立体結像レンズモジュール
【課題】本発明は、コストが低く、体積が小さく、且つ便利に携帯することができる立体結像レンズモジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】立体結像レンズモジュールは、被写体の立体映像を結像することに用いられ、点光源及び２次元スキャン装置を含み、前記点光源からの光線は所定のパターンを形成し、且つ前記２次元スキャン装置の駆動によって、前記被写体をマトリックス形式にスキャンする点光源スキャン装置と、前記被写体に反射される光線を受けて結像することに用いられる映像感知モジュールと、前記映像感知モジュールからの映像情報を受信し、且つ前記映像情報をフーリエ変換して、前記被写体の深さ情報を獲得するデータ処理ユニットと、を備える。
【解決手段】立体結像レンズモジュールは、被写体の立体映像を結像することに用いられ、点光源及び２次元スキャン装置を含み、前記点光源からの光線は所定のパターンを形成し、且つ前記２次元スキャン装置の駆動によって、前記被写体をマトリックス形式にスキャンする点光源スキャン装置と、前記被写体に反射される光線を受けて結像することに用いられる映像感知モジュールと、前記映像感知モジュールからの映像情報を受信し、且つ前記映像情報をフーリエ変換して、前記被写体の深さ情報を獲得するデータ処理ユニットと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体結像レンズモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア技術の発展に伴って、デジタルカメラ及びビデオカメラは、広く応用されている。人々は、デジタルカメラ及びビデオカメラの小型化を追求するとともに、その映像に対して高い要求をするようになり、即ち２次元映像に満足せず、３次元の映像を見ることを望む。なお、携帯電話の普及に伴って、人々は携帯電話によって景物の３次元映像を随時撮影することを望む。
【０００３】
従来の立体結像システムは、２つのカメラによって、異なる角度から被写体を別々に撮影して２つの２次元の映像を獲得する。前記２つのカメラは、通常相対固定される。前記従来の立体結像システムは、被写体の２つの２次元映像を再び組合せてから、前記２つのカメラの位置関係によって、前記２次元の映像を３次元映像に合成する。しかし、前記立体結像システムは、レンズモジュール及び撮像素子を備える２つのカメラ本体を必要とするため、コストが高く、体積が大きく、且つ携帯には不便である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前記問題点を解決し、コストが低く、体積が小さく、且つ便利に携帯することができる立体結像レンズモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る立体結像レンズモジュールは、被写体の立体映像を結像することに用いられ、点光源及び２次元スキャン装置を含み、前記点光源からの光線は所定のパターンを形成し、且つ前記２次元スキャン装置の駆動によって、前記被写体をマトリックス形式にスキャンする点光源スキャン装置と、前記被写体に反射される光線を受けて結像することに用いられる映像感知モジュールと、前記映像感知モジュールからの映像情報を受信し、且つ前記映像情報をフーリエ変換して、前記被写体の深さ情報を獲得するデータ処理ユニットと、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の立体結像レンズモジュールは、１つの映像と１つの点光源スキャン装置とデータ処理ユニットとを備え、前記点光源スキャン装置は被写体をマトリックス形式にスキャンし、前記被写体はそれに投射された光線に対して空間変調して、結像光線の角度を変えて、前記感知モジュールは前記光線を結像し、前記データ処理ユニットはフーリエ変換によって前記被写体の深さ情報を取り出すことができるため、前記立体結像レンズモジュールは、コストが低く、体積が小さく、且つ便利に携帯することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る立体結像レンズモジュールの構造を示す図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る立体結像レンズモジュールの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１を参照すると、本発明の第一実施形態に係る立体結像レンズモジュール１０は、点光源スキャン装置１１と、映像感知モジュール１２と、データ処理ユニット１３と、を備える。
