レンズ11bを通過した光は撮像素子上の点P'に結像する。 Meanwhile light passing through the lens 11b forms an image point P 'on the image pickup device. レンズ11bの光軸と撮像素子3の交わる点をObとすると視差はP'Obである。 Parallax the lens 11b of the intersecting points of the optical axis and the image pickup element 3 and Ob is P'Ob. 光学系設計時に既知となるレンズ中心間隔dとレンズアレイ−撮像素子間距離(レンズ焦点距離)f、並びに演算器5aにより求めた視差P'Ob=δにより、被写体距離Lは三角形の比例関係から次式で求めることができる。 Lens center distance d and the lens array becomes known when the optical system design - imaging element distance (lens focal length) f, as well as the disparity P'Ob = δ determined by the computing unit 5a, the subject distance L is from the proportional relationship between the triangle it can be calculated by the following equation.
L=f×d/δ ・・・(1) L = f × d / δ ··· (1)
本発明では、このδを上述の相互相関関数を用いて算出する。 In the present invention, it calculates the δ using a cross-correlation function of the above.

複眼画像を得たら(S1)、図3にて示したように、基準個眼像50を設定する(S2)。 After obtaining the compound eye image (S1), as shown in FIG. 3, to set the reference ommatidium image 50 (S2). この基準個眼像に対する各個眼像の視差δを検出する(S3)。 Detecting a parallax δ of ommatidium image with respect to the reference ommatidium image (S3). この視差から被写体距離Lを算出する(S4)。 Calculating a subject distance L from the disparity (S4).
この被写体距離Lを距離検出手段5bからエレクトロウェッティングレンズ1の制御回路7にフィードバックし(図1(b)参照)、エレクトロウェッティングレンズ1の形状を変化させることにより、被写体に合焦させることができる。 And it feeds back the object distance L from the distance detection means 5b to the control circuit 7 electrowetting lens 1 (see FIG. 1 (b)), by changing the shape of the electro-wetting lens 1, to focus on the subject can. これらの視差の検出(S3)からレンズ形状の変化(S5)までを自動的に行うことでオートフォーカス機能を付加することができる。 It can be added an autofocus function by making changes in the lens shape from the detection of these parallax (S3) up (S5) automatically. 例えば、被写体6aに合焦している図1(a)の状態から、よりレンズに近接した図1(b)の被写体6bに合焦する場合、視差をもとに算出した被写体距離に基づいて1bのようにエレクトロウェッティングレンズ形状を変化させてレンズの焦点距離を短くし、被写体6bにピントが合った複眼像を撮像することができる(S6)。 For example, from the state shown in FIG. 1 (a) that is focused on an object 6a, upon focusing on the subject 6b of FIG close more lenses (b), based on the subject distance calculated based on the parallax 1b by changing the electrowetting lens shape as to shorten the focal length of the lens, it is possible to image the compound-eye image in focus on the subject 6b (S6). この複眼像を演算器5cにより単一像に再構成する(S7)ことで、近接した被写体6bに合焦した高解像な画像を得ることができる。 By this the compound eye image calculator 5c to reconstruct a single image (S7) that is, it is possible to obtain a high-resolution image focused on the subject 6b close.
本方式によれば、余分な構成部品を必要とせず,被写体距離検出のための簡略な構成を提供することができる。 According to this method, without the need for extra components, it is possible to provide a simple configuration for the object distance detection.

図6は本発明の他の実施形態を示す図である。 6 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
同図において、被写体距離がレンズ焦点距離に比べて非常に大きいことを示すため、破線で区切って、被写体側の距離を縮めて示した。 In the figure, to indicate that the subject distance is much larger than the lens focal length, separated by the dashed line, indicated by shortening the distance of the object side. 以下の図においても同様である。 The same applies to the following FIG.
図7は図6の構成に対応する単一像を得るための流れを示す図である。 Figure 7 is a diagram showing a flow for obtaining a single image corresponding to the configuration of FIG.
