专利名称：光学器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学器件。
背景技术：
有着多个摄像光学系统并计算出在摄像光学系统间产生的视差的复眼摄像装置已广为人知(比如，参照专利文献1)。另外，公知的还有彩色图像传感器，其具有光传感器和摄像元件，该摄像元件的构造是以不同颜色的光在光传感器所对应的区域上分别形成对象物的图像的构造(比如，参照专利文献2)。专利文献1专利第4382156号说明书专利文献2特表2007-520107号公报如果用多个光学系统拍摄同一个被拍摄对象体，可以得到含视差影响的多个图像。从这些图像计算出视差，或消除视差的影响等，在有关视差的处理中，存在着需要较大量的运算这样的课题。
发明内容
为了解决上述课题，在本发明的一方式中，提供一种光学器件，其包括第1摄像系统，其包括对摄像光具有第1光学特性的至少1个的第1透镜；以及第2摄像系统，其包括对摄像光分别具有第2光学特性并具有互相不同的光轴的多个第2透镜；多个第2透镜的各自的光轴位于以第1透镜的光轴位置的重心作为中心的同心圆上，多个第2透镜的光轴位置的重心位于第1透镜的光轴位置的重心。还可以具有图像生成部，该图像生成部合成将通过多个第2透镜拍摄得到的多个图像进行重合得到的重合图像、和通过第1摄像系统得到的图像。第1摄像系统可以包括对摄像光具有第1光学特性的多个第1透镜。多个第1透镜的光轴可以位于同心圆上。图像生成部可以合成重合图像和将通过多个第1透镜摄像得到的多个图像进行重合后的重合图像。第2摄像系统可以有相对于第1透镜的光轴位置的重心在对称的位置光轴存在的 1对以上的第2透镜。多个第2透镜的F值可以比第1透镜的F值大。多个第2透镜的有效孔径可以比第1透镜的有效孔径小。多个第2透镜的焦点距离、聚焦距离及焦点深度的至少一个可以与第1透镜不同。第1摄像系统还具有通过第1透镜进行摄像的第1摄像部，第2摄像系统可以还有与多个第2透镜对应设置并通过各自对应的第2透镜进行摄像的多个第2摄像部。第1摄像部及多个第2摄像部各自具有多个摄像元件，多个摄像元件可以设置在同一面上。还具有第3摄像系统，该第3摄像系统包括对摄像光具有第3光学特性并具有相互不同的光轴的多个第3透镜。多个第3透镜的各自光轴位于以第1透镜的光轴位置的重心为中心的同心圆上，多个第3透镜的光轴位置的重心也可以位于第1透镜的光轴位置的重心上。多个第2透镜的有效孔径比第1透镜的有效孔径小，多个第3透镜的有效孔径比第1透镜的有效孔径大。在此，上述的发明的概要并未列举出本发明必要的特征的全部。另外，这些特征群的辅助组合又能成为本发明。
图1是模式性地表示摄像装置100的块构成的一个例子的图。图2是表示摄像装置100具有的摄像系统的位置关系的一个例子的图。图3是模式性地表示摄像模块的块构成的一个例子的图。图4是模式性地表示摄像模块的块构成的一个例子的图。图5是表示在图像生成部150中的合成处理的一个例子的图。图6是表示透镜配置的其他一个例子的图。图7是表示透镜配置的其他一个例子的图。图8是表示透镜配置的其他一个例子的图。
具体实施例方式以下，通过发明的实施方式说明本发明，不过，以下的实施方式不是限定有关专利请求的范围的发明。同时，在实施方式中所说明的特征的组合的全部并不都是发明的解决手段所必需的。图1模式性地表示摄像装置100的块构成的一个例子。本实施方式的摄像装置100 提供能以比较少的演算量进行有关视差的处理的图像。摄像装置100具有第1摄像系统 101、一对第2摄像系统10 及第2摄像系统102b、图像信号生成部170、以及记录部180。本图中，给出了第2摄像系统10 及第2摄像系统102b是一对，不过，摄像装置 100可以具有如后所述的3个以上的第2摄像系统。摄像装置100具有的多个第2摄像系统102采用符号的添加字来互相识别。另外，有时将摄像装置100具有的多个第2摄像系统102总称为第2摄像系统102。第1摄像系统101、第2摄像系统102、以及图像信号生成部170作为被装入摄像装置100的摄像模块而发挥作用。