(57)【要約】【課題】短時間でコードパターンを抽出する。【解決手段】情報を表すコードパターンを表示する情報出力装置を撮像して、情報を検出する情報検出装置であって、被写体を撮像して、異なる距離に合焦した複数の画像を生成するための多焦点画像データを生成する撮像部と、多焦点画像データに基づき、予め定められた距離に合焦した検出用画像を生成する検出用画像生成部と、検出用画像に含まれるコードパターンを抽出して情報を検出する情報検出部と、を備える情報検出装置を提供する。【選択図】図３
2013214254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表すコードパターンを表示する情報出力装置を撮像して、前記情報を検出する情報検出装置であって、
被写体を撮像して、異なる距離に合焦した複数の画像を生成するための多焦点画像データを生成する撮像部と、
前記多焦点画像データに基づき、予め定められた距離に合焦した検出用画像を生成する検出用画像生成部と、
前記検出用画像に含まれる前記コードパターンを抽出して情報を検出する情報検出部と、
を備える情報検出装置。
【請求項２】
前記検出用画像生成部は、前記検出用画像として、フォーカスを無限遠に設定した画像を生成する
請求項１に記載の情報検出装置。
【請求項３】
前記撮像部は、
被写体光を集光するレンズ部と、
前記レンズ部により集光された被写体光を撮像面により受光して、前記被写体光に応じた画像データを生成する撮像素子と、
前記レンズ部から前記撮像素子への光軸に対して垂直な面に配列され、前記レンズ部を透過した被写体光を前記撮像面上に集光する複数のマイクロレンズを含むレンズアレイと、
を有する
請求項１または２に記載の情報検出装置。
【請求項４】
前記撮像部は、前記撮像素子により生成された画像データに基づき、前記多焦点画像データを生成する画像生成部を更に有し、
前記多焦点画像データは、前記レンズ部における前記光軸に対して垂直な面を分割した瞳分割領域のそれぞれを通過した被写体光に応じた複数の分割画像を含む
請求項３に記載の情報検出装置。
【請求項５】
前記多焦点画像データに基づき、指定された距離に合焦した出力画像を生成する出力画像生成部と、
前記出力画像生成部により生成された前記出力画像を表示する表示部と、
を更に備える
請求項４に記載の情報検出装置。
【請求項６】
前記出力画像生成部は、指定された距離、および、前記光軸からの対応する瞳分割領域までの距離および方向に応じて前記複数の分割画像のそれぞれを平行移動させて合成することにより、指定された距離に合焦した出力画像を生成する
請求項５に記載の情報検出装置。
【請求項７】
前記表示部は、前記出力画像に、前記情報検出部が抽出した情報に応じた画像を重畳して表示する
請求項５または６に記載の情報検出装置。
【請求項８】
前記レンズ部から前記レンズアレイへと向かう光の一部をデフォーカスさせる位相板を更に備え、
前記検出用画像生成部は、前記位相板を通過した光に応じた画像に基づき前記検出用画像を生成する
請求項３から７の何れか１項に記載の情報検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ボコードと呼ばれる光学タグが知られている（例えば非特許文献１参照。）。ボコードは、コードを表示する装置にフォーカスを合わせた場合には読み取ることはできないが、フォーカスを無限遠に設定して撮像することにより読み取ることができるコードである。
［先行技術文献］
［非特許文献］
［非特許文献１］Ankit Mohan, Grace Woo, Shinsaku Hiura, Quinn Smithwick, Ramesh Raskar、"Imperceptible Visual tags for Camera Based Interaction from a Distance"、[online]、[２０１２年３月２１日検索]、インターネット<URL:http://web.media.mit.edu/~ankit/bokode/＞
［非特許文献２］Ren Ng, Marc Levoy, Mathieu Br´edif, Gene Duval, Mark Horowitz, Pat Hanrahan、"Light Field Photography with a Hand-Held Plenoptic Camera"、[online]、[２０１２年３月２１日検索]、インターネット<URL:http://graphics.stanford.edu/papers/lfcamera/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、ある被写体を撮像している途中でボコードから情報を検出しようとした場合、検出装置は、フォーカスを無限遠に変更する動作をしてから、ボコードを撮像しなければならない。従って、このような場合、検出装置は、フォーカスの変更の動作をさせなければならなく、ボコードから直ぐに情報を検出することができなかった。
【０００４】
また、例えば、現実の画像上にナビゲーション用の画像を重ねて表示するような、いわゆる拡張現実（ＡＲ）技術に、このボコードを利用ができると便利である。しかし、この場合、検出装置は、動画撮影モードにおいて、ある特定の被写体にフォーカスを合わせながら撮像しつつ、無限遠にフォーカスを合わせてボコードを常に同時取得する必要があるため、フォーカス変更動作を常時アクティブにしなければならない。従って、拡張現実（ＡＲ）技術にボコードを利用することは、非常に困難であった。
【０００５】
また、検出装置は、被写体光を受光するための光学系、および、ボコードからの光を受光するための光学系のそれぞれを別個に備えてもよい。これにより、検出装置は、ある被写体を撮像している途中でボコードから情報を検出する場合であっても、ボコードから直ぐに情報を検出することができる。しかしながら、この場合、検出装置は、光学系等の構成が大きくなってしまっていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様においては、情報を表すコードパターンを表示する情報出力装置を撮像して、前記情報を検出する情報検出装置であって、被写体を撮像して、異なる距離に合焦した複数の画像を生成するための多焦点画像データを生成する撮像部と、前記多焦点画像データに基づき、予め定められた距離に合焦した検出用画像を生成する検出用画像生成部と、前記検出用画像に含まれる前記コードパターンを抽出して情報を検出する情報検出部と、を備える情報検出装置を提供する。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る情報提供システム１０を示す。
【図２】本実施形態に係る情報出力装置２０の構成を撮像装置とともに示す。
【図３】本実施形態に係る情報検出装置３０の構成を示す。
【図４】情報検出装置３０の光学系の構成および撮像素子７４を示す。
【図５】水平方向に５つのマイクロレンズ８０が並んで配置されている場合において、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から１番目の第１の瞳分割領域８８−１を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。
【図６】水平方向に５つのマイクロレンズ８０が並んで配置されている場合において、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から２番目の第２の瞳分割領域８８−２を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。
【図７】水平方向に５つのマイクロレンズ８０が並んで配置されている場合において、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から３番目の第３の瞳分割領域８８−３を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。
【図８】水平方向に５つのマイクロレンズ８０が並んで配置されている場合において、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から４番目の第４の瞳分割領域８８−４を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。
【図９】水平方向に５つのマイクロレンズ８０が並んで配置されている場合において、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から５番目の第５の瞳分割領域８８−５を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。
【図１０】手前側の被写体（丸型の被写体）および奥側の被写体（三角形の被写体）を撮像する場合において、丸型の被写体に焦点を合わせた場合における光束の一例を示す。
【図１１】図１０の場合において撮像される画像と同等の出力画像を、多焦点画像データから生成する場合の処理例を示す。
【図１２】手前側の被写体（丸型の被写体）および奥側の被写体（三角形の被写体）を撮像する場合において、三角形の被写体に焦点を合わせた場合における光束の一例を示す。
【図１３】図１２の場合において撮像される画像と同等の出力画像を、多焦点画像データから生成する場合の処理例を示す。
【図１４】情報出力装置２０を含む画像を撮像する場合における、光束の一例を示す。
【図１５】図１４の場合において撮像される画像と同等の検出用画像を、多焦点画像データから生成する場合の処理例を示す。
【図１６】本実施形態の変形例に係る情報検出装置３０の構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る情報提供システム１０を示す。情報提供システム１０は、情報出力装置２０と、情報検出装置３０とを備える。
【００１１】
情報出力装置２０は、ボコードと呼ばれる光学タグであり、情報を表すコードパターンを表示する。コードパターンは、一例として、バーコードおよびＱＲ（Quick Response）等の幾何学的な図形の組み合わせである。また、コードパターンは、文字および数字等であってもよい。
【００１２】
また、情報出力装置２０は、１種類のコードパターンを表示してもよいし、複数種類のコードパターンを同時に表示してもよい。また、情報出力装置２０は、複数のコードパターンを定期的に切り換えて表示してもよい。
【００１３】
情報出力装置２０は、フォーカスを略無限遠に設定して撮像した場合において撮像画像にコードパターンが表れる光学系により、コードパターンを表示する。即ち、情報出力装置２０は、フォーカスを無限遠より手前に設定して撮像した場合には、撮像画像にぼけた状態のコードパターンが表れる光学系により、コードパターンを表示する。なお、情報出力装置２０の構成の一例については図２を参照して更に説明する。
【００１４】
情報検出装置３０は、情報出力装置２０を撮像して、情報出力装置２０により提供される情報を検出する。情報検出装置３０は、撮像機能および画像処理機能を備えれば、どのような機器であってもよい。情報検出装置３０は、情報出力装置２０により提供される情報を検出する専用の機器であってもよいし、ユーザにより持ち運ばれる情報機器（携帯電話機、タブレット型情報端末、小型コンピュータ等）であってもよい。
【００１５】
情報検出装置３０は、一例として、情報出力装置２０を撮像して検出した情報をユーザに対して表示する。また、情報検出装置３０は、一例として、検出した情報に応じた処理を行ってもよい。より具体的には、情報検出装置３０は、検出した情報に関連付けられた追加情報をネットワークを介して取得してもよいし、検出した情報に関連付けられた音楽および動画像等を再生してもよい。
【００１６】
このような情報検出装置３０は、情報出力装置２０により提供される情報を検出する場合、フォーカスを無限遠に設定して情報出力装置２０を撮像した画像と同等の検出用画像を生成する。そして、情報検出装置３０は、生成した検出用画像からコードパターンを抽出し、抽出したコードパターンにより表される情報を検出する。なお、情報検出装置３０の構成については、図３を参照して更に説明する。
【００１７】
このような情報提供システム１０によれば、例えば商品に情報出力装置２０を取り付けることにより、当該商品に関連付けられた情報を当該商品を参照しているユーザの情報検出装置３０に提供することができる。また、このような情報提供システム１０によれば、例えば野外の建築物および標識等に情報出力装置２０を取り付けることにより、当該建築物に関連付けられた情報およびその場所に関連付けられた情報等をユーザの情報検出装置３０に提供することができる。
【００１８】
図２は、本実施形態に係る情報出力装置２０の構成を撮像装置とともに示す。情報出力装置２０は、発光部４０と、表示面４２と、出力用レンズ４４と、制御部４６とを備える。
【００１９】
発光部４０は、表示面４２に光を照射する。発光部４０は、表示面４２の裏面側から光を照射する。これに代えて、発光部４０は、ビームスプリッタ等を介して、表示面４２の表面側から光を照射してもよい。
