摄像装置和测距装置制造方法及图纸

本发明专利技术的摄像装置具备如下：透镜光学系统(L)；至少具有多个第一、第二像素(P1、P2)的摄像元件(N)；阵列状光学元件(K)；生成图像的信号处理部(C)，透镜光学系统(L)具有光学区域(D1)和光学区域(D2)，阵列状光学元件K使通过了光学区域(D1、D2)的光分别入射多个第一、第二像素(P1、P2)，从光学区域(D2)出射的光的量相对于入射光学区域(D2)的光的量的比例，比从光学区域(D1)出射的光的量相对于入射光学区域(D1)的光的量的比例小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摄像装置和测距装置
本专利技术涉及照相机等的摄像装置和测距装置
技术介绍
作为取得高动态范围图像的技术，已知有设置对数转换型的摄像元件的方法，和通过使用2个摄像元件在使曝光量不同下进行拍摄而合成2个图像的方法。另外，还已知有得到通过分时而使曝光时间不同的图像、且将其合成的方法。在专利文献I中公开有一种方法，其中，在对数转换型的摄像装置中，为了校正按像素的灵敏度的不均匀性，从各像素的摄像数据减去在存储器所存储的均匀光照射时的摄像数据。在专利文献2中公开有一种方法，其中，利用棱镜分割光路，通过2个摄像元件改变拍摄条件(曝光量)而进行摄像。另外，在得到通过分时而使曝光时间不同的图像且将其合成的方法中，因为分时拍摄被摄物体，所以在被摄物体活动时，发生因时间差造成的图像的偏移，而图像的连续性混乱这样的课题产生。在专利文献3中，公开有一种校正这种方式下的图像偏移的技术。先行技术文献专利文献专利文献1:特开平5-30350号公报专利文献2:特开2009-31682号公报专利文献3:特开2002-101347号公报然而，在将所接收到的信号进行对数转换的方法中，需要按像素将像素信号进行对数转换的电路，因此不能减小像素尺寸。另外，在专利文献I所公开的方法中，需要预先记录用于校正按像素的灵敏度不均匀性的校正用数据的机构，成本提高。另外在专利文献2的方法中，因为需要2个摄像元件，所以摄像装置大型化，成本大巾畐提闻。在专利文献3中，虽然公开的是校正图像的偏移的技术，但是对于所谓的活动物体完全校正因时间差带来的图像的偏移，这在原理上有困难。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述课题而形成，其主要目的在于，提供一种摄像装置和测距装置，可以使用I个摄像元件取得多个图像信息，可以应对动态图像，生成高动态范围图像。本专利技术的摄像装置，具备如下:具有透镜和光阑的透镜光学系统；通过所述透镜光学系统的光进行入射的至少具有多个第一像素和多个第二像素的摄像元件；配置在所述透镜光学系统和所述摄像元件之间的阵列状光学元件；使用在所述多个第一像素中得到的多个像素值和在所述多个第二像素中得到的多个像素值生成图像的信号处理部，所述透镜光学系统，在所述光阑或所述光阑邻域的与光轴垂直的平面具有第一区域和第二区域，所述阵列状光学元件使通过所述第一区域的光入射所述多个第一像素，使通过所述第二区域的光入射所述多个第二像素，从所述第二区域出射的光的量相对于入射所述第二区域的光的量的比例，比从所述第一区域出射的光的量相对于入射所述第一区域的光的量的比例小。根据本专利技术，通过使供给到第二像素的光的量(曝光量)比供给到第一像素的光的量(曝光量)少，即使比能够检测到的量多的光被供给到第一像素时(第一像素的像素值饱和时)，使用在第二像素中检测到的值，也能够计算被摄物体的正确亮度。另一方面，能够由第一像素检测的范围内的光被供给到第一像素时(第一像素的像素值不饱和时)，能够使用由第一像素检测的值。由此，能够使用单一的摄像系统，取得高动态范围图像。在本专利技术中，不需要使用对数转换型的特殊的摄像元件，另外不需要多个摄像元件。【附图说明】图1是表示本专利技术的摄像装置A的实施方式I的模式图。图2是从被摄物体侧观看本专利技术的实施方式I的光学元件LI的正面图。图3是本专利技术的实施方式I的阵列状光学元件K的立体图。