CN114097214B - 图像传感器 - Google Patents
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Abstract
图像传感器的主体模块具备:屈光力控制单元,其通过调整对镜头模块内的液体透镜的施加电压来控制液体透镜的屈光力;识别处理单元,其用于分析来自拍摄模块内的拍摄元件的图像数据,在从通过屈光力控制单元变更对液体透镜的施加电压起到经过设定时间为止的期间不进行图像数据的分析;以及调整单元,其从镜头模块内的存储器、拍摄模块内的存储器分别读出表示镜头模块的规格或种类的第一信息、表示拍摄元件的规格或种类的第二信息,基于读出的2个信息,将设定时间调整为与镜头模块和拍摄元件的组合对应的时间。
Description
技术领域
本发明涉及通过将包含液体透镜的镜头模块和拍摄模块安装于主体模块而构成的图像传感器。
背景技术
已知有通过拍摄被检查物的图像并分析拍摄图像来进行被检查物的检查、计测的小型的传感器装置。以往,作为这样的传感器装置(以下,表述为图像传感器),一般是通过机械地变更几个透镜的光轴方向位置来调整焦点的传感器装置,但也开发了通过液体透镜来调整焦点的图像传感器(例如,参照专利文献1)。此外,液体透镜是指封入透镜保持件内的传导性的水溶液与非传导性的油的边界面的形状因施加电压而变化从而屈光力发生变化的光学构件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2017/0090076号说明书
发明内容
发明所要解决的课题
如果使用液体透镜,则不需要透镜的移动机构,因此能够使光学系统紧凑。另外,图像传感器所要求的性能(视场角、拍摄图像的像素数等)根据用户而不同。因此,考虑在图像传感器的光学系统中采用液体透镜的基础上,将图像传感器的光学系统、拍摄元件分别模块化,在用户侧能够自由地选择所使用的光学系统和拍摄元件。
另外,在使用了液体透镜的图像传感器中,如果通过调整对液体透镜的施加电压,而变化为由包含液体透镜的光学系统会聚的光的弥散圆直径为像素间距以下的屈光力,则能够得到合焦的图像,但在变更了对液体透镜施加的电压之后,到变化为由包含液体透镜的光学系统会聚的光的弥散圆直径变为像素间距以下的屈光力为止,需要一定程度的时间。因此,在图像传感器的光学系统中采用液体透镜的情况下,需要构成为在变更了对液体透镜施加的电压后经过规定时间后再进行摄影处理。然而,在改变施加到液体透镜的电压之后弥散圆直径的改变的方式根据所选择的镜头模块而不同,并且像素间距根据所选择的拍摄模块而不同,因此从改变施加到液体透镜的电压到合焦为止的时间根据模块的组合而不同。因此,若对镜头模块和拍摄模块的全部组合应用一样的待机时间,则会产生在合焦前进行拍摄而得到模糊的图像、或者在合焦后过长地待机的问题。
具体而言,考虑构成为将对于某个镜头模块(以下称为基准镜头模块)和某个拍摄元件(以下称为基准拍摄元件)的组合而言适当的待机时间(以下称为既定待机时间)应用于全部组合的模块构造的图像传感器。在这样构成的图像传感器中,在选择了施加电压变更时的响应性比基准镜头模块差的镜头模块和像素间距比基准拍摄元件小的拍摄元件的组合的情况下,从施加电压到合焦为止的时间比既定待机时间长,所以摄影图像成为精度低的模糊的图像。另外,在选择了施加电压变更时的响应性比基准镜头模块好的镜头模块和像素间距比基准拍摄元件大的拍摄元件的组合的情况下,从施加电压到合焦为止的时间比既定待机时间短,所以从施加电压到拍摄为止过长地待机。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的在于提供一种能够将变更对液体透镜施加的施加电压后的等待时间调整为适合于安装于主体模块的镜头模块与拍摄模块的组合的时间的图像传感器。
用于解决课题的手段
本发明的一个观点的图像传感器是镜头模块和拍摄模块安装于主体模块而成的图像传感器,所述主体模块具备:屈光力控制单元,其通过调整对所述镜头模块内的液体透镜的施加电压来控制所述液体透镜的屈光力;识别处理单元,其通过分析来自所述拍摄模块内的拍摄元件的图像数据来识别与被摄体相关的规定种类的信息,在从通过所述屈光力控制单元变更对所述液体透镜的施加电压起到经过设定时间为止的期间,所述识别处理单元不进行所述图像数据的分析;以及调整单元,其从所述镜头模块内的存储器、所述拍摄模块内的存储器分别读出表示所述镜头模块的规格或种类的第一信息、表示所述拍摄元件的规格或种类的第二信息,基于读出的所述第一信息以及所述第二信息,将所述设定时间调整为与所述镜头模块和所述拍摄元件的组合对应的时间。
即,该图像传感器用的镜头模块、拍摄模块分别具备存储有表示本镜头模块的规格或种类的第一信息的存储器、存储有表示本拍摄模块内的拍摄元件的规格或种类的第二信息的存储器。并且,图像传感器的主体模块具有调整单元,该调整单元根据从各模块的存储器读出的第一和第二信息,将设定时间调整为与镜头模块和拍摄元件的组合对应的时间。因此,在该图像传感器中,对液体透镜的施加电压变更后的等待时间(“设定时间”)被调整为适合安装于主体模块的镜头模块与拍摄模块的组合的时间。
存储在镜头模块内的存储器中的、表示镜头模块的规格或种类的第一信息只要是能够根据该信息确定镜头模块内的液体透镜的规格或种类的信息即可。另外,存储在拍摄模块内的存储器中的、表示拍摄元件的规格或种类的第二信息也只要是能够根据该信息确定拍摄元件的规格或种类的信息即可。因此,也可以采用表示镜头模块的类型的镜头模块类型信息作为第一信息,采用表示拍摄模块的类型的拍摄模块类型信息作为第二信息。
另外,作为第一信息,也可以采用表示对液体透镜施加电压后的弥散圆直径的时间变化的弥散圆直径信息,作为第二信息,也可以采用表示拍摄元件的像素间距的像素间距信息。在采用弥散圆直径信息作为第一信息的情况下,调整单元也可以基于取得的弥散圆直径信息以及像素间距信息,来确定使得弥散圆直径成为上述像素间距信息所表示的像素间距以下的、施加电压后的经过时间,并基于确定出的经过时间来调整上述设定时间。另外,弥散圆直径信息也可以是表示对上述液体透镜施加电压后的弥散圆直径的时间变化的关系式的1个以上的系数。
作为调整单元,也可以采用如下单元:通过向外部装置发送包含所述第一信息和所述第二信息的规定请求,从所述外部装置取得应用作所述设定时间的推荐时间,将所述设定时间调整为所取得的推荐时间。另外,也可以是,在主体模块中设置有存储部,该存储部针对所述第一信息和所述第二信息的多个组合分别存储有应用作所述设定时间的推荐时间,在此基础上,作为调整单元,采用从所述存储部读出与所述第一信息和所述第二信息的组合对应的推荐时间,将所述设定时间调整为读出的推荐时间的单元。
发明效果
根据本发明,能够提供一种图像传感器,其能够将对液体透镜施加的施加电压变更后的等待时间调整为适合于安装于主体模块的镜头模块与拍摄模块的组合的时间。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的图像传感器的结构的说明图。
图2是第一实施方式的图像传感器的控制部所执行的识别处理的流程图。
图3是第一实施方式的图像传感器的控制部所执行的调整处理的流程图。
图4是待机时间表的结构例的说明图。
图5是用于说明对液体透镜施加电压后的经过时间与弥散圆直径的关系的曲线图。
图6是本发明的第二实施方式的图像传感器的结构的说明图。
图7是第二实施方式的图像传感器的控制部所执行的调整处理的流程图。
图8是用于说明第一、第二实施方式的图像传感器的变形例的图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
《第一实施方式》
图1表示本发明的第一实施方式的图像传感器1的结构的说明图。
如图所示,本实施方式的图像传感器1是通过对主体模块10安装多个镜头模块(LM)20中的任意方和多个拍摄模块(CM)30中的任意方而构成的装置。另外,图像传感器1是与信息处理装置50连接而使用的装置。另外,信息处理装置50是指安装有用于利用图像传感器1的程序的计算机。信息处理装置50通常连接有多台图像传感器1。
拍摄模块30是具备CMOS图像传感器、CCD图像传感器等拍摄元件31(在本实施方式中为黑白图像传感器)的模块。作为能够安装于主体模块10的拍摄模块30,准备有拍摄元件31的规格(像素间距、像素数等)不同的多个拍摄模块30。在各拍摄模块30内设置有串行EEPROM等非易失性存储器33,在各拍摄模块30的非易失性存储器33中存储有表示本拍摄模块30的类型的拍摄模块类型信息(以下称为CM类型信息)。
镜头模块20是具备包含液体透镜22的光学系统(组合镜头)21的模块。作为镜头模块20,准备有光学系统21的规格(光学系统21内的液体透镜22的种类等)不同的多个镜头模块20。在各镜头模块20内设置有串行EEPROM等非易失性存储器23,在各镜头模块20的非易失性存储器23中存储有表示本镜头模块20的类型的镜头模块类型信息(以下称为LM类型信息)。
主体模块10是构成为能够安装镜头模块20和拍摄模块30的模块,具有控制部11和存储部12。
控制部11是执行屈光力控制处理、时间经过监视处理、识别处理以及调整处理(详情后述)的单元。该控制部11例如由产生对液体透镜22的施加电压的驱动器IC、微控制器等构成。
存储部12是用于存储各种信息的存储装置。存储部12由控制部11作为工作区域使用的RAM和闪存等非易失性存储器构成,在存储部12的非易失性存储器中存储有待机时间表15(详细情况后述)。
以下,依次对控制部11执行的屈光力控制处理、时间经过监视处理、识别处理以及调整处理进行说明。
屈光力控制处理是通过调整对液体透镜22的施加电压来控制液体透镜22的屈光力的处理。控制部11在从信息处理装置50提供了设置距离的变更指示的情况下执行该屈光力控制处理。此外,设置距离是指从光学系统21的末端到被检查物的距离。另外,在屈光力控制处理时,控制部11根据由变更指示所指定的设置距离(变更后的设置距离),求出应施加于液体透镜22的电压,并将所求出的电压施加于液体透镜22。
时间经过监视处理是在执行屈光力控制处理时(即,变更对液体透镜22的施加电压时)控制部11开始的处理。在该时间经过监视处理时,控制部11首先将待机完成标志(用途后述)的值设为“1”。然后,控制部11开始测量施加电压变更后的经过时间,在经过时间成为设定待机时间时,将待机完成标志的值变更为“0”,然后结束时间经过监视处理。在此,设定待机时间是指通过调整处理来决定其值的、时间经过监视处理以及识别处理的参数。关于设定待机时间的详细情况,与调整处理的详细情况一起在后面进行说明。
识别处理是在从信息处理装置50提供了规定的指示的情况下由控制部11执行的、图2所示的步骤的处理。
即,由于被提供了规定的指示,因此开始了该识别处理的控制部11首先判断待机完成标志的值是否为“0”(步骤S101)。在待机完成标志的值为“0”的情况下(步骤S101;是),控制部11控制拍摄元件31以输出图像数据(步骤S102)。接着,控制部11对来自拍摄元件31的图像数据进行分析,将分析结果发送到信息处理装置50(步骤S103)。在该步骤S103中控制部11进行的分析的目的在于,对印刷在被检查物上的字符串进行识别、对粘贴在被检查物上的标签的位置进行检测等。然后,结束了步骤S103的处理的控制部11结束该识别处理(图2)。
另外,控制部11在待机完成标志的值不是“0”的情况下(步骤S101;否),在步骤S101中待机至待机完成标志的值成为“0”。然后,控制部11在待机完成标志的值成为“0”时(步骤S101;是),开始步骤S102以后的处理。
根据已经说明的时间经过监视处理的内容可知,待机完成标志的值未成为“0”(为“1”)仅在从变更对液体透镜22的施加电压起到经过设定待机时间为止的期间。因此,在识别处理(图2)中,进行图像数据的分析(步骤S103)是在从变更对液体透镜22的施加电压起至少经过了设定待机时间之后。
调整处理是为了将上述的设定待机时间调整为适合于安装于主体模块10的镜头模块20与拍摄模块30的组合的时间而在图像传感器1的电源接通时由控制部11执行的处理。
以下,使用图3以及图4对调整处理的内容进行说明。图3是调整处理的流程图,图4是待机时间表15的结构例的说明图。另外,在以下的说明中,将LM类型信息为LM-X(X=A、B)的镜头模块20标记为LM20X,将CM类型信息为CM-Y(Y=A~D)的拍摄模块30标记为CM30Y。
如图3所示,在调整处理时,控制部11首先从安装于主体模块10的各模块的非易失性存储器23、33读出LM类型信息、CM类型信息(步骤S201)。接下来,控制单元11从待机时间表15读出与所读出的LM类型信息和CM类型信息对应的待机时间(步骤S202)。然后,控制部11在进行将读出的待机时间存储为设定待机时间的处理(步骤S203)之后,结束该调整处理。
待机时间表15(图4)是针对LM类型信息(“LM-A”等)和CM类型信息(“CM-A”等)的各组合存储了待机时间(“50ms”等)的表。
在该待机时间表15中,与LM-X以及CM-Y对应地存储的待机时间是在使用了LM20X以及CM30Y的图像传感器1中,在对液体透镜22的施加电压变更后,到光学系统21的弥散圆直径与CM30Y内的拍摄元件31的像素间距一致为止所需的时间。而且,如上所述,调整处理是从待机时间表15读出与安装于主体模块10的各模块的LM类型信息以及CM类型信息对应的待机时间,并存储为设定待机时间的处理。因此,在图像传感器1中,设定待机时间被调整为适合于安装于主体模块10的镜头模块20与拍摄模块30的组合的时间。
以下,对通过上述步骤能够将设定待机时间调整为适合于安装于主体模块10的镜头模块20与拍摄模块30的组合的时间的理由进行说明。
当变更施加给液体透镜22的电压时,液体透镜22的屈光力逐渐接近目标屈光力(与变更后的施加电压相应的屈光力)。因此,如图5中曲线60所示,包括液体透镜22的光学系统21的弥散圆直径随着电压施加后的时间经过而变小。另外,曲线60与LM20A的光学系统21相关。此外,在图5中,PY(Y=A至D)是CM30Y内的图像传感器31的像素间距。
根据曲线60可知,LM20A的光学系统21内的液体透镜22在大约200ms屈光力稳定(成为目标屈光力),但也存在到屈光力稳定为止需要更长的时间的液体透镜22。如果将能够安装于主体模块10的全部LM20的光学系统21内的液体透镜22的屈光力稳定的时间(以下,表述为最大响应时间)设为设定待机时间,则无论安装于主体模块10的LM20、CM30的组合如何,都能够得到合焦的图像数据。因此,如果将最大响应时间作为设定待机时间,则能够防止未合焦的图像数据成为控制部11的分析对象而得到错误的分析结果。但是,即使在经过最大响应时间之前,如果弥散圆直径成为拍摄元件31的像素间距以下,则也能够得到合焦的图像数据。
具体而言,考虑如下情况:在主体模块10安装有LM20A和具备像素间距为PA的拍摄元件31的CM30A,在变更对液体透镜22的施加电压时,LM20A内的光学系统21的弥散圆直径如曲线60那样随时间变化。在这种情况下,如图5所示,光学系统21的弥散圆直径与PA一致所需的时间为50ms。因此,在施加电压变更后,如果等待50ms,则能够得到与等待更长时间的情况相同精度的图像数据。而且,待机时间越短,伴随施加电压的变更的1次测定所需的时间越短,因此根据上述步骤,能够将设定待机时间调整为适合于安装于主体模块10的镜头模块20与拍摄模块30的组合的时间。
《第二实施方式》
图6表示本发明的第二实施方式的图像传感器2的结构。
以下,以与第一实施方式的图像传感器1(图1)不同的部分为中心对该图像传感器2的结构及动作进行说明。
图像传感器2与图像传感器1同样,是通过在主体模块10上安装镜头模块20和拍摄模块30而构成的装置。图像传感器2用的镜头模块20、拍摄模块30分别具有与图像传感器1用的镜头模块20、拍摄模块30相同的硬件结构。但是,在图像传感器2用的镜头模块20的非易失性存储器23中,不是存储LM类型信息,而是存储有弥散圆直径信息。另外,在图像传感器2用的拍摄模块30的非易失性存储器33中,不存储CM类型信息,而存储有像素间距信息。
存储在某个镜头模块20内的非易失性存储器23中的弥散圆直径信息是表示该镜头模块20内的光学系统21的、对液体透镜22施加电压后的弥散圆直径的时间变化的信息。作为该弥散圆直径信息,能够使用对表示弥散圆直径与经过时间的关系的曲线(参照图5中的曲线60)进行近似的近似函数的各系数、该曲线上的多个点的坐标(弥散圆直径与经过时间)。
另外,某个拍摄模块30内的非易失性存储器33中存储的像素间距信息是表示该拍摄模块30内的拍摄元件31的像素间距的信息。作为该像素间距信息,能够使用拍摄元件31的像素间距本身、与像素间距相对应的值。
图像传感器2用的主体模块10也是具有与图像传感器1用的主体模块10相同的硬件结构的模块。但是,在图像传感器2用的主体模块10的存储部12中没有存储待机时间表15。而且,图像传感器2用的主体模块10的控制部11(以下,表述为第二控制部11)是对图像传感器1用的主体模块10的控制部11进行变形,以代替上述的调整处理(图3)而进行图7所示的步骤的调整处理。
即,第二控制部11在图像传感器2的电源接通时,开始调整处理(图7)。然后,开始了调整处理的第二控制部11首先从安装于主体模块10的各模块的非易失性存储器23、33读出弥散圆直径信息、像素间距信息(步骤S301)。接着,第二控制部11基于读出的2个信息,计算弥散圆直径与像素间距信息所示的像素间距(以下称为关注像素间距)一致的经过时间(步骤S302)。在该步骤S302中,进行与弥散圆直径信息的结构(数据结构)对应的内容的处理。具体而言,在弥散圆直径信息是对表示弥散圆直径与经过时间的关系的曲线进行近似的近似函数的各系数的情况下,在步骤S302中,进行通过将关注像素间距代入将各系数的值设为弥散圆直径信息中的值的近似函数来计算上述经过时间的处理。另外,在弥散圆直径信息是表示弥散圆直径与经过时间的关系的曲线上的多个点的坐标(弥散圆直径与经过时间)的情况下,进行通过插值来计算上述经过时间的处理。
然后,结束了步骤S302的处理的第二控制部11进行将计算出的经过时间存储为设定待机时间的处理(步骤S303),然后结束该调整处理。
根据以上的说明可知,本实施方式的图像传感器2也能够将设定待机时间调整为在对液体透镜22的施加电压变更后光学系统21的弥散圆直径与拍摄元件31的像素间距一致为止所需的时间。而且,该时间是能够得到合焦的图像数据的最短的时间,因此若采用本实施方式的图像传感器2的结构,则能够将设定待机时间调整为适合于安装于主体模块10的镜头模块20与拍摄模块30的组合的时间。
另外,在图像传感器1中,在追加新类型的镜头模块20和/或拍摄模块30时,需要更新主体模块10内的待机时间表15的内容,但如果采用本实施方式的图像传感器2的结构,则能够不对主体模块10施加任何变更地追加新类型的镜头模块20和/或拍摄模块30。
《变形例》
上述的各实施方式的图像传感器能够进行各种变形。例如,上述各实施方式的图像传感器1、2的拍摄元件31是黑白图像传感器,但作为拍摄元件31,也可以采用彩色图像传感器。另外,作为拍摄元件31,在采用拜耳排列(RGB)的单板式彩色图像传感器的情况下,作为像素间距,只要采用对实际的像素间距乘以固定的系数A(A>1)而得到的值即可。也可以将图像传感器2变形为用户能够指定对图像数据所要求的精度的图像传感器。图像传感器2向这样的图像传感器的变形例如能够通过将步骤S302的处理变更为基于读出的2个信息来计算弥散圆直径与由用户指定的精度所对应的长度一致的经过时间的处理来实现。
也可以是,在将用于检测与被检查物之间的距离的距离传感器搭载于镜头模块20的基础上,将图像传感器1、2的控制部11变形为进行根据由距离传感器检测出的距离求出对液体透镜22的施加电压并将求出的施加电压施加于液体透镜22的屈光力控制处理的单元。另外,也可以将图像传感器1、2的控制部11变形为进行如下的屈光力控制处理的单元:根据由设置于被检查物的制造线附近的与图像传感器1、2不同的场所的距离传感器检测出的距离来求出对液体透镜22的施加电压,并将所求出的施加电压施加于液体透镜22。
也可以是,在使待机时间表15(图4)保持于信息处理装置50等外部装置的基础上,将图像传感器1的控制部11变形为通过将包含从非易失性存储器23、33读出的LM类型信息及CM类型信息的规定请求发送至所述外部装置而取得待机时间的单元。也可以将图像传感器2的控制部11变形为通过发送从非易失性存储器23、33读出的信息以及包含类型信息的规定的请求来使外部装置计算待机时间(经过时间)的单元。
也可以将屈光力控制处理变形为对液体透镜22施加由信息处理装置50(或其他装置)指定的施加电压的处理。另外,也可以将屈光力控制处理变形为如下处理:根据由信息处理装置50(或者其他装置)指定的屈光力,求出应施加于液体透镜22的电压,将所求出的电压施加于液体透镜22。也可以将图像传感器1、2的控制部11变形为如下单元:在被提供了伴随设置距离、施加电压或屈光力的指定的测定指示时,判断是否需要变更施加电压,在需要变更施加电压的情况下,在进行屈光力控制处理和等待经过设定待机时间的处理之后,进行步骤S102、S103的处理。也可以将图像传感器1、2的控制部11变形为如下单元:在被提供了伴随设置距离、施加电压或屈光力的指定的测定指示的情况下,在进行屈光力控制处理和等待经过设定待机时间的处理之后,进行步骤S102、S103的处理,在被提供了不伴随设置距离、施加电压或屈光力的指定的测定指示的情况下,立即进行步骤S102、S103的处理。
也可以将图像传感器1、2的控制部11变形为始终进行取入图像数据并发送给信息处理装置50的处理的单元。也可以将镜头模块20变形为具备被摄体照明用的光源(LED等)的模块。另外,如图8示意性所示,也可以将主体模块10变形为还能够安装具备被摄体照明用的光源的照明模块40的模块。
“到此为止以黑白的图像传感器为例进行了说明,但也可以应用于彩色的图像传感器。例如,在拜耳排列(RGB)的单板式彩色图像传感器中,也可以通过对实际的像素间距乘以固定的系数A(A>1)来设定像素间距P。”
《附记》
一种图像传感器(1、2),是镜头模块(20)和拍摄模块(30)安装于主体模块(10)而成的,所述图像传感器(1、2)的特征在于,
所述主体模块(10)具备:
屈光力控制单元(11),其通过调整对所述镜头模块(20)内的液体透镜(22)的施加电压来控制所述液体透镜(22)的屈光力;
识别处理单元(11),其通过对来自所述拍摄模块(30)内的拍摄元件(31)的图像数据进行分析来识别与被摄体有关的规定种类的信息,在从由所述屈光力控制单元(11)变更对所述液体透镜(22)的施加电压起到经过设定时间为止的期间,所述识别处理单元(11)不进行所述图像数据的分析;以及
调整单元(11),从所述镜头模块(20)内的存储器(23)、所述拍摄模块(30)内的存储器(33)分别读出表示所述镜头模块(20)的规格或种类的第一信息、表示所述拍摄元件(31)的规格或种类的第二信息,根据读出的所述第一信息和所述第二信息,将所述设定时间调整为与所述镜头模块(20)和所述拍摄元件(31)的组合对应的时间。
标号说明
1、2:图像传感器;10:主体模块;11:控制部;12:存储部;15:待机时间表;20:镜头模块;21:光学系统;22:液体透镜;23,33:非易失性存储器;30:拍摄模块;31:拍摄元件;40:照明模块;50:信息处理装置。
Claims (3)
1.一种图像传感器,其是镜头模块和拍摄模块安装于主体模块而成的,所述图像传感器的特征在于,
所述主体模块具备:
屈光力控制单元,其通过调整对所述镜头模块内的液体透镜的施加电压来控制所述液体透镜的屈光力;
识别处理单元,其通过对来自所述拍摄模块内的拍摄元件的图像数据进行分析来识别与被摄体相关的规定种类的信息,在从由所述屈光力控制单元变更对所述液体透镜的施加电压起到经过设定时间为止的期间,所述识别处理单元不进行所述图像数据的分析;以及
调整单元,其从所述镜头模块内的存储器读出表示对所述液体透镜施加电压后的弥散圆直径的时间变化的弥散圆直径信息,从所述拍摄模块内的存储器读出表示所述拍摄元件的像素间距的像素间距信息,根据读出的所述弥散圆直径信息和所述像素间距信息,将所述设定时间调整为与所述镜头模块和所述拍摄元件的组合对应的时间。
2.根据权利要求1所述的图像传感器,其特征在于,
所述调整单元基于所取得的所述弥散圆直径信息以及所述像素间距信息,确定使得弥散圆直径成为所述像素间距信息所表示的像素间距以下的、电压施加后的经过时间,基于所确定的经过时间来调整所述设定时间。
3.根据权利要求1或2所述的图像传感器,其特征在于,
所述弥散圆直径信息是表示对所述液体透镜施加电压后的弥散圆直径的时间变化的关系式的1个以上的系数。
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
CN103364921A (zh) * | 2012-03-29 | 2013-10-23 | 奥林巴斯映像株式会社 | 焦点调节装置和照相机系统 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7233351B1 (en) | 2001-02-23 | 2007-06-19 | Nextengine, Inc. | Method for high resolution incremental imaging |
JP2005223766A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Canon Inc | 撮像装置及びその制御方法 |
JP2006135588A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Fuji Photo Film Co Ltd | アダプタ装置、およびカメラユニット |
JP4750626B2 (ja) | 2006-05-31 | 2011-08-17 | シチズンホールディングス株式会社 | 自動合焦点装置 |
CN102150063A (zh) * | 2008-08-12 | 2011-08-10 | Opto电子有限公司 | 具有温度补偿的聚焦时间的液体透镜 |
JP4402163B1 (ja) | 2009-04-06 | 2010-01-20 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 液体レンズ光学体及び光学的情報読取装置 |
JP2010286740A (ja) * | 2009-06-12 | 2010-12-24 | Optoelectronics Co Ltd | 光学的情報読取装置 |
JP5637995B2 (ja) | 2009-10-30 | 2014-12-10 | 株式会社オプトエレクトロニクス | 光学的情報読取装置 |
JP5293716B2 (ja) * | 2010-09-30 | 2013-09-18 | 株式会社ニコン | 交換レンズ、カメラボディおよびカメラシステム |
JP5882593B2 (ja) * | 2011-03-14 | 2016-03-09 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
JP2015118231A (ja) * | 2013-12-18 | 2015-06-25 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
US9575221B2 (en) | 2013-12-31 | 2017-02-21 | Cognex Corporation | Systems and methods reduce temperature induced drift effects on a liquid lens |
JP5794336B2 (ja) * | 2014-03-27 | 2015-10-14 | カシオ計算機株式会社 | 画像処理装置及びプログラム |
TWI518305B (zh) * | 2014-04-21 | 2016-01-21 | 齊發光電股份有限公司 | 影像擷取方法 |
-
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103364921A (zh) * | 2012-03-29 | 2013-10-23 | 奥林巴斯映像株式会社 | 焦点调节装置和照相机系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US11825192B2 (en) | 2023-11-21 |
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JP2020181136A (ja) | 2020-11-05 |
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EP3952284A1 (en) | 2022-02-09 |
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