特許ウォッチ

公開番号2025134604
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-17
出願番号2024118784
出願日2024-07-24
発明の名称撮像装置
出願人株式会社Magnolia White
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H04N 23/955 20230101AFI20250909BHJP(電気通信技術)
要約【課題】装置全体がより小型化され、より鮮明な画像を撮像することが可能な撮像装置を提供すること。
【解決手段】撮像装置は、複数のフォトダイオードを含む面状の光学センサと、光学センサに対して第1方向に積層され且つ複数のピンホールが設けられるピンホール板と、点光源とピンホール板とが所定距離で対向する状態で光学センサが撮像する明暗パターンを示す第1画像を格納する記憶回路と、ピンホール板のピンホールを介して被写体を光学センサが撮像した第2画像と第1画像とに基づいてデコンボリューション処理を行って第3画像を生成する画像処理を行う処理回路と、を備える。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
複数のフォトダイオードを含む面状の光学センサと、
前記光学センサに対して第１方向に積層され且つ複数のピンホールが設けられるピンホール板と、
点光源と前記ピンホール板とが所定距離で対向する状態で前記光学センサが撮像する明暗パターンを示す第１画像を格納する記憶回路と、
前記ピンホール板の前記ピンホールを介して被写体を前記光学センサが撮像した第２画像と前記第１画像とに基づいて画像復元演算処理を行って第３画像を生成する画像処理を行う処理回路と、
を備える、
撮像装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
ｆを焦点距離、λを光の波長とした場合、
前記ピンホールの径ＤＩは、
１．４１√ｆλ以上、且つ、１．９√ｆλ以下である、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記ピンホール板を前記第１方向から見た場合に、
前記複数のピンホールは、千鳥状に配置されている、
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記ピンホール板を前記第１方向から見た場合に、
前記複数のピンホールのうち隣接する３つのピンホールの各中心を結ぶ線分は、正三角形の形状を有する、
請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記被写体と前記ピンホール板との距離を検出する距離センサを更に備え、
前記処理回路において、前記画像復元演算処理の前に、前記第１画像を拡大又は縮小させて前記距離センサで検出した前記距離に対応させる補間処理を行う、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
複数のピンホールが等間隔で配置されたピンホール群が間隔をあけて複数設けられ、前記ピンホール群に含まれる前記複数のピンホールのうち隣り合うピンホールの距離に比べて、隣り合う前記ピンホール群同士の距離が大きい、
請求項５に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記第２画像は、複数の前記ピンホール群の各々を通った光に対応した複数の部分画像を含み、
前記処理回路は、
前記複数の部分画像に対して個別に前記画像復元演算処理を行って複数の前記第３画像を生成し、生成された複数の前記第３画像同士で同一の撮像範囲に対応する重複部分を統合する合成処理を行う、
請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記合成処理は、
重複部分が統合される複数の画素の各々の階調値の平均値を統合後の画素の階調値とする処理である、
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記画像復元演算処理は、デコンボリューション処理である、
請求項１、５、７のいずれか１つに記載の撮像装置。
【請求項１０】
複数のフォトダイオードを含む面状の光学センサと、
前記光学センサに対して第１方向に積層され、且つ、複数のコードパターンと当該コードパターンの外側に配置される遮光領域とを含むコードマスクシートと、
点光源と前記コードマスクシートとが所定距離で対向する状態で前記光学センサが撮像する明暗パターンを示す第１画像を格納する記憶回路と、
前記コードマスクシートの前記複数のコードパターンを介して被写体を前記光学センサが撮像した第２画像と前記第１画像とに基づいて画像復元演算処理を行って第３画像を生成する画像処理を行う処理回路と、
を備え、
前記複数のコードパターンのそれぞれは、透光部と遮光部とを含む、
撮像装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、撮像装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レンズと光学センサ（撮像素子）とを備える撮像装置が開示されている。被写体からの光は、レンズを通って光学センサに入射される。特許文献２には、ピンホールカメラが開示されている。当該ピンホールカメラは、ピンホールが設けられるピンホール板と、光学センサ（受光素子）と、を備える。被写体からの光は、ピンホール板のピンホールを通って光学センサに入射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２４－００１２９３号公報
特許第５８３９４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係るレンズを有する撮像装置については、焦点距離を大きくする必要があり装置全体が大きくなる可能性がある。特許文献２に係るピンホールカメラについては、ピンホールを通る光の量が制限されるため、鮮明な画像を撮像することが困難となる可能性がある。
【０００５】
本発明は、装置全体がより小型化され、ボケを抑制したより鮮明な画像を撮像することが可能な撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の撮像装置は、複数のフォトダイオードを含む面状の光学センサと、前記光学センサに対して第１方向に積層され且つ複数のピンホールが設けられるピンホール板と、点光源と前記ピンホール板とが所定距離で対向する状態で前記光学センサが撮像する明暗パターンを示す第１画像を格納する記憶回路と、前記ピンホール板の前記ピンホールを介して被写体を前記光学センサが撮像した第２画像と前記第１画像とに基づいて画像復元演算処理を行って第３画像を生成する画像処理を行う処理回路と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図１Ａは、第１実施形態に係る撮像装置を模式的に示す斜視図である。
図１Ｂは、第１実施形態に係る撮像装置を模式的に示す側面図である。
図２は、第１実施形態に係る撮像装置の構成例を示すブロック図である。
図３は、第１実施形態に係る画像処理の手順を示す模式図である。
図４は、点光源、ピンホール板、光学センサを示す模式図である。
図５は、第１実施形態に係る第１画像データの取得方法を示すフローチャート図である。
図６は、第１実施形態に係る第３画像データの取得方法を示すフローチャート図である。
図７は、ピンホールの配列を説明する模式図である。
図８は、第２実施形態に係る撮像装置を模式的に示す斜視図である。
図９は、図８のＩＸ－ＩＸ線による断面図である。
図１０は、第２実施形態に係る画像処理の手順を示す模式図である。
図１１は、第１変形例に係るピンホール板の平面図である。
図１２は、第２変形例に係るピンホール板の模式的な断面図である。
図１３は、第３実施形態に係る撮像装置を模式的に示す分解斜視図である。
図１４は、図１３のＸＩＶ－ＸＩＶ線による模式的な断面図である。
図１５は、図１４の一部を拡大した模式図である。
図１６は、コードマスクシートを拡大した模式図である。
図１７は、第３実施形態に係る画像処理の手順を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、本開示の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本開示と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
なお、ｘｙｚ座標において、ｘ方向は例えば左右方向であり、ｘ１側はｘ２側の反対側である。ｘ１側を左側、ｘ２側を右側とも称する。ｙ方向は例えば上下方向であり、ｙ１側はｙ２側の反対側である。ｙ１側を上側、ｙ２側を下側とも称する。ｚ方向は例えば前後方向又は厚さ方向であり、ｚ１側はｚ２側の反対側である。ｚ１側を前側、ｚ２側を後側とも称する。なお、ｚ方向は第１方向とも称する。
【００１０】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態について説明する。図１Ａは、第１実施形態に係る撮像装置を模式的に示す斜視図である。図１Ｂは、第１実施形態に係る撮像装置を模式的に示す側面図である。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、撮像装置１は、筐体２００と、光学センサ１０と、光フィルタ層１２と、ピンホール板５０と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許