JP2009042675A - Camera with liquid crystal lens or liquid lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラに関し、特にマクロ撮影機構を備えたカメラに関する。 The present invention relates to a camera having a liquid crystal lens or a liquid lens, and more particularly to a camera having a macro photographing mechanism.
従来マクロ撮影機構を備えたカメラに関しては、通常の撮影モードから近接撮影であるマクロ撮影モードに移行した時の画質維持が大きな問題となっていた。
例えばマクロ撮影時には画像信号を増幅する回路のゲインを上昇させ、一方絞りを絞ってピントを合わせやすくする、すなわちピントの狂いを防いで画質を向上させるという提案がある（例えば特許文献１参照））。
Conventionally, with a camera equipped with a macro shooting mechanism, maintaining the image quality when shifting from the normal shooting mode to the macro shooting mode, which is close-up shooting, has been a major problem.
For example, there is a proposal to increase the gain of a circuit that amplifies an image signal at the time of macro photography, while making it easy to focus by narrowing the aperture, that is, to improve the image quality by preventing defocusing (see, for example, Patent Document 1)) .
しかし携帯電話のような小型携帯機器に組み込まれるカメラにおいては状況が異なる。
このような小型機器に組み込まれるカメラにおいては機械的なサイズを小さくする必要があるため、オートフォーカス機構やズーム機構はもとより絞り量可変の絞り機構も用いないことが望ましい。一方通常の遠距離撮影モードである通常撮影モードに加え、接写モードであるマクロ撮影モードは必要である。
However, the situation is different for cameras incorporated in small portable devices such as mobile phones.
In a camera incorporated in such a small device, it is necessary to reduce the mechanical size. Therefore, it is desirable not to use an aperture mechanism with a variable aperture amount as well as an autofocus mechanism and a zoom mechanism. On the other hand, in addition to the normal shooting mode that is the normal long-distance shooting mode, the macro shooting mode that is the close-up mode is necessary.
該通常撮影モードに加え、接写モードを設けるため図８に示すような構造を採用していた。
すなわち図８において、被写体１１から発せられる光１３は，通常用いられる光学レンズである少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズ群を有する鏡筒１２、ＩＲカットフィルター１４，撮像素子であるセンサー１６を介してカメラ内の電子回路であるホスト１７に取り込まれる。ホスト（ＨＯＳＴ）１７はＣＰＵを含みカメラ全体の制御をつかさどる。
In order to provide a close-up mode in addition to the normal shooting mode, a structure as shown in FIG. 8 has been adopted.
That is, in FIG. 8,
通常撮影モードに加え、接写モードを設けるためにマイクロレバー１５を設け、該レバー１５を切り換えることにより鏡筒１２内の曲面レンズ群を上下させ焦点距離を変えることによりモードを切り換えていた。
しかしこのような構造は携帯電話のような小型携帯機器においては小型化の障害になるという問題があった。
In order to provide a close-up mode in addition to the normal shooting mode, a
However, such a structure has a problem that it becomes an obstacle to miniaturization in a small portable device such as a cellular phone.
このため少なくとも一方が曲面になっている通常の曲面レンズに加え液晶レンズもしくは液体レンズを用い、通常撮影モードとマクロ撮影モードとでそれぞれピント（焦点距離）を切り換えるという考えがある。
図９は液晶レンズ１０の例を示した図である。
液晶レンズ１０は透明な平面基板１０４と１０６の間に液晶物質を挟んで構成されており、平面基板１０４の液晶物質側には図９で斜線を施した同心円状の透明電極１００が形成されており、平面基板１０６の液晶物質側には該透明電極１００を覆うように全面にわたって共通電極が形成されている。問題となるのは同心円状の透明電極１００に駆動電圧を印加するための引き出し電極１０２で、この引き出し電極部１０２でも光が変調されるため、液晶レンズ１０を通して得られる画像が白っぽく、いわゆる白ボケ状態となって画質を落としてしまうという点である。
For this reason, there is an idea of using a liquid crystal lens or a liquid lens in addition to a normal curved lens having at least one curved surface, and switching the focus (focal length) between the normal shooting mode and the macro shooting mode.
FIG. 9 shows an example of the
The
なお透明電極を多層化してこのような引き出し電極の悪影響を省くという方法もあるが、工程の増加によるコストアップが大きく実現は難しい。
なお以下の図において、同様の部材には同様の番号を付して説明を省略している。
Although there is a method in which transparent electrodes are multilayered to eliminate such an adverse effect of the extraction electrode, the cost increase due to the increase in the number of processes is large and difficult to realize.