摄像模块可视为是这个发明涉及的光学器件的一个例子。第1摄像系统101具有第1光学系统115及第1摄像部119。第1光学系统115 包含第1透镜110及第1光圈部112。第1摄像部119通过第1透镜110摄像。第2摄像系统10 具有第2光学系统12 及第2摄像部129a。第2光学系统 125a包含第2透镜120a及第2光圈部12加。第2摄像系统10 具有第2光学系统12 和第2摄像部129b。第2光学系统12 包含第2透镜120b和第2光圈部12沘。其他的第2摄像系统102也具有与第2摄像系统10 以及第2摄像系统102b大体上同样的光学构成。其他的第2摄像系统102具有的光学要素，采用和各光学要素所属的第2摄像系统 102的符号的添加字同样的添加字来识别。这样，多个第2摄像部1 与多个第2透镜120对应设置。并且第2摄像部1 通过各自对应的第2透镜120进行摄像。第1摄像系统101及第2摄像系统102分别拍摄被拍摄对象体，生成摄像信号。图像信号生成部170从第1摄像系统101及第2摄像系统102分别取得各自摄像信号。图像信号生成部170合成所取得的摄像图像，并生成表示1个图像的图像信号。记录部180记录图像生成部150生成的图像信号。记录部180可以在非易失性存储器记录从图像生成部150供给的图像信号所表示的图像。记录部180也可具有该非易失性存储器。另外，该非易失性存储器也可以是相对摄像装置100可装拆地设置的外部存储器。记录部180也可以向摄像装置100的外部输出图像。摄像装置100可以是带照相机功能的手机、数码相机等的摄像机器。具有第1摄像系统101、第2摄像系统102、以及图像信号生成部170的摄像模块能够作为这些摄像机器用的照相机模块来提供。图2表示摄像装置100具有的摄像系统的位置关系的一个例子。本图中，使用各摄像系统具有的透镜的配置来表示摄像系统的位置关系。本图是从物体一侧看的情况下的透镜配置例。在透镜镜筒200内侧设置有第1摄像系统101具有的第1透镜110、以及第2摄像系统10 e各自具有的第2透镜120a e。有时将第2透镜120a e总称为第2透镜 120。第1透镜110位于透镜镜筒200内侧区域的大致中央的位置。多个第2透镜120 的各自光轴位于以第1透镜110的光轴位置为中心的同心圆上。另外，多个第2透镜120 的光轴位置的重心位于第1透镜110光轴位置。具体而言，相对于第1透镜110在y方向以等距离间隔来设置第2透镜120a及第 2透镜120b。相对于第1透镜110在χ方向以等距离间隔设置第2透镜120c和第2透镜 120d。相对于第1透镜110的光轴在y方向的对称的位置设置有第2透镜120a及第2透镜120b。第2透镜120c和第2透镜120d相对于第1透镜110的光轴在y方向被设置在对称的位置。这样，第2摄像系统102具有在相对于第1透镜110的光轴位置的重心而对称的位置上光轴存在的1对以上的第2透镜120。另外，设第1透镜110的光轴及第2透镜120的光轴为互相平行。即，第1摄像系统101的摄像光轴及第2摄像系统102的摄像光轴是互相平行的，各摄像系统在对摄像光轴垂直的面内，使相互的摄像光轴的位置为不同地来设置而形成。这样，摄像装置100具有包含第1透镜110、第2透镜120及透镜镜筒200的透镜装置。有时称在中央存在的第1透镜110的光轴为透镜装置的中心。图3模式性地表示摄像装置100具有的摄像模块的块构成的一个例子。在这里， 作为第ι摄像系统101、第2摄像系统10 及第2摄像系统102b的块构成，示出包含第1 摄像系统101、第2摄像系统10 及第2摄像系统102b的光轴的平面的模式剖面图。再者，图4表示在含第1摄像系统101、第2摄像系统102c和第2摄像系统102d的光轴的平面的模式剖面图。图像信号生成部170具有读出部140及图像生成部150。在第1摄像系统101中， 第1光学系统115包含第1透镜110及第1光圈部112。第1摄像部119包含第1滤色片阵列116及第1摄像元件阵列118。在第2摄像系统10 中，第2光学系统12 包含第2透镜120a及第2光圈部12加。