(57)【要約】【課題】小型の静電カメラモジュールをマルチ化し、複数の画像を得ることで様々な機能を実現できるマルチ静電カメラモジュールを提供すること。【解決手段】互いの撮像範囲の少なくとも一部が重なるように配置された複数の静電カメラモジュールと、これら静電カメラモジュールから得られた複数の画像データを処理する画像処理部４０を備えている。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いの撮像範囲の少なくとも一部が重なるように配置された複数の静電カメラモジュールと、
これら静電カメラモジュールから得られた複数の画像データを処理する画像処理部を備えていることを特徴とするマルチ静電カメラモジュール。
【請求項２】
上記複数の静電カメラモジュールは、同一の撮像範囲を撮像するように配置されるとともに、各静電カメラモジュールにおいて異なる焦点位置で撮像することを特徴とする請求項１に記載のマルチ静電カメラモジュール。
【請求項３】
上記複数の静電カメラモジュールは、同一の撮像範囲を撮像するように配置されるとともに、各静電カメラモジュールにおいて異なる露出で撮像するものであることを特徴とする請求項１に記載のマルチ静電カメラモジュール。
【請求項４】
上記複数の静電カメラモジュールは、同一の撮像範囲を撮像するように配置されるとともに、異なるタイミングで同一の撮像範囲を撮像するものであることを特徴とする請求項１に記載のマルチ静電カメラモジュール。
【請求項５】
上記複数の静電カメラモジュールは、同一の撮像範囲を撮像するように配置されるとともに、異なる倍率で撮像するレンズを備えていることを特徴とする請求項１に記載のマルチ静電カメラモジュール。
【請求項６】
上記複数の静電カメラモジュールは、異なる撮像範囲を撮像するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のマルチ静電カメラモジュール。
【請求項７】
上記画像処理部は、上記複数の画像データのうち少なくとも２つの画像データを合成して１枚の画像データとすることを特徴とする請求項１に記載のマルチ静電カメラモジュール。
【請求項８】
複数の静電カメラモジュールにより得られた複数の画像データを処理する画像処理方法において、
上記複数の画像データのうち所定の基準に基づいて少なくとも１つの画像データを選択する画像データ選択工程と、
選択された画像データに基づいて新たな画像データを形成する画像データ形成工程とを備えていることを特徴とする画像処理方法。
【請求項９】
上記複数の画像データのうち少なくとも２つの画像データは同一撮像範囲を撮像したものであり、
上記画像データ形成工程は、上記同一撮像範囲の画像データのうち焦点の合致した部位同士を結合させるものであることを特徴とする請求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１０】
上記画像データ選択工程は、撮像範囲、焦点、露出のうち少なくとも１つの基準に沿って選択するものであることを特徴とする請求項８に記載の画像処理方法。
【請求項１１】
コンピュータを動作させるためのプログラムにおいて、
複数の静電カメラモジュールにより画像データを取得させる画像データ取得機能と、
取得された上記画像データのうち、所定の基準に基づいて少なくとも１つの画像データを選択させる画像データ選択機能と、
選択された上記画像データに基づいて新たな画像データを形成する画像データ形成機能とを備えていることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電カメラモジュールを複数備えたマルチ静電カメラモジュール、画像処理方法及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から静電アクチュエータを用いた静電カメラモジュールが知られている。静電カメラモジュールは、例えば略直方体状の固定子と、この固定子の中空部を所定方向に沿って往復動自在に配置されるとともに、レンズを保持した略直方体状の可動子と、この可動子のレンズにより結像される位置に配置された撮像素子等を備えている。固定子と可動子との間隙は数ミクロン程度に設定され、固定子側に設けられたストライプ電極に順次電圧を印加することで、可動子に設けられた突状電極との間で静電力を発生させ、その駆動力により可動子を所望の位置に移動させるものである（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、撮像装置を小型化するためにレンズをアレイ化する技術が知られている（特許文献２，３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１０７９７５号公報
【０００５】
【特許文献２】
特開２００１−６１１０９号公報
【０００６】
【特許文献３】
特開２００２−１９９７４７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したレンズをアレイ化したものは、次のような問題があった。すなわち、画面内に複数の被写体が存在し、静電カメラモジュールから近い被写体と遠い被写体がある場合には、近点と遠点共に最適なピントを結ぶことは難しい。ピンホールカメラを用いると、被写体までの距離に関係なくボケの少ない画像が取得できるが、レンズ系を用いたものほど鮮明な画像は取得できないという問題がある。また、パンフォーカスレンズでは、近点の被写体まで最低数ｍの距離が必要となるという問題がある。
【０００８】
一方、従来の静電カメラモジュールを小型機器に搭載する場合に、モジュールの高さをできるだけ押える必要があるが、高さ方向となる光学長は、受光素子の大きさに大きく影響され、高画素数になるほど高さを低く出来ないという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、小型の静電カメラモジュールをマルチ化することにより、複数の画像を得ることで様々な機能を実現できるマルチ静電カメラモジュール、画像処理方法及びプログラムを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のマルチ静電カメラモジュール、画像処理方法及びプログラムは次のように構成されている。
【００１１】
（１）互いの撮像範囲の少なくとも一部が重なるように配置された複数の静電カメラモジュールと、これら静電カメラモジュールから得られた複数の画像データを処理する画像処理部を備えていることを特徴とする。
【００１２】
（２）上記（１）に記載されたマルチ静電カメラモジュールであって、上記複数の静電カメラモジュールは、同一の撮像範囲を撮像するように配置されるとともに、各静電カメラモジュールにおいて異なる焦点位置で撮像することを特徴とする。
【００１３】
（３）上記（１）に記載されたマルチ静電カメラモジュールであって、上記複数の静電カメラモジュールは、同一の撮像範囲を撮像するように配置されるとともに、各静電カメラモジュールにおいて異なる露出で撮像するものであることを特徴とする。
【００１４】
（４）上記（１）に記載されたマルチ静電カメラモジュールであって、上記複数の静電カメラモジュールは、同一の撮像範囲を撮像するように配置されるとともに、異なるタイミングで同一の撮像範囲を撮像するものであることを特徴とする。
【００１５】
（５）上記（１）に記載されたマルチ静電カメラモジュールであって、上記複数の静電カメラモジュールは、同一の撮像範囲を撮像するように配置されるとともに、異なる倍率で撮像するレンズを備えていることを特徴とする。
【００１６】
（６）上記（１）に記載されたマルチ静電カメラモジュールであって、上記複数の静電カメラモジュールは、異なる撮像範囲を撮像するように配置されていることを特徴とする。
【００１７】
（７）上記（１）に記載されたマルチ静電カメラモジュールであって、上記画像処理部は、上記複数の画像データのうち少なくとも２つの画像データを合成して１枚の画像データとすることを特徴とする。
【００１８】
（８）複数の静電カメラモジュールにより得られた複数の画像データを処理する画像処理方法において、上記複数の画像データのうち所定の基準に基づいて少なくとも１つの画像データを選択する画像データ選択工程と、選択された画像データに基づいて新たな画像データを形成する画像データ形成工程とを備えていることを特徴とする。
【００１９】
（９）上記（８）に記載された画像処理方法であって、上記複数の画像データのうち少なくとも２つの画像データは同一撮像範囲を撮像したものであり、上記画像データ形成工程は、上記同一撮像範囲の画像データのうち焦点の合致した部位同士を結合させるものであることを特徴とする。
【００２０】
（１０）上記（８）に記載された画像処理方法であって、上記画像データ選択工程は、撮像範囲、焦点、露出のうち少なくとも１つの基準に沿って選択するものであることを特徴とする。
【００２１】
（１１）コンピュータを動作させるためのプログラムにおいて、複数の静電カメラモジュールにより画像データを取得させる画像データ取得機能と、取得された上記画像データのうち、所定の基準に基づいて少なくとも１つの画像データを選択させる画像データ選択機能と、選択された上記画像データに基づいて新たな画像データを形成する画像データ形成機能とを備えていることを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュール１０を示す断面図、図２は同マルチ静電カメラモジュール１０と画像との関係を模式的に示す斜視図である。なお、マルチ静電カメラモジュール１０は、小型カメラや携帯電話等の携帯電子機器に搭載されるものである。