【００１０】
前記点光源スキャン装置１１は、点光源１１１と、コリメータレンズ１１２と、２次元駆動装置１１３と、を備える。前記点光源１１１からの光線は、前記コリメータレンズ１１２を透過してから、前記２次元駆動装置１１３の駆動によって、被写体１００をマトリックス形式にスキャンする。
【００１１】
前記２次元駆動装置１１３は、モーター１１３１及び平面鏡１１３２を備える。前記モーター１１３１の駆動によって、前記平面鏡１１３２を任意の角度に回転させる。前記点光源１１１は、赤外点光源であることができる。前記点光源１１１からの光線Ｌ１は、前記コリメータレンズ１１２に入射し、前記コリメータレンズ１１２から射出する光線Ｌ２は、前記平面鏡１１３２に投射し、前記平面鏡１１３２に反射されてなる光線Ｌ３は、前記被写体１００に投射する。
【００１２】
前記光線Ｌ３の形状は、円形、長方形、正方形又は内部に十字を含む円形などのような長さ及び幅を有する形状である。本実施形態において、前記光線Ｌ３の形状は、内部に十字を含む円形であり、十字は水平方向及び垂直方向の幅を示す。
【００１３】
前記平面鏡１１３２は、前記モーター１１３１の駆動によって回転されて、前記光線Ｌ３を前記被写体１００の異なる位置に投射し、前記異なる位置は、マトリックス形式に配列する。
【００１４】
前記映像感知モジュール１２は、映像感知ユニット１２１及びレンズモジュール１２２を備え、前記被写体１００に投射された光線Ｌ３は、前記被写体１００に反射されてから、前記レンズモジュール１２２で集められて前記映像感知ユニット１２１上に結像する。前記映像感知ユニット１２１は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ撮像素子である。
【００１５】
前記データ処理ユニット１３は、前記映像感知モジュール１２の映像情報を受けて、前記映像情報に対してフーリエ変換する。前記被写体１００は、それに投射された光線Ｌ３に対して空間変調して、前記光線Ｌ３の十字ストライプの形状を変えるため、フーリエ変換によって、前記被写体１００上の前記光線Ｌ３に対応する位置の空間情報、例えば、高さ、幅、又は深さ情報を取り出すことができる。
【００１６】
マトリックス形式に配列された各々の位置の情報を整合して、前記被写体１００の空間情報を獲得することができる。
【００１７】
図２を参照すると、本発明の第二実施形態に係る立体結像レンズモジュール２０は、点光源スキャン装置２１と、映像感知モジュール２２と、データ処理ユニット２３と、を備える。
【００１８】
前記点光源スキャン装置２１は、点光源２１１と、コリメータレンズ２１２と、モーター２１３と、マイクロミラーデバイスアレイ２１４と、を備える。前記点光源２１１は、前記第一実施形態に係る立体結像レンズモジュール１０の点光源１１１と同じであり、前記マイクロミラーデバイスアレイ２１４は、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ，ＤＭＤ）であることができる。
【００１９】
前記モーター２１３の駆動によって、前記点光源２１１を任意の角度に回転させ、前記点光源２１１からの光線Ｌ１’は、前記コリメータレンズ２１２に入射し、前記コリメータレンズ２１２から射出する光線Ｌ２’は、前記マイクロミラーデバイスアレイ２１４の異なるマイクロミラーデバイスに投射し、前記異なるマイクロミラーデバイスに反射されてなる光線Ｌ３’は、前記被写体１００の異なる位置に投射し、前記被写体１００の異なる位置は、マトリックス形式に配列する。
【００２０】
前記被写体１００に投射された光線Ｌ３’は、前記被写体１００に反射されてから、前記映像感知モジュール２２のレンズモジュール２２２で集められて映像感知ユニット２２１上に結像する。
【００２１】
前記被写体１００は、それに投射された光線Ｌ３’に対して空間変調して、前記光線Ｌ３’の十字ストライプの形状を変えるため、フーリエ変換によって、前記被写体１００上の前記光線Ｌ３’に対応する位置の空間情報、例えば、高さ、幅、又は深さ情報を取り出すことができる。
【００２２】
以上本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。
【符号の説明】
【００２３】
１０，２０ 立体結像レンズモジュール
１１，２１ 点光源スキャン装置
１２，２２ 映像感知モジュール
１３，２３ データ処理ユニット
１００ 被写体
１１１，２１１ 点光源
１１２，２１２ コリメータレンズ
１１３ ２次元駆動装置
１１３２ 平面鏡
１１３１、２１３ モーター １２１，２２１ 映像感知ユニット
１２２，２２２ レンズモジュール
２１４ マイクロミラーデバイスアレイ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体結像レンズモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチメディア技術の発展に伴って、デジタルカメラ及びビデオカメラは、広く応用されている。人々は、デジタルカメラ及びビデオカメラの小型化を追求するとともに、その映像に対して高い要求をするようになり、即ち２次元映像に満足せず、３次元の映像を見ることを望む。なお、携帯電話の普及に伴って、人々は携帯電話によって景物の３次元映像を随時撮影することを望む。
【０００３】
従来の立体結像システムは、２つのカメラによって、異なる角度から被写体を別々に撮影して２つの２次元の映像を獲得する。前記２つのカメラは、通常相対固定される。前記従来の立体結像システムは、被写体の２つの２次元映像を再び組合せてから、前記２つのカメラの位置関係によって、前記２次元の映像を３次元映像に合成する。しかし、前記立体結像システムは、レンズモジュール及び撮像素子を備える２つのカメラ本体を必要とするため、コストが高く、体積が大きく、且つ携帯には不便である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、前記問題点を解決し、コストが低く、体積が小さく、且つ便利に携帯することができる立体結像レンズモジュールを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る立体結像レンズモジュールは、被写体の立体映像を結像することに用いられ、点光源及び２次元スキャン装置を含み、前記点光源からの光線は所定のパターンを形成し、且つ前記２次元スキャン装置の駆動によって、前記被写体をマトリックス形式にスキャンする点光源スキャン装置と、前記被写体に反射される光線を受けて結像することに用いられる映像感知モジュールと、前記映像感知モジュールからの映像情報を受信し、且つ前記映像情報をフーリエ変換して、前記被写体の深さ情報を獲得するデータ処理ユニットと、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の立体結像レンズモジュールは、１つの映像と１つの点光源スキャン装置とデータ処理ユニットとを備え、前記点光源スキャン装置は被写体をマトリックス形式にスキャンし、前記被写体はそれに投射された光線に対して空間変調して、結像光線の角度を変えて、前記感知モジュールは前記光線を結像し、前記データ処理ユニットはフーリエ変換によって前記被写体の深さ情報を取り出すことができるため、前記立体結像レンズモジュールは、コストが低く、体積が小さく、且つ便利に携帯することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の第一実施形態に係る立体結像レンズモジュールの構造を示す図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係る立体結像レンズモジュールの構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
図１を参照すると、本発明の第一実施形態に係る立体結像レンズモジュール１０は、点光源スキャン装置１１と、映像感知モジュール１２と、データ処理ユニット１３と、を備える。
【００１０】
前記点光源スキャン装置１１は、点光源１１１と、コリメータレンズ１１２と、２次元駆動装置１１３と、を備える。前記点光源１１１からの光線は、前記コリメータレンズ１１２を透過してから、前記２次元駆動装置１１３の駆動によって、被写体１００をマトリックス形式にスキャンする。
【００１１】
前記２次元駆動装置１１３は、モーター１１３１及び平面鏡１１３２を備える。前記モーター１１３１の駆動によって、前記平面鏡１１３２を任意の角度に回転させる。前記点光源１１１は、赤外点光源であることができる。前記点光源１１１からの光線Ｌ１は、前記コリメータレンズ１１２に入射し、前記コリメータレンズ１１２から射出する光線Ｌ２は、前記平面鏡１１３２に投射し、前記平面鏡１１３２に反射されてなる光線Ｌ３は、前記被写体１００に投射する。
【００１２】
前記光線Ｌ３の形状は、円形、長方形、正方形又は内部に十字を含む円形などのような長さ及び幅を有する形状である。本実施形態において、前記光線Ｌ３の形状は、内部に十字を含む円形であり、十字は水平方向及び垂直方向の幅を示す。
【００１３】
前記平面鏡１１３２は、前記モーター１１３１の駆動によって回転されて、前記光線Ｌ３を前記被写体１００の異なる位置に投射し、前記異なる位置は、マトリックス形式に配列する。
【００１４】
前記映像感知モジュール１２は、映像感知ユニット１２１及びレンズモジュール１２２を備え、前記被写体１００に投射された光線Ｌ３は、前記被写体１００に反射されてから、前記レンズモジュール１２２で集められて前記映像感知ユニット１２１上に結像する。前記映像感知ユニット１２１は、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ撮像素子である。
【００１５】
前記データ処理ユニット１３は、前記映像感知モジュール１２の映像情報を受けて、前記映像情報に対してフーリエ変換する。前記被写体１００は、それに投射された光線Ｌ３に対して空間変調して、前記光線Ｌ３の十字ストライプの形状を変えるため、フーリエ変換によって、前記被写体１００上の前記光線Ｌ３に対応する位置の空間情報、例えば、高さ、幅、又は深さ情報を取り出すことができる。
【００１６】
マトリックス形式に配列された各々の位置の情報を整合して、前記被写体１００の空間情報を獲得することができる。
【００１７】
図２を参照すると、本発明の第二実施形態に係る立体結像レンズモジュール２０は、点光源スキャン装置２１と、映像感知モジュール２２と、データ処理ユニット２３と、を備える。
【００１８】
前記点光源スキャン装置２１は、点光源２１１と、コリメータレンズ２１２と、モーター２１３と、マイクロミラーデバイスアレイ２１４と、を備える。前記点光源２１１は、前記第一実施形態に係る立体結像レンズモジュール１０の点光源１１１と同じであり、前記マイクロミラーデバイスアレイ２１４は、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ，ＤＭＤ）であることができる。
【００１９】
前記モーター２１３の駆動によって、前記点光源２１１を任意の角度に回転させ、前記点光源２１１からの光線Ｌ１’は、前記コリメータレンズ２１２に入射し、前記コリメータレンズ２１２から射出する光線Ｌ２’は、前記マイクロミラーデバイスアレイ２１４の異なるマイクロミラーデバイスに投射し、前記異なるマイクロミラーデバイスに反射されてなる光線Ｌ３’は、前記被写体１００の異なる位置に投射し、前記被写体１００の異なる位置は、マトリックス形式に配列する。
【００２０】
前記被写体１００に投射された光線Ｌ３’は、前記被写体１００に反射されてから、前記映像感知モジュール２２のレンズモジュール２２２で集められて映像感知ユニット２２１上に結像する。
【００２１】
前記被写体１００は、それに投射された光線Ｌ３’に対して空間変調して、前記光線Ｌ３’の十字ストライプの形状を変えるため、フーリエ変換によって、前記被写体１００上の前記光線Ｌ３’に対応する位置の空間情報、例えば、高さ、幅、又は深さ情報を取り出すことができる。
【００２２】
以上本発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることは勿論であって、本発明の保護範囲は、以下の特許請求の範囲から決まる。
【符号の説明】
【００２３】
１０，２０ 立体結像レンズモジュール
１１，２１ 点光源スキャン装置
１２，２２ 映像感知モジュール
１３，２３ データ処理ユニット
１００ 被写体
１１１，２１１ 点光源
１１２，２１２ コリメータレンズ
１１３ ２次元駆動装置
１１３２ 平面鏡
１１３１、２１３ モーター １２１，２２１ 映像感知ユニット
１２２，２２２ レンズモジュール
２１４ マイクロミラーデバイスアレイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の立体映像を結像することに用いられる立体結像レンズモジュールであって、