第2摄像部129a包含第2滤色片阵列126a及第2摄像元件阵列128a。第2摄像系统102b、第2摄像系统102c、以及第2摄像系统102d全都是与第1摄像系统IOla具有的光学要素的第2透镜120a、第2光圈部122a、第2滤色片阵列U6a、第 2摄像元件阵列128a大体上同样的光学要素。因此，省略说明。第1摄像系统101具有的第1透镜110相对于摄像光而具有第1光学特性。第2 摄像系统102具有的多个第2透镜120相对于摄像光而分别具有第2光学特性，且互相具有不同的光轴。在这里，所谓光学特性，能够例示光学响应、成像特性、亮度特性。作为表示光学特性的指标，可例示焦点深度、焦点距离、光学传递函数、F值、有效孔径、MTF等。多个第2透镜120可以具有互相大体上相等的光学特性，对于同一物点在像面上形成大体上相等的像。比如，多个第2透镜120在各自的像面上，比如形成大体上相等的亮度、大体上相等的形状、大体上相等的大小的像。因为多个第2透镜120的光轴互相离开间隔，所以所谓形成大体上相等的像，并不意味在各自的像面上的相同的位置成像。那么，因为第2透镜120能够设置多个，所以能够将通过多个第2透镜120的各自所得到的被拍摄对象体像进行合成，生成1个被拍摄对象体像。作为一个例子，重合通过多个第2透镜120各自所获得的图像。因为多个第2透镜120的光轴位于同心圆上，所以通过该图像的重合处理，能够生成以第2透镜120的光轴的重心位置作为视点的与拍摄时的像相对应的被拍摄对象体像。并且，多个第2透镜120光轴的重心位于第1透镜110的光轴位置。因此，根据图像的重合处理而得到的被拍摄对象体像的位置，将与通过第1透镜110得到的被拍摄对象体像的位置大体上一致。因此，即使不考虑多个第2透镜120间的光轴位置的差异、以及第 1透镜110和第2透镜120间的光轴位置的差异，能够极为容易地合成多个第2透镜120的被拍摄对象体像和第1透镜110的被拍摄对象体像。关于光学特性，设第2透镜120的F值比第1透镜110大。譬如，设多个第2透镜 120的有效孔径比第1透镜110小。在这个例子，第1透镜110成为比第2透镜120还明亮的透镜。第2透镜120单体成为比第1透镜110暗的透镜。但是，第2透镜120存在多个， 能够合成通过第2透镜120摄像得到的图像。因此，能够将在像形成中可利用的光量单方面不足的事情防患于未然。再者，亮度是光学特性的一个例子。第2透镜120可与第1透镜110在亮度、焦点距离、合焦距离、以及焦点深度中的至少1个不同。说明关于第1摄像系统101具有的光学构成。第1透镜110是成像透镜，将来自被拍摄对象体的G光在第1摄像部119成像。第1光圈部112对透过第1光学系统115的光量进行调整。通过第1光学系统115的光被限制为通过第1光圈部112的开口部的光。第1滤色片阵列116含选择性地透过预定的波段的光的多个滤色片。第1滤色片阵列116按照被预先确定的图案排列形成该多个滤色片。譬如，第1滤色片阵列116由该多个滤色片呈矩阵状排列而形成。各滤色片所透过的波段按照拍摄目的来设计即可。所有滤色片可以选择性地透过特定波段的光，也可以包含选择性地透过互相不同的波段的光的多个种类的滤色片。第1摄像元件阵列118含通过第1光学系统115接受来自被拍摄对象体的光的多个摄像元件。第1摄像元件阵列118包含的多个摄像元件，其对应于第1滤色片阵列116 包含的多个滤色片来设置。各摄像元件对入射至第1滤色片阵列116的被拍摄对象体光中的透过了对应的滤色片的光进行受光。各摄像元件输出与受光的光的量对应强度的摄像信号。在第2摄像系统10 中，第2滤色片阵列126a包含选择性地透过预先确定的波段的光的多个滤色片。第2滤色片阵列126a按照被预先确定该多个滤色片的图案进行排列而形成。譬如，第2滤色片阵列126a由该多个滤色片呈矩阵状排列而形成。各滤色片所透过的波段按照摄像目的来设计即可。所有滤色片可以选择性地透过特定波段的光，也可以包含选择性地透过互相不同的波段的光的多个种类的滤色片。