拍摄装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供拍摄装置，其具备：多个微透镜，其在成像光学系统的焦点面附近二维状地配置；拍摄元件，其由元件群与上述微透镜分别对应地二维状地配置而成，上述元件群包含经由上述微透镜接受通过上述成像光学系统的来自被摄体的光束并输出图像信号的多个光电变换元件；和合成部，其为了生成与上述成像光学系统的任意成像面中的多个成像区域对应的合成图像数据，根据按每个上述成像区域来特定输出用于生成上述合成图像数据的上述图像信号的上述光电变换元件的位置的信息，合成从上述多个光电变换元件输出的上述图像信号。

【技术实现步骤摘要】
拍摄装置本申请是于2011年6月3日提交的申请号为201180016772.9、名称为“拍摄装置”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及生成合成图像的拍摄装置。
技术介绍
传统，已知有与一个微透镜对应具备多个拍摄像素，将一次摄影取得的图像数据在摄影后合成，生成任意焦点位置的图像的拍摄装置(例如，专利文献1、2及非专利文献1)。专利文献1：日本特开2007-4471号公报专利文献2：US2007/0252047号公报非专利文献1：LightFieldPhotographywithaHandheldPlenopticcamera,StanfordtechreportCTSR2005-02
技术实现思路
但是，存在生成的图像成为与微透镜排列数相同的分辨率，生成的图像的分辨率比拍摄像素排列密度显著降低的问题。而且，存在合成图像生成时运算处理非常繁琐的问题。根据本专利技术第1方式，拍摄装置具备：多个微透镜，其在成像光学系统的焦点面附近二维状地配置；拍摄元件，其由元件群与上述微透镜分别对应地二维状地配置而成，上述元件群包含经由上述微透镜接受通过上述成像光学系统的来自被摄体的光束并输出图像信号的多个光电变换元件；和合成部，其为了生成与上述成像光学系统的任意成像面中的多个成像区域对应的合成图像数据，根据按每个上述成像区域来特定输出用于生成上述合成图像数据的上述图像信号的上述光电变换元件的位置的信息，合成从上述多个光电变换元件输出的上述图像信号。根据本专利技术第2方式，优选的是，第1方式的拍摄装置中，上述多个成像区域设置与上述微透镜相同的数量以上，上述成像区域的各自的配置间隔与多个上述微透镜的各自的配置间隔具有比例关系。根据本专利技术第3方式，优选的是，第1或第2方式的拍摄装置中，按每个上述成像区域来特定输出用于生成上述合成图像数据的上述图像信号的上述光电变换元件的位置的信息，包括按每个上述成像区域来特定输出用于生成上述合成图像数据的上述图像信号的上述光电变换元件的位置的表。根据本专利技术第4方式，优选的是，第3方式的拍摄装置中，具备按每个上述任意成像面作成上述表的作成部。根据本专利技术第5方式，优选的是，第3或第4方式的拍摄装置中，上述表，按每个上述成像区域，以上述微透镜的伪光轴为基准，将上述光电变换元件的配置位置标准化，以与上述成像区域对应的上述微透镜为基准，相对地特定与上述光电变换元件的配置位置对应的上述微透镜的配置位置。根据本专利技术第6方式，优选的是，第3至第5方式的拍摄装置中，上述表，通过表示以上述成像区域为基准，以将上述微透镜的焦点距离除以合成图像数据的光圈值(光阑值)后的值为直径的区域所包含的上述光电变换元件的配置位置与上述多个微透镜中的哪一个上述微透镜对应，来特定上述光电变换元件的位置。根据本专利技术第7方式，优选的是，第1至第6方式的拍摄装置中，上述多个微透镜的各个在与上述摄影光学系统的光轴正交的平面上具有六角形形状，上述多个微透镜二维状地蜂窝排列。根据本专利技术第8方式，优选的是，第7方式的拍摄装置中，具备将上述合成部生成的上述合成图像数据的水平方向和垂直方向的比率变换为1的变换单元。根据本专利技术，按每个任意成像面作成特定用于生成多个成像区域的各个的合成图像数据的光电变换元件的位置的表，根据表生成合成图像数据，因此可以高速生成分辨率高的合成图像数据。附图说明图1是本专利技术实施方式的数字拍摄机的构成的说明图。图2是微透镜和拍摄元件的配置的一例示图。图3是实施方式中的微透镜和基点像素的位置关系的说明图。图4是合成图像的生成原理的说明图。图5是用于生成合成图像的积分(累计)区域和拍摄像素的关系的示图。图6是输出用于对基点信号积分的图像信号的拍摄像素的位置关系的一例示图。图7是环带和微透镜的关系的一例示图。图8是基点像素从微透镜的伪光轴偏心时的积分区域的示图。图9是变形例中的微透镜的形状和基点像素的说明图。图10是从光点发出的光束由拍摄像素的受光面截取的光截面的说明图。图11是微透镜和光截面的关系的说明图。图12是微透镜和光截面的关系的说明图。图13是在基点微透镜展开了区域分割时的光截面的说明图。图14是光点相对于基点微透镜的伪光轴偏心时的分割区域的说明图。具体实施方式本实施方式的数字拍摄机(数字相机)利用经由微透镜阵列摄影取得的图像信号具有深度信息等波面信息的情况，通过数值处理，生成具有用户期望的景深和焦点位置的图像数据。经由拍摄透镜入射的被摄体光束在微透镜阵列附近成像。此时，根据被摄体位置，光束成像的位置在拍摄透镜的光轴方向上不同，而且被摄体若为三维物体，则被摄体光束不在同一平面上成像。本实施方式的数字拍摄机生成用户期望的在光轴方向的成像位置再现成像的被摄体的像的图像。而且，本实施方式的数字拍摄机构成为可生成具有比微透镜阵列所包含的微透镜数目更大分辨率的合成图像，作为上述图像。即，与一个微透镜对应，输出成为合成图像的各像素的图像信号的拍摄像素(基点像素)设置多个。并且，数字拍摄机为了形成与用户选择对应的焦点位置的合成图像，向从基点像素输出的图像信号累加从周边配置的拍摄像素输出的图像信号，生成与合成图像的1像素量的成像区域相当的合成图像信号，作成焦点位置可变的合成图像。以下，详细说明。图1是实施方式的数字拍摄机的构成图。数字拍摄机1构成为，具有拍摄透镜L1的交换透镜2可拆装。数字拍摄机1具备拍摄单元100、控制电路101、A/D变换电路102、存储器103、操作部108、显示器109、LCD驱动电路110及存储卡接口111。拍摄单元100具备多个微透镜120二维状排列的微透镜阵列12及拍摄元件13。另外，以下说明中，Z轴设定成与拍摄透镜L1的光轴平行，在与Z轴正交的平面内，X轴和Y轴设定成相互正交的方向。拍摄透镜L1包括多个光学透镜群，使来自被摄体的光束在其焦点面附近成像。另外，为了便于说明，图1用一块透镜代表表示了拍摄透镜L1。在拍摄透镜L1的焦点面附近，顺序配置微透镜阵列12和拍摄元件13。拍摄元件13包括具有多个光电变换元件的CCD和/或CMOS图像传感器。拍摄元件13拍摄在拍摄面上成像的被摄体像，由控制电路101控制，将与被摄体像相应的光电变换信号(图像信号)向A/D变换电路102输出。另外，拍摄单元100详细说明将后述。A/D变换电路102是对拍摄元件13输出的图像信号进行模拟处理后变换为数字图像信号的电路。控制电路101由CPU和/或存储器等周边电路构成。控制电路101根据控制程序，用从构成数字拍摄机1的各部输入的信号，进行预定运算，对数字拍摄机1的各部送出控制信号，控制摄影工作。另外，如后述，控制电路101根据响应光圈值输入按钮108a操作而从操作部108输入的操作信号，确定由用户选择的合成图像的光圈值。如后述，控制电路101根据响应焦点位置输入按钮108b操作而从操作部108输入的操作信号，确定合成图像的焦点位置。控制电路101功能上具备表生成部105、图像积分(累计)部106及图像标准化部107。表生成部105用根据光圈值输入按钮108a的操作而确定的合成图像的光圈值，作成合成像素所属表。图像积分部106用根据焦点位置输入按钮108b的操作而确定的合成图像的焦点位置和由表生成部105作成的合成像素所属表，从图像信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拍摄装置，其特征在于，具备：多个微透镜，其在成像光学系统的焦点面附近二维状地配置；拍摄元件，其由元件群与上述微透镜分别对应地二维状地配置而成，上述元件群包含经由上述微透镜接受通过上述成像光学系统的来自被摄体的光束并输出图像信号的多个光电变换元件；和合成部，其为了生成与上述成像光学系统的任意成像面中的多个成像区域对应的合成图像数据，根据按每个上述成像区域来特定输出用于生成上述合成图像数据的上述图像信号的上述光电变换元件的位置的信息，合成从上述多个光电变换元件输出的上述图像信号。

【技术特征摘要】
2010.06.03 JP 2010-1278251.一种拍摄装置，其特征在于，具备：多个微透镜，其在成像光学系统的焦点面附近二维状地配置；拍摄元件，其由元件群与上述微透镜分别对应地二维状地配置而成，上述元件群包含经由上述微透镜接受通过上述成像光学系统的来自被摄体的光束并输出图像信号的多个光电变换元件；和合成部，其为了生成与上述成像光学系统的任意成像面中的多个成像区域对应的合成图像数据，根据按每个上述成像区域来特定输出用于生成上述合成图像数据的上述图像信号的上述光电变换元件的位置的信息，合成从上述多个光电变换元件输出的上述图像信号。2.根据权利要求1所述的拍摄装置，其特征在于，上述多个成像区域设置与上述微透镜相同的数量以上，上述成像区域的各自的配置间隔与多个上述微透镜的各自的配置间隔具有比例关系。3.根据权利要求1或2所述的拍摄装置，其特征在于，按每个上述成像区域来特定输出用于生成上述合成图像数据的上述图像信号的上述光电变换元件的位置的信息，包括按每个上述成像区域来特定输出用于生成上述合成...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩根透，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：日本,JP