拍攝裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供拍攝裝置，其具備：多個微透鏡，其在成像光學系統的焦點面附近二維狀地配置；拍攝元件，其由元件群與上述微透鏡分別對應地二維狀地配置而成，上述元件群包含經由上述微透鏡接受通過上述成像光學系統的來自被攝體的光束并輸出圖像信號的多個光電變換元件；和合成部，其為了生成與上述成像光學系統的任意成像面中的多個成像區域對應的合成圖像數據，根據按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的信息，合成從上述多個光電變換元件輸出的上述圖像信號。

【技術實現步驟摘要】
拍攝裝置本申請是于2011年6月3日提交的申請號為201180016772.9、名稱為“拍攝裝置”的專利申請的分案申請。
本專利技術涉及生成合成圖像的拍攝裝置。
技術介紹
傳統，已知有與一個微透鏡對應具備多個拍攝像素，將一次攝影取得的圖像數據在攝影后合成，生成任意焦點位置的圖像的拍攝裝置(例如，專利文獻1、2及非專利文獻1)。專利文獻1：日本特開2007-4471號公報專利文獻2：US2007/0252047號公報非專利文獻1：LightFieldPhotographywithaHandheldPlenopticcamera,StanfordtechreportCTSR2005-02
技術實現思路
但是，存在生成的圖像成為與微透鏡排列數相同的分辨率，生成的圖像的分辨率比拍攝像素排列密度顯著降低的問題。而且，存在合成圖像生成時運算處理非常繁瑣的問題。根據本專利技術第1方式，拍攝裝置具備：多個微透鏡，其在成像光學系統的焦點面附近二維狀地配置；拍攝元件，其由元件群與上述微透鏡分別對應地二維狀地配置而成，上述元件群包含經由上述微透鏡接受通過上述成像光學系統的來自被攝體的光束并輸出圖像信號的多個光電變換元件；和合成部，其為了生成與上述成像光學系統的任意成像面中的多個成像區域對應的合成圖像數據，根據按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的信息，合成從上述多個光電變換元件輸出的上述圖像信號。根據本專利技術第2方式，優選的是，第1方式的拍攝裝置中，上述多個成像區域設置與上述微透鏡相同的數量以上，上述成像區域的各自的配置間隔與多個上述微透鏡的各自的配置間隔具有比例關系。根據本專利技術第3方式，優選的是，第1或第2方式的拍攝裝置中，按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的信息，包括按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的表。根據本專利技術第4方式，優選的是，第3方式的拍攝裝置中，具備按每個上述任意成像面作成上述表的作成部。根據本專利技術第5方式，優選的是，第3或第4方式的拍攝裝置中，上述表，按每個上述成像區域，以上述微透鏡的偽光軸為基準，將上述光電變換元件的配置位置標準化，以與上述成像區域對應的上述微透鏡為基準，相對地特定與上述光電變換元件的配置位置對應的上述微透鏡的配置位置。根據本專利技術第6方式，優選的是，第3至第5方式的拍攝裝置中，上述表，通過表示以上述成像區域為基準，以將上述微透鏡的焦點距離除以合成圖像數據的光圈值(光闌值)后的值為直徑的區域所包含的上述光電變換元件的配置位置與上述多個微透鏡中的哪一個上述微透鏡對應，來特定上述光電變換元件的位置。根據本專利技術第7方式，優選的是，第1至第6方式的拍攝裝置中，上述多個微透鏡的各個在與上述攝影光學系統的光軸正交的平面上具有六角形形狀，上述多個微透鏡二維狀地蜂窩排列。根據本專利技術第8方式，優選的是，第7方式的拍攝裝置中，具備將上述合成部生成的上述合成圖像數據的水平方向和垂直方向的比率變換為1的變換單元。根據本專利技術，按每個任意成像面作成特定用于生成多個成像區域的各個的合成圖像數據的光電變換元件的位置的表，根據表生成合成圖像數據，因此可以高速生成分辨率高的合成圖像數據。附圖說明圖1是本專利技術實施方式的數字拍攝機的構成的說明圖。圖2是微透鏡和拍攝元件的配置的一例示圖。圖3是實施方式中的微透鏡和基點像素的位置關系的說明圖。圖4是合成圖像的生成原理的說明圖。圖5是用于生成合成圖像的積分(累計)區域和拍攝像素的關系的示圖。圖6是輸出用于對基點信號積分的圖像信號的拍攝像素的位置關系的一例示圖。圖7是環帶和微透鏡的關系的一例示圖。圖8是基點像素從微透鏡的偽光軸偏心時的積分區域的示圖。圖9是變形例中的微透鏡的形狀和基點像素的說明圖。圖10是從光點發出的光束由拍攝像素的受光面截取的光截面的說明圖。圖11是微透鏡和光截面的關系的說明圖。圖12是微透鏡和光截面的關系的說明圖。圖13是在基點微透鏡展開了區域分割時的光截面的說明圖。圖14是光點相對于基點微透鏡的偽光軸偏心時的分割區域的說明圖。