摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术开了一种摄像装置，包括：摄像透镜；快门，能够在光透射状态和光阻挡状态之间独立地切换摄像透镜的多个光路；摄像元件，包括多个光接收像素，对于该多个光接收像素线序地执行曝光和信号读出，并且该摄像元件适于基于光路的透射光束来获取被摄图像数据；以及控制部，适于通过快门来控制光路在光透射状态和光阻挡状态之间切换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种拍摄例如用于立体视觉的左右视点图像的摄像装置。
技术介绍
至今已提出和开发了各种摄像装置。例如，已经提出了一种包括摄像透镜和分别为左区域和右区域中的每一个设置的能够在透射和遮挡之间(即，在打开和关闭之间)切换的快门的相机(摄像装置)。例如，在日本专利第1060618号、日本专利公开第 2002-34056号或JP-T-H 9-505906号中披露了前述类型的相机。在所述相机中，时分地交替切换用于各区域的快门的打开和关闭，从而可获得看起来好像是从左和右视点方向拍摄的两种不同的图像(即，左视点图像和右视点图像)。通过将左视点图像和右视点图像呈现给使用预定技术的人的眼睛，其可以从图像感受到立体效果。大多数这种摄像装置以静止画面为对象。然而，例如，在日本专利特开平第 10-271534号或日本专利特开第2000-137203中也已提出并且披露了以运动画面为对象的摄像装置。在这些摄像装置中，作为前提，使用面顺次地(plane-sequentially)执行光接收驱动的全域快门(global shutter)型CXD(电荷耦合器件)图像传感器作为图像传感器。
技术实现思路
然而，近年来，可以以低于CXD图像传感器的成本制造并且可实现降低的功耗和提高的处理速度的CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器已经成为主流。与C⑶图像传感器不同，CMOS图像传感器是一种线序地(line-sequentially)执行光接收驱动的卷帘快门(rolling shutter)型图像传感器。而且，在C⑶图像传感器中，在各帧中同时一起拍摄整个画面图像，而在CMOS图像传感器中，例如，从图像传感器的上部至下部线序地执行曝光或信号读出。因此，在不同线之间，曝光时段或读出定时发生时滞。因此，如果CMOS图像传感器被用于通过上述快门切换光路来拍摄图像的摄像装置中，那么在一帧中所有线的曝光时段和快门的各区域的打开时段之间发生时滞。这导致产生不能高精度地获得来自不同视点的多个图像的问题。例如，为了获得用于立体视觉用途的左右两个视点图像，左和右透射光束以在各视点图像的中心附近的混合状态存在。因此，例如在观察者易于凝视的画面图像的中心的附近区域中，左和右视差消失。换言之，立体效果消失。因此，期望提供一种可使用线序驱动型摄像元件以高精度获取多个视点图像的摄像装置。根据本文公开的技术，提供了一种摄像装置，该摄像装置包括摄像透镜；快门， 能够在光透射状态和光阻挡状态之间分别切换来自摄像透镜的多个光路；摄像元件，包括多个光接收像素，对于该多个光接收像素线序地执行曝光和信号读出，该摄像元件适于基于光路的透射光束来获取被摄图像数据；以及控制部，适于通过快门来控制光路在光透射状态和光阻挡状态之间切换，该控制部控制快门，使得在各被摄图像帧中，在摄像元件的第一条线的曝光开始后延迟预定时间之后，执行光路在光透射状态和光阻挡状态之间的切换。在该摄像装置中，通过快门在光透射状态和光阻挡状态之间独立地切换各光路， 使得摄像元件执行基于光路中的每一个的透射光束的光接收。因此，摄像元件获取对应于多个视点图像的被摄图像数据。此处，由于摄像元件线序地执行曝光和信号读出，在不同线之间的曝光时段或读出定时中发生时间偏离。通常，通过该时间偏离，不同光路的透射光束被以混合状态接收，并且在观察者易于注视的图像(即，画面图像)中央部分处，视点图像之间的视差量容易被减小。然而，在本公开的摄像装置中，在每个被摄图像帧中，在摄像元件的第一条线的曝光开始后延迟预定时间后执行光路的光透射状态和光阻挡状态之间的切换。因此，特别是在图像的中央部分处，不易发生各光路的透射光束的这种混合存在。对于本公开的摄像装置，如上所述，在每个被摄图像帧中，控制部在摄像元件的第一条线的曝光开始后延迟预定时间后执行光路在光透射状态和光阻挡状态之间的切换。因此，特别是在观察者易于注视的画面图像的中央部分处，相比于来自其他视点方向的光束， 摄像元件更容易接收来自期望的视点方向的透射光束。因此，可使用线序驱动型摄像元件以高精度获取多个视点图像。从结合附图的以下描述和所附权利要求中，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将变得显而易见。在附图中，相似的部件或元件通过相似的附图标记标示。附图说明图1是示出根据本技术的实施方式的摄像装置的整体构造的框图；图2A和图2B是图1所示的快门的示意性平面图；图3是图1所示的快门的示意性截面图；图4是示出图1所示的快门的响应特性的示例的示意图；图5是示出在没有光路切换的2D(二维)摄像的情况下所接收的光图像的示意图；图6是示出通过图1所示的摄像装置来获取左视点图像的原理的示意图；图7是示出通过图1中所示的摄像装置来获取右视点图像的原理的类似示意图；图8A和图8B是示出使用图1所示的摄像装置获取的左和右视点图像之间的视差的示意图；图9A和图9B是示出比较例1中的CXD图像传感器的驱动定时以及快门的打开和关闭定时的图示；图IOA和图IOB是示出比较例2中的CMOS图像传感器的驱动定时以及快门的打开和关闭定时的图示；图IlA和图IlB是通过图IOA和图IOB所示的定时控制而获得的左视点图像和右视点图像的示意图；图12A和图12B是示出图1所示的图像传感器的驱动定时和图1所示的快门的打开和关闭定时之间的关系的图示；图13A和图1 是通过图12A和图12B所示的定时控制获取的左视点图像和右视点图像的示意图，图13C是示出该左和右视点图像之间的视差量的分布的图示；图14是示出通过画面图像的上部和下部处的视差量的减小而提供的优点的示意图；图15A和图15B是示出变形例1中的图像传感器的驱动定时与快门的打开和关闭定时之间的关系的示意图；图16A和图16B是通过图15A和图15B所示的定时控制获得的左视点图像和右视点图像的示意图，图16C是示出该左和右视点图像之间的视差量的分布的图示；图17A和图17B是示出变形例2中的图像传感器的驱动定时与快门的打开和关闭定时之间的关系的示意图；图18A和图18B是通过图17A和图17B所示的定时控制获得的左视点图像和右视点图像的示意图；图19A和图19B是示出变形例3中的图像传感器的驱动定时与快门的打开和关闭定时之间的关系的示意图；图20A和图20B是通过图19A和图19B所示的定时控制获得的左视点图像和右视点图像的示意图；图21是示出根据变形例4的摄像装置的整体构造的框图；以及图22A和图22B是示出根据不同的变形例的图像传感器的驱动定时与快门的打开和关闭定时之间的关系的图示。具体实施例方式在下文中，将参照附图详细描述本技术的实施方式。应注意，按以下顺序给出描述1.实施方式(快门的打开和关闭之间的切换定时与画面中心处的曝光起始定时同步的示例)2.变形例1 (通过改变曝光起始定时来缩短曝光时段的示例)3.变形例2 (通过改变信号读出定时来缩短曝光时段的示例)4.变形例3 (执行到每隔一帧获取有效帧的模式的切换的示例)5.变形例4 (双镜头型摄像装置的示例)<实施方式>摄像装置1的构造图1示出了根据本公开技术的实施方式的摄像装置1的整体构造。参见图1，摄像装置1从多个不同的视点方向拍摄被摄对象的图像，且交替且时分地获取作为运动画面或静止画面的多本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种摄像装置，包括：摄像透镜；快门，能够在光透射状态和光阻挡状态之间独立地切换来自所述摄像透镜的多个光路；摄像元件，包括多个光接收像素，对于所述多个光接收像素线序地执行曝光和信号读出，并且所述摄像元件用于基于所述光路的透射光束来获取被摄图像数据；以及控制部，用于通过所述快门来控制所述光路在光透射状态和光阻挡状态之间的切换；所述控制部控制所述快门，使得在每个被摄图像帧中，在所述摄像元件的第一条线的曝光开始后延迟预定时间之后，执行所述光路在光透射状态和光阻挡状态之间的切换。

【技术特征摘要】
2010.07.01 JP 2010-1514011.一种摄像装置，包括摄像透镜；快门，能够在光透射状态和光阻挡状态之间独立地切换来自所述摄像透镜的多个光路；摄像元件，包括多个光接收像素，对于所述多个光接收像素线序地执行曝光和信号读出，并且所述摄像元件用于基于所述光路的透射光束来获取被摄图像数据；以及控制部，用于通过所述快门来控制所述光路在光透射状态和光阻挡状态之间的切换；所述控制部控制所述快门，使得在每个被摄图像帧中，在所述摄像元件的第一条线的曝光开始后延迟预定时间之后，执行所述光路在光透射状态和光阻挡状态之间的切换。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述控制部控制所述快门，使得在所述摄像元件的第一条线的曝光开始后延迟等于曝光时段的一半的时间之后，执行所述光路在光透射状态和光阻挡状态之间的切换。3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，所述控制部控制所述快门，使得所述摄像元件的每条线的曝光时段短于帧周期。4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，所述控制部在每个被摄图像帧中将所述摄像元件的第一条线的信号读出定时提前。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：田尻真一郎，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP