摄像装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种摄像装置。
【背景技术】
[0002] 已知使用单一的摄影光学系统通过一次摄影来生成彼此具有视差的左右视差图 像的摄像装置。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :日本特开2003-7994号公报
【发明内容】
[0006] 在使显示装置显示由这种摄像装置生成的左右视差图像的情况下，虽然佩戴3D 眼镜的观赏者看到的是3D图像，但是未佩戴3D眼镜的观赏者看到的是包括左右视差图像 彼此错开的双重像的2D图像。人们期望佩戴3D眼镜的观赏者和未佩戴3D眼镜的观赏者 能够同时观赏显示出的图像。
[0007] 本发明的一种形态的摄像装置具有：摄像元件，其至少包括接收经由光学系统入 射的被摄体光束中的偏向第一方向的第一部分光束的第一像素、和接收偏向与第一方向相 反的第二方向的第二部分光束的第二像素，该第一方向与光学系统的光轴正交；和图像生 成部，其生成基于第一像素的输出的第一视差图像数据、和基于第二像素的输出的第二视 差图像数据，在所述摄像元件拍摄了位于光轴的非对焦区域的物点的情况下，第一视差图 像数据的与光轴相对应的中心像素的像素值为峰值像素的像素值的50%以上，第二视差图 像数据的所述中心像素的像素值为峰值像素的像素值的50%以上。
[0008] 此外，上述的发明的概要并没有列举出本发明全部的所需特征。另外，这些特征组 的组合也可以另外构成发明。
【附图说明】
[0009] 图1是说明本发明的实施方式的数码相机的结构的图。
[0010] 图2是从概念上示出放大了摄像元件的一部分的状态的概念图。
[0011]图3是说明无视差像素的散焦的概念的图。
[0012] 图4是说明视差像素的散焦的概念的图。
[0013] 图5是说明用于生成2D-3D无缝（seamless)图像的条件的图。
[0014] 图6是说明在视差像素的种类为2种的情况下的开口光罩的开口形状的一个例子 的图。
[0015] 图7是说明摄像元件的截面的结构的图。
[0016] 图8是说明用于生成2D-3D无缝图像的像素的结构的图。
[0017]图9是说明左视点的点像分布与视差Lt像素的灵敏度的角度依赖性之间的关系 的图。
[0018] 图10是说明左视点的点像分布与视差Lt像素的灵敏度的角度依赖性之间的关系 的图。
[0019] 图11是说明包含双重像在内的图像的图。
[0020] 图12是说明2D图像数据与视差图像数据的生成处理的例子的图。
[0021] 图13是说明视差调节处理与2D-3D无缝图像的生成之间的关系的图。
【具体实施方式】
[0022] 以下，通过发明的实施方式来说明本发明，但是以下的实施方式并不限定权利要 求书所述的发明。另外，发明的解决方式不一定需要为在实施方式中所说明的全部特征组 合。
[0023] 作为摄像装置的一种形式的本实施方式的数码相机构成为，能够通过一次摄影针 对一个场景生成多个视点的图像。将彼此视点不同的各个图像称为视差图像。在本实施 方式中，尤其针对生成基于与右眼和左眼相对应的两个视点的右视差图像和左视差图像的 情况进行说明。在后面说明详细内容，本实施方式的数码相机能够将基于作为基准方向的 视点的中央视点的没有视差的无视差图像与视差图像一起生成。另外，有时，也将左视点的 视差像素记作视差Lt像素，将右视点的视差像素记作视差Rt像素，将无视差像素记作N像 素。有时，也将左视点的视差图像记作视差Lt图像，将右视点的视差图像记作视差Rt图像， 将无视差图像记作N图像。
