摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种摄像装置，改善使用光栅图案拍摄被拍摄体的图像的摄像装置的拍摄图像的画质。摄像装置包括：将由受光面接收到的光转换为图像信号并将其输出的图像传感器；相位调制元件，其靠近所述受光面设置，具有由排列成同心圆状的多个环带构成的光栅图案，对从所述光栅图案透射而向所述受光面的方向去的光的相位进行调制；和对从所述图像传感器输出的所述图像信号进行图像处理的图像处理部。所述相位调制元件与所述图像传感器的间隔设定成，使得在来自点光源的光入射了的情况下的、同心圆状的光栅图案的投影像的亮部的半值宽度相对于1个周期的宽度的占空比在0.5以下，其中所述点光源位于所述光栅图案的同心圆的轴向上的被拍摄体的距离的位置。

【技术实现步骤摘要】
摄像装置
本专利技术涉及摄像装置，特别涉及对其小型化和薄型化有效的技术。
技术介绍
智能手机等终端中搭载的摄像机、和逐步变得需要360°传感的车载摄像机需要薄型化。关于这一点，专利文献1公开了不使用透镜而是在图像传感器前配置同心圆状的光栅图案，对于来自被拍摄体的光产生的光栅图案的投影像叠加另一个光栅像从而得到摩尔纹，通过图像处理从该摩尔纹像得到被拍摄体的拍摄图像这样的摄像装置。另外，专利文献1公开了为了改善因为使用通过印刷等方法形成的浓淡的光栅图案而产生的光量损失，以不遮挡光的方式用柱面透镜形成光栅图案。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2016/203573号
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在专利文献1中，光栅图案的投影像需要能够赋予正弦波状的光强度分布的程度的聚光，所以存在光栅图案的投影像的调制度因为大量点光源产生的投影像的重叠而降低、再现图像的S/N比降低的问题。另外，要为了将再现图像拍摄得较大而延长有效焦距时，需要增大光栅图案与图像传感器的距离。此时，要得到图像传感器的像素节距的2倍程度的足够细的摩尔纹时，也需要延长柱面透镜的焦距。但是，相对于柱面透镜的环带宽度，其焦距变长时，存在与透镜的聚光作用相比环带宽度引起的衍射的影响更大、聚光作用消失的问题。本专利技术鉴于上述问题，目的在于改善使用光栅图案来拍摄被拍摄体的图像的摄像装置的拍摄图像的画质。用于解决课题的技术方案本申请包括多个解决上述课题的至少一部分的技术方案，举其一例，如下所述。本专利技术的一个方式是一种摄像装置，包括：将由受光面接收到的光转换为图像信号并将其输出的图像传感器；相位调制元件，其靠近所述受光面设置，具有由排列成同心圆状的多个环带构成的光栅图案，对从所述光栅图案透射而向所述受光面的方向去的光的相位进行调制；和对从所述图像传感器输出的所述图像信号进行图像处理的图像处理部，所述相位调制元件与所述图像传感器的间隔设定成，使得在来自点光源的光入射了的情况下的、同心圆状的光栅图案的投影像的亮部的半值宽度相对于1个周期的宽度的占空比在0.5以下，其中所述点光源位于所述光栅图案的同心圆的轴向上的被拍摄体的距离的位置。专利技术效果根据本专利技术，能够改善使用光栅图案来拍摄被拍摄体的图像的摄像装置的拍摄图像的画质。上述以外的课题、结构和效果将通过以下实施方式的说明而说明。附图说明图1是表示第一实施方式的摄像装置的结构例的图。图2是说明高次谐波成分与占空比的关系的图。图3是说明图像传感器上的透射光强度分布的示意图。图4是说明将不同的同心圆图案重叠时摩尔纹的生成的图。图5是说明将相同的同心圆图案重叠时摩尔纹的生成的图。图6是表示第二实施方式的摄像装置的结构例的图。图7是说明第三实施方式的同心圆图案的例子的图。图8是说明同心圆图案的各同心圆的节距的例子的图。具体实施方式在以下实施方式中，为了方便而在必要时分多节或实施方式进行说明，但除了特别声明的情况之外，它们并非相互无关的，而是处于一方是另一方的一部分或全部的变形例、详细、补足说明等的关系。另外，以下实施方式中，提及要素的数量等(包括个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别声明的情况和原理上明显限定于特定数量等情况之外，都不限定于该特定数量，可以是特定数量以上或以下。进而，以下实施方式中，关于其构成要素(也包括要素步骤等)，除了特别声明的情况和原理上明显认为必需等情况之外都非必需。同样，以下实施方式中，提及构成要素等的形状、位置关系等时，除了特别声明的情况和原理上明显认为并非如此等情况之外，都包括实质上与该形状等近似或类似的形状等。这一点对于上述数值和范围也是同样的。另外，在用于说明实施方式的全部图中，对同一部件原则上附加同一符号，省略其反复的说明。以下用附图说明本专利技术的各实施方式。[第一实施方式]图1是表示第一实施方式的摄像装置101的结构例的图。摄像装置101是不使用通常的摄像机所具备的用于成像的摄像镜头的、取得外界物体的图像的摄像装置。摄像装置101具备相位调制元件102、图像传感器103和图像处理电路109(相当于本专利技术的“图像处理部”)。摄像装置101通过相位调制元件102用图像传感器103接收来自被拍摄体T的光，用图像处理电路109对从图像传感器103输出的图像信号进行图像处理，由此得到被拍摄体T的拍摄图像，对显示器112等输出装置输出。摄像装置101也可以包括显示器112等输出装置。相位调制元件102与图像传感器103的受光面接近地配置。在相位调制元件102中形成有同心圆状的光栅图案。从该光栅图案透射的来自被拍摄体T的光，光的相位被该光栅图案调制，作为同心圆状的投影像在图像传感器103的受光面上显现。图像传感器103具有排列成面状的多个受光元件，将接收的光图像(投影像)转换为电信号即图像信号，对图像处理电路109输出。图像传感器103例如能够由使用了CCD(ChargeCoupledDevice：电荷耦合器件)或CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)等元件的图像传感器构成。图像处理电路109对于来自图像传感器103的输出图像，乘以同心圆状的光栅图案，由此生成摩尔纹图像。另外，图像处理电路109对生成的摩尔纹图像进行傅立叶变换运算，取其绝对值，由此得到拍摄图像。图像处理电路109将生成的拍摄图像对显示器112输出。对于上述摄像装置101的结构和原理进行详细说明。相位调制元件102以形成同心圆状的光栅图案的方式，由排列成同心圆状的多个圆环状(环带状)柱面透镜104构成。圆环状柱面透镜104的半径方向的曲率，形成为能够使来自位于规定的被拍摄体T的距离的点光源的入射光105以在环带宽度的范围内在图像传感器103的受光面106上形成圆环状亮线107(亮部)的方式聚光的曲率。从中心起第n个圆环状柱面透镜104的中心的半径位置，被设为(c：常数，φi：相位，φi＝i/M，i＝0,1,…,M-1，M：相位分割数)。但是，本实施方式是不进行用于降低噪声的多个相位检测的例子，所以M＝1，φi＝0。另外，在被最内侧的圆环状柱面透镜104包围的相位调制元件102的中央的圆形区域，n＝0，不是由柱面透镜而是由球面透镜构成。光通过这样的相位调制元件102时，形成圆环状(环带状)的亮部和暗部交替地以同心圆状出现的光栅图案的投影像。此处，相位调制元件102与图像传感器103之间的距离108，可以不一定与圆环状柱面透镜104的焦距一致。根据情况，圆环状亮线107的宽度也可以必要以上地过度变窄。于是，本实施方式中，距离108被调整为在来自置于同心圆图案的轴向的被拍摄体T的距离的点光源的光入射的情况下，圆环状亮线107的半值宽度w相对于该圆环状亮线107附近的环带宽度P在0.5以下。半值宽度w是圆环状亮线107的半径方向的光强度分布的半值宽度。环带宽度P是某一圆环状亮线107与其相邻的圆环状亮线107的半径方向的中心间的距离，可以认为是同心圆图案的投影像的1个周期的宽度。另外，也可以认为距离108被调整为在满足该占空比的范围的精度下圆环状柱面透镜104合焦。以设定这样的占空比的方式调整距离108时，投影像的半径方向的光的强度分布成为与包括实际的节距P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，其特征在于，包括：将由受光面接收到的光转换为图像信号并将其输出的图像传感器；相位调制元件，其靠近所述受光面设置，具有由排列成同心圆状的多个环带构成的光栅图案，对从所述光栅图案透射而向所述受光面的方向去的光的相位进行调制；和对从所述图像传感器输出的所述图像信号进行图像处理的图像处理部，所述相位调制元件与所述图像传感器的间隔设定成，使得在来自点光源的光入射了的情况下的、同心圆状的光栅图案的投影像的亮部的半值宽度相对于1个周期的宽度的占空比在0.5以下，其中所述点光源位于所述光栅图案的同心圆的轴向上的被拍摄体的距离的位置。

【技术特征摘要】
2017.05.12 JP 2017-0954291.一种摄像装置，其特征在于，包括：将由受光面接收到的光转换为图像信号并将其输出的图像传感器；相位调制元件，其靠近所述受光面设置，具有由排列成同心圆状的多个环带构成的光栅图案，对从所述光栅图案透射而向所述受光面的方向去的光的相位进行调制；和对从所述图像传感器输出的所述图像信号进行图像处理的图像处理部，所述相位调制元件与所述图像传感器的间隔设定成，使得在来自点光源的光入射了的情况下的、同心圆状的光栅图案的投影像的亮部的半值宽度相对于1个周期的宽度的占空比在0.5以下，其中所述点光源位于所述光栅图案的同心圆的轴向上的被拍摄体的距离的位置。2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于：由所述摄像装置拍摄的拍摄图像的直径或一边的大小除以能够分辨的2个点像的像素间隔而得到的直径或一边的分辨点数，设定为所述相位调制元件的大小除以所述相位调制元件的最外周...

【专利技术属性】
技术研发人员：岛野健，中村悠介，田岛和幸，佐尾真侑，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP