(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化可能な高解像度の撮像システム及び撮像システムの駆動方法を提供する。【解決手段】撮像システムは、撮像素子２及び前記撮像素子の結像面に被写体を結像させるレンズ３を含み、前記撮像素子により画像を撮影するカメラ部１と、前記カメラ部を移動させることができる移動ステージ４と、前記撮像素子の結像面に結像する被写体の位置を前記撮像素子の画素ピッチより小さい範囲で前記移動ステージにより移動させ、前記移動ステージの異なる移動位置で前記カメラ部により複数枚の画像を撮影させ、前記複数枚の画像を合成する制御部５とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子及び前記撮像素子の結像面に被写体を結像させるレンズを含み、前記撮像素子により画像を撮影するカメラ部と、
前記カメラ部を移動させることができる移動ステージと、
前記撮像素子の結像面に結像する被写体の位置を前記撮像素子の画素ピッチより小さい範囲で前記移動ステージにより移動させ、前記移動ステージの異なる移動位置で前記カメラ部により複数枚の画像を撮影させ、前記複数枚の画像を合成する制御部と
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
前記移動ステージは、前記撮像素子の結像面上の直交する２方向に移動させることができることを特徴とする請求項１記載の撮像システム。
【請求項３】
前記移動ステージは、前記撮像素子の結像面に結像する被写体の位置を、前記撮像素子の画素ピッチの整数分の一単位の距離移動させることを特徴とする請求項２記載の撮像システム。
【請求項４】
前記移動ステージは、前記撮像素子の結像面に対して垂直な線を中心軸として前記カメラ部を回転させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記移動ステージは、前記撮像素子の結像面に対して平行な線を中心軸として前記カメラ部を回転させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項６】
前記移動ステージは、前記レンズから前記被写体までの距離、前記レンズから前記撮像素子の結像面までの距離、及び前記撮像素子の画素ピッチに応じた移動距離を移動することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項７】
さらに、前記レンズから前記被写体までの距離を測定する測距部を有することを特徴とする請求項６記載の撮像システム。
【請求項８】
さらに、前記測距部が測定する被写体の測距ポイントを選択する測距位置選択部を有することを特徴とする請求項７記載の撮像システム。
【請求項９】
撮像素子及び前記撮像素子の結像面に被写体を結像させるレンズを含み、前記撮像素子により画像を撮影するカメラ部と、
前記カメラ部を移動させることができる移動ステージとを有する撮像システムの駆動方法であって、
前記移動ステージにより、前記撮像素子の結像面に結像する被写体の位置を前記撮像素子の画素ピッチより小さい範囲で前記移動ステージにより移動させるステップと、
前記カメラ部により、前記移動ステージの異なる移動位置で複数枚の画像を撮影させるステップと、
前記複数枚の画像を合成するステップと
を有することを特徴とする撮像システムの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像システム及び撮像システムの駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサに代表される撮像素子を用いて、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、などのさまざまな撮像システムが実用化されている。撮像システムの性能の向上として、高解像度化、高ダイナミックレンジ化が行われている。撮像素子の高解像度化では、半導体プロセスの高精細化が必要であり、長期間の研究開発や多額の設備投資が必要となる。そのため、撮像素子の高解像度化以外に、撮像素子を有する撮像システムの構成や動作によって、解像度を向上させる技術が知られている。特許文献１では、カメラ内の光軸を補正する手振れ補正レンズを移動させることによって、合焦点領域が重畳する複数枚の画像を撮影・合成して高精細な観察像を撮像できる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６１４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像システム内の光路を変更し、撮像素子の解像度よりも高い解像度で合成画像を生成するためには、撮像素子の画素ピッチより狭いピッチで光路をシフトする必要がある。特許文献１の撮像システムでは、手振れ補正レンズを精度よく制御する駆動系を設けるため、撮像システムが大型化する課題がある。
【０００５】
本発明の目的は、小型化することができる高解像度の撮像システム及び撮像システムの駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の撮像システムは、撮像素子及び前記撮像素子の結像面に被写体を結像させるレンズを含み、前記撮像素子により画像を撮影するカメラ部と、前記カメラ部を移動させることができる移動ステージと、前記撮像素子の結像面に結像する被写体の位置を前記撮像素子の画素ピッチより小さい範囲で前記移動ステージにより移動させ、前記移動ステージの異なる移動位置で前記カメラ部により複数枚の画像を撮影させ、前記複数枚の画像を合成する制御部とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
撮像素子の解像度より高解像度の画像を合成することができる。また、カメラ部を移動させることにより、撮像システムを小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態による撮像システムを示すブロック図である。
【図２】合成画像を生成するために必要な移動量を示す図である。
【図３】画像合成による解像度向上を示す図である。
【図４】撮像システムの駆動方法を示すフローチャートである。
【図５】第２の実施形態による撮像システムを示す図である。
【図６】第２の実施形態による撮像システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による撮像システムの構成例を示す図である。撮像システムは、カメラ部１と、移動ステージ４と、制御部５とを有する。カメラ部１は、撮像素子２及び撮像素子２の結像面に被写体を結像させるレンズ３を含み、撮像素子２により画像を撮影する。移動ステージ４は、カメラ部１を所定の移動量で移動させることができる。制御部５は、カメラ部１及び移動ステージ４を制御する。カメラ部１は、移動ステージ４によりステージ制御された状態で合成画像を生成するための複数の画像を撮影する。カメラ部１としては、デジタル一眼レフカメラや、産業用カメラなどを用いることができる。撮像素子２は、レンズ３により結像された像を光電変換し、デジタル画像を生成する。撮像素子２としては、ＣＣＤイメージセンサやＣＭＯＳイメージセンサなどを用いることができるが、その目的が高解像度の合成画像を撮影するために、高解像度かつ高速であることが好ましく、特にＣＭＯＳイメージセンサが特に好ましい。レンズ３は、撮像素子２に被写体を結像するために設けられており、固定レンズや交換式レンズなどを用いることができる。
【００１０】
移動ステージ４は、カメラ部１を任意の距離だけ移動させる機能を有し、例えばステッピングモーター、リニアモーター、サーボモーター、ロータリーエンコーダーなどにより駆動される。移動方向としては、撮像方向を法線とする平面上に移動させる場合や、撮像方向に対し、仰角・俯角方向に移動させる。制御部５は、例えばパーソナルコンピュータであり、カメラ部１及び移動ステージ４を制御し、合成画像に必要な画像をカメラ部１から取得する。合成画像を生成するためには、カメラ部１が複数の位置で撮影した画像が必要である。カメラ部１の移動量は、被写体の距離により決定しなければならない。したがって、制御部５は、カメラ部１から被写体までの距離、移動ステージ４の移動距離、カメラ部１の絞りやシャッター速度などの条件を算出するとともに、算出された条件に基づき、カメラ部１及び移動ステージ４を制御する。
【００１１】
カメラ部１及び移動ステージ４を分離することにより、カメラ部１の構造を単純化することができ、低コスト化及びカメラ部１の小型化を行うことができる。また、撮像素子２は、一般に外来ノイズの影響を受けやすいため、移動手段をカメラ部１内に配置することによる外来ノイズを防止することができる。
【００１２】