[0024] 图1是说明本实施方式的数码相机10的结构的图。数码相机10是将更换式透镜 300安装在相机主体200上而构成的。相机主体200具有摄像元件100、相机主体控制部 201、A/D转换电路202、工作存储器203、驱动部204、图像处理部205、存储卡IF(接口）207、 操作部208、显示部209以及显示控制部210。更换式透镜300具有作为摄像光学系统的摄 像透镜20、光圈22、更换式透镜控制部301、透镜存储器302以及透镜驱动部304。另外，相 机主体200具有相机安装部213,更换式透镜300具有透镜安装部303。当相机安装部213 与透镜安装部303卡合时，相机主体200侧的通信端子与更换式透镜300侧的通信端子能 够建立连接来彼此进行控制信号等的通信。相机主体控制部201以及更换式透镜控制部 301 -边彼此进行通信，一边协作地控制相机主体200和更换式透镜300。
[0025] 更换式透镜300包含焦距等不同的多个种类。用户能够根据摄像目的而将任意一 个安装到相机主体200上。更换式透镜300所具有的摄像透镜20将沿着光轴21入射的被 摄体光束引导至配置于相机主体200内的摄像元件100。如图1所示，将朝向摄像元件100 的与光轴21平行的方向设为Z轴正方向，将在与Z轴正交的平面上朝向纸面里面的方向设 为X轴正方向，将朝向纸面上方的方向设为Y轴正方向。在后面的几个图中，以图1的坐标 轴作为基准，以可知各幅图的朝向的方式来显示坐标轴。
[0026] 摄像透镜20由多个光学透镜组构成，使来自场景的被摄体光束在该摄像透镜20 的焦平面附近成像。此外，在图1中为了便于说明摄像透镜20,用配置于光瞳附近的假想的 一个透镜作为代表来表示。另外，在光瞳附近配置有以光轴为中心呈同心状地限制入射光 束的光圈22。
[0027] 摄像元件100配置于摄像透镜20的焦平面附近。摄像元件100为以二维方式排列 有多个像素的、例如CMOS传感器等的图像传感器。摄像元件100由驱动部204定时控制， 将成像于受光面上的被摄体像转换为像素信号并输出至A/D转换电路202。A/D转换电路 202将摄像元件100输出的像素信号转换为数字信号并输出至工作存储器203。
[0028] 图像处理部205以工作存储器203作为工作空间实施各种各样的图像处理，并生 成图像数据。如后文所述，图像数据包含根据摄像元件100的无视差像素的输出而生成的 基准图像数据、和根据摄像元件100的视差像素的输出而生成的视差图像数据。另外，图像 处理部205将基于后述的判断部的判断的附加信息附加至所生成的图像数据中。具体地， 在生成后述的2D-3D无缝图像数据的情况下，附加表示是2D-3D无缝图像数据的附加信息。 在生成2D图像数据的情况下，附加表示是2D图像数据的附加信息。由此，在使显示装置显 示图像数据的情况下，显示装置能够根据附加信息来判断图像数据的种类。
[0029] 在本说明书中，将佩戴3D眼镜的观赏者和未佩戴3D眼镜的观赏者能够同时观赏 的图像称为2D-3D无缝图像。通过2D-3D无缝图像，向佩戴3D眼镜的观赏者提供具有立体 感的3D图像，并且向未佩戴3D眼镜的观赏者提供就2D图像而言没有不协调感的2D图像。
[0030] 图像处理部205除此之外，还发挥按照所选择的图像格式来调整图像数据等通常 的图像处理功能。在生成JPEG文件格式的图像数据的情况下，在实施了白平衡处理、伽玛 处理等之后进行压缩处理。生成的图像数据被显示控制部210转换为显示信号来显示于显 示部209。另外，记录于安装在存储卡IF207上的存储卡220中。
[0031] -系列摄像顺序是通过由操作部208接收用户的操作并向相机主体控制部201输 出操作信号而开始的。伴随摄像顺序的AF(自动对焦）、AE(自动曝光）等各种动作是由相 机主体控制部201控制来进行的。
[0032] 数码相机10除了通常的2D摄像模式以外还具有视差图像摄像模式。若设定为视 差图像摄像模式，则能够拍摄后述的2D-3D无缝图像。用户能够通过一边观察显示有菜单 画面的显示部209, 一边操作操作部208来选择这其中的某一种模式。
[0033] 相机主体控制部201具有判断部206以及相机存储器214。判断部206当更换式 透镜300安装于相机主体200时，经由更换式透镜控制部301取得摄像透镜20的透镜信息。 在本实施方式中，取得识别更换式透镜300的识别信息作为透镜信息。另外，判断部206从 相机存储器214取得后述的对照表。判断部206将摄像透镜20的透镜信息与对照表核对， 来判断安装的更换式透镜300是否与2D-3D无缝图像的摄像相对应。在后面说明详细情况， 2D-3D无缝图像是如下的图像，S卩，在显示在显示装置上的情况下，被佩戴3D眼镜的观赏者 看成3D图像，并且被未佩戴3D眼镜的观赏者看成不包含双重像的2D图像的图像。
[0034] 相机存储器214例如是快闪存储器等非易失性存储器，起到存储控制数码相机10 的程序、各种参数等的作用。相机存储器214存储有上述的对照表。对照表是记载了与 2D-3D无缝图像的摄像相对应的更换式透镜的识别信息的表。在记载于对照表中的识别信 息的更换式透镜中，预先通过实验或者仿真来决定应该与2D-3D无缝图像的摄像相对应的 光学条件。具体地，决定摄像透镜的焦距、透镜光瞳直径、开放光圈值等。此外，也可以通过 固件升级（firmwareup)来随时更新对照表。
[0035] 更换式透镜控制部301经由透镜驱动部304使摄像透镜20移动。另外，更换式透 镜控制部301从存储有摄像透镜20的透镜信息的透镜存储器302读出该透镜信息，并发送 至相机主体控制部201。透镜存储器302存储用于识别该摄像透镜20的识别信息来作为摄 像透镜20的透镜信息。
[0036] 图2是从概念上示出放大摄像元件100的一部分的状态的概念图。在像素区域中 以矩阵状排列有例如2000万个以上的像素。在本实施方式中，相邻的8个像素X8个像素 的64个像素构成一个基本格子。基本格子在Y轴方向上包含4个拜耳（Bayer)排列，在X 轴方向上包含4个拜耳（Bayer)排列，该拜耳（Bayer)排列以2X2的4个像素作为基本单 位。此外，如图所示，在拜耳（Bayer)排列中，在左上角的像素和右下角的像素上配置有绿 色滤光片（G滤光片），在左下角的像素上配置有蓝色滤光片（B滤光片），在右上角的像素 上配置有红色滤光片（R滤光片）。
[0037] 基本格子包含视差像素和无视差像素。视差像素是接收从更换式透镜300透过的 入射光束中的从光轴偏移的部分光束，并将其转换为像素信号来输出的偏移像素。在后面 说明详细情况，在视差像素上，以仅使该部分光束透射的方式设置有形成从像素中心偏移 的偏移开口的布线。布线发挥规定偏移开口的开口光罩的功能。在视差像素中存在视差Lt 像素和视差Rt像素这两种。视差Lt像素是接收到达像素中心的左侧的部分光束，并将其 转换为像素信号来输出的像素。视差Rt像素是接收到达像素中心的右侧的部分光束，并将 其转换为像素信号来输出的像素。另一方面，无视差像素是不偏心的非偏移像素。无视差 像素接收透射更换式透镜300的入射光束的整体，并将其转换为像素信号来输出。
[0038] 此外，在图2中示出了使摄像元件100中的一个基本格子维持与其像素排列一致 的照原样罗列的状态。以便于理解像素的种类的方式来示出，但是实际上以与各像素相对 应的输出值排列。另外，利用PI;来表示基本格子内的像素。例如，左上角的像素是P