第2摄像元件阵列128a包含通过第2光学系统12 接受来自被拍摄对象体的光的多个摄像元件。第2摄像元件阵列128a包含的多个摄像元件，其与第2滤色片阵列126a 包含的多个滤色片对应设置。各摄像元件接受入射到第2滤色片阵列126a中的被拍摄对象体光之中的透过了对应的滤色片的光。各摄像元件输出与所受光的光量对应强度的摄像信号。关于第1摄像部119及第2摄像部1 构成进行说明。第1摄像部119及第2摄像部1 各自具有的多个摄像元件被设置在同一平面上。譬如，第1摄像元件阵列118具有的多个摄像元件、以及第2摄像元件阵列1 具有的多个摄像元件被形成在同一基板上。 譬如，第1摄像元件阵列118具有的多个摄像元件、以及第2摄像元件阵列1 具有的多个摄像元件，以同一工艺在同一基板的一面同时形成。另外，第1滤色片阵列116具有的多个滤色片及第2滤色片阵列1 具有的多个滤色片，也以同样工艺同时被形成在所对应的摄像元件上部。这样，制造了一体包含第1摄像部119及第2摄像部129的1个受光部。第 1摄像部119的摄像面及第2摄像部129的摄像面构成为该受光部持有的摄像面的部分区域。再者，所谓有第1摄像元件阵列118及第1滤色片阵列116的第1摄像部119和有第 2摄像元件阵列1 及第2滤色片阵列126的第2摄像部129，可以互相分别制造后进行组合安装。第1摄像系统101及第2摄像系统102具有的多个摄像元件被实质性地同时曝光。如果各摄像元件被曝光，则读出部140从该多个摄像元件读出摄像信号。读出部140 可以具有多个摄像元件和在同一基板上被形成的读出电路。该读出电路相对于第1摄像系统101及第2摄像系统102而设置1个，1个读出电路从第1摄像系统101及第2摄像系统102具有的多个摄像元件中可以依次读出摄像信号。再者，该读出电路也可以对第1摄像系统101及第2摄像系统102而分别单独设置。第1摄像系统101及第2摄像系统102具有的多个摄像元件，可以是MOS型摄像元件。各摄像元件是以同一工艺在同一基板的一面所形成的MOS型摄像元件时，读出部140 能够按照各摄像系统具有的光学系统的每一个来部分地读出。第1摄像部119包含的多个摄像元件、以及第2摄像部1 包含的多个摄像元件除了 MOS型摄像元件以外，也能用CXD 型摄像元件等的固体摄像元件来实现。读出部140从各摄像系统具有的摄像元件读出的摄像信号被提供给图像生成部 150。图像生成部150合成从各摄像系统所读出的摄像信号，生成表示1个图像的图像信号。图5表示图像生成部150中的合成处理的一个例子。设图像510为通过第1摄像系统101所拍摄的图像。设图像520a、图像520b、图像520c以及图像520d分别是通过第1 摄像系统101a、第1摄像系统101b、第1摄像系统IOlc以及第1摄像系统IOld所拍摄得到的图像。举出以从透镜装置中心向光轴方向延长的延长线上存在的被拍摄对象体的像为例子，模式性地说明图像生成部150的合成处理的一个例子。在这里，将该被拍摄对象体称为轴上被拍摄对象体。并且，轴上被拍摄对象体像512是图像510中包含的轴上被拍摄对象体像。轴上被拍摄对象体像512a、轴上被拍摄对象体像512b、轴上被拍摄对象体像512c 以及轴上被拍摄对象体像512d分别是图像510a、图像520b、图像520c以及图像520d中包含的轴上被拍摄对象体的像。对各图像内的轴上被拍摄对象体像的位置进行说明。轴上被拍摄对象体是在第1 透镜Iio的光轴上存在的被拍摄对象体，所以轴上被拍摄对象体像512位于图像510的中央。在从摄像装置100观看被拍摄对象体时，第2透镜120a位于第2透镜120b的上方。第2透镜120c位于第2透镜120d的右侧。该情况下，轴上被拍摄对象体像52 位于图像520a中央的下方。轴上被拍摄对象体像522b位于图像520b中央的上方。同时，轴上被拍摄对象体像522c位于图像520c中央的左侧。并且，轴上被拍摄对象体像522d位于自图像520d中央的右侧。因为第2透镜120光轴存在于同心圆上，所以来自各图像520的中心的轴上被拍摄对象体像522的位置偏差量相等。同时，因为第2透镜120的光轴存在于同心圆上，所以位置偏差的方向性为各向同性。图像生成部150将图像520a、图像520b、图像520c以及图像520d重合而生成1
个重合图像。重合图像中包含的重合像532表示重合轴上被拍摄对象体像52 d得到的像。如上所述，轴上被拍摄对象体像522的位置偏差量相等的位置偏差是各向同性，所以重合像532位于重合图像的中央。重合像532中，在重合像532的中心存在作为将4个轴上被拍摄对象体像52 d重叠的区域的像重叠区域550。同时，在重合像532中，在作为邻接于像重叠区域550的周围的区域，存在作为将轴上被拍摄对象体像52 d中的3个轴上被拍摄对象体像相互重合后的区域的像重叠区域560。像重叠区域550和像重叠区域560能够大体上再现轴上被拍摄对象体像应该占据的图像区域。重合像532中，除了像重叠区域550及像重叠区域560以外，还包含轴上被拍摄对象体像52 d里面的2个轴上被拍摄对象体像被互相重合的区域。在像重叠区域550及像重叠区域560区域加上本区域的话，轴上被拍摄对象体像应该占据的图像区域被再现。另外，在重合像532中，包含其他的只具有轴上被拍摄对象体像52 d的各自的信息的区域。本区域是重合像532的最周边的区域。本区域的面积随位置偏差量加大而变大。因此，重合像532的位置偏差量越大则越宽，也就是变成为伴随模糊区域状态的像。 可是，该模糊区域的模糊方向是相对各向同性的，没有方向性。因为这个缘故，如果与模糊有方向性的情况比较，可以说重合像532没有失真，为看上去的不协调感很小的图像。另外，与中央的像重叠区域阳0比较的话，本模糊区域的图像信息只有1/4的强度。由于这个缘故，视觉上感到模糊程度比较小。另外，在第1摄像系统101的周围配置越多数目的第2摄像系统102，像重叠区域阳0的强度变得越高。由于这个缘故，模糊区域的图像信息也变得相对地小。同时，模糊的方向性也进一步被消除。本图中，以简单易懂地说明为目的，采用了具有较大视差偏差的轴上被拍摄对象体像522，模式性地说明了图像处理。实际上，只要不是为了获得较大的视差偏差而让透镜的光轴极端地分离的情况下，位置偏差不会变大。如果位置偏差小，模糊区域变小，重合像也变得更鲜明。图像生成部150合成重合像532和轴上被拍摄对象体像512，生成1个图像。图像生成部150根据第2摄像系统102的光学特性和第1透镜110的光学特性的差异，对轴上被拍摄对象体像512及重合像532中的至少一方施以预先确定的图像处理来合成。譬如， 如果第1透镜110和第2透镜120的亮度不相同，则施给用于补偿亮度的差异的图像处理来合成。因为轴上被拍摄对象体像512的位置与重合像532的位置全都大体上相同，所以图像生成部150不需要进行用于特别指定重合像532与轴上被拍摄对象体像512的位置偏差或补偿位置偏差的图像处理。由于第1透镜110及第2透镜120的光学特性的不同，有时图像生成部150只是单纯地将重合像532和轴上被拍摄对象体像512重合即可。如以上说明，图像生成部150合成通过多个第2透镜120a d摄像得到的多个图像的重合而得到的重合图像、和通过第1摄像系统101得到的图像。因此，根据摄像装置 100，能以简单的图像处理来合成通过各摄像系统摄像得到的多个图像。比如，能够不进行含对应点匹配等在内的位置对准处理地，快速合成多个图像，并对外部提供。再者，图像生成部150可以对重合像532施给用于降低模糊的图像处理。譬如，图像生成部150可以对重合像施给预先确定的强度的边缘强调处理。因为重合像的模糊随被拍摄对象体越近则越大，所以图像生成部150可以在被拍摄对象体距离越是近距离，越提高降低模糊处理的强度。比如，图像生成部150可以在被拍摄对象体距离越是近距离，越提高相对于重合像的边缘强调的强度。被拍摄对象体距离可以用摄像模式特别指定。譬如，图像生成部150，当摄像装置100的摄影模式被设定成风景模式时，可以特别指定被拍摄对象体距离是远距离。如果摄影模式被设定肖像模式时，可以特别指定被拍摄对象体距离是近距离。