JP6834134B2 - 撮像装置および情報コード読取装置 - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施形態1に係る撮像装置100の概略構成を示すブロック図である。図2は撮像装置100の光学系110を拡大した断面図である。なお、以下の説明では、光学系110へ光線が入射する側(被写体側でもある)を「前」(図中では左)、光学系110から光線が出射する側を「後」(図中では右)ということとする。
b:絞り113から撮像素子120(の撮像面)まで
レンズ鏡筒111のマウント部111aとしては、例えばCマウントが挙げられるが、これに限らない。
ここで、撮像素子120上でのPSFの角度分布は、図6(b)に示すように、略ガウス分布(Gaussian distribution)とする。
また、周波数領域では次式で表すことができる。
ここで、F0、K、N、Fはそれぞれ原画像、PSF、ノイズ、観測画像に対応する。
図12(a)は光拡散板115がない場合の光学特性であり、図12(b)は光拡散板115がある場合の光学特性である。
上述した実施形態1に係る撮像装置100の光学系110を異なる構成の光学系210に置換した撮像装置を、本発明の実施形態2として以下で説明する。なお、同じ構成部材などには同じ参照符号を付し、主として相違点について説明する。
b:絞り113から撮像素子120(の撮像面)まで
図19(a)は、光学系210がa<bの関係(実施形態2に非該当)である場合において、像高によるMTFの変化を撮像素子120上の周辺のサジタルおよびタンジェンシャル毎にシミュレーションによってそれぞれ求めたグラフである。図19(b)は同じ場合において、MTFの空間周波数特性を撮像素子120上の軸中心と周辺のサジタルおよびタンジェンシャル毎にシミュレーションによってそれぞれ求めたグラフである。
図21(a)は本発明の実施形態1に係る撮像装置100の光学系110の変形例である光学系110Aの断面図である。図21(b)は本発明の実施形態2に係る撮像装置の光学系210の断面図である。なお、光学系110Aは、絞り113が第2レンズ112bの直前ではなく直後に配置されている点で光学系110と異なっている。
上述した実施形態2や図21(b)のように、距離aおよび距離bがa>bの関係を満たしている場合、特に距離aおよび距離bにあまり大きな差が無いときは、上記の距離cも含めて、0≦c≦bの関係を満たすようにする。さらに、この関係を満たしながらcをできるだけ小さくする方が好ましい。
110 光学系
110A 光学系
111 レンズ鏡筒
112a 第1レンズ
112b 第2レンズ
112c 第3レンズ(最終レンズ)
113 絞り
114 ホルダー
115 光拡散板
120 撮像素子
130 A/Dコンバーター
140 画像処理部
141 RAW画像メモリ
142 コンボリューション演算部
150 画像復元処理部
151 デコンボリューション演算部
160 復元画像出力部
210 光学系
211 レンズ鏡筒
212a 第1レンズ
212b 第2レンズ
212c 第3レンズ
212d 第4レンズ(最終レンズ)
Claims (8)
- 2枚以上のレンズと、これらのレンズのうち隣接するいずれか2枚の間に配置された絞りと、前記レンズのうち最も前方の第1レンズより前方に配置された光学素子とを有する光学系と、
前記レンズのうち最も後方の最終レンズより後方に配置された撮像素子と、
前記撮像素子で取得された画像データに対して画像処理および復元処理を行う画像復元処理部と、
この画像復元処理部によって復元された画像を出力する復元画像出力部と
を備え、
前記光学素子は光拡散面を有しており、
前記第1レンズの前面から前記絞りまでの第1距離が、前記絞りから前記撮像素子までの第2距離より小さいことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記光拡散面から前記絞りまでの第3距離と前記第1距離とが、0<前記第1距離<前記第3距離の関係を満たすことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1又は2に記載の撮像装置において、
前記画像復元処理部は、拡散されて前記撮像素子に入射した点像関数のパターンから作成されたWienerフィルタまたはFIRフィルタを有することを特徴とする撮像装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の撮像装置において、
前記光拡散面は、点対称の円環構造で、断面視で不均一にギザギザした連続形状、レンズ形状、バイナリ格子形状、又は回折格子形状であることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記レンズは、前記第1レンズより後方に順に配置された第2レンズおよび第3レンズを含み、
前記第1レンズおよび前記第3レンズは凸レンズ、前記第2レンズは凹レンズであることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記絞りの前方のレンズのパワーの方が前記絞りの後方のレンズのパワーよりも大きいことを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置において、
前記光学素子は取り外し可能であることを特徴とする撮像装置。 - 請求項1に記載の撮像装置を備える情報コード読取装置。
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