成像设备制造技术

一种成像设备包括：图像形成透镜，具有因区域而异的焦距；光接收单元，具有多个光接收元件；多个光学元件，分别与多个光接收元件中的每一个相对应地设置，以使得每个对应的光接收元件接收通过所述图像形成透镜的出射光瞳中的预定光瞳区域的对象光；以及图像产生单元，适用于根据多个光接收元件的成像信号产生对象的图像。所述多个光学元件中的多个第一光学元件使得通过所述图像形成透镜的具有第一焦距的区域和所述出射光瞳中的第一光瞳区域的对象光入射到对应的光接收元件中，以及所述多个光学元件中的多个第二光学元件使得通过所述图像形成透镜的具有第二焦距的区域和所述出射光瞳中的第二光瞳区域的对象光入射到对应的光接收元件中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种成像设备，更具体地涉及一种同时以不同焦距获取图像的技术。
技术介绍
关于设置在图像传感器附近的光学元件，例如，在专利文献I和PTL2中公布的技术是已知的。专利文献I公开了一种视差图像输入设备，适用于选择通过形成外部图像的图像信息装置中的不同位置的图像信息、将图像信息转换为图像数据串、并且存储转换所得的图像数据串。根据专利文献I的技术，可以拍摄来自不同视点的多个图像。专利文献2公开了一种数字照相机，适用于通过偏转装置沿两个方向偏转入射光通量、利用图像传感器通过光通量检测两个图像、基于从检测的图像位置获得的图像偏移量计算由成像透镜调节的对象图像的焦点调节状态、以及将成像透镜移动到焦点位置。根据专利文献2的技术，可以通过一个图像检测操作迅速地执行焦点调节。然而，在专利文献I的技术中，通过微透镜和光接收单元针对入射到总的图像形成透镜中的光通量对光瞳进行空间分隔，并且只存在单一的焦点。因此，需要焦点调节机制以便以不同焦距获取图像。在专利文献2的情况下也需要焦点调节机制。如果在成像透镜中合并了焦点调节机制以便以不同焦距获取图像，出现了驱动单元尺寸增加的问题。作为问题的解决方案，专利文献3公开了一种成像光学系统，其中成像透镜系统中的一个或两个透镜表面在与光轴同轴的内部区域和外部区域之间具有曲率差，并且所述成像光学系统满足0.3 ( f2/fl ( 0.9，其中fl表示具有外部区域曲率的整个系统的焦距，而f2表示具有内部区域的曲率的整个系统的焦距。此外，专利文献4公开了一种使用流体棱镜切换多焦点透镜的焦点的技术，所述多焦点透镜具有焦距不同的两个透镜区域。根据专利文献3和专利文献4中的技术，无需使用焦点调节机制就可以以不同焦距获取图像。例如，在非专利文献I和非专利文献2 (参见专利文献5)中描述了恢复处理。例如，在专利文献6中描述了边缘增强。引用列表专利文献专利文献I日本专利N0.3753201专利文献2日本专利申请待审公开N0.2005-164983专利文献3日本专利申请待审公开N0.2003-270526专利文献4日本专利申请待审公开N0.2007-193020专利文献5日本专利申请N0.8-329549，、段专利文献6日本专利申请待审公开N0.2011-124712非专利文献非专利文献I电子和通信学会会刊(Institute of Electronics and CommunicationEngineers Academic Journal)，1984 年 11 月，卷 J67-D,第 10 期非专利文献2“0+E(0 plus E) ”杂志册，1986 年 11 月
技术实现思路
技术问题然而，在专利文献3的技术中，当通过光圈限制光瞳时，需要分时拍摄图像，因此不能同时以不同焦距拍摄图像。当没有限制光瞳时，将图像不利地与闪光一起拍摄。此外，在专利文献4的技术中，利用分时的成像对于以长焦距拍摄图像和以短焦距拍摄图像是必要的。考虑到这些情况实现了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供一种成像设备，能够同时以不同焦距获取多个图像。问题的解决方案为了解决上述问题，本专利技术的一个方面是一种成像设备，包括:图像形成透镜，具有在每一个区域中不同的焦距；光接收部，具有多个光接收元件；多个光学元件，分别与多个光接收元件相对应地设置，以使得对应的光接收元件接收通过所述图像形成透镜的出射光瞳中的预定光瞳区域的对象光束；以及图像产生部，适用于根据多个光接收元件的成像信号产生对象的图像，其中所述多个光学元件中的多个第一光学元件使得通过所述图像形成透镜的具有第一焦距的区域和所述出射光瞳中的第一光瞳区域的对象光束入射到对应的光接收元件中，以及所述多个光学元件中的多个第二光学元件使得通过所述图像形成透镜的具有第二焦距的区域和所述出射光瞳中的第二光瞳区域的对象光束入射到对应的光接收元件中。所述图像产生部可以选择出射光瞳中光束通过的任一个光瞳区域来产生对象的图像，并且使用接收通过所选择的光瞳区域的对象光束的多个光接收元件的成像信号来产生对象的图像。在选择出射光瞳中对象光束通过的任一个光瞳区域来产生对象的图像的情况下，所述图像产生部可以基于对象物距和分别与出射光瞳的多个光瞳区域相对应的焦距来选择在光接收部的位置处形成图像的对象光束通过的至少一个光瞳区域。所述图像产生部可以基于对象物距的范围和分别与出射光瞳的多个光瞳区域相对应的焦距来选择在光接收部的位置处形成图像的对象光束通过的多个光瞳区域。所述多个光学元件可以是棱镜元件，所述棱镜元件使得对应的光接收元件接收通过所述预定光瞳区域的对象光束。所述棱镜元件可以是流体棱镜元件，所述流体棱镜元件具有由折射率彼此不同的第一流体和第二流体之间的流体界面构成的棱镜界面，并且所述成像设备还可以包括:控制部，适用于控制所述棱镜界面相对于所述图像形成透镜的光轴的倾斜，以便控制要由分别与多个棱镜元件相对应的光接收元件接收的光通量的方向。所述控制部可以基于对象物距控制棱镜界面的倾斜，以便把要由对应的光接收元件接收的光通量的方向导引至朝着在所述光接收部的位置处形成图像的对象光束通过的光瞳区域。所述成像设备还可以包括:棱镜外壳，适用于保持所述第一流体和所述第二流体；以及分隔板，适用于沿所述光轴将所述棱镜外壳的内部划分为以第一流体填充的第一区域和以第二流体填充的第二区域，其中所述分隔板可以具有多个贯通孔，所述多个贯通孔与形成多个流体棱镜元件的位置相对应地形成，并且所述控制部可以通过控制多个贯通孔的相应第一侧面部分中的流体界面的位置以及与所述第一侧面部分相对的第二侧面部分中的流体界面的位置，来控制所述棱镜界面相对于所述光轴的倾斜。当所述光接收元件接收通过出射光瞳中的包括所述光轴在内的光瞳区域的对象光束时，所述控制部可以控制使得所述流体界面总体上与所述光轴垂直，而当所述光接收元件接收通过出射光瞳中的不包括所述光轴在内的光瞳区域的对象光束时，所述控制部可以控制使得所述流体界面相对于所述光轴倾斜。当所述光接收元件接收通过出射光瞳中的不包括所述光轴在内的光瞳区域的对象光束时，所述控制部可以控制使得所述流体界面相对于所述光轴倾斜第一倾斜角度，而当所述光接收元件接收通过出射光瞳中的不包括所述光轴在内的另一个光瞳区域的对象光束时，所述控制部可以控制使得所述流体界面相对于所述光轴倾斜第二倾斜角度。多个贯通孔中的至少任意一个可以具有厚度彼此不同的第一侧面部分和第二侧面部分，并且所述控制部可以通过在将第一流体填充到由所述第一侧面部分和所述第二侧面部分包围的区域中的状态和将所述第二流体填充到所述区域中的状态之间切换，将所述流体界面相对于所述光轴的倾斜切换至不同的倾斜。可以将多个光接收元件放置为矩阵形式，可以将所述分隔板形成为使得沿列方向延伸的第一分隔部和沿行方向延伸的第二分隔部沿行方向交替地设置，所述第一分隔部可以在两侧上包括沿光轴方向具有第一厚度的侧面部分，而所述第二分隔部可以在两侧上包括沿光轴方向具有第二厚度的侧面部分，多个贯通孔的每一个可以由第一分隔部的侧面部分和与所述第一分隔部相邻的所述第二分隔部的侧面部分构成，所述第一分隔部的第一流体侧和所述第二分隔部的第二流体侧通常可以形成相同的平面，并且所述控制部可以将由所述第一侧面部分和所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.01 JP 2010-224234;2011.05.24 JP 2011-116181.一种成像设备，包括: 图像形成透镜，具有在每一个区域中不同的焦距； 光接收部，具有多个光接收元件； 多个光学元件，分别与多个光接收元件相对应地设置，以使得对应的光接收元件接收通过所述图像形成透镜的出射光瞳中的预定光瞳区域的对象光束；以及 图像产生部，适用于根据多个光接收元件的成像信号产生对象的图像，其中 所述多个光学元件中的多个第一光学元件使得通过所述图像形成透镜的具有第一焦距的区域和所述出射光瞳中的第一光瞳区域的对象光束入射到对应的光接收元件中，以及 所述多个光学元件中的多个第二光学元件使得通过所述图像形成透镜的具有第二焦距的区域和所述出射光瞳中的第二光瞳区域的对象光束入射到对应的光接收元件中。2.根据权利要求1所述的成像设备,其中 所述图像产生部选择出射光瞳中光束通过的任一个光瞳区域来产生对象的图像，并且使用接收通过所选择的光瞳区域的对象光束的多个光接收元件的成像信号来产生对象的图像。3.根据权利要求2所述的成像设备，其中 在选择出射光瞳中对象光束通过的任一个光瞳区域来产生对象的图像的情况下，所述图像产生部基于对象物距和分别与出射光瞳的多个光瞳区域相对应的焦距来选择在光接收部的位置处形成图像的对象光束通过的至少一个光瞳区域。4.根据权利要求3所述的成...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野修司，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：