【００２３】
マルチ静電カメラモジュール１０は、モジュール基板１１を備えている。モジュール基板１１上には、４枚の板状の固定子１２〜１５が設けられ、これら固定子１２〜１５間に９つの可動子２０が図中矢印Ｘ方向に沿って往復動自在に配置されている。さらに、モジュール基板１１の各可動子２０に対応して撮像モジュール３０が設けられている。また、モジュール基板１１には制御部４０が接続されている。なお、各固定子１２〜１５と、１つの可動子２０、１つの撮像モジュール３０により、１つの静電カメラモジュールが構成されることとなる。図中Ｗは各静電カメラモジュールの撮像範囲を示している。
【００２４】
固定子１２〜１５の可動子２０に対応する位置には、それぞれ電極基板１６が設けられている。これら電極基板１６には、後述する駆動部４１より電力が供給されている。
【００２５】
可動子２０は、各筒状の筐体２１と、この筐体２１に保持されたレンズ２２とを備えている。筐体２１の固定子１２〜１５側の面には、凸状ストライプ電極からなる電極面（不図示）がエッチング等により形成されている。なお、固定子１２〜１５と可動子２０との間隙は数ミクロン程度である。
【００２６】
撮像モジュール３０は、可動子２０の断面とほぼ同じ大きさの基板３１を備え、この基板３１上には、レンズ２２により結像される撮像素子３２及びこの撮像素子３２を制御するＩＣチップ３３が形成されている。
【００２７】
制御部４０は、電極基板１６の線状電極に所定の順序で電圧を供給することで可動子２０を静電気力で駆動する駆動部４１と、撮像素子３０からの画像信号が入力される画像処理部４２とを備えている。なお、各駆動部４１は、可動子２０の位置を個別に制御することができる。
【００２８】
このように構成されたマルチ静電カメラモジュール１０は、９つの可動子２０のレンズ２２の撮像範囲によって大きく２つの種類に分けられる。すなわち、所定の撮像範囲を９つに分割して撮像するように固定子１２〜１５及び可動子２０が配置されている場合と、所定の撮像範囲をほぼ同一画角で撮像するように固定子１２〜１５及び可動子２０が配置されている場合とである。
【００２９】
最初に、所定の撮像範囲を９つに分割して撮像するように固定子１２〜１５及び可動子２０が配置されている場合について説明する。この場合、図２に示すように、１つの風景を９つに分割して撮像することが可能である。この際、ピントは各可動子２０の位置を調整することで行い、その位置決めはその撮像範囲内で最適な位置となるように行われる。そして、分割されて撮像された画像は、画像処理部４２において１つの画像に合成されて出力される。
【００３０】
このようにすることで、各撮像範囲内において最適なピント位置となった画像が得られていることから、全体の撮像範囲中に遠い被写体と近い被写体が混在した場合であっても、これら各画像を合成することで、全体的にピントが合っている画像を得ることが可能となる。
【００３１】
このため、各撮像領域それぞれにおいては被写界深度を深くする必要がないことから、絞りを開けてシャッタースピードを高速にしての撮影も可能となる。したがって、動きのあり、かつ、遠い被写体と近い被写体が混在している場合であっても各被写体にピントがあった画像を得ることが可能となる。
【００３２】
次に、所定の撮像範囲をほぼ同一画角で撮像するように固定子１２〜１５及び可動子２０が配置されている場合について説明する。この場合、同一の撮像範囲を様々なピントで撮像することが可能となる。例えば、１つの撮像素子３０で得られた画像は図３の（ａ）に示すように遠方の被写体αにピントが合致しており、別の撮像素子３０で得られた画像は図３の（ｂ）に示すように近い被写体βにピントが合致している場合がある。なお、他の７つの撮像素子３０で得られた画像はどちらの被写体α，βにもピントが合致していないものとする。
【００３３】
このような場合には、２つの画像データから、ピントが合致している部分だけを抜き出し、図３の（ｃ）に示すように１枚の画像として合成することで、遠い被写体αと近い被写体βが混在している場合であっても各被写体α，βにピントがあった画像を得ることが可能となる。
【００３４】
また、同一の撮像範囲を異なる露出で撮像することで、最適な露出を決め難いような条件下、例えば逆光の場合等に、撮影後に最適な露出の画像を選択したり、上述したように適正な露出の部分を選択して合成し画像を得ることも可能である。この他、同一の撮像範囲を異なるタイミングで撮像することで、非常に短い間隔で連写を行うことも可能である。
【００３５】
上述したように本実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュール１０によれば、撮像範囲中に遠い被写体と近い被写体が混在した場合であっても、これら各画像を合成することで、全体的にピントが合っている画像を得ることが可能とする等、様々な機能を実現することが可能となる。