图4(a)是放大示出本实施方式I中图1所示的阵列状光学元件K和摄像元件N的图，(b)是表示阵列状光学元件K和摄像元件N的像素的位置关系的图。图5是表示本专利技术的实施方式I的摄像装置A的剖面图。图6是表示本专利技术的实施方式I的拍摄图像的图。图7是本专利技术的实施方式I中生成高动态范围图像的流程图。图8 (a)、(b)是从被摄物体侧观看本专利技术的实施方式I的光阑S的正面图。图9是从被摄物体侧观看本专利技术的实施方式2的光学元件LI的正面图。图10是本专利技术的实施方式2的阵列状光学元件K的立体图。图11 (a)是放大示出本实施方式2的图1所示的阵列状光学元件K和摄像元件N的图，(b)是表示阵列状光学元件K和摄像元件N的像素的位置关系的图。图12是表示本专利技术的实施方式2的拍摄图像的图。图13是本专利技术的实施方式2中生成高动态范围图像的流程图。图14是从被摄物体侧观看本专利技术的实施方式2的光阑S的正面图。图15是表示本专利技术的摄像装置A的实施方式3的模式图。图16是从被摄物体侧观看本专利技术的实施方式3的光学元件LI的正面图。图17 (a)是放大示出图15所示的阵列状光学元件K和摄像元件N的图，(b)是表示阵列状光学元件K和摄像元件N的像素的位置关系的图。图18(a)和(b)是放大示出本实施方式4的阵列状光学元件K和摄像元件N的图。图19(a)和(b)是表示本专利技术的实施方式5的阵列状光学元件K和摄像元件N上的像素的位置关系的图。图20(a)和(b)是表示本专利技术的实施方式6的阵列状光学元件K和摄像元件N上的像素的位置关系的图。图21 (a)是从被摄物体侧观看光学元件LI的正面图，(b)是表示阵列状光学元件K和摄像元件N上的像素的位置关系的图。图22 (al)、(bl)和(cl)表示按被摄物体距离的光线图。(a2)、(b2)和(c2)是模式化地表示，通过光学区域Dl的物点O的光经由双凸透镜(lenticular)而到达奇数列的像素，由此所得到的点像的图像信息。(a3)、(b3)和(c3)是通过光学区域D2的物点O的光，经由双凸透镜而到达偶数列的像素，由此所得到的图像信息。图23(al)、(bl)和(cl)是模式化地表示，将奇数行奇数列的像素和偶数行偶数列的像素之像素值相加而得到的点像的图像信息。(a2)、(b2)和(c3)是模式化地表示，将偶数行奇数列的像素和奇数行偶数列的像素之像素值相加而得到的点像的图像信息。图24是本专利技术的实施方式8的测距装置的概略图。图25是本专利技术的其他方式的摄像装置的剖面图。图26(a)是放大示出在本专利技术的实施方式中串扰发生时的摄像面的邻域的图，(b)是放大示出串扰减轻时的摄像面的邻域的图。图27 (a)至(C)是表示在边界面设有遮光构件Q的光学元件LI的图。图28(al)是表示相对于光轴具有旋转非对称形状的微透镜阵列的立体图。(a2)是表示(al)所示的微透镜阵列的等高线的图。(a3)是表示将(al)、(a2)所示的微透镜应用于本专利技术的阵列状光学元件时，光线跟踪模拟结果的图。(bl)是表示相对于光轴具有旋转对称形状的微透镜阵列的立体图。(b2)是表示(bl)所示的微透镜阵列的等高线的图。(b3)是表示将(bl)、(b2)所示的微透镜应用于本专利技术的阵列状光学元件时，光线跟踪模拟结果的图。【具体实施方式】以下，一边参照附图，一边说明本专利技术的摄像装置的实施方式。(实施方式I)图1是表示实施方式I的摄像装置A的模式图。本实施方式的摄像装置A，具备如下:以V为光轴的透镜光学系统L ;配置在透镜光学系统L的焦点邻域的阵列状光学元件K ;摄像元件N ;和信息处理部C。透镜光学系统L由如下构成:来自被摄物体(未图示)的光束B1、B2入射的光学兀件LI ;通过光学兀件LI的光入射的光阑S ;通过光阑S的光入射的透镜L2。