复眼方式的摄像装置制造方法及图纸

多个摄像光学透镜（３０１ａ～３０１ｃ）将多个被摄体像分别成像在多个摄像区域（３０２ａ～３０２ｃ）上。在沿着平行于光轴的方向观察时，将至少一对摄像光学透镜所成像的至少一对被摄体像的各自上相互对应的点连结的至少一条直线，相对于摄像区域的像素的排列方向倾斜。由此，不论被摄体距离如何都能够总是得到高析像度图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及通过配置在大致同一个平面上的多个摄像光学透镜 对图像进行摄像的复眼方式的摄像装置。
技术介绍
在便携设备中使用的摄像装置中，需要兼顾高析像度化和小型 化。为了小型化，多数情况下，摄像光学透镜的大小及焦点距离、摄 像元件的大小成为障碍。一般，材料的折射率由于依存于光的波长，所以难以将包含有全 波段区信息的来自被摄体的光通过单透镜成像在摄像面上。因此，在 通常的摄像装置的光学系统中，为了将红、绿、蓝的各波长的光成像 在同一个摄像面上，在光轴方向上配置有多个透镜。因此，光学系统 变长，摄像装置变厚。所以，作为对摄像装置的小型化、特别是薄型化有效的技术，提 出了将焦点距离较短的多个单透镜配置在大致同一个平面上的复眼方式的摄像装置(例如参照日本特开2002-204462号公报)。复眼方 式的彩色图像摄像装置具备在同一平面上排列有接受蓝色波长的光 的透镜、接受绿色波长的光的透镜、以及接受红色波长的光的透镜的 光学系统、和对应于各个透镜的摄像元件。由于各透镜接受的光的波 长范围被限定，所以能够通过单透镜将被摄体像成像在摄像元件上。 因而，能够大幅减小摄像装置的厚度。图15中表示复眼方式的摄像装置的一例的立体图。900是包括一 体成型的3个透镜901a、 901b、 901c的透镜阵列。透镜901a接受红色波长的光，将被摄体像成像在摄像区域902a上。在摄像区域902a 的像素(受光部)上粘贴有红色波长分离滤光器(滤色器)，摄像区 域902a将成像后的红色的被摄体像变换为图像信息。同样，透镜901b 接受绿色波长的光，将被摄体像成像在摄像区域902b中。在摄像区 域902b的像素(受光部)上粘贴有绿色波长分离滤光器(滤色器)， 摄像区域902b将成像后的绿色的被摄体像变换为图像信息。此外， 透镜901c接受蓝色波长的光，将被摄体像成像在摄像区域902c中。 在摄像区域902c的像素(受光部)上粘贴有蓝色波长分离滤光器(滤 色器)，摄像区域902c将成像后的蓝色的被摄体像变换为图像信息。 通过将从摄像区域902a、 902b、 902c输出的图像信息叠加合成，能 够取得彩色图像信息。根据这样的复眼方式的摄像装置，能够使摄像装置的厚度变薄， 但是与通常的单眼方式的摄像装置相比有析像度较差的问题。在单眼 方式的摄像装置中，具有配置在成像面上的多个像素(受光部)的摄 像元件将入射的光变换为图像信息。为了将各位置的颜色信息取出， 在各像素上以拜耳排列设有波长分离滤光器(滤色器)。即，对应于 沿纵横方向配置的多个像素的配置，以方格状配置使绿色光透过的波 长分离滤光器，在其余的像素中交替地配置分别使红色光及蓝色光透 过的波长分离滤光器。从各像素仅能够得到与透过设在那里的波长分 离滤光器的光的波段区相对应的颜色信息，不能得到与不透过波长分 离滤光器的光的波段区相对应的颜色信息。但是，已知在图像的局部 区域中在3颜色的颜色信息间具有相关性(例如，参照小寺宏晔及其 他2人，《色信号(D相関全利用Lt単色画像力、b(D7》力，一画像 O表示方式》，昭和63年度图像电子学会全国大会预稿20， p.83-86 (1988))，能够根据红及蓝的颜色信息推测绿的颜色信息。利用该特 性，在拜耳排列了波长分离滤光器的摄像元件中，执行所不足的颜色 信息的插补处理。因此，可以获得与像素的数量相同的像素数的析像度的彩色图像。例如，在具有IOO万个像素的摄像元件中，50万个 像素检测绿色的颜色信息，25万个像素检测蓝色的颜色信息，25万 个像素检测红色的颜色信息，但通过上述的插补处理，对于红、绿、 蓝的任一颜色都能够得到100万像素的析像度的颜色信息。但是，在复眼方式的摄像装置中，由于对应于各颜色的各摄像区 域取得红、绿、蓝的任一种颜色信息，所以能够得到与各摄像区域具 有的像素的数量相同的像素数的彩色图像。例如，在具有25万个像 素的3个摄像区域中取得红、绿、蓝的各颜色信息的情况下，需要合 计75万个像素，而叠加得到的彩色图像的析像度为25万个像素。作为提高像素的析像度的方法，已知有如下被称作像素错位 的技术，通过将光学系统与摄像元件的相对位置关系在时间上错开、 或利用棱镜将光束分离为多个而入射到多个摄像元件中等，取得被摄 体像与像素的位置关系相互错开的多个图像信息，通过将这些多个图 像信息合成来取得高析像度的图像(例如参照日本特开平10-304235 号公报)。此时的错位量根据错开的方向和取得的图像信息的数量决 定最适合的值。例如，在将两个图像信息合成的情况下，如果被摄体 像与像素的相对位置关系在两个图像信息间错开像素的配置间距(以 下称作像素间距)的一半的奇数倍，则能够得到最高析像度的图 像。只要能够得到由透镜成像的被摄体像与摄像元件的像素之间的相 对位置关系相互错开的多个图像信息，就能够使用该技术，而不取决 于错开的方法。在本专利技术中，将能够取得被摄体像与摄像元件的像素 之间的相对位置关系相互错开的多个图像信息、并能够将该多个图像 信息合成而得到高析像度的图像的、被摄体像与摄像元件的像素之间 的相对位置关系称作像素错位配置。在复眼方式的摄像装置中，也只要在多个图像信息间被摄体像与 像素的相对位置关系错开、即只要能够实现像素错位配置，就能够得 到高析像度。例如，在日本特开2002-209226号公报中，记载了在由多个透镜 使多个被摄体像分别成像在多个摄像区域上的复眼方式的摄像装置 中，通过将多个透镜与多个摄像元件配置为使各被摄体像在连结透镜 的光轴的方向上错开地成像来实现像素错位配置，能够得到高析像度 图像。此外，在复眼方式的摄像装置中，利用因多个透镜的各光轴相互 不同而产生的视差，能够测量到被摄体的距离。但是，为了通过像素错位技术得到高析像度图像，需要被摄体像 与像素的相对位置关系总是像素错位配置。图16A是表示在复眼方 式的摄像装置中多个透镜与被摄体与被摄体像的位置关系的侧视图， 图16B是其俯视图。图16A表示沿着与包括多个透镜的光轴的面正 交的方向观察的状态，图16B表示沿着与透镜的光轴平行的方向观 察的状态。200a、 200b是透镜201a、 201b的光轴，202a、 202b是光 轴与摄像区域203交叉的位置。处于光轴200a上的被摄体204通过 透镜201a、 201b成像为被摄体像205a、 205b。在复眼方式的摄像装 置中，由于透镜201a、 201b的光轴200a、 200b不同，所以如果从透 镜201a、 201b到被摄体204的距离变化，则被摄体像205b的位置在 摄像区域203上、在连结交点202a与交点202b的直线206上移动。 将该现象称作视差。如果设被摄体距离(从透镜201a到被摄体 204的距离)为A，设光轴200a、 200b间的距离为d，设成像距离为 f，则用下式表示被摄体像205b相对交点202b的错位量S。[式1]这样，直线206的方向上的被摄体像205b与像素的相对位置关 系对应于被摄体距离A而变化。因而，在将直线206方向上的被摄 体像的错位量S相对于像素间距设定为规定的关系的情况下，存在析 像度随着被摄体距离A变化而不能总是得到高析像度图像的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复眼方式的摄像装置，具备：多个摄像光学透镜，配置在大致相同的平面上；以及多个摄像区域，分别具有配置在与上述多个摄像光学透镜的各光轴正交的面内的多个像素，将上述多个摄像光学透镜分别成像的多个被摄体像变换为多个图像信息； 其特征在于，在沿着平行于上述光轴的方向观察时，将至少一对上述摄像光学透镜所成像的至少一对被摄体像的各自上相互对应的点连结的至少一条直线，相对于上述像素的排列方向倾斜。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-7-26 216294/20051、一种复眼方式的摄像装置，具备多个摄像光学透镜，配置在大致相同的平面上；以及多个摄像区域，分别具有配置在与上述多个摄像光学透镜的各光轴正交的面内的多个像素，将上述多个摄像光学透镜分别成像的多个被摄体像变换为多个图像信息；其特征在于，在沿着平行于上述光轴的方向观察时，将至少一对上述摄像光学透镜所成像的至少一对被摄体像的各自上相互对应的点连结的至少一条直线，相对于上述像素的排列方向倾斜。2、 如权利要求1所述的复眼方式的摄像装置，其特征在于， 在设沿着平行于上述光轴的方向观察时连结至少一对上述摄像光学透镜的各自的光轴的直线与上述像素的排列方向所成的角度为 e、设上述一对摄像光学透镜的光轴间隔为d、设与上述像素的排列 方向垂直的方向的上述像素的配置间距为p、设正的整数为n时，满 足(2n—l)Xp/2—p/4<dXsin0 <(2n—1) Xp/2+p/43、 如权利要求1所述的复眼方式的摄像装置，其特征在于，在 上述多个摄像光学透镜的各光路上，设置有使规定波长的光透过的滤光器o4、 如权利要求1所述的复眼方式的摄像装置，其特征在于，上 述多个摄像光学透镜是一体成型的透镜阵列。5、 如权利要求1所述的复眼方式的摄像装置，其特征在于，还 具备使上述多个摄像光学透镜与上述多个摄像区域在与上述多个摄 像光学透镜的光轴正交的面内相对地旋转的机构。6、 如权利要求1所述的复眼方式的摄像装置，其特征在于，还 具备调节上述多个摄像光学透镜与上述多个摄像区域的距离的机构。7、 如权利要求2所述的复眼方式的摄像装置，其特征在于， 上述摄像光学透镜的数量至少是3个；在沿着平行于上述光轴的方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：平泽拓，大山一朗，饭岛友邦，永岛道芳，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]