In addition, in the following drawings, the same number is attached | subjected to the same member and description is abbreviate | omitted.
液体レンズは２種類以上の屈折率の異なる液体を同一の筐体に封止し、その境界面の屈折率の異なりにより光を屈折させ、球面レンズを構成するものである。
また、液体の境界面を外部からの信号によって可変することによって球面レンズの形状を可変し、光の屈折の特性を可変させることが出来るレンズである。
本レンズはその特性上、球面レンズしか構成できないため、本発明のようなマクロモード撮影時のような大きな屈折をさせる場合には画像中心と周辺の焦点がずれてしまい易いという問題があった。
In the liquid lens, two or more kinds of liquids having different refractive indexes are sealed in the same casing, and light is refracted by the difference in the refractive index of the boundary surface to constitute a spherical lens.
Further, the lens can change the shape of the spherical lens by changing the boundary surface of the liquid according to an external signal, thereby changing the light refraction characteristics.
Since this lens can only be configured as a spherical lens due to its characteristics, there is a problem that the focal point between the center of the image and the periphery is likely to be shifted when performing large refraction as in the macro mode photographing as in the present invention.
また近年バーコードが普及し、特にバーコードが２次元に展開されたＱＲコードが出現するに至って小型携帯機器でもこれらバーコードを正確に読み取りたいという要求が出てきた。しかし従来の携帯機器用カメラではバーコードを正確に読み取ることは難しいという問題があった。 In recent years, barcodes have become widespread, and in particular, QR codes with two-dimensionally developed barcodes have appeared, and there has been a demand for reading these barcodes accurately even in small portable devices. However, there is a problem that it is difficult to accurately read a barcode with a conventional camera for a portable device.
本発明の目的は液晶レンズもしくは液体レンズを用いる事による画質の劣化を防いだカメラを提供することである。
また本発明の他の目的はバーコードを正確に読み取ることの可能な携帯機器用カメラを提供することである。
An object of the present invention is to provide a camera that prevents deterioration in image quality due to the use of a liquid crystal lens or a liquid lens.
Another object of the present invention is to provide a camera for a portable device that can accurately read a barcode.
本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラは、少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズと液晶レンズもしくは液体レンズとの双方のレンズと、通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するスイッチと、前記レンズを通して取り込んだ画像信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路の出力を記録するレジスタと、該レジスタの内容を表示する表示モニタとを有し、前記設定スイッチによって通常撮影モードが設定されている時は前記液晶レンズもしくは液体レンズをＯＦＦ状態とし、前記設定スイッチによってマクロ撮影モードが設定されている時は前記液晶レンズもしくは液体レンズをＯＮ状態とすることを特徴とする。 A camera having a liquid crystal lens or a liquid lens according to the present invention includes a curved lens having at least one curved surface and a liquid crystal lens or a liquid lens, and a switch for setting a normal shooting mode or a macro shooting mode. A signal processing circuit for processing the image signal captured through the lens, a register for recording the output of the signal processing circuit, and a display monitor for displaying the contents of the register, and the normal photographing mode is set by the setting switch. The liquid crystal lens or liquid lens is turned off when set, and the liquid crystal lens or liquid lens is turned on when the macro photographing mode is set by the setting switch.
また本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラは、前記信号処理回路が複数の信号処理方式を選択可能に構成され、前記設定スイッチが切り換えられた時は前記信号処理方式を選択し直すよう構成したことを特徴とする。 In the camera having the liquid crystal lens or the liquid lens according to the present invention, the signal processing circuit is configured to be able to select a plurality of signal processing methods, and when the setting switch is switched, the signal processing method is selected again. It is characterized by comprising.
また本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラは、前記信号処理方式を、少なくとも前記液晶レンズもしくは液体レンズがＯＮのときとＯＦＦの時で異なる方式を選択するよう構成したことを特徴とする。 Further, the camera having the liquid crystal lens or the liquid lens according to the present invention is characterized in that the signal processing method is selected so that at least the liquid crystal lens or the liquid lens is different when the liquid crystal lens or the liquid lens is ON. .
また本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラは、 前記液晶レンズもしくは液体レンズがＯＮのとき選択する前記信号処理方式においては、入力輝度レベルに対し出力輝度レベルが低くなるよう処理されていることを特徴とする。 Further, the camera equipped with the liquid crystal lens or liquid lens according to the present invention is processed so that the output luminance level is lower than the input luminance level in the signal processing method selected when the liquid crystal lens or liquid lens is ON. It is characterized by that.
また本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラは、前記液晶レンズもしくは液体レンズがＯＮのとき選択する前記信号処理方式においては、入力輝度レベルに閾値が設けられており、該閾値よりも入力輝度が高い時は出力輝度は白レベルに近く、該閾値よりも入力輝度が低い時は出力輝度は黒レベルに近くなるよう処理されていることを特徴とする。 In addition, the camera equipped with the liquid crystal lens or the liquid lens according to the present invention has a threshold for the input luminance level in the signal processing method selected when the liquid crystal lens or the liquid lens is ON. When the luminance is high, the output luminance is close to the white level, and when the input luminance is lower than the threshold, the output luminance is close to the black level.
また本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラは、少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズと液晶レンズもしくは液体レンズとの双方のレンズと、通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するスイッチと、前記レンズを通して取り込んだ画像信号を処理し、複数の信号処理方式を選択可能に構成された信号処理回路と、該信号処理回路の出力を記録するレジスタと、
該レジスタの内容を表示する表示モニタとを有し、バーコード読み取り時には、前記設定スイッチをマクロ撮影モードに設定し、前記信号処理方式は、入力輝度レベルに閾値が設けられており、該閾値よりも入力輝度が高い時は出力輝度は白レベルに近く、該閾値よりも入力輝度が低い時は出力輝度は黒レベルに近くなるよう処理される方式であることを特徴とする。
In addition, a camera equipped with a liquid crystal lens or a liquid lens according to the present invention has a switch for setting both a curved lens having at least one curved surface and a liquid crystal lens or a liquid lens, and a normal shooting mode or a macro shooting mode. A signal processing circuit configured to process an image signal captured through the lens and select a plurality of signal processing methods, and a register for recording an output of the signal processing circuit,
A display monitor for displaying the contents of the register, and when the barcode is read, the setting switch is set to a macro shooting mode, and the signal processing method is provided with a threshold value for the input luminance level. However, when the input luminance is high, the output luminance is close to the white level, and when the input luminance is lower than the threshold, the output luminance is close to the black level.
また本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラは、前記信号処理方式がエッジ強調機能を有することを特徴とする。 In the camera equipped with the liquid crystal lens or the liquid lens according to the present invention, the signal processing system has an edge enhancement function.
また本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラは、少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズと液晶レンズもしくは液体レンズとの双方のレンズと、通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するスイッチと、前記レンズを通して取り込んだカラー画像信号を処理し、複数の信号処理方式を選択可能に構成された信号処理回路と、該信号処理回路の出力を記録するレジスタと、該レジスタの内容をカラー表示可能な表示モニタとを有し、バーコード読み取り時には、前記設定スイッチをマクロ撮影モードに設定し、前記信号処理方式は、前記カラー画像信号をモノクローム信号に変換する方式であることを特徴とする。 In addition, a camera equipped with a liquid crystal lens or a liquid lens according to the present invention has a switch for setting both a curved lens having at least one curved surface and a liquid crystal lens or a liquid lens, and a normal shooting mode or a macro shooting mode. A signal processing circuit configured to process a color image signal captured through the lens and select a plurality of signal processing methods, a register for recording the output of the signal processing circuit, and color display of the contents of the register A display monitor capable of reading, and when reading a barcode, the setting switch is set to a macro shooting mode, and the signal processing method is a method of converting the color image signal into a monochrome signal.
本発明によれば、液晶レンズもしくは液体レンズを用いる事による画質の劣化を防ぐという、液晶レンズもしくは液体レンズを用いたカメラ特有の問題を解決することが出来る。
また本発明によればバーコードを正確に読み取ることの可能な携帯機器用カメラを実現出来る。
According to the present invention, it is possible to solve a problem peculiar to a camera using a liquid crystal lens or a liquid lens that prevents deterioration of image quality due to the use of the liquid crystal lens or the liquid lens.
In addition, according to the present invention, it is possible to realize a portable device camera that can accurately read a barcode.