【００２０】
表示面４２は、発光部４０からの光に応じて、出力すべき情報を表すコードパターンを表示する。表示面４２は、一例として、透過型の表示装置であって、発光部４０により裏面側から照射された光を透過してコードパターンを表示する。また、表示面４２は、一例として、反射型の表示装置であって、発光部４０により表面側から照射された光を反射してコードパターンを表示する。なお、表示面４２は、コードパターンがプリントされたフィルムであってもよいし、液晶表示装置等であってもよい。また、発光部４０および表示面４２は、一体の構成であってもよい。
【００２１】
出力用レンズ４４は、表示面４２からの光を集光して外部へと出力する。さらに、出力用レンズ４４は、平行光が入力された場合の焦点位置が表示面４２に一致するような位置に配置される。即ち、出力用レンズ４４は、表示面４２までの距離が、焦点距離となるように配置される。これにより、出力用レンズ４４は、表示面４２からの光を平行光で外部に出力することができる。
【００２２】
制御部４６は、発光部４０および表示面４２の動作を制御する。制御部４６は、一例として、電源から電力を受けて、発光部４０を発光させる。また、制御部４６は、例えば表示面４２が液晶表示装置等である場合、設定された内容のコードパターンを表示面４２に表示させる。この場合、制御部４６は、外部からの制御に応じて、表示面４２に表示させるべきコードパターンを変更してもよい。
【００２３】
このような構成の情報出力装置２０は、表示面４２からの光を平行光として外部に出力する。これにより、情報出力装置２０によれば、当該情報出力装置２０を撮像装置が、フォーカスを無限遠に設定して撮像した場合、鮮明なコードパターンを撮像させることができる。反対に、情報出力装置２０によれば、当該情報出力装置２０を撮像装置がフォーカスを無限遠以外に設定して撮像した場合、ぼけたコードパターンを撮像させることができる。
【００２４】
図３は、本実施形態に係る情報検出装置３０の構成を示す。情報検出装置３０は、撮像部５２と、出力画像生成部５４と、検出用画像生成部５６と、情報検出部５８と、表示部６０とを備える。
【００２５】
撮像部５２は、被写体を撮像して、異なる距離に合焦した複数の画像を生成するための多焦点画像データを生成する。撮像部５２は、一例として、非特許文献２に示されたカメラ装置である。即ち、多焦点画像データは、一例として、非特許文献２に示されたライトフィールドフォトグラフィと呼ばれる画像データである。
【００２６】
より具体的には、撮像部５２は、レンズ部７２と、撮像素子７４と、レンズアレイ７６と、画像生成部７８とを有する。レンズ部７２は、被写体からの光（被写体光）を集光する。撮像素子７４は、レンズ部７２により集光された被写体光を撮像面により受光して、被写体光に応じた画像データを生成する。
【００２７】
レンズアレイ７６は、レンズ部７２と撮像素子７４との間に配置される。レンズアレイ７６は、複数のマイクロレンズ８０を含む。複数のマイクロレンズ８０は、レンズ部７２から撮像素子７４への光軸に対して垂直な面に配列され、レンズ部７２を透過した被写体光を撮像面上に集光する。
【００２８】
ここで、複数のマイクロレンズ８０は、レンズ部７２の焦点に一致する面に配列される。さらに、複数のマイクロレンズ８０は、それぞれが同一の焦点距離を有する。そして、複数のマイクロレンズ８０のそれぞれは、レンズ部７２の主面と撮像素子７４とを共役関係とする位置に配置される。
【００２９】
画像生成部７８は、撮像素子７４により生成された画像データに基づき、多焦点画像データを生成する。画像生成部７８による多焦点画像データの生成方法の一例については、図４から図９を参照して更に説明する。
【００３０】
出力画像生成部５４は、ユーザから任意の距離の指定を受ける。そして、出力画像生成部５４は、撮像部５２により生成された多焦点画像データから、ユーザにより指定された距離に合焦した出力画像を生成する。出力画像生成部５４は、一例として、ユーザが画像の何れかの被写体を特定したことに応じて特定された被写体の距離を算出し、算出した距離をユーザにより指定された距離としてもよい。なお、多焦点画像データから、任意の距離に合焦した画像を生成するための処理については、図１０から図１３等を参照して更に説明する。
【００３１】
検出用画像生成部５６は、多焦点画像データから、予め定められた距離に合焦した検出用画像を生成する。本実施形態においては、検出用画像生成部５６は、多焦点画像データから、フォーカスが無限遠に設定された検出用画像を生成する。なお、多焦点画像データから、フォーカスが無限遠に設定された画像を生成するための処理については、図１４および図１５等を参照して更に説明する。
【００３２】
情報検出部５８は、検出用画像生成部５６により生成された検出用画像に含まれるコードパターンを抽出して、抽出したコードパターンにより表された情報を検出する。情報検出部５８は、一例として、コードパターンを解析し、解析したコードパターンが示すデータ列等を検出する。
【００３３】
表示部６０は、出力画像生成部５４により生成された出力画像を表示する。さらに、表示部６０は、情報検出部５８によりコードパターンから検出された情報を表示する。この場合において、表示部６０は、出力画像に、情報検出部５８が抽出した情報に応じた画像を重畳して表示してもよい。
【００３４】
このような情報検出装置３０は、被写体の撮像中において、フォーカスを無限遠に変更する動作をすることなく、情報出力装置２０により表示されたコードパターンから情報を検出することができる。これにより、情報検出装置３０によれば、情報出力装置２０から短時間で情報を検出することができる。
【００３５】
図４は、情報検出装置３０の光学系の構成および撮像素子７４を示す。複数のマイクロレンズ８０のそれぞれは、レンズ部７２の主面位置と撮像素子７４とが共役関係となるような位置に配置されている。
【００３６】
従って、撮像素子７４における複数のマイクロレンズ８０のそれぞれに対向する領域８６のそれぞれには、レンズ部７２の像１００（即ち、レンズ部７２が受光した複数の被写体像）が形成される。従って、撮像素子７４には、複数のマイクロレンズ８０のそれぞれに対応した複数のレンズ部７２の像１００（被写体像）が形成される。
【００３７】
ここで、レンズ部７２における光軸に対して垂直な面（例えばレンズ部７２の瞳）を複数のマイクロレンズ８０の配置に対応して分割した各領域を、瞳分割領域８８とする。例えば、複数のマイクロレンズ８０が縦５個及び横５個で配列されている場合には、レンズ部７２の瞳を縦５個及び横５個で分割した各領域を、瞳分割領域８８とする。そして、ある一つの瞳分割領域８８のみを通過した光を受光して生成された画像を分割画像という。
【００３８】
画像生成部７８は、このような複数の瞳分割領域８８のそれぞれを通過した被写体光に応じた複数の分割画像を含む多焦点画像データを生成する。なお、ある特定の瞳分割領域８８を通過した被写体光のみを検出した画像を生成するには、撮像素子７４における複数のマイクロレンズ８０のそれぞれに対向する各領域８６に含まれる、その特定の瞳分割領域８８に対応する各画素から信号を収集すればよい。
【００３９】
図５〜図１０は、水平方向に５つのマイクロレンズ８０が並んで配置されている場合において生成される複数の分割画像の一例を示す。より具体的には、図５は、水平方向に５つのマイクロレンズ８０が並んで配置されている場合において、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から１番目の第１の瞳分割領域８８−１を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。図６は、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から２番目の第２の瞳分割領域８８−２を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。図７は、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から３番目の第３の瞳分割領域８８−３を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。図８は、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から４番目の第４の瞳分割領域８８−４を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。図９は、レンズ部７２の瞳を左右に５分割したうちの左から５番目の第５の瞳分割領域８８−５を通過した被写体光に応じた分割画像の一例を示す。
【００４０】
本例において、第１の瞳分割領域８８−１を通過した被写体光に応じた分割画像を生成する場合、図５に示されるように、画像生成部７８は、撮像素子７４における複数のマイクロレンズ８０のそれぞれに対応する領域における、第１の瞳分割領域８８−１に対応する位置の画素のそれぞれから信号を取得して、画像データを生成する。また、第２の瞳分割領域８８−２を通過した被写体光に応じた分割画像を生成する場合、図６に示されるように、画像生成部７８は、撮像素子７４における複数のマイクロレンズ８０のそれぞれに対応する領域における、第２の瞳分割領域８８−２に対応する位置の画素のそれぞれから信号を取得して、画像データを生成する。
【００４１】
また、第３の瞳分割領域８８−３を通過した被写体光に応じた分割画像を生成する場合、図７に示されるように、画像生成部７８は、撮像素子７４における複数のマイクロレンズ８０のそれぞれに対応する領域における、第３の瞳分割領域８８−３に対応する位置の画素のそれぞれから信号を取得して、画像データを生成する。また、第４の瞳分割領域８８−４を通過した被写体光に応じた分割画像を生成する場合、図７に示されるように、画像生成部７８は、撮像素子７４における複数のマイクロレンズ８０のそれぞれに対応する領域における、第４の瞳分割領域８８−４に対応する位置の画素のそれぞれから信号を取得して、画像データを生成する。また、第５の瞳分割領域８８−５を通過した被写体光に応じた分割画像を生成する場合、図７に示されるように、画像生成部７８は、撮像素子７４における複数のマイクロレンズ８０のそれぞれに対応する領域における、第５の瞳分割領域８８−５に対応する位置の画素のそれぞれから信号を取得して、画像データを生成する。
【００４２】
このように、画像生成部７８は、撮像素子７４の各画素位置から画像信号を収集して、複数の分割画像を含む多焦点画像データを生成する。図５〜図９の例においては、瞳分割領域８８を水平方向にずらした場合における複数の分割画像を示しているが、画像生成部７８は、更に瞳分割領域８８を垂直方向にもずらした水平および垂直のマトリクス状の複数の瞳分割領域８８のそれぞれを通過した被写体光に応じた複数の分割画像を生成する。
【００４３】
なお、複数の分割画像のそれぞれは、瞳が狭いので焦点深度が広く、焦点が合う距離が長い。また、複数の分割画像のそれぞれは、瞳の位置が互いにずれている。従って、複数の分割画像のそれぞれは、互いに視差を有する。
【００４４】
例えば、図５〜図９においては、レンズ部７２のフォーカス位置が丸型の被写体に合っている。この場合、複数の分割画像には、丸型の被写体が、画角内における同一位置に表示される。しかし、瞳の位置の違いによる視差による影響から、複数の分割画像には、丸型の被写体とは異なる距離にある三角形の被写体が、画角内の異なる位置に表示される。
【００４５】
図１０は、手前側の被写体（丸型の被写体）および奥側の被写体（三角形の被写体）を撮像する場合において、丸型の被写体に焦点を合わせた場合における光束の一例を示す。図１１は、図１０の場合において撮像される画像と同等の出力画像を、多焦点画像データから生成する場合の処理例を示す。
【００４６】
出力画像生成部５４は、画像生成部７８により生成された多焦点画像データから、指定された距離に合焦した出力画像を生成する。例えば、図１０に示されるように、丸型の被写体の距離に合焦した出力画像を生成したいとする。この場合、出力画像生成部５４は、図１１に示されるように、多焦点画像データに含まれる複数の分割画像のそれぞれを、丸型の被写体の距離に焦点が合うように平行移動させて合成する。これにより、出力画像生成部５４は、丸型の被写体に焦点が合っており、三角形の被写体が丸型の被写体からの距離に応じたボケ量でぼけた出力画像を生成することができる。
【００４７】
図１２は、手前側の被写体（丸型の被写体）および奥側の被写体（三角形の被写体）を撮像する場合において、三角形の被写体に焦点を合わせた場合における光束の一例を示す。図１３は、図１２の場合において撮像される画像と同等の出力画像を、多焦点画像データから生成する場合の処理例を示す。
【００４８】
また、例えば、図１２に示されるように、三角形の被写体の距離に合焦した出力画像を生成したいとする。この場合、出力画像生成部５４は、図１３に示されるように、多焦点画像データに含まれる複数の分割画像のそれぞれを、三角形の被写体の距離に焦点が合うように平行移動させて合成する。これにより、出力画像生成部５４は、三角形の被写体に焦点が合っており、丸型の被写体が三角形の被写体からの距離に応じたボケ量でぼけた出力画像を生成することができる。
