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公開番号2025083059
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2023196723
出願日2023-11-20
発明の名称撮像装置
出願人i-PRO株式会社
代理人弁理士法人武和国際特許事務所
主分類H04N 23/45 20230101AFI20250523BHJP(電気通信技術)
要約【課題】鮮明で且つ明るいWDoF画像及びHDR画像を生成するための素材となる画像を撮像可能な撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置(1)は、第1画像を撮像する第1撮像素子(13)と、画素の大きさが第1撮像素子(13)と同一で且つ光学的距離が第1撮像素子(13)と異なり、第2画像を撮像する第2撮像素子(14)と、画素の大きさが第2撮像素子(14)と異なり、第1画像及び第2画像と明るさが異なる第3画像を撮像する第3撮像素子(15)とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１画像を撮像する第１撮像素子と、
画素の大きさが前記第１撮像素子と同一で且つ光学的距離が前記第１撮像素子と異なり、第２画像を撮像する第２撮像素子と、
画素の大きさが前記第２撮像素子と異なり、前記第１画像及び前記第２画像と明るさが異なる第３画像を撮像する第３撮像素子とを備える、撮像装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第３撮像素子は、画素の大きさが前記第２撮像素子よりも大きい、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記第１撮像素子、前記第２撮像素子、及び前記第３撮像素子は、ベイヤ配列の撮像素子である、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１撮像素子、前記第２撮像素子、及び前記第３撮像素子は、面積が同一である、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
入射光を分光して、前記第１撮像素子、前記第２撮像素子、及び前記第３撮像素子それぞれに導く分光プリズムを備え、
前記分光プリズムの前記第３撮像素子に対する分光比率は、前記第１撮像素子及び前記第２撮像素子それぞれの分光比率より小さい、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
入射光を分光して、前記第１撮像素子、前記第２撮像素子、及び前記第３撮像素子それぞれに導く分光プリズムを備え、
前記分光プリズムの前記第３撮像素子に対する分光比率は、前記第１撮像素子及び前記第２撮像素子それぞれの分光比率より大きい、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記分光プリズムの前記第１撮像素子及び前記第２撮像素子に対する分光比率は、同一である、請求項５または６に記載の撮像装置。
【請求項８】
入射光を同一の波長帯域の３つの分光に分割して、前記第１撮像素子、前記第２撮像素子、及び前記第３撮像素子それぞれに導く分光プリズムを備え、
前記第１撮像素子、前記第２撮像素子、及び前記第３撮像素子それぞれは、同一の波長帯域の前記分光を受光して画像を生成する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記第１画像と、前記第２画像と、前記第３画像とを処理する画像処理部を備え、
前記画像処理部は、
前記第１画像及び前記第２画像を合成して、前記第１画像及び前記第２画像より被写界深度の深い第４画像を生成し、
前記第２画像及び前記第３画像を合成して、前記第２画像及び前記第３画像よりダイナミックレンジの大きい第５画像を生成する、請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記画像処理部は、前記第４画像及び前記第５画像を合成して、第６画像を生成する、請求項９に記載の撮像装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の画像を合成することによって、被写界深度の深いＷＤｏＦ（ＷｉｄｅＤｅｐｔｈｏｆＦｉｅｌｄ）画像、またはダイナミックレンジの大きいＨＤＲ（ＨｉｇｈＤｙｎａｍｉｃＲａｎｇｅ）画像を生成する技術が知られている。そして、特許文献１～３には、１回の光の入射でこのような画像を生成することを目的として、３つの撮像素子を備える撮像装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－１７５０００号公報
特許第７１４０１１３号公報
特許第７０９５６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、鮮明な画像を得ることを目的として、撮像素子の解像度が高くなっている。しかしながら、解像度の増大に伴って、撮像素子の受光感度が低下する。そのため、同一の撮像条件下では、生成される画像が暗くなるという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、鮮明で且つ明るいＷＤｏＦ画像及びＨＤＲ画像を生成するための素材となる画像を撮像可能な撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明に係る撮像装置は、第１画像を撮像する第１撮像素子と、画素の大きさが前記第１撮像素子と同一で且つ光学的距離が前記第１撮像素子と異なり、第２画像を撮像する第２撮像素子と、画素の大きさが前記第２撮像素子と異なり、前記第１画像及び前記第２画像と明るさが異なる第３画像を撮像する第３撮像素子とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、鮮明で且つ明るいＷＤｏＦ画像及びＨＤＲ画像を生成するための素材となる画像を撮像可能な撮像装置を得ることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
撮像装置のハードウェア構成図である。
分光プリズムの構造例を示す図である。
分光比率とセンサ出力との関係の一例を示す図である。
分光比率とセンサ出力との関係の他の例を示す図である。
第１実施形態に係る画像処理ユニットの機能ブロック図である。
第１実施形態に係る画像処理ユニットによる画像処理の遷移図である。
分光比率とセンサ出力との関係のさらに他の例を示す図である。
第２実施形態に係る画像処理ユニットの機能ブロック図である。
第２実施形態に係る画像処理ユニットによる画像処理の遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら発明の実施形態を説明するが、本実施形態は、汎用性の高いカメラ装置を実現することで、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ：ＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＧｏａｌｓ）の「９．産業と技術革新の基盤をつくろう」に貢献する。
【００１０】
［第１実施形態］
［撮像装置１の構成］
図１は、撮像装置１のハードウェア構成図である。撮像装置１は、被写体を撮像し、撮像データを処理（合成）する装置である。図１に示すように、第１実施形態に係る撮像装置１は、撮像ユニット１０（撮像部）と、画像処理ユニット２０（画像処理部）とを備える。撮像装置１は、医療分野、産業分野など、幅広い分野で利用することが可能である。撮像装置１の代表的な用途として、硬性内視鏡システムに搭載することが考えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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