阵列状光学元件K配置在透镜光学系统L的焦点位置邻域，配置在距摄像面Ni离开了规定的距离的位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像装置，其中，具备：透镜光学系统，其具有透镜和光阑；摄像元件，其至少具有使通过所述透镜光学系统的光得以入射的多个第一像素和多个第二像素；阵列状光学元件，其配置在所述透镜光学系统和所述摄像元件之间；信号处理部，其使用在所述多个第一像素中所得到的多个像素值和在所述多个第二像素中所得到的多个像素值，来生成图像，并且，所述透镜光学系统，在所述光阑或所述光阑邻域的与光轴垂直的平面，具有第一区域和第二区域，所述阵列状光学元件使通过所述第一区域的光入射所述多个第一像素，且使通过所述第二区域的光入射所述多个第二像素，从所述第二区域出射的光的量相对于入射所述第二区域的光的量的比例，小于从所述第一区域出射的光的量相对于入射所述第一区域的光的量的比例。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.03.07 JP 2011-0491761.一种摄像装置，其中，具备: 透镜光学系统，其具有透镜和光阑； 摄像元件，其至少具有使通过所述透镜光学系统的光得以入射的多个第一像素和多个第二像素； 阵列状光学元件，其配置在所述透镜光学系统和所述摄像元件之间； 信号处理部，其使用在所述多个第一像素中所得到的多个像素值和在所述多个第二像素中所得到的多个像素值，来生成图像， 并且，所述透镜光学系统，在所述光阑或所述光阑邻域的与光轴垂直的平面，具有第一区域和第二区域， 所述阵列状光学元件使通过所述第一区域的光入射所述多个第一像素，且使通过所述第二区域的光入射所述多个第二像素， 从所述第二区域出射的光的量相对于入射所述第二区域的光的量的比例，小于从所述第一区域出射的光的量相对于入射所述第一区域的光的量的比例。2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中， 所述透镜光学系统具有在所述第二区域所设置的光量调整膜， 所述光量调整膜仅使 入射所述第二区域的光的一部分透过。3.根据权利要求1所述的摄像装置，其中， 所述光阑在所述第一区域和所述第二区域分别具有孔径， 所述第二区域中的所述光阑的孔径小于所述第一区域中的所述光阑的孔径。4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其中， 所述第一区域和所述第二区域是:将与所述透镜光学系统的光轴垂直的平面，通过与所述透镜光学系统的光轴交叉的直线进行了分割的区域。5.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像装置，其中， 所述第一区域和所述第二区域是:将与所述透镜光学系统的光轴垂直的平面，通过以所述光轴交叉的点为中心的圆进行了分割的区域。6.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像装置，其中， 所述第一区域和所述第二区域分别是:在与所述透镜光学系统的光轴垂直的平面中以夹隔所述光轴的方式所分割的多个区域。7.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像装置，其中， 从所述多个第一区域供给到所述多个第一像素的光的量，是从所述多个第二区域供给到所述多个第二像素的光的量的k倍，并且k > 1， 所述信号处理部进行以下处理: 读取在作为所述多个第一像素之中的一个像素Pi所得到的像素值V1、和在作为所述多个第二像素之中的一个像素P2所得到的像素值V2， 所述像素值Vl不饱和时，输出像素值VI， 所述像素值Vl饱和时，输出对所述第二像素的像素值使V2乘以k的值。8.根据权利要求7所述的摄像装置，其中， 所述信号处理部，对于所述多个第一像素和所述多个第二像素分别进行所述处理。9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：今村典广，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：
国别省市：