如果摄影模式被设定成宏模式时，可以特别指定被拍摄对象体距离是极近距离。如果能利用由测距设备测得的测距信息时，可以按照该测距信息来特别指定被拍摄对象体距离。图像生成部150预先存储了与距离对应的边缘强调处理等的模糊降低处理用的图像处理参数，使用与合适于所特别指定的被拍摄对象体距离的距离对应存储的图像处理参数， 对重合像施给图像处理。图6表示透镜配置的其他一例。在本透镜配置例中，透镜装置除了具有图1到图 5说明的透镜镜筒200、第1透镜110、以及第2透镜120a d之外，还具有第2透镜120e、 第2透镜120f、第2透镜120g、以及第2透镜120h。如图所示，第2透镜120a h存在于同心圆上。另外，第2透镜120e h具有与第2透镜120a d大体上同样的光学特性。如图5相关说明，该构成相当于在第1摄像系统101的周围配置有多个第2摄像系统102的构成。因此，能够进一步降低重合像的模糊。另外，第2透镜120e h虽然具有互相大体上同样的光学特性，不过，可以为具有与第2透镜120a d有差异的光学特性。该情况下，所谓的第2摄像系统10 d可以看作是单独的摄像系统的透镜。该情况下，图像生成部150能够对于通过第2透镜120e h摄像的图像，进行与图5中所说明的处理同样的重合处理。并且，图像生成部150能够将所得到的重合的图像、和从其他的摄像系统得到的图像或重合图像进行合成。另外，可以将第2摄像系统10 d作为用特定颜色的摄像光摄像的摄像系统， 另一方面，将第2透镜120e h所属的摄像系统作为用与该特定颜色不同的颜色的摄像光摄像的摄像系统。该情况下，第2透镜120a h的成像特性可以按照摄像光的波段来施给色差补正。针对用第2透镜120a h所属的摄像系统得到的图像，图像生成部150可进行与图5说明过的处理同样的重合处理的同时，进行颜色合成处理。图7表示透镜配置的其他一例。透镜装置具有第1透镜710、第2透镜720a d、 第3透镜730a d以及透镜镜筒200。第1透镜710可以代替第1透镜110而作为第1摄像系统101具有的透镜。同时，多个第2透镜720a d代替第2透镜120a d而作为第2 摄像系统10 d具有的透镜。多个第3透镜730a d而作为属于和第1摄像系统101 及第2摄像系统10 d有差异的第3摄像系统的透镜。第3透镜730a d对摄像光具有第3光学特性，持有互相不同的光轴。第3透镜730a d的各自的光轴位于以第1透镜710光轴位置作为中心的同心圆上，第3透镜 730a d的光轴位置的重心位于第1透镜710的光轴位置。第3透镜730a d的各自的光轴与第2摄像系统102同样，位于以第1透镜710 的光轴位置为中心的同心圆上，第3透镜730a d的光轴位置的重心位于第1透镜710的光轴位置。因此，图像生成部150对于通过第3透镜730a d的各个进行摄像的多个图像， 也能够与用第2摄像系统102摄像的图像同样地，进行与图5相关说明的重合处理。并且， 图像生成部150能合成用第1摄像系统101摄像的图像和重合图像并生成1个图像。另外，根据本透镜配置，摄像装置100还配置具有第3光学特性的第3透镜730a d。因此，能够用具有3种摄像参数的摄像系统来摄像同一被拍摄对象体。比如，能够利用以亮度、倍率、分辨率等作为指标的多种多样的摄像参数对同样的被拍摄对象体进行摄像。 并且，通过合成用多种多样的摄像参数所拍摄的图像，有时可以生成更高画质的图像。作为一个例子，第2透镜720a d的有效孔径比第1透镜710的有效孔径小，第 3透镜730a d的有效孔径比第1透镜710的有效孔径大。即，第3透镜730a d比第2 透镜720a d和第1透镜710的有效孔径都大。第3摄像系统可以为使用比第1摄像系统101及第2摄像系统102需要更多光量的摄像参数进行拍摄。譬如，第3摄像系统可以是将B光作为摄像光使用的摄像系统。第2摄像系统102可以是将R光作为摄像光使用的摄像系统。在很多的情况下， 摄像元件对R光具有比较高的灵敏度。该情况下，从所得到的摄像信号的信噪比的观点考虑，优选将其他的摄像系统具备的透镜设定成比以R光作为摄像光使用的第2摄像系统102 具有的透镜还明亮。另外，第1摄像系统101可以是把G光作为摄像光使用的摄像系统。可以用G光从透镜装置的中心进行摄像。因此，能够不用重合多个图像地得到G的摄像信号。这样，通过对3个摄像系统分配摄像光的颜色，使透镜的色差补正变为容易。因此，能使摄像模块高度降低。另外，通过在每各颜色上设计透镜的亮度，能够取得各颜色之间的光量平衡。这样，可以对3个摄像系统分配摄像光的颜色，不过，也可以使用1摄像系统利用跨2色波段的摄像光进行摄像。
图8表示透镜配置的另一其他例。透镜装置具有第1透镜810、第2透镜820a d、第3透镜830a d以及透镜镜筒200。第1透镜810取代第1透镜710而作为第1摄像系统101具有的透镜。另外，多个第2透镜820a d取代第2透镜120a d而作为第 2摄像系统10 d具有的透镜。多个第3透镜830a d作为属于和第1摄像系统101 及第2摄像系统10 d不同的第3摄像系统的透镜。本例中，在以图7示例的透镜配置中，相当于代替单一的第1透镜710而具备多个第1透镜810a d。第2透镜820a d和第3透镜830a d因为与各自的第2透镜 720a d和第3透镜730a d对应，所以省略其说明。多个第1透镜810a d，对摄像光持有特定的光学响应，有与第2透镜820a d 和第3透镜830a d不同的光学响应。第1透镜810a d的光轴位于同心圆上。譬如， 第1透镜810a d的光轴位于以透镜装置中心作为中心的同心圆上。总之，第2透镜820a d的各自的光轴位于以第1透镜810a d的光轴位置的重心为中心的同心圆上。并且，多个第2透镜820a d的光轴位置的重心位于第1透镜810a d的光轴位置的重心。同时，第3透镜830a d的各自的光轴位于以第1透镜 810a d的光轴位置的重心为中心的同心圆上，多个第3透镜830a d的光轴位置的重心位于第1透镜810a d的光轴位置的重心。并且，图像生成部150对通过第1透镜810a d摄像得到的多个图像进行在图5 说明的重合处理。图像生成部150生成将该多个图像重合得到的重合图像。并且，图像生成部150将该重合图像与从用其他的摄像系统拍摄的图像所生成的重合图像进行合成。根据本配置的透镜装置还能够拍摄容易降低视差偏差的图像。在以上的说明中，例示了光学特性大体上同样的多个透镜设置4个或8个的光学构成。譬如，在图2中设置4个第2透镜120，在图6中设置8个第2透镜120。另外，在图 7，第2透镜720及第3透镜730各自设置4个。另外，在图8中，分别将第1透镜810、第2 透镜820、以及第3透镜830各设置了 4个。透镜的个数不限定于4个或8个，如果是2个以上无论是几个都可以。透镜的个数可以是偶数个也可以是奇数个。如果设置3以上的奇数个的透镜，则以其他的透镜的光轴位置的重心作为中心，让光轴位于同心圆上，且，让光轴位置的重心位于其他的透镜的光轴位置的重心，从而发挥上述的效果。以上，通过实施方式说明了本发明，不过，本发明的技术范围不受以上的实施方式记载的范围所限定。本领域技术人员明白，对上述实施例能够加以多种多样的改良和变更。 根据权利要求的记载可以明确，实施了这样的变更和改良的实施方式也包含在本发明的技术范围之内。关于在权利要求、说明书和附图中表示的装置、系统、程序，和在方法中的动作、次序、步骤、和阶段等的各处理的执行顺序，只要没有特别注明“比…先”、“在…之前”等，或者只要不是后边的处理必须使用前面的处理的输出，就可以以任意的顺序实施。有关权利要求、说明书和附图中的动作流程，为了说明上的方便，说明中使用了“首先”、“其次”、等，但即使这样也不意味着以这个程序实施是必须的条件。附图标号说明100摄像装置101第1摄像系统
102第2摄像系统
110、710、810 第 1 透镜
112第1光圈部
115第1光学系统
116第1滤色片阵列
118第1摄像元件阵列
119第1摄像部
120,720,820 第 2 透镜
122第2光圈部
125第2光学系统
1 第2滤色片阵列