図２は、合成画像を生成するために必要な移動量を示す図である。以下、移動ステージ４の制御精度について説明する。被写体６からの光線は、レンズ３を通して、撮像素子２の結像面に結像する。撮像システムは、撮像素子２の解像度を超える高解像度の画像を撮像することができる。撮像素子２の解像度を超える合成画像を撮影するために、移動ステージ４によりカメラ部１を移動させて、複数枚の画像を取得する。その際に、解像度を向上させるためには、撮像素子２の結像面に結像する像を画素ピッチ（間隔）９より小さい距離（例えば、画素ピッチ９の半分）移動させる必要がある。撮像素子２の解像度に対し、２倍の解像度の合成画像を生成しようとした場合、撮像素子２の結像面を画素ピッチ９の半分だけシフトさせた像を撮影すればよい。しかしながら、高解像度の撮像素子２は、画素ピッチ９が数マイクロメートル程度になり、数マイクロメートルの精度で移動量を制御する移動ステージ４は大型になる。そのため、移動ステージ４をカメラ部１に組み込む場合、カメラ部１が大きくなってしまう。本実施形態では、移動ステージ４によりカメラ部１全体を移動させることにより、カメラ部１が大きくすることなく、カメラ部１の構造を単純化することができ、低コスト化、カメラ部１の小型化を行うことができる。また、解像度が向上した合成画像を生成することができる。
【００１３】
本実施形態では、高解像度の合成画像を生成する際に、撮像素子２ではなく、カメラ部１を移動させることにより、撮像素子２に結像した像を、画素ピッチ９の半分だけシフトさせる。レンズ３から被写体６までの距離１２をａ、レンズ３から撮像素子２の結像面までの距離１１をｂ、レンズ３の焦点距離をｆとした場合、レンズ公式より、次式が成立する。
１／ａ＋１／ｂ＝１／ｆ
【００１４】
また、その時の像倍率Ｍは、次式で表される。
Ｍ＝ｂ／ａ
【００１５】
一般的なカメラ部１の構成では、ａ＞ｂであり、像倍率Ｍは１未満である。したがって、撮像素子２の画素ピッチ９は、被写体６に逆投影するとピッチ１０となり、その倍率は１／Ｍ倍であり、１より大きくなる。その場合、カメラ部１を移動ステージ４により制御する距離は、画素ピッチ９より大きく、制御がたやすくなる。また、移動ステージ４により移動するピッチは、レンズ３から被写体６までの距離ａにより変化する。そのため、制御部５にレンズ３から被写体６までの距離ａを入力することにより、解像度を向上した合成画像に必要な移動ステージ４の制御を行うことができる。また、レンズ３から被写体６までの距離ａを測定する機能を撮像システムに付与することで、より簡便に解像度を向上した合成画像を生成することができる。
【００１６】
図４は、撮像システムの駆動方法を示すフローチャートである。まず、ステップＳ４０１では、制御部５は、レンズ３から被写体６までの距離ａを入力する。次に、ステップＳ４０２では、制御部５は、レンズ３から被写体６までの距離１２をａとし入力し、レンズ３から撮像素子２の結像面までの距離１１をｂとして入力し、撮像素子２の画素ピッチ９をｐとして入力する。また、制御部５は、レンズ３の焦点距離ｆ、及び画素ピッチｐを何分割するかの分割ステップ数ｎを入力する。次に、ステップＳ４０３では、制御部５は、次式により、移動ステージ４の移動距離ｐ'を算出する。
ｐ’＝（ｐ／ｎ）／Ｍ
＝（ｐ×ａ）／（ｎ×ｂ）
【００１７】
次に、ステップＳ４０４では、制御部５は、撮像素子２の駆動と、移動ステージ４の駆動を所望のタイミングで制御する。まず、制御部５は、図３に示すように、移動ステージ４が原点位置（第１撮影ポイントとする）にあるカメラ部１に撮影命令を出力する。カメラ部１は、制御部５の命令を入力し、撮像素子２を駆動し、第１撮影ポイントの画像を撮影する。画像撮影が完了したら、カメラ部１は、制御部５に撮影完了の信号を出力する。制御部５は、カメラ部１から撮影完了の信号を入力すると、図３に示すように、移動ステージ４に第２撮影ポイントへのステージ移動を命令する。すると、移動ステージ４は、移動距離ｐ'分だけＸ軸方向に移動し、移動完了の信号を制御部５に出力する。制御部５は、移動ステージ４から移動完了の信号を入力すると、カメラ部１に撮影命令を出力する。すると、カメラ部１は、第２撮影ポイントの画像を撮影する。以降、撮像素子２の画素配列のＸ軸方向に沿って、分割ステップ数ｎ分、移動ステージ４の移動距離ｐ’の移動、及びカメラ部１の画像撮影を繰り返し行う。
【００１８】
次に、制御部５は、図３に示すように、移動ステージ４に第３撮影ポイントへのステージ移動を命令する。すると、移動ステージ４は、原点位置から移動距離ｐ'分だけＹ軸方向に移動し、移動完了の信号を制御部５に出力する。制御部５は、移動ステージ４から移動完了の信号を入力すると、カメラ部１に撮影命令を出力する。すると、カメラ部１は、第３撮影ポイントの画像を撮影する。以降、撮像素子２の画素配列のＹ軸方向に沿って、分割ステップ数ｎ分、移動ステージ４の移動距離ｐ’の移動、及びカメラ部１の画像撮影を繰り返し行う。
【００１９】
次に、制御部５は、図３に示すように、移動ステージ４に第４撮影ポイントへのステージ移動を命令する。すると、移動ステージ４は、原点位置に対して、Ｘ軸方向に移動距離ｐ'分、Ｙ軸方向に移動距離ｐ'分移動し、移動完了の信号を制御部５に出力する。制御部５は、移動ステージ４から移動完了の信号を入力すると、カメラ部１に撮影命令を出力する。すると、カメラ部１は、第４撮影ポイントの画像を撮影する。以降、同様に、撮像素子２の画素配列のＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って、それぞれ、分割ステップ数ｎ分、移動ステージ４の移動距離ｐ’の移動、及びカメラ部１の画像撮影を繰り返し行う。以降、原点位置に対して、分割ステップ数ｎ分、Ｘ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ移動ステージ４を移動し、各撮影ポイントで画像の撮影を繰り返し行う。なお、分割ステップ数ｎは、整数であることが望ましく、撮影画像は、分割ステップ数ｎの２乗の枚数分取得することになる。移動ステージ４は、撮像素子２の結像面に結像する被写体の位置を、撮像素子２の画素ピッチｐの整数分の一単位の距離移動させることができる。
【００２０】
次に、ステップＳ４０５では、制御部５は、例えば図３に示す合成方法により、上記で撮影された複数枚の画像を合成する。説明の簡単のため、分割ステップ数ｎが２の場合を例に説明するが、これに限らない。制御部５は、移動ステージ４の原点位置（第１撮影ポイント）での撮影画像、第２撮影ポイントでの撮影画像、第３撮影ポイントでの撮影画像及び第４撮影ポイントでの撮影画像を合成する。各撮影画像を構成する任意の座標の画素に着目して、画像合成方法を説明する。
【００２１】
まず、第１撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α，β）の画像データと座標（ｘ，ｙ）＝（α＋１，β）の画像データの間に、第２撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α，β）の画像データを挿入する。同様に、第１撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α＋１，β）の画像データと座標（ｘ，ｙ）＝（α＋２，β）の画像データの間に、第２撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α＋１，β）の画像データを挿入する。以上のような処理を全画素において行う。
【００２２】
次に、第１撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α，β）の画像データと座標（ｘ，ｙ）＝（α，β＋１）の画像データの間に、第３撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α，β）の画像データを挿入する。同様に、第１撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α，β＋１）の画像データと座標（ｘ，ｙ）＝（α，β＋２）の画像データの間に、第３撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α，β＋１）の画像データを挿入する。以上のような処理を全画素において行う。
【００２３】
次に、第１撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α，β）の画像データと座標（ｘ，ｙ）＝（α＋１，β＋１）の画像データの間に、第４撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α，β）の画像データを挿入する。同様に、第１撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α＋１，β＋１）の画像データと座標（ｘ，ｙ）＝（α＋２，β＋２）の画像データの間に、第４撮影ポイントでの座標（ｘ，ｙ）＝（α＋１，β＋１）の画像データを挿入する。以上のような処理を全画素において実行する。
【００２４】
以上の処理を行うことにより、４枚の異なる第１〜第４撮影ポイントでの画像が１枚の高解像度画像に合成される。以上のように、移動ステージ４は、撮像素子２の結像面上の直交するＸ軸及びＹ軸の２方向に移動させることができる。制御部５は、撮像素子２の結像面に結像する被写体の位置を撮像素子２のＸ軸方向とＹ軸方向の少なくとも一方の方向に、画素ピッチｐより小さい範囲で移動ステージ４により移動させる。そして、制御部５は、移動ステージ４の異なる移動位置でカメラ部１により複数枚の画像を撮影させ、複数枚の画像を合成する。これにより、撮像システムは、撮像素子２の解像度より高解像度の画像を合成することができる。なお、本実施形態の撮像システムは、さらにレンズを駆動させて、高解像度の画像を得るようにしても良い。
尚、制御部５が移動ステージ４を斜め方向に移動させる場合には、Ｘ軸方向の移動距離とＹ軸方向の移動距離との少なくとも一方が画素ピッチｐよりも小さい範囲であれば良い。
【００２５】
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態による撮像システムの構成例を示す図である。本実施形態の撮像システムは、カメラ部１が撮像方向に対し、仰角及び俯角方向に移動することを特徴とする。移動ステージ４は、撮像素子２の結像面に対して垂直な線又は平行な線を中心軸としてカメラ部を回転させることができる。以下、本実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。
【００２６】
ステップＳ４０３では、制御部５は、第１の実施形態と同様に、次式により、移動ステージ４の移動距離ｐ'を算出する。ここで、ａはレンズ３から被写体６までの距離１２、ｂはレンズ３から撮像素子２の結像面までの距離１１、ｐは撮像素子２の画素ピッチ９、ｎは画素ピッチｐを何分割するかの分割ステップ数である。
ｐ’＝（ｐ／ｎ）／Ｍ
＝（ｐ×ａ）／（ｎ×ｂ）
【００２７】
次に、制御部５は、次式により、カメラ部１の仰角・俯角方向への傾きθを算出する。
θ＝ｔａｎ-1｛ｐ’／（ｎ×ｂ）｝
【００２８】
ステップＳ４０４では、制御部５は、撮像素子２の駆動及び移動ステージ４の駆動を所望のタイミングで制御する。まず、制御部５は、移動ステージ４が原点位置（第１撮影ポイント）にあるカメラ部１に撮影命令を出力する。カメラ部１は、制御部５の命令に基づき、撮像素子２を駆動し、画像を撮影する。画像撮影が完了したら、カメラ部１は、制御部５に撮影完了の信号を出力する。制御部５は、カメラ部１から撮影完了の信号を入力し、移動ステージ４に第２撮影ポイントへのステージ移動を命令する。
【００２９】
移動ステージ４の移動は、以下の順序にて行う。まず、移動ステージ４は、カメラ部１の傾きを撮像素子２の画素配列のＸ軸方向に角度θ分だけ移動させ、移動完了の信号を制御部５に出力する。制御部５は、移動ステージ４から移動完了の信号を入力し、カメラ部１に撮影命令を出力する。この移動ステージ４の移動及びカメラ部１の撮影を分割ステップ数ｎ分実施する。
【００３０】
次に、移動ステージ４は、制御部５の制御により、カメラ部１を原点位置に戻した後、撮像素子２の画素配列のＹ軸方向に角度θ分だけカメラ部１を移動させ、移動完了の信号を制御部５に出力する。制御部５は、移動ステージ４から移動完了の信号を入力し、カメラ部１に撮影命令を出力する。この場合も、上記と同様に、移動ステージ４の移動及びカメラ部１の撮影を分割ステップ数ｎ分実施する。
【００３１】
次に、上記と同様に、移動ステージ４は、制御部５の制御により、撮像素子２の画素配列のＸ軸及びＹ軸方向に同時に角度θ分だけカメラ部１を移動させ、カメラ部１は画像の撮影を行う処理を繰り返す。
【００３２】
上記で撮影された複数枚の画像は、例えば図３の合成方法により合成される。図３では、分割ステップ数ｎが２の場合を例に説明するがこれに限らない。なお、本実施形態の撮像システムは、さらにレンズを駆動させて、高解像度の画像を得るようにしても良い。
【００３３】
（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態による撮像システムの構成例を示す図である。撮像システムは、カメラ部１と、移動ステージ４と、制御部５と、測距部１３と、表示部１５と、測距位置選択部１４とを有する。カメラ部１は、撮像素子２及びレンズ３を有する。測距部１３は、カメラ部１に取り付けられ、レンズ３から被写体６までの距離を測定する。移動ステージ４は、カメラ部１及び測距部１３を所定の移動量で移動させる。制御部５は、カメラ部１及び移動ステージ４を制御する。表示部１５は、カメラ部１の撮影画像及び測距部１３の測距データを表示する。測距位置選択部１４は、測距部１３が測定する被写体の測距ポイントを選択する。本実施形態では、レンズ３から被写体までの距離が固定でない場合や、撮影領域内に様々な距離の被写体が存在している場合に使用し、高解像度画像が必要な領域に限定して、高解像度画像を得ることを目的とする。以下、本実施形態が第１及び第２の実施形態と異なる点を説明する。
【００３４】
まず、カメラ部１は、制御部５の制御により、撮影する領域の画像を撮影する。表示部５は、カメラ部１により撮影された画像を表示する。撮影者は、表示部１５に表示された画像の領域内で高解像で撮影したい領域を測距位置選択部１４により選択する。測距部１３は、測距位置選択部１４により選択された位置までの距離を計測する。ここで、計測された距離データをレンズ３から被写体までの距離１２とし、以降の手順で撮影を行う。
【００３５】
ステップＳ４０３では、制御部５は、第１の実施形態と同様に、次式により、移動ステージ４の移動距離ｐ'を算出する。ここで、ａはレンズ３から被写体６までの距離１２、ｂはレンズ３から撮像素子２の結像面までの距離１１、ｐは撮像素子２の画素ピッチ９、ｎは画素ピッチｐを何分割するかの分割ステップ数である。
ｐ’＝（ｐ／ｎ）／Ｍ
＝（ｐ×ａ）／（ｎ×ｂ）
【００３６】
次に、ステップＳ４０４では、制御部５は、撮像素子２の駆動及び移動ステージ４の駆動を所望のタイミングで制御する。まず、制御部５は、移動ステージ４が原点位置（第１撮影ポイント）にあるカメラ部１に撮影命令を出力する。カメラ部１は、制御部５の撮影命令を入力し、撮像素子２を駆動し、第１撮影ポイントでの画像を撮影する。撮影が完了したら、カメラ部１は、制御部５に撮影完了の信号を出力する。制御部５は、カメラ部１から撮影完了の信号を入力し、移動ステージ４に第２撮影ポイントへのステージ移動を命令する。移動ステージ４は、移動距離ｐ'分だけＸ軸方向に移動し、移動完了の信号を制御部５に出力する。制御部５は、移動ステージ４から移動完了の信号を入力すると、カメラ部１に撮影命令を出力する。すると、カメラ部１は、第２撮影ポイントでの画像を撮影する。以降、撮像素子２の画素配列のＸ軸方向に沿って、分割ステップ数ｎ分、移動ステージ４の移動及びカメラ部１の撮影を繰り返す。
【００３７】
次に、移動ステージ４は、原点位置から移動距離ｐ'分だけＹ軸方向に移動し、移動完了の信号を制御部５に出力する。制御部５は、移動ステージ４から移動完了の信号を入力すると、カメラ部１に撮影命令を出力する。すると、カメラ部１は、第３撮影ポイントでの画像を撮影する。以降、撮像素子２の画素配列のＹ軸方向に沿って、分割ステップ数ｎ分、移動ステージ４の移動及びカメラ部１の撮影を繰り返す。
【００３８】
次に、移動ステージ４は、原点位置からＸ軸方向に移動距離ｐ'、Ｙ軸方向に移動距離ｐ'分移動し、移動完了の信号を制御部５に出力する。制御部５は、移動ステージ４から移動完了の信号を入力すると、カメラ部１に撮影命令を出力する。すると、カメラ部１は、第４撮影ポイントでの画像を撮影する。以降、原点位置から分割ステップ数ｎの分だけＸ軸方向及びＹ軸方向に移動ステージ４を移動し、各撮影ポイントで撮影を繰り返す。
【００３９】
また、分割ステップ数ｎは整数であることが望ましく、撮影画像は分割ステップ数ｎの２乗の枚数分取得することになる。撮影された複数枚の画像は、例えば図３の合成方法により合成される。図３では、分割ステップ数ｎが２の場合を例に説明するが、これに限らない。なお、本実施形態の撮像システムは、さらにレンズを駆動させて、高解像度の画像を得るようにしても良い。
【００４０】
以上のように、第１〜第３の実施形態によれば、撮像素子２の解像度を超える合成画像を生成するために、カメラ部１を移動させて複数枚の画像を撮影する。その際に、解像度を向上させるためには、撮像素子２の結像面に結像する像を画素ピッチより小さい距離（例えば、画素ピッチの半分）移動させる必要がある。上記実施形態では、撮像素子２の結像面に結像する像の移動を、カメラ部１全体を移動させることにより、カメラ部１を大きくすることなく、カメラ部１の構造を単純化することができ、低コスト化及びカメラの小型化を行うことができる。また、解像度が向上した合成画像を生成することができる。合成画像は、撮像素子２の解像度を超える高解像度の画像となる。
【００４１】
なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  カメラ部、２  撮像素子、３  レンズ、４  移動ステージ、５  制御部
【図１】
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【図２】
2015111776.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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