一種攝像裝置，其具備：包括光譜透射率特性互不相同的第一種像素和第二種像素的攝像元件(2)；與攝像元件(2)的攝像面相對而配置的光透射部(1)；至少包括有著第一焦距的第一成像區域、和有著比所述第一焦距長的第二焦距的第二成像區域的成像部(3)。光透射部(1)具有由多個彼此隔離的部分區域所構成的第一透光區域(1a)、和與第一透光區域1a的光譜透射率特性不同的第二透光區域(1b)。光透射部(1)和成像部(3)的距離等于第一焦距(f1)，攝像元件(2)的攝像面和成像部(3)的距離等于第二焦距(f2)。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本申請涉及使用一個光學系統和一個攝像元件而生成多視點圖像的單眼的三維攝像技術。
技術介紹
近年來，使用CXD和CMOS等的固體攝像元件(以下，稱為“攝像元件”。)的數碼照相機和數碼攝影機的高功能化、高性能化令人大開眼界。特別是隨著半導體制造技術的進步，攝像元件的像素構造的微細化推進。其結果是，能夠實現攝像元件的像素和驅動電路的高集成化。因此，僅僅數年，攝像元件的像素數就從100萬像素左右顯著增加到1000萬像素以上。此外，拍攝得到的圖像的質量也飛躍性地提高。另一方面，關于顯示裝置，利用薄型的液晶和等離子體形成的顯示器，可以不占空間而進行高分辨率、高對比度的顯示，從而實現高性能。這樣的影像的高品質化的潮流正在從二維圖像向三維圖像拓展。近來，雖然還需要偏振光眼鏡，但高畫質的三維顯示裝置開始被開發。關于三維攝像技術，作為具有單純的構成的代表性的方式，有使用由兩個照相機構成的攝像系統來分別取得右眼用的圖像和左眼用的圖像的方式。在這樣的所謂雙眼攝像方式中，因為使用兩個照相機，所以攝像裝置大型，成本也高。因此，使用一個照相機取得具有視差的多個圖像(以下稱為“多視點圖像”。)的方式(單眼攝像方式)得到研究。例如，在專利文獻1、2中公開有一種方式，其通過使用透射軸的方向彼此正交的兩片起偏板和旋轉的偏振濾波器來取得多視點圖像。另外，在專利文獻3 5中公開有一種方式，其通過使用設有多個濾色鏡的光圈(光束限制板)來取得多視點圖像。上述的專利文獻I 5所公開的方式，在通過單眼的照相機主要生成多視點圖像時被利用。另一方面，也存在使用具備多個微透鏡的單眼的照相機取得深度信息、且基于此信息而能夠自由變改取得后的圖像的焦點位置的技術。這樣的技術被稱為光場攝影，采用該技術的單眼照相機稱為光場照相機。在光場照相機中，攝像元件上配置有多個微透鏡。各微透鏡以覆蓋多個像素的方式配置。攝像后，根據取得的圖像信息，計算關于入射光的方向的信息，由此能夠推定被攝物體的深度。這樣的照相機例如在非專利文獻I中被公開。在光場照相機中，雖然能夠計算深度信息，但因為由微透鏡的數量決定分辨率，所以相比由攝像元件的像素數量決定的分辨率而分辨率降低這樣的課題存在。針對此課題，在專利文獻6中公開有一種技術，其通過使用兩個攝像系統而使分辨率提高。在該技術中，將入射光二等分，且所分割的各個入射光由具有在空間上按每1/2間距錯開而排列的微透鏡群的攝像系統進行拍攝，其后使所取得的圖像合成而使分辨率提高。然而，在該技術中，需要兩個攝像系統，在尺寸和成本方面就存在課題。針對上述的課題，使用一個攝像系統而切換通常攝像模式和基于光場攝影的模式之技術在專利文獻7中被公開。根據該技術，使用的是焦距隨著外加電壓而變化的微透鏡，微透鏡的焦距在前者的模式下被設定為無限大、在后者的模式下被設定為規定的距離。根據這樣的機構，能夠得到分辨率高的圖像和深度信息。然而，在此技術中存在的課題是，需要使微透鏡的焦距變化的機構和對其進行控制的機構，而且無法同時獲得高分辨率圖像和深度信息。