【００４９】
即ち、出力画像生成部５４は、指定された距離、および、光軸からの対応する瞳分割領域までの距離および方向に応じたシフト量で、複数の分割画像のそれぞれを平行移動させて合成することにより、指定された距離に合焦した出力画像を生成する。なお、図１１から図１３の例においては、対応する瞳分割領域８８が水平方向にずれた複数の分割画像を合成する例を示しているが、出力画像生成部５４は、水平および垂直のマトリクス状の複数の瞳分割領域８８のそれぞれに対応して、複数の分割画像を水平方向および垂直方向に平行移動して合成する。
【００５０】
このようにして、出力画像生成部５４は、多焦点画像データから、指定された距離に合焦した出力画像を生成することができる。
【００５１】
図１４は、情報出力装置２０を含む画像を撮像する場合における、光束の一例を示す。図１５は、図１４の場合において撮像される画像と同等の検出用画像を、多焦点画像データから生成する場合の処理例を示す。
【００５２】
情報出力装置２０を撮像してコードパターンから情報を抽出する場合、検出用画像生成部５６は、画像生成部７８により生成された多焦点画像データから、フォーカスが無限遠に設定された検出用画像を生成する。例えば、図１４に示されるように、検出用画像生成部５６は、平行光束を撮像素子７４上に集光させて撮像される画像と同等の検出用画像を生成する。
【００５３】
この場合、検出用画像生成部５６は、図１５に示されるように、複数の分割画像のそれぞれを無限遠に焦点が合うようなシフト量で垂直方向および水平方向に平行移動させて合成する。これにより、検出用画像生成部５６は、情報出力装置２０により表示されるコードパターンに焦点が合っており、他の被写体がぼけた検出用画像を生成することができる。
【００５４】
以上のように本実施形態に係る情報検出装置３０によれば、いわゆるライトフィールドフォトグラフィと呼ばれる多焦点画像データから無限遠に焦点があった画像データを生成するので、フォーカスを変更する動作をさせなくても、情報出力装置２０からコードパターンを抽出することができる。従って、情報検出装置３０によれば、被写体を撮像している最中であっても、短時間で情報出力装置２０から情報を検出することができる。
【００５５】
図１６は、本実施形態の変形例に係る情報検出装置３０の構成を示す。本変形例に係る情報検出装置３０は、図３に示した本実施形態に係る情報検出装置３０と略同一の構成および機能を採るので、略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００５６】
本変形例に係る情報検出装置３０の撮像部５２は、位相板１１０を更に有する。位相板１１０は、レンズ部７２とレンズアレイ７６との間の一部の領域に配置される。位相板１１０は、レンズ部７２からレンズアレイ７６へと向かう光の一部をデフォーカスさせる。
【００５７】
検出用画像生成部５６は、多焦点画像データに含まれる複数の分割画像のうち、位相板１１０を通過した光に応じた分割画像に基づき、検出用画像を生成する。これにより、本変形例に係る情報検出装置３０は、分割画像の平行移動および合成処理等をせずに検出用画像を生成することができ、簡易な処理で検出用画像を生成することができる。
【００５８】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５９】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６０】
１０  情報提供システム、２０  情報出力装置、３０  情報検出装置、４０  発光部、４２  表示面、４４  出力用レンズ、４６  制御部、５２  撮像部、５４  出力画像生成部、５６  検出用画像生成部、５８  情報検出部、６０  表示部、７２  レンズ部、７４  撮像素子、７６  レンズアレイ、７８  画像生成部、８０  マイクロレンズ、８６  領域、８８  瞳分割領域、１００  像、１１０  位相板
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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