少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズと液晶レンズもしくは液体レンズとの双方のレンズと、通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するスイッチと、前記レンズを通して取り込んだ画像信号を処理する信号処理回路と、該信号処理回路の出力を記録するレジスタと、該レジスタの内容を表示する表示モニタとを有し、前記設定スイッチによって通常撮影モードが設定されている時は前記液晶レンズもしくは液体レンズをＯＦＦ状態とし、前記設定スイッチによってマクロ撮影モードが設定されている時は前記液晶レンズもしくは液体レンズをＯＮ状態とし、前記信号処理回路は複数の信号処理方式を選択可能に構成し、前記設定スイッチが切り換えられた時は前記信号処理方式を選択し直すようにした。
以下実施例に基づいて本発明の説明を行う。
なお以下の実施例では液晶レンズを備えたカメラの例を説明するが、液体レンズを備えたカメラにおいても同様の構成が可能であり、また効果が期待できる。
At least one of a curved lens having a curved surface and a liquid crystal lens or a liquid lens, a switch for setting a normal shooting mode or a macro shooting mode, and a signal processing circuit for processing an image signal captured through the lens And a register for recording the output of the signal processing circuit and a display monitor for displaying the contents of the register, and when the normal photographing mode is set by the setting switch, the liquid crystal lens or the liquid lens is turned off. When the macro shooting mode is set by the setting switch, the liquid crystal lens or the liquid lens is turned on, the signal processing circuit is configured to select a plurality of signal processing methods, and the setting switch is switched. When selected, the signal processing method is selected again.
Hereinafter, the present invention will be described based on examples.
In the following embodiments, an example of a camera provided with a liquid crystal lens will be described. However, a similar configuration is possible for a camera provided with a liquid lens, and an effect can be expected.
図１は本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラの画像取り込み系を模式的に示した図である。
被写体１１から発せられる光１３は液晶レンズ１０，通常用いられる光学レンズである少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズ群を有する鏡筒１２、ＩＲカットフィルター１４，撮像素子であるセンサー１６を介してカメラ内にあるホスト１７に取り込まれる。ホスト（ＨＯＳＴ）１７はＣＰＵを含みカメラ全体の制御をつかさどる。
すなわち本発明のカメラにおいては液晶レンズ１０は常時撮影光路内に置かれており曲面レンズ群は変位させられない。
通常撮影モードの時には液晶レンズ１０をＯＦＦにし、接写モードのときはＯＮにすることにより焦点距離を変えている。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an image capturing system of a camera provided with a liquid crystal lens or a liquid lens according to the present invention.
Light 13 emitted from the subject 11 passes through a
That is, in the camera of the present invention, the
The focal length is changed by turning off the
図２は本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラ９８のブロック図である。
図２において、被写体からの光は液晶レンズ１０，曲面レンズ１８、もろもろの撮影機構２０を経てＣＣＤ，ＣＭＯＳセンサー等の撮像素子２２の面に結像し光電変換される。そして撮像素子２２から出力された撮像信号は信号処理回路２４で所定方式の記録用出力に変換されて画像記録レジスタ２６で記録され、該画像記録レジスタ２６の内容はＣＰＵ３２の指示によって表示モニタ２８に表示される。信号処理回路２４は前記撮像信号を増幅する機能を有する。
FIG. 2 is a block diagram of a
In FIG. 2, light from a subject passes through a
設定スイッチ３０は通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するもので、例えば２安定スイッチで一方の安定状態の時は遠距離撮影の通常撮影モードを、他方の安定状態の時は近距離撮影のマクロ撮影モードを設定することが出来る。また後述するバーコード読み取り状態は該マクロ撮影モードに含むことも出来る。また設定スイッチ３０を３安定スイッチとして第３の安定状態をバーコード読み取りモードとすることも出来るし、設定スイッチ３０内に複数のスイッチを設けてバーコード読み取りモード設定専用のスイッチとすることも出来る。ＣＰＵ３２は各ブロックの状態を見てカメラ系全体の制御を行う。ＣＰＵ３２が表示モニタ２８に対し現在選択されている撮影モードの表示を指示出来ることは勿論である。レリーズボタン３４はいわゆるシャッターで、該ボタン３４が操作されるとＣＰＵ３２は画像を取り込み処理して表示モニタ２８への表示を指示する。点線で囲った部分がホスト１７である。
The setting
すなわち図２の液晶レンズを備えたカメラ９８は 少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズ１８と液晶レンズ１０との双方のレンズと、通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するスイッチ３０と、前記レンズを通して取り込んだ画像信号を処理する信号処理回路２４と、該信号処理回路の出力を記録するレジスタ２６と、該レジスタの内容を表示する表示モニタとを有している。
That is, the
ここで注意を要するのは、本発明による液晶レンズを備えたカメラ９８の実施例は小型化を目的としているためオートフォーカス機構を有していないことである。オートフォーカス機構の代わりに少なくとも２つの撮影モード、遠距離撮影モードである通常撮影モードと、接写モードであるマクロ撮影モードとを有しており、それぞれのモードで少なくとも曲面レンズ１８に関しては固定焦点方式を採用している。マクロ撮影モードにおいては液晶レンズ１０をＯＮにすることにより焦点を近距離に合わせている。すなわち通常撮影モードとマクロ撮影モードとで曲面レンズ１８の焦点距離は等しくしておいて小型化を計り、液晶レンズ１０をＯＮにするかＯＦＦにするかのみで焦点距離を変えている。
It should be noted here that the embodiment of the
図３は図２に示した信号処理回路２４の構成を示した図である。
図３において、信号処理回路２４は画像処理レジスタ４６を有し、該画像処理レジスタ４６は複数であるＮ個の信号処理方式３６，３８，４０，４２のうち１つを選択回路４４で選択して読み込む。例えば映像信号のγ（ガンマ）補正はこの信号処理方式の一種である。 どの信号処理方式を選択するかはＣＰＵ３２の指示による。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the signal processing circuit 24 shown in FIG.
In FIG. 3, the signal processing circuit 24 has an image processing register 46, and the image processing register 46 selects one of a plurality of N signal processing methods 36, 38, 40, 42 by a selection circuit 44. Read. For example, γ (gamma) correction of a video signal is one type of this signal processing method. Which signal processing method is selected depends on an instruction from the
図４は本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラ９８の接写モード時に有効な画像パラメータ（すなわち信号処理方式）の例である。
図４に示すように接写モードに切り換えたとき、露出（ＡＥ）に関しては、主被写体が中央にあるケースが多いため、中央重点の測光ウィンド設定とする。ホワイトバランスモードに関しては、同様に主被写体が中央にあるケースが多いため、中央重点の測光ウィンド設定としまた、被写体の中に大きな単色系の被写体）があることが多いため、追従範囲が狭い設定とする。ガンマ補正に関しては、ＱＲコード認識率向上のため、コントラスト差を大きく設定とする。エッジ強調機能に関しては、同様にＱＲコード認識率向上のため、強めの設定とすることが考えられる。
これらの設定が信号処理方式である。
すなわち信号処理回路２４は複数の信号処理方式を選択可能に構成されている。
FIG. 4 is an example of image parameters (that is, a signal processing method) effective in the close-up mode of the
As shown in FIG. 4, when switching to the close-up mode, the exposure (AE) is set to the center-weighted photometry window because the main subject is often in the center. For the white balance mode, the main subject is often in the center as well, so the center-weighted metering window setting is also used, and there are many large monochromatic subjects in the subject), so the tracking range is narrow. And For gamma correction, the contrast difference is set large to improve the QR code recognition rate. Regarding the edge emphasis function, it is conceivable to set a stronger setting in order to improve the QR code recognition rate.
These settings are signal processing methods.
That is, the signal processing circuit 24 is configured to be able to select a plurality of signal processing methods.
図５は本発明による液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラ９８の制御方法を示したフローチャートである。
図５において、４８でカメラの電源がＯＮとなると５０で初期設定される。ここでは例えば通常撮影モードに設定し液晶レンズをＯＦＦにする。
次に５２で設定スイッチ３０を調べマクロモードに設定されているかどうかを調べる。
マクロモードに設定されていた場合は５３に進んで液晶レンズ１０をＯＮにし、５４で液晶レンズを用いた場合の信号処理方式を選択する。信号処理方式が選択された場合は図３に示した信号処理回路２４内で選択された信号処理方式が画像処理レジスタ４６に書き込まれる。
マクロモードに設定されていなかった場合は５５に進み液晶レンズ１０をＯＦＦにし、５５で通常撮影モード用の画像処理方式を選択する。
FIG. 5 is a flowchart showing a control method of the
In FIG. 5, when the power of the camera is turned on at 48, initialization is performed at 50. Here, for example, the normal photographing mode is set and the liquid crystal lens is turned off.
Next, at 52, the setting
If the macro mode has been set, the process proceeds to 53, where the
If the macro mode has not been set, the process proceeds to 55, the
次に５６でシャッターであるレリーズボタン３４が操作されたかを監視し、操作された場合は５８で液晶レンズ１０，曲面レンズ１８，撮影機構２０，撮像素子２２を介して画像を取り込み、６０に進んで該取り込んだ画像信号を信号処理回路２４で画像信号処理し、該処理された画像信号を６２で画像記録レジスタ２６に記録し、６４で該画像記録レジスタ２６の内容を表示モニタ２８に表示し５２へ戻る。
レリーズボタン３４が操作されなかった場合は５２へ戻る。
このように本発明のカメラの制御は図５に示したループで待機しているので設定スイッチ３０によって撮影モードが切り換えられた時は直ちに液晶レンズのＯＮ，ＯＦＦが切り換えられ、信号処理方式も切り換えられて画像処理レジスタ４６に書き込まれる。
Next, at 56, it is monitored whether the
If the
As described above, since the control of the camera according to the present invention stands by in the loop shown in FIG. 5, when the photographing mode is switched by the setting
すなわち本発明による液晶レンズを備えたカメラ９８は、設定スイッチ３０によって通常撮影モードが設定されている時は液晶レンズ１０をＯＦＦ状態とし、マクロ撮影モードが設定されている時は液晶レンズ１０をＯＮ状態としている。
またマクロ撮影が設定された時は液晶レンズＯＮとするとともに画像レジスタ４６で信号処理方式を読み直しているため、液晶レンズによる画質の変化を表示してしまうことがなく、違和感の発生を抑えることが出来ている。
また信号処理回路２４は複数の信号処理方式を選択可能に構成され、設定スイッチ３０が切り換えられ撮影モードが変更された場合は信号処理方式を選択し直すよう構成されている。
That is, the
When macro shooting is set, the liquid crystal lens is turned on and the signal processing method is reread by the image register 46, so that a change in image quality due to the liquid crystal lens is not displayed and the occurrence of a sense of incongruity can be suppressed. It is done.
The signal processing circuit 24 is configured to be able to select a plurality of signal processing methods, and is configured to reselect the signal processing method when the setting
液晶レンズを用いると、図９で説明したように引き出し電極部１０２でも光が変調されるため、得られる画像が白っぽく、いわゆる白ボケ状態となって画質を落としてしまうという問題がった。しかし本発明による液晶レンズを備えたカメラ９８においては、液晶レンズ１０を通して得られた画像を表示する前に信号処理回路２４で信号処理方式を液晶レンズ用のものに選択し直しておくため、白ボケ画像を表示モニタ２８に映ることを防ぐことが出来、違和感を生じる事態を回避出来る。
When the liquid crystal lens is used, light is also modulated in the
図６は図３で示した信号処理方式の一実施例で液晶レンズ１０がＯＮの時、液晶レンズ１０による画像白ボケ対策を施したものである。
図６において、横軸は入力輝度を、縦軸は出力輝度を示している。横軸に示したＢｗはカメラが実際に認識出来る黒から白の幅を示している。
点線６６は入力輝度と出力輝度が等しい点を結んでいるが、太線６８で示した信号処理結果の曲線は点線６６よりも出力信号の輝度が小さい方向にシフトしている。
このような処理は入力輝度よりも出力輝度を大きくして黒部分の分解能をあげる、いわゆるナイトモードと逆の処理で、液晶レンズによる白ボケを防ぐ液晶レンズを用いた場合特有の問題である。
このような処理方式に切り換えることにより、液晶レンズを用いることで白っぽくなってしまった画像の白っぽさを除去することが出来る。
FIG. 6 shows an embodiment of the signal processing method shown in FIG. 3, in which the
In FIG. 6, the horizontal axis represents input luminance, and the vertical axis represents output luminance. Bw shown on the horizontal axis indicates the width from black to white that the camera can actually recognize.
The dotted line 66 connects the points where the input luminance and the output luminance are equal, but the curve of the signal processing result indicated by the thick line 68 is shifted in a direction where the luminance of the output signal is smaller than that of the dotted line 66.
Such processing is a problem that is specific to the case of using a liquid crystal lens that prevents white blurring caused by the liquid crystal lens, which is the reverse processing of the so-called night mode, in which the output luminance is made larger than the input luminance to increase the resolution of the black portion.
By switching to such a processing method, it is possible to remove the whitishness of an image that has become whitish by using a liquid crystal lens.
一方液晶レンズ１０がＯＦＦのときの信号処理はいわゆる公知のγ補正を行う。図６に示した画像白ボケ対策の信号処理は、ガンマ補正と画像白ボケ対策を合わせたものにすることが望ましく、その具体的な変換値は実際に採用する曲面レンズ、液晶レンズ等の特性による。
すなわち本発明の液晶レンズを備えたカメラは、少なくとも液晶レンズがＯＮのときとＯＦＦの時とで異なる信号処理方式を選択するよう構成している。
また液晶レンズがＯＮのとき選択する信号処理方式においては、入力輝度レベルに対し出力輝度レベルが低くなるよう処理されている。
On the other hand, signal processing when the
That is, the camera equipped with the liquid crystal lens of the present invention is configured to select different signal processing methods at least when the liquid crystal lens is ON and when it is OFF.
In the signal processing method selected when the liquid crystal lens is ON, the output luminance level is processed to be lower than the input luminance level.
図７は信号処理方式の第２の実施例で、バーコードを正確に読み取る方策を施したものである。バーコード読み取りはマクロ撮影モードで行われるので、図７に示した信号処理方式はマクロ撮影モードで選択されるものである。
図７は図６と同様に、横軸は入力輝度を、縦軸は出力輝度を、横軸に示したＢｗはカメラが実際に認識出来る黒から白の幅を示しており、点線６６は入力輝度と出力輝度が等しい点を結んでいる。
図７に示した信号処理方式においては、入力輝度の閾値Ｂｔｈを設けており、該閾値Ｂｔｈよりも入力輝度が高い時は出力輝度は白レベルに近い太線７２とし、該閾値Ｂｔｈよりも入力輝度が低い時は出力輝度は黒レベルに近い太線７０となるよう処理している。
FIG. 7 shows a second embodiment of the signal processing system in which a measure for accurately reading a bar code is applied. Since the barcode reading is performed in the macro photographing mode, the signal processing method shown in FIG. 7 is selected in the macro photographing mode.
In FIG. 7, as in FIG. 6, the horizontal axis represents input luminance, the vertical axis represents output luminance, Bw shown on the horizontal axis represents the width from black to white that can be actually recognized by the camera, and the dotted line 66 represents input. The points where the luminance and output luminance are equal are connected.
In the signal processing method shown in FIG. 7, an input luminance threshold Bth is provided. When the input luminance is higher than the threshold Bth, the output luminance is a
このように画像信号を処理することにより、白と黒の２値で表されたバーコードを正確に読み取ることが出来る。この信号処理方式はバーコード読み取りモードで用いると特に効果がある。
バーコード読み取りモードにおいては液晶レンズ１０をＯＮにしてピントを近距離に合わせる。
また公知のエッジ強調機能を持たせることも有効である。
By processing the image signal in this way, it is possible to accurately read a barcode represented by binary values of white and black. This signal processing method is particularly effective when used in the barcode reading mode.
In the barcode reading mode, the
It is also effective to provide a known edge enhancement function.
さらに通常カラーで扱われる画像信号を白黒のみのモノクローム信号に変換することもバーコード読み取りの正確さを上昇させることに有効である。このような変換方式は前記信号処理方式の一つとして信号処理回路２４内に設けることができるのは勿論である。 Furthermore, it is also effective to increase the accuracy of barcode reading by converting an image signal handled in normal color into a monochrome signal of only black and white. Of course, such a conversion method can be provided in the signal processing circuit 24 as one of the signal processing methods.
近年バーコードが普及し、特にバーコードが２次元に展開されたＱＲコードが出現するに至って小型携帯機器用のカメラではバーコードを正確には読み取れない、特にＱＲコードは読み取りエラーが多いという問題があったが、図７で説明した信号処理方式を用いればそれらの問題を解決可能である。 In recent years, barcodes have become widespread, and in particular, QR codes in which barcodes are two-dimensionally developed have appeared. Barcodes cannot be read accurately with cameras for small portable devices. In particular, QR codes have many reading errors. However, these problems can be solved by using the signal processing method described in FIG.
以上本明細書の実施例では液晶レンズを用いる場合について説明したが、液晶レンズの代わりに液体レンズを用いても同様の効果を生じさせることが出来る。 In the embodiments of the present specification, the case where the liquid crystal lens is used has been described. However, the same effect can be obtained by using a liquid lens instead of the liquid crystal lens.
１８ 曲面レンズ
１０ 液晶レンズ
３０ 設定スイッチ
２４ 信号処理回路
２６ 画像記録レジスタ
２８ 表示モニタ
９８ 液晶レンズを備えたカメラ
３６，３８，４０，４２ 複数の信号処理方式
Ｂｔｈ 閾値
７２ 白レベルに近い輝度
７０ 黒レベルに近い輝度
18
Claims (8)
通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するスイッチと、
前記レンズを通して取り込んだ画像信号を処理する信号処理回路と、
該信号処理回路の出力を記録するレジスタと、
該レジスタの内容を表示する表示モニタとを有し、
前記設定スイッチによって通常撮影モードが設定されている時は前記液晶レンズもしくは液体レンズをＯＦＦ状態とし、
前記設定スイッチによってマクロ撮影モードが設定されている時は前記液晶レンズもしくは液体レンズをＯＮ状態とすることを特徴とする液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラ。 A curved lens and a liquid crystal lens or a liquid lens, at least one of which is a curved surface;
A switch for setting between normal shooting mode and macro shooting mode,
A signal processing circuit for processing an image signal captured through the lens;
A register for recording the output of the signal processing circuit;
A display monitor for displaying the contents of the register;
When the normal shooting mode is set by the setting switch, the liquid crystal lens or the liquid lens is turned off,
A camera having a liquid crystal lens or a liquid lens, wherein the liquid crystal lens or the liquid lens is turned on when a macro shooting mode is set by the setting switch.
