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，通过使透射光栅基板的光线的入射角度的检测容易化而得到能够实现摄像装置的高功能化的摄像装置。能够使用以下摄像装置来实现，该摄像装置的特征在于，具备：图像传感器，其将取入到阵列状地排列在摄像面上的多个像素中的光学图像变换为图像信号而输出；调制器，其设置于上述图像传感器的受光面，对光的强度进行调制；图像存储部，其暂时保存从上述图像传感器输出的图像信号；以及信号处理部，其进行从上述图像存储部输出的图像信号的图像处理，上述调制器具有由多个同心圆构成的第一光栅图形，上述信号处理部通过以由多个同心圆构成的虚拟的第二光栅图形对从上述图像存储部输出的图像信号进行调制来生成莫尔条纹图像，并根据聚焦位置变更上述第二光栅图形的同心圆的大小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置
本专利技术涉及一种摄像装置，特别是涉及一种对摄像装置的高功能化有效的技术。
技术介绍
搭载于智能手机等的数字照相机、车载照相机等需要薄型化、高功能化。作为这种数字照相机的薄型化技术，例如存在一种不使用透镜而得到物体图像的技术(例如参照专利文献1)。在该技术中，在图像传感器上粘贴特殊的衍射光栅基板，从透射过衍射光栅基板的光在图像传感器上产生的投影图形中通过逆问题来求出入射光的入射角，由此得到外界物体的图像。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2014/0253781号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的课题在上述专利文献1中，在粘贴于图像传感器的基板上表面上形成的衍射光栅的图形成为涡旋状等特殊的光栅图形。而且，从由该图像传感器受光的投影图形，通过求解用于再生图像的逆问题来得到物体的图像，但是存在求解该逆问题时的运算变得复杂的问题。另外，数字照相机、车载照相机要求高功能的传感，但是专利文献1的技术并没有考虑高功能化。本专利技术的目的在于，提供一种使用了简单的运算的能够实现摄像装置的高功能化的技术。用于解决课题的手段例如通过权利要求所记载的专利技术来解决上述课题。专利技术效果根据本专利技术，能够实现拍摄后的聚焦调整(重调焦距)、自动聚焦、测距这种高功能的摄像装置。附图说明图1是表示基本实施例的图。图2是表示基本实施例的调制器的图。图3是表示基本实施例的调制器的图。图4是表示根据基本实施例来拍摄外界的物体的样子的图。图5是表示基本实施例的图像处理部的处理流程的图。图6是说明基于倾斜入射平行光的从光栅基板表面向背面的投影图像产生面内偏离的情况的图。图7是说明光栅基板两面的光栅的轴对齐的情况下的莫尔条纹的生成和频谱的示意图。图8是将表面光栅与背面光栅的轴偏离地配置的情况下的示意图。图9是说明将光栅基板两面的光栅偏离地配置的情况下的莫尔条纹的生成和频谱的示意图。图10是表示光栅图形的实施例的图。图11是表示光栅图形的实施例的图。图12是说明来自构成物体的各点的光相对于传感器形成的角的图。图13是表示拍摄物体的情况下的空间频谱的图。图14是表示在物体处于无限距离的情况下表面侧光栅图形被投影的情况的图。图15是表示在物体处于无限距离的情况下生成的莫尔条纹的示例的图。图16是表示在物体处于有限距离的情况下表面侧光栅图形被放大的情况的图。图17是表示在物体处于有限距离的情况下生成的莫尔条纹的示例的图。图18是表示在物体处于有限距离的情况下校正了背面侧光栅图形的莫尔条纹的示例的图。图19是表示通过图像处理来实现背面侧光栅图形的实施例的图。图20是表示通过图像处理来实现背面侧光栅图形的实施例的调制器的图。图21是表示通过图像处理来实现背面侧光栅图形的实施例的图像处理部的处理流程的图。图22是表示实现重调焦距的实施例的图。图23是表示实现重调焦距的实施例的图像处理部的处理流程的图。图24是表示实现自动聚焦的实施例的图。图25是表示实现自动聚焦的实施例的聚焦位置计算部的处理流程的图。图26是表示实现自动聚焦的实施例的对比度计算区域的图。图27是表示实现自动聚焦的实施例的最佳聚焦位置的图。图28是表示实现测距的实施例的图。图29是表示实现测距的实施例的距离计测部的处理流程的图。图30是表示实现测距的实施例的对比度计算区域的图。图31是表示实现测距的实施例的最佳聚焦位置的图。图32是表示实现测距的实施例的对比度计算区域的图。图33是表示光栅图形的实施例的图。图34是表示实现一维方向的测距的实施例的调制器和传感器的结构的图。图35是表示实现一维方向的测距的实施例的调制器和传感器的结构的图。图36是表示实现一维方向的测距的实施例的调制器和传感器的结构的图。图37是表示将处理进行分割的方法的实施例的图。图38是表示将处理进行分割的方法的实施例的图。图39是表示将图像数据容量压缩的实施例的图像压缩部的处理流程的图。具体实施方式在以下实施方式中，为了方便起见，在必要时分割成多个部分或者实施方式而进行说明，但是除了特别明确示出的情况以外，它们并非是相互无关的部分，一个为另一个的一部分或者全部的变形例、详细、补充说明等关系。另外，在以下实施方式中，在提及要素的数量等(包括个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别明确示出的情况和原理上显然限定为特定数量的情况等以外，并不限定于该特定数量，既可以是特定数量以上，也可以是特定数量以下。并且，在以下实施方式中，除了特别明确示出的情况和原理上认为显然必须的情况等以外，其结构要素(还包括要素步骤等)当然不一定是必须的。同样地，在以下实施方式中，在提及结构要素等的形状、位置关系等时，除了特别明确示出的情况和原理上显然认为并不是这样的情况等以外，包括实质上与其形状等近似或者类似的情况等。该情况在上述数值和范围中也相同。另外，在用于说明实施方式的全部附图中，原则上对相同部件附加相同的附图标记，省略其重复的说明。以下，使用附图说明本专利技术的实施例。第一实施例<无限远物体的摄像原理>图1是表示本第一实施方式的摄像装置101中的结构的一例的说明图。摄像装置101不使用进行成像的透镜而获取外界物体的图像，如图1所示，由调制器102、图像传感器103以及图像处理部106构成。在图2中示出调制器102的一例。调制器102与图像传感器103的受光面密合地进行固定，由在光栅基板102a上分别形成了第一光栅图形104、第二光栅图形105的结构形成。光栅基板102a例如由玻璃、塑料等透明的材料形成。以后，将光栅基板102a的图像传感器103侧称为背面，将相对的面即摄像对象侧称为表面。该光栅图形104、105由越向外侧，光栅图形的间隔即间距与从中心起的半径成反比地越窄的同心圆状的光栅图形形成。光栅图形104、105例如通过用于半导体工艺的溅射法等对铝等进行蒸镀而形成。通过蒸镀了铝的图形以及未蒸镀铝的图形来附加浓淡。此外，光栅图形104、105的形成并不限定于此，例如也可以通过喷墨打印机等进行印刷等来附加浓淡而形成。此外，在此为了实现调制器102，说明了将光栅图形104、105形成于光栅基板102a的方法，但是如图3所示，也能够通过将光栅图形104、105形成为薄膜并使用支承部件102b来保持的结构等来实现。透射过光栅图形104、105的光通过其光栅图形对光的强度进行调制。透射的光由图像传感器103接收。图像传感器103例如由CCD(ChargeCoupledDevice：电荷耦合器件)图像传感器或者CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor：互补金属氧化物半导体)图像传感器等构成。在图像传感器103的表面上，以格子状有规则地配置有作为受光元件的像素103a。该图像传感器103将由像素103a接收的光图像变换为作为电信号的图像信号。从图像传感器103输出的图像信号由作为图像处理部的图像处理部106进行图像处理，并输出到图像显示部107等。图4是表示图1的摄像装置101进行的摄像的一例的说明图。在该图4中示出使用摄像装置101拍摄被摄体401并显示于图像显示部107的示例。如图所示，在拍摄被摄体401时，以调制器102中的表面、具体地说形成了第一光栅图形104的光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摄像装置，其特征在于，具备：图像传感器，其将取入到阵列状地排列在摄像面上的多个像素中的光学图像变换为图像信号来输出；调制器，其设置于上述图像传感器的受光面，对光的强度进行调制；图像存储部，其暂时保存从上述图像传感器输出的图像信号；以及信号处理部，其进行从上述图像存储部输出的图像信号的图像处理，上述调制器具有由多个同心圆构成的第一光栅图形，上述信号处理部通过用由多个同心圆构成的虚拟的第二光栅图形对从上述图像存储部输出的图像信号进行调制来生成莫尔条纹图像，根据聚焦位置变更上述第二光栅图形的同心圆的大小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种摄像装置，其特征在于，具备：图像传感器，其将取入到阵列状地排列在摄像面上的多个像素中的光学图像变换为图像信号来输出；调制器，其设置于上述图像传感器的受光面，对光的强度进行调制；图像存储部，其暂时保存从上述图像传感器输出的图像信号；以及信号处理部，其进行从上述图像存储部输出的图像信号的图像处理，上述调制器具有由多个同心圆构成的第一光栅图形，上述信号处理部通过用由多个同心圆构成的虚拟的第二光栅图形对从上述图像存储部输出的图像信号进行调制来生成莫尔条纹图像，根据聚焦位置变更上述第二光栅图形的同心圆的大小。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述摄像装置具备推定适当的聚焦位置的聚焦位置计算部，上述聚焦位置计算部一边使聚焦位置变化一边计算基于莫尔条纹图像得到的图像的评价指标，并检测上述评价指标的峰，由此推定适当的聚焦位置。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，上述信号处理部一边使聚焦位置变化一边按分割出的每个区域来计算基于莫尔条纹图像得到的图像的评价指标，并按上述每个区域检测上述评价指标的峰，由此按上述每个区域推定直到被摄体为止的距离。4.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，仅在摄像范围的水平方向上分割上述区域。5.根据权利要求3所述的摄像装置，其特征在于，仅在摄像范围的垂直方向上分割上述区域。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的摄像装置，其特征在于，上述第一光栅图形以及上述第二光栅图形中的上述多个同心圆，同心圆的间距相对于成为同心圆的中心的基准坐标成反比地变细。7.根据权利要求1至5中任意一项所述的摄像装置，其特征在于，上述信号处理部对所生成的上述莫尔条纹图像进行二维傅里叶变换来计算频谱。8.一种摄像装置，其特征在于，具备：图像传感器，其将取入到阵列状地排列在摄像面上的多个像素中的光学图像变换为图像信号来输出；调制器，其设置于上述图像传感器的受光面，对光的强度进行调制；图像存储部，其暂时保存从上述图像传感器输出的图像信号；以及信号处理部，其进行从上述图像存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村悠介，岛野健，
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