【００３６】
図４は上述したマルチ静電カメラモジュール１０に組み込まれた撮影モジュール３０の構成例を示す平面図である。すなわち、上述した所定の撮像範囲を９つに分割して撮像する場合においては、撮像素子３２を基板３１の全体に設ける必要はなく、結像する位置にのみ撮像素子３２を配置すればよい。このため、撮像素子３２が配置されていない基板３１上のスペースにはＩＣチップ３３を設けることができることから、全体的な構成を小型化できるという利点がある。
【００３７】
図５は本発明の第２の実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュール５０を示す断面図である。なお、図５において図１と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
マルチ静電カメラモジュール５０においては、可動子２０とは別に可動子６０を設け、ズーム機能が付加されている。可動子６０についても制御部４０の駆動部４１によりその位置が制御されている。
【００３９】
このマルチ静電カメラモジュール５０によれば、上述したマルチ静電カメラモジュール１０と同様な効果が得られるとともに、所定の撮像範囲をほぼ同一画角で撮像するように固定子１２〜１５及び可動子２０，６０が配置されている場合においては、同じ被写体を異なる倍率で撮像することができ、撮影後に使用者が最適な倍率の画像を選択することができるという利点を得ることができる。
【００４０】
この他、異なる倍率の画像を合成して１枚の画像とするような画像処理を行うことにより、特殊な映像効果を有する画像を得ることが可能となる。
【００４１】
図６の（ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュール７０を示す図であって、（ａ）は全体構成を示す斜視図、（ｂ）は要部を示す断面図である。マルチ静電カメラモジュール７０は、筐体７１と、この筐体７１内に設けられた３台の小型の静電カメラモジュール８０から構成されている。各静電カメラモジュール８０は、固定子８１と、この固定子８１の中空部を図中矢印Ｒ方向に沿って往復動自在に配置された可動子８２と、この可動子８２に保持されたレンズ８３によって結像される撮像素子８４と、可動子８２を駆動するとともに、撮像素子８４によって得られた画像を処理する制御部８５を備えている。
【００４２】
このように構成されたマルチ静電カメラモジュール７０では、３台の静電カメラモジュール８０によって得られた画像を１枚の画像に合成することにより、非常に広角の画像を比較的低コストで得ることができる。
【００４３】
図７は本発明の第４の実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュール９０を示す斜視図である。図７において図６と同一機能部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。マルチ静電カメラモジュール９０は、球状の筐体９１と、この筐体９１に保持された複数の静電カメラモジュール８０とを備えている。
【００４４】
このように構成されたマルチ静電カメラモジュール９０では、複数の静電カメラモジュール８０によって得られた画像を１枚の画像に合成することにより、非常に広角の画像を比較的低コストで得ることができる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の画像を得ることで様々な機能を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュールを示す断面図。
【図２】同マルチ静電カメラモジュールと画像との関係を模式的に示す斜視図。
【図３】同マルチ静電カメラモジュールによる画像合成例を示す説明図。
【図４】同マルチ静電カメラモジュールに組み込まれた撮像モジュールの構成例を示す平面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュールを示す断面図。
【図６】本発明の第３の実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュールを示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は要部を示す断面図。
【図７】本発明の第４の実施の形態に係るマルチ静電カメラモジュールを示す斜視図。
【符号の説明】
１０，５０，７０，９０…マルチ静電カメラモジュール、１２〜１５…固定子、２０…可動子、３０…撮像モジュール、４０…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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