具體實施方式本實施方式的數字拍攝機(數字相機)利用經由微透鏡陣列攝影取得的圖像信號具有深度信息等波面信息的情況，通過數值處理，生成具有用戶期望的景深和焦點位置的圖像數據。經由拍攝透鏡入射的被攝體光束在微透鏡陣列附近成像。此時，根據被攝體位置，光束成像的位置在拍攝透鏡的光軸方向上不同，而且被攝體若為三維物體，則被攝體光束不在同一平面上成像。本實施方式的數字拍攝機生成用戶期望的在光軸方向的成像位置再現成像的被攝體的像的圖像。而且，本實施方式的數字拍攝機構成為可生成具有比微透鏡陣列所包含的微透鏡數目更大分辨率的合成圖像，作為上述圖像。即，與一個微透鏡對應，輸出成為合成圖像的各像素的圖像信號的拍攝像素(基點像素)設置多個。并且，數字拍攝機為了形成與用戶選擇對應的焦點位置的合成圖像，向從基點像素輸出的圖像信號累加從周邊配置的拍攝像素輸出的圖像信號，生成與合成圖像的1像素量的成像區域相當的合成圖像信號，作成焦點位置可變的合成圖像。以下，詳細說明。圖1是實施方式的數字拍攝機的構成圖。數字拍攝機1構成為，具有拍攝透鏡L1的交換透鏡2可拆裝。數字拍攝機1具備拍攝單元100、控制電路101、A/D變換電路102、存儲器103、操作部108、顯示器109、LCD驅動電路110及存儲卡接口111。拍攝單元100具備多個微透鏡120二維狀排列的微透鏡陣列12及拍攝元件13。另外，以下說明中，Z軸設定成與拍攝透鏡L1的光軸平行，在與Z軸正交的平面內，X軸和Y軸設定成相互正交的方向。拍攝透鏡L1包括多個光學透鏡群，使來自被攝體的光束在其焦點面附近成像。另外，為了便于說明，圖1用一塊透鏡代表表示了拍攝透鏡L1。在拍攝透鏡L1的焦點面附近，順序配置微透鏡陣列12和拍攝元件13。拍攝元件13包括具有多個光電變換元件的CCD和/或CMOS圖像傳感器。拍攝元件13拍攝在拍攝面上成像的被攝體像，由控制電路101控制，將與被攝體像相應的光電變換信號(圖像信號)向A/D變換電路102輸出。另外，拍攝單元100詳細說明將后述。A/D變換電路102是對拍攝元件13輸出的圖像信號進行模擬處理后變換為數字圖像信號的電路。控制電路101由CPU和/或存儲器等周邊電路構成。控制電路101根據控制程序，用從構成數字拍攝機1的各部輸入的信號，進行預定運算，對數字拍攝機1的各部送出控制信號，控制攝影工作。另外，如后述，控制電路101根據響應光圈值輸入按鈕108a操作而從操作部108輸入的操作信號，確定由用戶選擇的合成圖像的光圈值。如后述，控制電路101根據響應焦點位置輸入按鈕108b操作而從操作部108輸入的操作信號，確定合成圖像的焦點位置。控制電路101功能上具備表生成部105、圖像積分(累計)部106及圖像標準化部107。表生成部105用根據光圈值輸入按鈕108a的操作而確定的合成圖像的光圈值，作成合成像素所屬表。圖像積分部106用根據焦點位置輸入按鈕108b的操作而確定的合成圖像的焦點位置和由表生成部105作成的合成像素所屬表，從圖像信號本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種拍攝裝置，其特征在于，具備：多個微透鏡，其在成像光學系統的焦點面附近二維狀地配置；拍攝元件，其由元件群與上述微透鏡分別對應地二維狀地配置而成，上述元件群包含經由上述微透鏡接受通過上述成像光學系統的來自被攝體的光束并輸出圖像信號的多個光電變換元件；和合成部，其為了生成與上述成像光學系統的任意成像面中的多個成像區域對應的合成圖像數據，根據按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的信息，合成從上述多個光電變換元件輸出的上述圖像信號。

【技術特征摘要】
2010.06.03 JP 2010-1278251.一種拍攝裝置，其特征在于，具備：多個微透鏡，其在成像光學系統的焦點面附近二維狀地配置；拍攝元件，其由元件群與上述微透鏡分別對應地二維狀地配置而成，上述元件群包含經由上述微透鏡接受通過上述成像光學系統的來自被攝體的光束并輸出圖像信號的多個光電變換元件；和合成部，其為了生成與上述成像光學系統的任意成像面中的多個成像區域對應的合成圖像數據，根據按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的信息，合成從上述多個光電變換元件輸出的上述圖像信號。2.根據權利要求1所述的拍攝裝置，其特征在于，上述多個成像區域設置與上述微透鏡相同的數量以上，上述成像區域的各自的配置間隔與多個上述微透鏡的各自的配置間隔具有比例關系。3.根據權利要求1或2所述的拍攝裝置，其特征在于，按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的信息，包括按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成...

【專利技術屬性】
技術研發人員：巖根透，
申請(專利權)人：株式會社尼康，
類型：發明
國別省市：日本,JP