先行技術文獻專利文獻專利文獻1:特開昭62-291292號公報專利文獻2:特開昭62-217790號公報專利文獻3:特開2002-344999號公報專利文獻4:特開2009-276294號公報專利文獻5:特開2003-134533號公報專利文獻6:特開平11-98532號公報專利文獻7:特開2008-167395號公報非專利文獻非專利文獻l:Ren Ng, etal, “Light Field Photography with a Hand-heldPlenoptic Camera”，Stanford Tech Report CTSR2005-0
技術實現思路
通過光場照相機，雖然能夠得到深度信息，但圖像的分辨率降低這樣的課題存在。為了解決此課題，如上述的專利文獻6、7的技術這樣需要光學系統的改良，但即使是假設地進行了改良，仍存在需要兩個攝像系統、或者無法同時取得高分辨率圖像和深度信息這樣的課題。本申請鑒于上述的課題，提供一種攝像技術，其通過使用與現有技術不同的光學系統和信號處理，能夠同時取得高分辨率圖像和深度信息。為了解決上述課題，本專利技術的一個形態的光場攝像裝置，具備:使各自含有光譜透射率特性互不相同的第一種像素和第二種像素的、多個的單位區塊排列在攝像面的攝像元件；與所述攝像元件的攝像面相對而配置的光透射部，且該光透射部具有由多個彼此隔離的部分區域所構成的第一透光區域、和與所述第一透光區域的光譜透射率特性不同的第二透光區域；至少具有有著第一焦距的第一成像區域、和有著比所述第一焦距長的第二焦距的第二成像區域的成像部。所述光透射部和所述成像部的距離，等于所述第一焦距，所述攝像元件的攝像面和所述成像部的距離，等于所述第二焦距。根據本專利技術的實施方式，能夠在攝像元件的攝像面以焦點對準的狀態進行攝像，并且，能夠使分別入射兩種透光區域的光所形成的圖像信息分離。因此，根據這些圖像信息，可以同時得到被攝物體的深度信息和高分辨率圖像。附圖說明圖1是表示實施方式I 3的攝像裝置的概略構成的圖。圖2是表示實施方式I的光學透鏡、透光板和攝像元件的配置關系的模式圖。圖3是實施方式I的透光板的正視圖。圖4是表示實施方式I的彩色固體攝像元件的基色構成的圖。圖5是表示實施方式I的透光板的光譜透射率特性的圖。圖6是表示實施方式I的光學透鏡的成像狀況的概要圖。圖7是表示實施方式2的光學透鏡的成像狀況的概要圖。圖8是表示實施方式2的彩色固體攝像元件的基色構成的圖。圖9是表示實施方式3的光學透鏡的成像狀況的概要圖。具體實施例方式本專利技術例示的實施方式的概要如下。(I)本專利技術的一個形態的光場攝像裝置，具備:使各自含有光譜透射率特性互不相同的第一種像素和第二種像素的、多個的單位區塊排列于攝像面的攝像元件；與所述攝像元件的攝像面相對而配置的光透射部，且該光透射部具有由多個彼此隔離的部分區域所構成的第一透光區域、和與所述第一透光區域的光譜透射率特性不同的第二透光區域的光透射部；至少具有有著第一焦距的第一成像區域、和有著比所述第一焦距長的第二焦距的第二成像區域的成像部。所述光透射部和所述成像部的距離等于所述第一焦距，所述攝像元件的攝像面和所述成像部的距離等于所述第二焦距。(2)在項目(I)所述的光場攝像裝置的有的形態中，所述第一和第二種像素的光譜透射率特性，分別與所述第一和第二透光區域的光譜透射率特性相同。(3)在項目(I)或(2)所述的光場攝像裝置的有的形態中，所述多個部分區域被所述第二透光區域包圍。(4)在項目(I)至(3)的任一項所述的光場攝像裝置的有的形態中，所述多個部分區域以等間隔排列成矩陣狀。(5)在項目⑴至(4)中任一項所的光場攝像裝置的有的形態中，所述多個部分區域的各自的形狀為圓形。(6)在項目(I)至(5)的任一項所述的光場攝像裝置的有的形態中，在所述第一透光區域的光入射側，配置有微透鏡。(7)在項目(I)至(6)的任一項所述的光場攝像裝置的有的形態中，表示所述第一透光區域的光譜透射率特性的第一函數，和表示所述第二透光區域的光譜透射率特性的第二函數，均在可視光的波長區域具有多個極大值，且各函數取得極大值的波長互不相同。(8)在項目(I)至(7)的任本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種光場攝像裝置，其中，具備：使各自含有光譜透射率特性互不相同的第一種像素和第二種像素的、多個的單位區塊排列在攝像面的攝像元件；與所述攝像元件的攝像面相對而配置的光透射部，且該光透射部具有由多個彼此隔離的部分區域構成的第一透光區域、和與所述第一透光區域的光譜透射率特性不同的第二透光區域；至少具有有著第一焦距的第一成像區域、和有著比所述第一焦距長的第二焦距的第二成像區域的成像部，所述光透射部和所述成像部的距離等于所述第一焦距，所述攝像元件的攝像面和所述成像部的距離等于所述第二焦距。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.09.20 JP 2011-2048281.一種光場攝像裝置，其中，具備: 使各自含有光譜透射率特性互不相同的第一種像素和第二種像素的、多個的單位區塊排列在攝像面的攝像兀件； 與所述攝像元件的攝像面相對而配置的光透射部，且該光透射部具有由多個彼此隔離的部分區域構成的第一透光區域、和與所述第一透光區域的光譜透射率特性不同的第二透光區域； 至少具有有著第一焦距的第一成像區域、和有著比所述第一焦距長的第二焦距的第二成像區域的成像部， 所述光透射部和所述成像部的距離等于所述第一焦距，所述攝像元件的攝像面和所述成像部的距離等于所述第二焦距。2.根據權利要求1所述的光場攝像裝置，其中， 所述第一和第二種像素的光譜透射率特性，分別與所述第一和第二透光區域的光譜透射率特性相同。3.根據權利要求1或2所述的光場攝像裝置，其中， 所述多個的部分區域被所述第二透光區域包圍。4.根據權利要求1至3中任一項所述的光場攝像裝置，其中， 所述多個的部分區域以等間隔排列成矩陣狀。5.根據權利要求1至4中任一項所述的光場攝像裝置，其中， 所述多個的部分區域的各自的形狀為圓形。6.根據權利要求1至5中任一項所述的光場攝像裝置，其中， 在所述第一透光區域的光入射側配置有微透鏡。7.根據權利要求1至6中任一項所述的光場攝像裝置，其中， 表示所述第一透光區域的光譜透射率特性的第一函數、和表示所述第二透光區域的光譜透射率特性的第二函數，均在可視光的波長區域具有多個極大值，且各函數取得極大值的波長互不相同。8.根據權利要求1至7中任一項所述的光場攝像裝置，其中， 表示所述第一透光區域的光譜透射率特性的第一函數、和表示所述第二透光區域的光譜透射率特性的第二函數的至少一方，在紅、綠、藍的各波長區域具有極大值。9.根據權利要求1至8中任一項所述的光場攝像裝置，其中， 所述第一透光區域的光譜透射率特性和所述第二透光區域的光譜透射率特性的一方不具有波長依存性。10.根據權利要求9所述的光場攝像裝置，其中， 所述第一透光區域和所述第二透光區域的一方為透明。11.根據權...
【專利技術屬性】
技術研發人員：平本政夫，石井育規，
申請(專利權)人：松下電器產業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP
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