128第2摄像元件阵列
1 第2摄像部
140读出部
150图像生成部
170图像信号生成部
180记录部
200透镜镜筒
510,520 图像
512，522轴上被拍摄对象体像
532重合像
550、560像重叠区域
730、830第3透镜
权利要求
1.一种光学器件，具有第1摄像系统，其包括对摄像光具有第1光学特性的至少1个的第1透镜；以及第2摄像系统，其包括分别对摄像光具有第2光学特性并具有相互不同的光轴的多个第2透镜，所述多个第2透镜的各自的光轴位于以所述第1透镜的光轴位置的重心为中心的同心圆上，所述多个第2透镜的光轴位置的重心位于所述第1透镜的光轴位置的重心上。
2.根据权利要求1所述的光学器件，其中，还具有图像生成部，该图像生成部合成将通过所述多个第2透镜摄像得到的多个图像进行重合而得到的重合图像、和通过所述第1摄像系统得到的图像。
3.根据权利要求2所述的光学器件，其中，所述第1摄像系统包括对摄像光具有所述第1光学特性的多个所述第1透镜。
4.根据权利要求3所述的光学器件，其中， 所述多个第1透镜的光轴位于同心圆上。
5.根据权利要求4所述的光学器件，其中，所述图像生成部合成所述重合图像和将通过所述多个第1透镜摄像得到的多个图像进行重合而得到的图像。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学器件，其中，所述第2摄像系统具有相对于所述第1透镜的光轴位置的重心在对称的位置存在光轴的1对以上的第2透镜。
7.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学器件，其中， 所述多个第2透镜的F值比所述第1透镜的F值大。
8.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学器件，其中， 所述多个第2透镜的有效孔径比所述第1透镜的有效孔径小。
9.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学器件，其中，所述多个第2透镜的焦点距离、聚焦距离及焦点深度中的至少1个与所述第1透镜不同。
10.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学器件，其中， 所述第1摄像系统还具有通过所述第1透镜进行摄像的第1摄像部，所述第2摄像系统还具有与所述多个第2透镜对应设置并通过各自对应的第2透镜进行摄像的多个第2摄像部。
11.根据权利要求10所述的光学器件，其中，所述第1摄像部及所述多个第2摄像部分别具有多个摄像元件， 所述多个摄像元件被设置在同一面上。
12.根据权利要求1至5中任意一项所述的光学器件，其中，所述光学器件还具备第3摄像系统，该第3摄像系统具有多个第3透镜，所述多个第3 透镜对摄像光具有第3光学特性并具有互相不同的光轴，所述多个第3透镜的各自的光轴位于以所述第1透镜的光轴位置的重心为中心的同心圆上，所述多个第3透镜的光轴位置的重心位于所述第1透镜的光轴位置的重心。
13.根据权利要求12所述的光学器件，其中，所述多个第2透镜的有效孔径比所述第1透镜的有效孔径小， 所述多个第3透镜的有效孔径比所述第1透镜的有效孔径大。
全文摘要
本发明提供了一种光学器件，能够拍摄可容易地降低视差偏差的图像。本发明的光学器件具有第1摄像系统，其包括对摄像光具有第1光学特性的至少1个的第1透镜；以及第2摄像系统，其包括分别对摄像光具有第2光学特性并具有相互不同的光轴的多个第2透镜，多个第2透镜的各自的光轴位于以第1透镜的光轴位置的重心为中心的同心圆上，多个第2透镜的光轴位置的重心位于第1透镜的光轴位置的重心上。可合成将通过多个第2透镜摄像得到的多个图像进行重合后的重合图像和通过第1摄像系统得到的图像。
文档编号G03B17/12GK102375299SQ20111023083
公开日2012年3月14日 申请日期2011年8月12日 优先权日2010年8月19日
发明者平山康博 申请人:富士胶片株式会社