図6に示すように、あるレンズ1aは離れた位置にある被写体6aに、別のレンズ1bはレンズに近接した被写体6bにそれぞれ合焦するように形状を制御して各エレクトロウェッティングレンズの合焦距離を異ならしめることにより、近接した被写体から遠い位置にある被写体にまで合焦した画像をワンショットで撮像することができる。 As shown in FIG. 6, if a certain lens 1a is the object 6a in the remote location, another lens 1b controls the shape to respectively focus on the subject 6b close to the lens by the electrowetting lenses by occupying different focal distances, it is possible to image the image focused to the object at a position far from the proximate object in one shot. レンズ1a、レンズ1bをそれぞれ複数用いるときは、同一の合焦距離を有する各レンズの群をレンズセットと呼ぶ。 When the lens 1a, a lens 1b using a plurality respectively, referred to as a lens set groups of each lens having the same focal distance. この例では、レンズ1aからなるレンズセットと、レンズ1bからなるレンズセットの2組が存在する。 In this example, a lens set of the lens 1a, 2 sets of lenses set of lenses 1b is present.
例えば、エレクトロウェッティングレンズを4×4の格子状に並べたレンズアレイを用いた画像入力装置において、半分の8個を近接した被写体に合わせた合焦距離とし、残り半分の8個をパンフォーカスに制御して撮像することで、近接した被写体に合焦し得る8個の個眼像から構成される複眼像と、パンフォーカスの8個の個眼像から構成される複眼像の2通りの複眼像が得られる。 For example, the image input apparatus using the lens array obtained by arranging electrowetting lens in a grid of 4 × 4, the focusing distance to suit the subject proximate the eight half pan focus eight other half control to the by imaging, the compound eye image composed of eight single-eye images may be focused on proximate object, the two types of compound eye image composed of eight single-eye images of the pan-focus compound eye image is obtained. これらの複眼像について、それぞれ視差を利用した再構成を演算器5cで行うことにより、近接した被写体に合焦した高解像な単一像とパンフォーカスの高解像な単一像をワンショットで得ることができる。 These compound eye image by performing reconstruction using parallax respectively calculator 5c, one shot a high-resolution single image of high resolution, single image and pan focus focused to close the subject it can be obtained in. 必要に応じてそれぞれの単一像を保存するためのメモリ等は備えておくものとする。 Memory, for storing each single image if necessary shall keep provided.
前述と同様に、このときの2つのレンズセットのそれぞれの被写界深度が少なくとも連続するように、それぞれの合焦距離を設定するのが望ましい。 As before, each of the depth of field of the two lenses set at this time to at least continuous, it is desirable to set the respective focus distances.
この構成においても、視差をもとに算出した被写体距離に基づいて、どちらか一方のレンズセットの合焦距離を変化させてもよい。 In this configuration, based on the subject distance calculated based on the parallax may be either by changing the focus distance of one set of lenses. その場合は、より高解像な単一像を再構成することができる。 In that case, it is possible to reconstruct the higher-resolution single image.

以上の処理フローを、図7に示す。 The above processing flow is shown in FIG. レンズアレイを構成する全てのエレクトロウェッティングレンズの焦点距離が同じ場合に比べて、焦点距離が異なるように制御したエレクトロウェッティングレンズで構成されたレンズアレイを用いて撮影すると、再構成された単一像の解像度は低下してしまう。 The focal length of all electrowetting lenses constituting the lens array is compared with the case the same, when the focal length photographing using a lens array composed of differently controlled electrowetting lens, the reconstructed single resolution one image is decreased. ただし、画素サイズが小さな撮像素子を用いてレンズひとつあたりの画素数を多くすることで、高解像な単一像を得ることは可能である。 However, by the pixel size to increase the number of pixels per one lens with a small image pickup element, it is possible to obtain a high-resolution single image.
なお、2組のレンズセットは互いに領域を分けて配置することもできるが、被写体距離検出の精度を上げるためより大きな視差が得られるように、各レンズセットの個別のレンズが交互に並ぶようにし、それぞれのレンズセットのレンズが撮像領域全体にほぼ均等に分散するように配置するのが好ましい。 Although two pairs of lens set may be arranged separately regions each other, such a large parallax is obtained from order to improve the accuracy of the object distance detection, individual lenses of each lens set is alternately arranged each lens set in the lens is preferably arranged so as to be substantially uniformly dispersed throughout the imaging region. この考え方はレンズセットの数が増えても同様に適用できる。 This concept can likewise increasing the number of lens set is applied.

図8は本発明のさらに他の実施形態を示す図である。 Figure 8 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
同図において符号10は多焦点型のレンズアレイ、20は被写体を示す。 Reference numeral 10 is multifocal lens array reference numeral 20 denotes a subject.
図9は図8の構成に対応する単一像を得るための流れを示す図である。 Figure 9 is a diagram showing a flow for obtaining a single image corresponding to the configuration of FIG.
本実施形態は、レンズアレイが複数の被写体距離に対して合焦できる機能として、レンズアレイが厚みの異なるレンズから構成されている画像入力装置である。 This embodiment, as functions lens array can focus for a plurality of object distance, the lens array is an image input device and a different lens thicknesses.
図8を用いて、レンズアレイが複数の被写体距離に対して合焦する方法を述べる。 With reference to FIG. 8, the lens array describes a method for focusing on a plurality of object distances. 同図のように厚みの異なる平凸レンズを並べて構成したレンズアレイ10を用いると、各レンズの凸面の曲率が同じならば厚みが大きいほど焦点距離は短い。 With the lens array 10 configured by arranging the different plano-convex lens thicknesses as shown in the figure, as the focal length of curvature of the convex surface of the lens is large thickness if the same is shorter. 同じ焦点距離のレンズをまとめて言うときレンズのセットと呼ぶ。 It is referred to as a set of lens when you say together the lens of the same focal length. 同図においては3つのレンズセットが存在する。 In the figure there are three lens set.
レンズと撮像素子間距離が固定の場合には、10a、10b、10cの各レンズがそれぞれ20a、20b、20cの被写体に合焦するというように、レンズの厚みが大きいレンズほど近接した被写体に合焦できる。 If the distance between the lens and the imaging element is fixed, if 10a, 10b, the lenses each 20a of 10c, 20b, so that focusing and 20c of the subject, the subject close enough lens thickness of the lens is large You can focus. このような構成の画像入力装置で撮像した複眼像は、異なる被写体距離に部分的に合焦した個眼像から構成されたものとなる。 Compound eye image captured by the image input device having such a structure, the one configured from partially focused at different object distances ommatidium images.
演算器5bにより被写体距離を算出したら、演算器5dにより、その被写体距離に最も近い合焦距離を有するレンズのセットを決定する。 After calculating the subject distance by the arithmetic unit 5b, the calculator 5d, to determine a set of lenses having the closest focusing distance to the object distance. 決定したレンズに対応する個眼像のセットを選択し、それらから視差を利用して演算器5cにより再構成することで、自動的に被写体にピントがあった高解像な単一像を得ることができる。 Select a set of ommatidium images corresponding to the determined lens, by reconstructing a calculator 5c by using parallax from them, obtaining automatically high-resolution single image in focus on the subject be able to.
前述と同様に、3つのレンズセットによるそれぞれの被写界深度が少なくとも連続することが望ましい。 As before, each of the depth of field with three lenses sets it is desirable, at least contiguous.

図10は他の単一像の求め方を示す流れ図である。 Figure 10 is a flowchart showing how to determine the other single image.
先にも述べたように、被写体が単一の距離にあるとは限らない。 As mentioned earlier, the subject is not necessarily in a single distance. すなわち、被写体に奥行きがある場合、各個眼像を微視的に見れば、ピントのあっている部分と合っていない部分が混在する。 That is, if there is a depth to the subject, if you look at the ommatidium images microscopically, the portion does not match the part that in focus coexist.
したがって、ある合焦距離を有するレンズに対応する個眼像のセットのみを選択して再構成するのではなく、同じ合焦距離を有するレンズに対応する個眼像のセットからそれぞれ単一像を取得し、それら複数の単一像からピントが合っている部分を抜出し、合成することで全焦点画像を得ることができる。 Thus, rather than re-constructed by selecting only set ommatidium image corresponding to a lens having a certain focal length, a single image from each of a set of ommatidium images corresponding to the lens having the same focal distance get, withdrawn portion of in focus from the plurality of single images, the total focus image by synthesizing can be obtained. 合成する際、合焦距離が異なることにより生じる倍率の違いを調整して、それぞれの部分を合成することがより望ましい。 When synthesizing, by adjusting the magnification difference in caused by the focusing distance it is different, it is more desirable to synthesize the respective portions. また、単一像において、ピントが合っている部分を抜出す手段として、コントラストを利用した合焦部分検知方法を用いても良い。 Further, in a single image, as a means of extracting the portion is in focus, it may be used focusing part detection method using the contrast. すなわち、合焦部分抽出手段を設け、コントラストの高い部分を合焦部分として抽出する演算器を持たせる。 That is, it provided a focusing portion extracting means, to have a calculator for extracting the high contrast portions as the in-focus portion.
この方法は、図8の実施形態のみならず、図6に示した実施形態にも適用できる。 This method is not only the embodiment of FIG. 8, it can be applied to the embodiment shown in FIG. 図1の構成において、被写体6aの距離に焦点を合わせて得た単一像と、被写体6bの距離に焦点を合わせて得た単一像の双方から、ピントが合っている部分を抜出し、合成することで全焦点画像を得ることも可能である。 In the configuration of FIG. 1, a single image obtained by focusing on the distance of the object 6a, both from a single image obtained by focusing on the distance of the object 6b, the part is in focus extraction, synthetic it is also possible to obtain an all-in-focus image by. さらに、以下に示す実施形態にも適用可能である。 Furthermore, it is also applicable to the following embodiments.

図11は本発明のさらに他の実施形態を示す図である。 Figure 11 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.
同図において符号30はレンズ、40は被写体をそれぞれ示す。 Reference numeral 30 in the figure lens, 40 denotes a subject.
同図に示す曲率の異なる平凸レンズを並べて構成したレンズアレイの場合にも、図8で示した厚みの異なるレンズから構成されたレンズアレイを用いた場合と同様の効果がある。 In the case of a lens array configured by arranging a different plano-convex lens curvature shown in the figure, the same effect as in the case of using a lens array composed of different lens thicknesses shown in FIG. 凸面の曲率半径が小さいほど、焦点距離は短い。 As the curvature of the convex surface radius is small, the focal length is short. よって、厚みの異なるレンズから構成されたレンズアレイの場合と同様に、レンズと撮像素子間距離が一定の場合には、30a、30b、30cの各レンズセットがそれぞれ40a、40b、40cの被写体に合焦するというように、レンズの曲率半径が小さいレンズほど近接した被写体に合焦できる。 Therefore, as in the case of a lens array composed of different lens thicknesses, when the distance between the lens and the imaging element is constant, 30a, 30b, each lens set, respectively 40a of 30c, 40b, 40c, of the subject as that focusing can focus on the subject in the vicinity about the lens radius of curvature is small lenses. 以下、高解像な単一像を得る手順は図8と同様である。 Hereinafter, the procedure of obtaining a high-resolution single image is similar to FIG.
前述と同様に、3つのレンズセットによるそれぞれの被写界深度が少なくとも連続することが望ましい。 As before, each of the depth of field with three lenses sets it is desirable, at least contiguous.
本実施形態、および図8に示した実施形態においては、レンズアレイに屈折型のレンズを用いたもので説明したが、フレネルレンズのような回折型のレンズアレイを用いても、同等の効果を得ることができる。 This embodiment, and in the embodiment shown in FIG. 8 has been described with one using a refractive lens in the lens array, even if a diffraction lens array, such as a Fresnel lens, the same effect it is possible to obtain.

本発明の構成を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the structure of the present invention. 相互相関関数の例を示す図である。 Is a diagram illustrating an example of the cross-correlation function. 複眼像の1例を示す図である。 Is a view showing an example of a compound eye image. 三角測距法を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the triangulation method. 複眼画像から単一画像を得る流れを示す図である。 Is a diagram showing the flow from the compound eye image obtain single image. 本発明の他の実施形態を示す図である。 It is a view showing another embodiment of the present invention. 図6の構成に対応する単一像を得るための流れを示す図である。 It is a diagram showing a flow for obtaining a single image corresponding to the configuration of FIG. 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。 Is a diagram showing still another embodiment of the present invention. 図8の構成に対応する単一像を得るための流れを示す図である。 It is a diagram showing a flow for obtaining a single image corresponding to the configuration of FIG. 他の単一像の求め方を示す流れ図である。 It is a flow diagram showing a method of obtaining the other single image. 本発明のさらに他の実施形態を示す図である。 Is a diagram showing still another embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 レンズアレイ 3 撮像素子 5 情報処理回路 6 被写体 7 制御回路 1 lens array 3 imaging device 5 information processing circuit 6 subjects 7 control circuit

Claims (20)

  1. 2個以上のレンズから構成されたレンズアレイと、該レンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するための遮光手段と、前記レンズアレイにより結像された像を撮像するための撮像手段と、該撮像手段により撮像された複眼像から単一像を再構成するための第1の演算器と、を有する画像入力装置において、前記レンズアレイがエレクトロウェッティングレンズからなり、少なくとも複数の被写体距離に対して合焦できる機能を有することを特徴とする画像入力装置。 A lens array composed of two or more lenses, and light shielding means for preventing the crosstalk of the light beam between the lenses constituting the lens array, for imaging the image formed by the lens array an imaging unit, an image input apparatus having a, a first arithmetic unit for reconstructing a single image from the compound eye image taken by the imaging means, the lens array is made of electrowetting lens, at least a plurality an image input apparatus characterized by having the ability to focus on the subject distance.
  2. 請求項1に記載の画像入力装置において、 さらに被写体距離を検出する距離検出手段を有することを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to claim 1, an image input apparatus characterized by further comprising a distance detection means for detecting the object distance.
  3. 請求項2に記載の画像入力装置において、 前記距離検出手段は、複眼像の視差情報に基づき被写体距離を求める第2の演算器であることを特徴とする画像入力装置。 The image input device according to claim 2, wherein the distance detecting means includes an image input apparatus which is a second operator for obtaining the object distance based on the parallax information of the compound eye image.
  4. 請求項3に記載の画像入力装置において、 前記第2の演算器によって前記複眼像の視差を検出するための演算は、複眼像の相互相関演算であることを特徴とする画像入力装置。 The image input device according to claim 3, wherein the operation for detecting the disparity of the compound eye image by the second computing unit, the image input apparatus, characterized in that the cross-correlation operation of the compound eye image.
  5. 請求項2ないし4のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記被写体距離検出手段の出力をエレクトロウェッティングレンズの形状にフィードバックして合焦距離を変化させる手段をさらに有することを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to any one of claims 2 to 4, and further comprising means for varying the focusing distance is fed back to the shape of the electrowetting lens the output of the object distance detection means image input device.
  6. 請求項1ないし4のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記レンズアレイは、同一の合焦距離を有する複数のレンズを1つのレンズセットとし、合焦距離の異なる複数のレンズセットから構成されたエレクトロウェッティングレンズの集合体であることを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the lens array, a plurality of lenses having the same focal distance as one set of lenses, a plurality of lens set having different focusing distance an image input apparatus which is a collection of the constructed electrowetting lenses.
  7. 請求項6に記載の画像入力装置において、 前記複数のレンズセットによる被写界深度は少なくとも互いに連続することを特徴とする画像入力装置。 The image input device according to claim 6, wherein the plurality of depth of field by the lens set image input apparatus characterized by continuous least one another.
  8. 請求項6または7に記載の画像入力装置において、前記複数のレンズセット毎に、前記複眼像から、前記単一像の再構成を行うための個眼像の選択をする個眼像選択手段をさらに有することを特徴とする画像入力装置。 The image input device according to claim 6 or 7, wherein for each of a plurality of lens set, from the compound eye image, the ommatidium image selection means for the selection of the ommatidium images for performing reconstruction of the single image an image input apparatus characterized by comprising further.
  9. 請求項5または8に記載の画像入力装置において、 合焦距離の異なるレンズ毎に再構成された複数の単一像から合焦部分抽出手段により、ピントが合った合焦部分を抽出して合成する演算器をさらに有することを特徴とする画像入力装置。 The image input device according to claim 5 or 8, the focusing portion extracting means from the plurality of single images reconstructed for different lens whose focal distance, extracts the focusing portion in focus synthesized an image input apparatus characterized by further comprising a calculator for.
  10. 請求項9に記載の画像入力装置において、 前記合焦部分抽出手段は、コントラストの高い部分を合焦部分として抽出する演算器であることを特徴とする画像入力装置。 The image input device according to claim 9, wherein the focusing portion extraction unit includes an image input apparatus which is a computing unit for extracting a portion with high contrast as the in-focus portion.
  11. 請求項1ないし10のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記エレクトロウェッティングレンズ同士の接触を防止するための封止部材をさらに有することを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to any one of claims 1 to 10, an image input apparatus characterized by further having a sealing member for preventing contact of the electrowetting lens together.
  12. 2個以上のレンズから構成されたレンズアレイと、該レンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するための遮光手段と、前記レンズアレイにより結像された像を撮像するための撮像手段と、該撮像手段により撮像された複眼像から単一像を再構成するための第1の演算器と、を有する画像入力装置において、 前記レンズアレイは、同一の厚みを有することにより同一の合焦距離を有する複数のレンズを1つのレンズセットとし、合焦距離の異なる複数のレンズセットから構成され、少なくとも複数の被写体距離に対して合焦できる機能を有することを特徴とする画像入力装置。 A lens array composed of two or more lenses, and light shielding means for preventing the crosstalk of the light beam between the lenses constituting the lens array, for imaging the image formed by the lens array identical to the imaging means, the image input device having a first arithmetic unit for reconstructing a single image from the compound eye image taken by the imaging means, the lens array, by having the same thickness and focusing one lens sets a plurality of lenses having a distance, is composed of a plurality of lens set having a different focal length, image input, characterized by having the ability to focus for at least a plurality of subject distances apparatus.
  13. 2個以上のレンズから構成されたレンズアレイと、該レンズアレイを構成するレンズ間での光線のクロストークを防止するための遮光手段と、前記レンズアレイにより結像された像を撮像するための撮像手段と、該撮像手段により撮像された複眼像から単一像を再構成するための第1の演算器と、を有する画像入力装置において、前記レンズアレイは、同一の曲率半径を有することにより同一の合焦距離を有する複数のレンズを1つのレンズセットとし、合焦距離の異なる複数のレンズセットから構成され、 少なくとも複数の被写体距離に対して合焦できる機能を有することを特徴とする画像入力装置。 A lens array composed of two or more lenses, and light shielding means for preventing the crosstalk of the light beam between the lenses constituting the lens array, for imaging the image formed by the lens array an imaging unit, an image input apparatus having a, a first arithmetic unit for reconstructing a single image from the compound eye image taken by the imaging means, the lens array, by having the same radius of curvature a plurality of lenses having the same focal distance as one set of lenses, is composed of a plurality of lens set having a different focal length, image characterized by having the ability to focus for at least a plurality of subject distances input device.
  14. 請求項12または13に記載の画像入力装置において、 前記複数のレンズセットによる被写界深度は少なくとも互いに連続することを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to claim 12 or 13, wherein the plurality of depth of field by the lens set image input apparatus characterized by continuous least one another.
  15. 請求項12ないし14のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 さらに被写体距離を検出する距離検出手段を有することを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to any one of claims 12 to 14, an image input apparatus characterized by further comprising a distance detection means for detecting the object distance.
  16. 請求項15に記載の画像入力装置において、 前記距離検出手段は、複眼像の視差情報に基づき被写体距離を求める第2の演算器であることを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to claim 15, wherein the distance detecting means, an image input apparatus which is a second operator for obtaining the object distance based on the parallax information of the compound eye image.
  17. 請求項16に記載の画像入力装置において、 第2の演算器によって前記複眼像の視差を検出するための演算は、複眼像の相互相関演算であることを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to claim 16, operations for detecting the disparity of the compound eye image by the second computing unit, the image input apparatus, characterized in that the cross-correlation operation of the compound eye image.
  18. 請求項15ないし17のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記距離検出手段の出力をもとに、前記複眼像から、前記単一像の再構成を行うための個眼像の選択をする個眼像選択手段をさらに有することを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to any one of claims 15 to 17, based on an output of said distance detecting means, selected from the compound eye image, the single-eye images for performing reconstruction of the single image an image input apparatus characterized by further having an ommatidium image selecting means for the.
  19. 請求項12ないし18のいずれか1つに記載の画像入力装置において、 前記複数のレンズセット毎に再構成された複数の単一像から、合焦部分抽出手段により、ピントが合った合焦部分を抽出して合成する演算器をさらに有することを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to any one of claims 12 to 18, a plurality of single images reconstructed for each of the plurality of lens set, the focusing portion extracting unit, focusing portion in focus an image input apparatus characterized by further comprising a calculator for combining extracts.
  20. 請求項19に記載の画像入力装置において、 前記合焦部分抽出手段は、コントラストの高い部分を合焦部分として抽出する演算器であることを特徴とする画像入力装置。 The image input apparatus according to claim 19, wherein the focusing portion extraction unit includes an image input apparatus which is a computing unit for extracting a portion with high contrast as the in-focus portion.
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