前記設定スイッチが切り換えられた時は前記信号処理方式を選択し直すよう構成したことを特徴とする請求項１記載の液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラ。 The signal processing circuit is configured to be able to select a plurality of signal processing methods,
2. A camera having a liquid crystal lens or a liquid lens according to claim 1, wherein the signal processing method is selected again when the setting switch is switched.
少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズと液晶レンズもしくは液体レンズとの双方のレンズと、
通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するスイッチと、
前記レンズを通して取り込んだ画像信号を処理し、複数の信号処理方式を選択可能に構成された信号処理回路と、
該信号処理回路の出力を記録するレジスタと、
該レジスタの内容を表示する表示モニタとを有し、
バーコード読み取り時には、
前記設定スイッチをマクロ撮影モードに設定し、
前記信号処理方式は、入力輝度レベルに閾値が設けられており、該閾値よりも入力輝度が高い時は出力輝度は白レベルに近く、該閾値よりも入力輝度が低い時は出力輝度は黒レベルに近くなるよう処理される方式である
ことを特徴とする液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラ。 In a camera provided with a liquid crystal lens or a liquid lens, the camera includes:
A curved lens and a liquid crystal lens or a liquid lens, at least one of which is a curved surface;
A switch for setting between normal shooting mode and macro shooting mode,
A signal processing circuit configured to process an image signal captured through the lens and select a plurality of signal processing methods;
A register for recording the output of the signal processing circuit;
A display monitor for displaying the contents of the register;
When reading barcodes,
Set the setting switch to macro shooting mode,
In the signal processing method, a threshold is provided for the input luminance level. When the input luminance is higher than the threshold, the output luminance is close to the white level, and when the input luminance is lower than the threshold, the output luminance is the black level. A camera equipped with a liquid crystal lens or a liquid lens, wherein the camera is processed so as to be close to
ことを特徴とする請求項６記載の液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラ。 7. A camera having a liquid crystal lens or a liquid lens according to claim 6, wherein the signal processing system has an edge enhancement function.
少なくとも一方が曲面になっている曲面レンズと液晶レンズもしくは液体レンズとの双方のレンズと、
通常撮影モードかマクロ撮影モードかを設定するスイッチと、
前記レンズを通して取り込んだカラー画像信号を処理し、複数の信号処理方式を選択可能に構成された信号処理回路と、
該信号処理回路の出力を記録するレジスタと、
該レジスタの内容をカラー表示可能な表示モニタとを有し、
バーコード読み取り時には、
前記設定スイッチをマクロ撮影モードに設定し、
前記信号処理方式は、前記カラー画像信号をモノクローム信号に変換する方式である
ことを特徴とする液晶レンズもしくは液体レンズを備えたカメラ。 In a camera provided with a liquid crystal lens or a liquid lens, the camera includes:
A curved lens and a liquid crystal lens or a liquid lens, at least one of which is a curved surface;
A switch for setting between normal shooting mode and macro shooting mode,
A signal processing circuit configured to process a color image signal captured through the lens and select a plurality of signal processing methods;
A register for recording the output of the signal processing circuit;
A display monitor capable of color-displaying the contents of the register;
When reading barcodes,
Set the setting switch to macro shooting mode,
The camera having a liquid crystal lens or a liquid lens, wherein the signal processing method is a method of converting the color image signal into a monochrome signal.
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| JP2007210148A JP2009042675A (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Camera with liquid crystal lens or liquid lens |
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| JP (1) | JP2009042675A (en) |
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| US9246584B2 (en) | 2010-05-28 | 2016-01-26 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for providing communication using a terahertz link |
| US9338788B2 (en) | 2010-10-20 | 2016-05-10 | At&T Intellectual Property I, L.P. | Method and apparatus for providing beam steering of terahertz electromagnetic waves |
-
2007
- 2007-08-10 JP JP2007210148A patent/JP2009042675A/en active Pending
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