滤波器控制装置、滤波器控制方法及成像装置制造方法及图纸

本滤波器控制装置配置有滤波器控制单元，滤波器控制单元控制成像装置中的光学低通滤波器的低通特性，并且该滤波器控制单元根据成像范围的变化改变该光学低通滤波器的低通特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】滤波器控制装置、滤波器控制方法及成像装置
本公开涉及一种适合用于拍摄静止图像或运动图像的成像装置(相机)的滤波器控制装置和滤波器控制方法及成像装置。
技术介绍
为了避免由成像期间的采样导致的混叠引起的错误信号，数码相机一般包括光学低通滤波器(OLPF)(参考专利文献1和2)。引文列表专利文献专利文献1：日本未经审查专利申请公开号2013-156379专利文献2：日本未经审查专利申请公开号2013-190603
技术实现思路
典型的光学低通滤波器只被允许具有一种在设计时便确定的低通特性，且设计成在与成像元件的像素间距对应的频率附近将MTF设置为0。然而，在对象与相机之间的相对位置或角度在曝光期间因例如用户的手部运动或摇摄操作而改变的情况下，对应于这种变化会发生图像模糊(运动)，从而改变待记录图像的MTF特性。这种由图像模糊导致的MTF变化表现出低通特性，低通特性会减小高频下的MTF，如与光学低通滤波器一样。因此，在发生图像模糊的情况下，光学低通滤波器以及图像模糊会使低通效应加倍，这可使产生的低通效应在某些情况下超出必需。在这种情况下，图像清晰度的降低超过必需，导致图像质量降低。此外，已知了在光路中插入与不插入光学低通滤波器之间进行机械切换的一项技术。然而，在该方法中，仅两种状态适用，即具有低通效应的状态和不具有低通效应的状态，且该方法很难充分解决图像模糊的问题，导致MTF根据情况连续变化。此外，由于在拍摄运动图像期间不断地进行记录，因此在拍摄图像期间图像模糊发生变化的情况下，不允许切换光学低通滤波器，因此该方法很难解决上述问题。相比之下，已知了一项允许不断改变低通效应的可变光学低通滤波器的技术。已知了这样一项技术，该技术通过使用这种可变光学低通滤波器改变具有不同像素间距的多种情况(例如静止图像拍摄、运动图像拍摄以及实时取景)中的每种情况的低通效应来优化多种情况中的每种情况的低通特性。然而，并未针对上述由图像模糊导致的MTF变化采取任何措施。因此，在发生图像模糊使低通效应加倍的情况下，会发生由MTF过度减小而导致的图像质量降低。因此，理想的是提供一种使得可以实现高质量图像的滤波器控制装置和滤波器控制方法及成像元件。根据本公开的实施方案的滤波器控制装置包括滤波器控制器，滤波器控制器根据图像拍摄范围的变化进行控制以使安装在成像装置内的光学低通滤波器的低通特性发生变化。根据本公开的实施方案的滤波器控制方法包括根据图像拍摄范围的变化进行控制以使安装在成像装置内的光学低通滤波器的低通特性发生变化。根据本公开的实施方案的成像装置包括：光学低通滤波器；和滤波器控制器，其根据图像拍摄范围的变化进行控制以使光学低通滤波器的低通特性发生变化。在根据本公开的实施方案的滤波器控制装置、滤波器控制方法或成像装置中，当图像拍摄范围发生变化时，根据图像拍摄范围的变化来改变光学低通滤波器的低通特性。根据所述根据本公开的实施方案的滤波器控制装置、滤波器控制方法或成像装置，根据图像拍摄范围的变化来改变光学低通滤波器的低通特性，这使得可以实现高质量图像。应注意，此处描述的效应是非限制性，因此可以是本公开描述的效应中的一个或多个。附图说明图1是图示包括根据本公开的实施方案的滤波器控制装置的相机(成像装置)的配置实例的框图。图2是图示处理原始数据的外部装置的配置实例的框图。图3是可变光学低通滤波器的配置实例的剖面图。图4是图3中图示的可变光学低通滤波器的低通效应为0％的状态的实例的图示。图5是图3中图示的可变光学低通滤波器的低通效应为100％的状态的实例的图示。图6是图3中图示的可变光学低通滤波器的低通效应为50％的状态的实例的图示。图7是图示由施加于图3中图示的可变光学低通滤波器的电压引起的MTF特性变化的实例的特性图。图8是图示在成像透镜与图3中图示的可变光学低通滤波器结合的的情况下由施加的电压引起的MTF特性变化的实例的特性图。图9是图示典型光学低通滤波器的MTF特性的实例的特性图。图10是图示相机的整个控制流的实例的流程图。图11是图示静止图像拍摄过程中的控制流的实例的流程图。图12是估算图像模糊(运动)的实例和与此对应的点扩散函数(PSF)的实例的图示。图13是图示由图像模糊导致的MTF特性的实例的特性图。图14是图示视觉系统的MTF特性和可变低通滤波器的MTF特性的实例的特性图。图15是图示视觉系统的MTF特性以及在图像发生4-μm运动的情况下的MTF特性的实例的特性图。图16是图示视觉系统的MTF特性以及在根据4-μm图像运动改变可变光学低通滤波器的低通效应的情况下的MTF特性的实例的特性图。图17是通过变焦产生图像运动的实例的图示。图18是通过变焦产生图像运动的另一个实例的图示。图19是图示运动图像拍摄过程中的控制流的实例的流程图。图20是可变光学低通滤波器的另一个配置实例的剖面图。具体实施方式以下将参考附图详细描述本公开的示例性实施方案。应指出，将按以下顺序进行描述。<1.配置>[1.1相机(成像装置)的配置实例](图1)[1.2处理原始数据的外部装置的配置实例](图2)[1.3可变光学低通滤波器的配置和原理](图3至图6)[1.4可变光学低通滤波器的MTF特性](图7至图9)<2.操作>[2.1相机的整个控制操作](图10)[2.2静止图像拍摄过程](图11以及图12至图18)[2.3运动图像拍摄过程](图19)<3.效应><4.其它实施方案><1.配置>[1.1相机(成像装置)的配置实例]图1是图示包括根据本公开的实施方案的滤波器控制装置的相机(成像装置)100的配置实例的框图。相机100包括成像光学系统1、透镜控制器4、可变光学低通滤波器控制器(OLPF控制器)5、成像元件6和图像处理器7。相机100还包括显示面板11、记录介质12、控制微型计算机13、垂直运动速度-间距旋转角速度检测器15、水平运动速度-横摆旋转角速度检测器16和操作部分20。成像光学系统1包括成像透镜1A和可变光学低通滤波器(可变OLPF)30。成像透镜1A适于在成像元件6上形成对象的光学图像。成像透镜1A包括多个透镜，且通过移动一个或多个透镜使得能够进行光学聚焦调整和变焦调整。可变光学低通滤波器30可内置在成像光学系统1中，或可由用户作为可更换滤波器安装。透镜控制器4适于驱动成像透镜内的一个或多个透镜以进行光学变焦放大、聚焦调整以及其它调整。成像元件6适于通过光电转换将通过成像透镜1A和可变光学低通滤波器30在光接收表面上形成的对象图像转换成电信号以产生图像数据。成像元件6可由例如CCD(电荷耦合装置)或CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器配置而成。图像处理器7适于对从成像元件6读取的图像数据进行图像处理。图像处理的非限制性实例可包括白平衡、去马赛克、灰度转换、颜色转换和降低噪声。图像处理器7适于进行以下处理，例如将图像数据转换成适于在显示面板11上显示的显示数据，以及将图像数据转换成适于记录于记录介质12上的数据。图像处理器7可进一步通过图像处理进行电子变焦处理，其中改变了所拍摄图像的放大率(放大或缩小)。在图像处理器7将图像缩小的情况下，图像处理器7进行像素抽取处理。在图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滤波器控制装置，包括滤波器控制器，所述滤波器控制器根据图像拍摄范围的变化进行控制以使安装在成像装置内的光学低通滤波器的低通特性发生变化。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.08 JP 2014-1401511.一种滤波器控制装置，包括滤波器控制器，所述滤波器控制器根据图像拍摄范围的变化进行控制以使安装在成像装置内的光学低通滤波器的低通特性发生变化。2.根据权利要求1所述的滤波器控制装置，其中当所述图像拍摄范围改变时，所述滤波器控制器将所述光学低通滤波器的低通特性设定成弱于所述图像拍摄范围未改变时的低通特性。3.根据权利要求1所述的滤波器控制装置，其中所述图像拍摄范围的变化是由对象与所述成像装置之间的相对位置和角度之一或二者的变化导致的图像运动。4.根据权利要求1所述的滤波器控制装置，其中基于对象与所述成像装置之间的相对位置和角度的变化量、所述成像装置中的成像透镜的焦距、所述成像透镜的聚焦扩展量以及曝光时间确定由所述图像拍摄范围的变化引起的变化量。5.根据权利要求1所述的滤波器控制装置，其中所述图像拍摄范围的变化是由变焦导致的图像倍率的变化。6.根据权利要求1所述的滤波器控制装置，其中所述图像拍摄范围的变化是由手动使所述成像装置运动或摇摄操作导致的图像运动。7.根据权利要求1所述的滤波器控制装置，其中所述滤波器控制器基于所述图像拍摄范围的变化量预测MTF特性的变化量并改变所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：水口淳，竹尾明，勝田恭敏，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP