一种摄像装置，其具备：包括光谱透射率特性互不相同的第一种像素和第二种像素的摄像元件(2)；与摄像元件(2)的摄像面相对而配置的光透射部(1)；至少包括有着第一焦距的第一成像区域、和有着比所述第一焦距长的第二焦距的第二成像区域的成像部(3)。光透射部(1)具有由多个彼此隔离的部分区域所构成的第一透光区域(1a)、和与第一透光区域1a的光谱透射率特性不同的第二透光区域(1b)。光透射部(1)和成像部(3)的距离等于第一焦距(f1)，摄像元件(2)的摄像面和成像部(3)的距离等于第二焦距(f2)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及使用一个光学系统和一个摄像元件而生成多视点图像的单眼的三维摄像技术。
技术介绍
近年来，使用CXD和CMOS等的固体摄像元件(以下，称为“摄像元件”。)的数码照相机和数码摄影机的高功能化、高性能化令人大开眼界。特别是随着半导体制造技术的进步，摄像元件的像素构造的微细化推进。其结果是，能够实现摄像元件的像素和驱动电路的高集成化。因此，仅仅数年，摄像元件的像素数就从100万像素左右显著增加到1000万像素以上。此外，拍摄得到的图像的质量也飞跃性地提高。另一方面，关于显示装置，利用薄型的液晶和等离子体形成的显示器，可以不占空间而进行高分辨率、高对比度的显示，从而实现高性能。这样的影像的高品质化的潮流正在从二维图像向三维图像拓展。近来，虽然还需要偏振光眼镜，但高画质的三维显示装置开始被开发。关于三维摄像技术，作为具有单纯的构成的代表性的方式，有使用由两个照相机构成的摄像系统来分别取得右眼用的图像和左眼用的图像的方式。在这样的所谓双眼摄像方式中，因为使用两个照相机，所以摄像装置大型，成本也高。因此，使用一个照相机取得具有视差的多个图像(以下称为“多视点图像”。)的方式(单眼摄像方式)得到研究。例如，在专利文献1、2中公开有一种方式，其通过使用透射轴的方向彼此正交的两片起偏板和旋转的偏振滤波器来取得多视点图像。另外，在专利文献3 5中公开有一种方式，其通过使用设有多个滤色镜的光圈(光束限制板)来取得多视点图像。上述的专利文献I 5所公开的方式，在通过单眼的照相机主要生成多视点图像时被利用。另一方面，也存在使用具备多个微透镜的单眼的照相机取得深度信息、且基于此信息而能够自由变改取得后的图像的焦点位置的技术。这样的技术被称为光场摄影，采用该技术的单眼照相机称为光场照相机。在光场照相机中，摄像元件上配置有多个微透镜。各微透镜以覆盖多个像素的方式配置。摄像后，根据取得的图像信息，计算关于入射光的方向的信息，由此能够推定被摄物体的深度。这样的照相机例如在非专利文献I中被公开。在光场照相机中，虽然能够计算深度信息，但因为由微透镜的数量决定分辨率，所以相比由摄像元件的像素数量决定的分辨率而分辨率降低这样的课题存在。针对此课题，在专利文献6中公开有一种技术，其通过使用两个摄像系统而使分辨率提高。在该技术中，将入射光二等分，且所分割的各个入射光由具有在空间上按每1/2间距错开而排列的微透镜群的摄像系统进行拍摄，其后使所取得的图像合成而使分辨率提高。然而，在该技术中，需要两个摄像系统，在尺寸和成本方面就存在课题。针对上述的课题，使用一个摄像系统而切换通常摄像模式和基于光场摄影的模式之技术在专利文献7中被公开。根据该技术，使用的是焦距随着外加电压而变化的微透镜，微透镜的焦距在前者的模式下被设定为无限大、在后者的模式下被设定为规定的距离。根据这样的机构，能够得到分辨率高的图像和深度信息。然而，在此技术中存在的课题是，需要使微透镜的焦距变化的机构和对其进行控制的机构，而且无法同时获得高分辨率图像和深度信息。先行技术文献专利文献专利文献1:特开昭62-291292号公报专利文献2:特开昭62-217790号公报专利文献3:特开2002-344999号公报专利文献4:特开2009-276294号公报专利文献5:特开2003-134533号公报专利文献6:特开平11-98532号公报专利文献7:特开2008-167395号公报非专利文献非专利文献l:Ren Ng, etal, “Light Field Photography with a Hand-heldPlenoptic Camera”，Stanford Tech Report CTSR2005-0
技术实现思路
通过光场照相机，虽然能够得到深度信息，但图像的分辨率降低这样的课题存在。为了解决此课题，如上述的专利文献6、7的技术这样需要光学系统的改良，但即使是假设地进行了改良，仍存在需要两个摄像系统、或者无法同时取得高分辨率图像和深度信息这样的课题。本申请鉴于上述的课题，提供一种摄像技术，其通过使用与现有技术不同的光学系统和信号处理，能够同时取得高分辨率图像和深度信息。为了解决上述课题，本专利技术的一个形态的光场摄像装置，具备:使各自含有光谱透射率特性互不相同的第一种像素和第二种像素的、多个的单位区块排列在摄像面的摄像元件；与所述摄像元件的摄像面相对而配置的光透射部，且该光透射部具有由多个彼此隔离的部分区域所构成的第一透光区域、和与所述第一透光区域的光谱透射率特性不同的第二透光区域；至少具有有着第一焦距的第一成像区域、和有着比所述第一焦距长的第二焦距的第二成像区域的成像部。所述光透射部和所述成像部的距离，等于所述第一焦距，所述摄像元件的摄像面和所述成像部的距离，等于所述第二焦距。根据本专利技术的实施方式，能够在摄像元件的摄像面以焦点对准的状态进行摄像，并且，能够使分别入射两种透光区域的光所形成的图像信息分离。因此，根据这些图像信息，可以同时得到被摄物体的深度信息和高分辨率图像。附图说明图1是表示实施方式I 3的摄像装置的概略构成的图。图2是表示实施方式I的光学透镜、透光板和摄像元件的配置关系的模式图。图3是实施方式I的透光板的正视图。图4是表示实施方式I的彩色固体摄像元件的基色构成的图。图5是表示实施方式I的透光板的光谱透射率特性的图。图6是表示实施方式I的光学透镜的成像状况的概要图。图7是表示实施方式2的光学透镜的成像状况的概要图。图8是表示实施方式2的彩色固体摄像元件的基色构成的图。图9是表示实施方式3的光学透镜的成像状况的概要图。具体实施例方式本专利技术例示的实施方式的概要如下。(I)本专利技术的一个形态的光场摄像装置，具备:使各自含有光谱透射率特性互不相同的第一种像素和第二种像素的、多个的单位区块排列于摄像面的摄像元件；与所述摄像元件的摄像面相对而配置的光透射部，且该光透射部具有由多个彼此隔离的部分区域所构成的第一透光区域、和与所述第一透光区域的光谱透射率特性不同的第二透光区域的光透射部；至少具有有着第一焦距的第一成像区域、和有着比所述第一焦距长的第二焦距的第二成像区域的成像部。所述光透射部和所述成像部的距离等于所述第一焦距，所述摄像元件的摄像面和所述成像部的距离等于所述第二焦距。(2)在项目(I)所述的光场摄像装置的有的形态中，所述第一和第二种像素的光谱透射率特性，分别与所述第一和第二透光区域的光谱透射率特性相同。(3)在项目(I)或(2)所述的光场摄像装置的有的形态中，所述多个部分区域被所述第二透光区域包围。(4)在项目(I)至(3)的任一项所述的光场摄像装置的有的形态中，所述多个部分区域以等间隔排列成矩阵状。(5)在项目⑴至(4)中任一项所的光场摄像装置的有的形态中，所述多个部分区域的各自的形状为圆形。(6)在项目(I)至(5)的任一项所述的光场摄像装置的有的形态中，在所述第一透光区域的光入射侧，配置有微透镜。(7)在项目(I)至(6)的任一项所述的光场摄像装置的有的形态中，表示所述第一透光区域的光谱透射率特性的第一函数，和表示所述第二透光区域的光谱透射率特性的第二函数，均在可视光的波长区域具有多个极大值，且各函数取得极大值的波长互不相同。(8)在项目(I)至(7)的任本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光场摄像装置，其中，具备：使各自含有光谱透射率特性互不相同的第一种像素和第二种像素的、多个的单位区块排列在摄像面的摄像元件；与所述摄像元件的摄像面相对而配置的光透射部，且该光透射部具有由多个彼此隔离的部分区域构成的第一透光区域、和与所述第一透光区域的光谱透射率特性不同的第二透光区域；至少具有有着第一焦距的第一成像区域、和有着比所述第一焦距长的第二焦距的第二成像区域的成像部，所述光透射部和所述成像部的距离等于所述第一焦距，所述摄像元件的摄像面和所述成像部的距离等于所述第二焦距。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.20 JP 2011-2048281.一种光场摄像装置，其中，具备: 使各自含有光谱透射率特性互不相同的第一种像素和第二种像素的、多个的单位区块排列在摄像面的摄像兀件； 与所述摄像元件的摄像面相对而配置的光透射部，且该光透射部具有由多个彼此隔离的部分区域构成的第一透光区域、和与所述第一透光区域的光谱透射率特性不同的第二透光区域； 至少具有有着第一焦距的第一成像区域、和有着比所述第一焦距长的第二焦距的第二成像区域的成像部， 所述光透射部和所述成像部的距离等于所述第一焦距，所述摄像元件的摄像面和所述成像部的距离等于所述第二焦距。2.根据权利要求1所述的光场摄像装置，其中， 所述第一和第二种像素的光谱透射率特性，分别与所述第一和第二透光区域的光谱透射率特性相同。3.根据权利要求1或2所述的光场摄像装置，其中， 所述多个的部分区域被所述第二透光区域包围。4.根据权利要求1至3中任一项所述的光场摄像装置，其中， 所述多个的部分区域以等间隔排列成矩阵状。5.根据权利要求1至4中任一项所述的光场摄像装置，其中， 所述多个的部分区域的各自的形状为圆形。6.根据权利要求1至5中任一项所述的光场摄像装置，其中， 在所述第一透光区域的光入射侧配置有微透镜。7.根据权利要求1至6中任一项所述的光场摄像装置，其中， 表示所述第一透光区域的光谱透射率特性的第一函数、和表示所述第二透光区域的光谱透射率特性的第二函数，均在可视光的波长区域具有多个极大值，且各函数取得极大值的波长互不相同。8.根据权利要求1至7中任一项所述的光场摄像装置，其中， 表示所述第一透光区域的光谱透射率特性的第一函数、和表示所述第二透光区域的光谱透射率特性的第二函数的至少一方，在红、绿、蓝的各波长区域具有极大值。9.根据权利要求1至8中任一项所述的光场摄像装置，其中， 所述第一透光区域的光谱透射率特性和所述第二透光区域的光谱透射率特性的一方不具有波长依存性。10.根据权利要求9所述的光场摄像装置，其中， 所述第一透光区域和所述第二透光区域的一方为透明。11.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：平本政夫，石井育规，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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