点光源及び２次元スキャン装置を含み、前記点光源からの光線は所定のパターンを形成し、且つ前記２次元スキャン装置の駆動によって、前記被写体をマトリックス形式にスキャンする点光源スキャン装置と、
前記被写体に反射される光線を受けて結像することに用いられる映像感知モジュールと、
前記映像感知モジュールからの映像情報を受信し、且つ前記映像情報をフーリエ変換して、前記被写体の深さ情報を獲得するデータ処理ユニットと、
を備えることを特徴とする立体結像レンズモジュール。
【請求項２】
前記点光源は、赤外点光源であることを特徴とする請求項１に記載の立体結像レンズモジュール。
【請求項３】
前記２次元スキャン装置は、モーター及び平面鏡を備え、前記モーターは、前記平面鏡を駆動して回転させ、前記赤外点光源からの赤外光は、前記平面鏡に反射されてから前記被写体に投射することを特徴とする請求項２に記載の立体結像レンズモジュール。
【請求項４】
前記２次元スキャン装置は、モーター及びマイクロミラーデバイスアレイを備え、前記モーターは、前記赤外点光源を駆動して回転させて、前記赤外点光源からの赤外光は、前記マイクロミラーデバイスアレイの異なるマイクロミラーデバイスに投射し、前記マイクロミラーデバイスに反射された前記赤外光は、前記被写体に投射することを特徴とする請求項２に記載の立体結像レンズモジュール。
【請求項５】
前記映像感知モジュールは、映像感知ユニット及びレンズモジュールを備え、前記被写体に反射された光線は、前記レンズモジュールで集められて前記映像感知ユニット上に結像することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の立体結像レンズモジュール。
【請求項１】
被写体の立体映像を結像することに用いられる立体結像レンズモジュールであって、
点光源及び２次元スキャン装置を含み、前記点光源からの光線は所定のパターンを形成し、且つ前記２次元スキャン装置の駆動によって、前記被写体をマトリックス形式にスキャンする点光源スキャン装置と、
前記被写体に反射される光線を受けて結像することに用いられる映像感知モジュールと、
前記映像感知モジュールからの映像情報を受信し、且つ前記映像情報をフーリエ変換して、前記被写体の深さ情報を獲得するデータ処理ユニットと、
を備えることを特徴とする立体結像レンズモジュール。
【請求項２】
前記点光源は、赤外点光源であることを特徴とする請求項１に記載の立体結像レンズモジュール。
【請求項３】
前記２次元スキャン装置は、モーター及び平面鏡を備え、前記モーターは、前記平面鏡を駆動して回転させ、前記赤外点光源からの赤外光は、前記平面鏡に反射されてから前記被写体に投射することを特徴とする請求項２に記載の立体結像レンズモジュール。
【請求項４】
前記２次元スキャン装置は、モーター及びマイクロミラーデバイスアレイを備え、前記モーターは、前記赤外点光源を駆動して回転させて、前記赤外点光源からの赤外光は、前記マイクロミラーデバイスアレイの異なるマイクロミラーデバイスに投射し、前記マイクロミラーデバイスに反射された前記赤外光は、前記被写体に投射することを特徴とする請求項２に記載の立体結像レンズモジュール。
【請求項５】
前記映像感知モジュールは、映像感知ユニット及びレンズモジュールを備え、前記被写体に反射された光線は、前記レンズモジュールで集められて前記映像感知ユニット上に結像することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の立体結像レンズモジュール。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−７７９８（Ｐ２０１１−７７９８Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６２０１（Ｐ２０１０−１４６２０１）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（５０００８０５４６）鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（５０００８０５４６）鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
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