摄像装置制造方法

摄像装置制造方法
【专利摘要】必须准备复杂的摄影光学系统和摄像元件。摄像装置包括：摄像元件，具有将入射光光电转换为电信号并二维排列的光电转换元件以及开口掩模，该开口掩模的分别与所述光电转换元件一一对应地设置的开口部被定位为使来自于所述入射光的截面区域内的互不相同的部分区域的光束分别通过；以及光圈，其形状在光圈开口的沿所述互不相同的部分区域的排列方向上的宽度比所述光圈开口的沿与所述排列方向相垂直方向上的宽度长的状态下变化。
【专利说明】摄像装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种摄像装置。

【背景技术】
[0002] 已知的立体摄像装置使用两个摄影光学系统拍摄由右眼用图像和左眼用图像构 成的立体图像。这种立体摄像装置通过以一定间隔设置两个摄像光学系统，使对同一被摄 体进行拍摄而得到的两个图像产生视差。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本特开平8-47001号公报


【发明内容】

[0006] 发明要解决的问题：
[0007] 然而，通过上述技术，如果要获得视差图像就必须要准备用于拍摄各个视差图像 的复杂的摄影光学系统和摄像元件。
[0008] 解决问题的方案：
[0009] 在本发明第一形态中提供一种摄像装置，包括：摄像元件，具有将入射光光电转换 为电信号并二维排列的光电转换元件以及开口掩模，该开口掩模的分别与所述光电转换元 件一一对应地设置的开口部被定位成：使来自于所述入射光的截面区域内的互不相同的部 分区域的光束分别通过；以及光圈，其形状在光圈开口的沿所述互不相同的部分区域的排 列方向上的宽度比所述光圈开口的沿与所述排列方向相垂直方向上的宽度长的状态下变 化。
[0010] 另外，上述
【发明内容】
并未列举出本发明的全部可能特征。所述特征组的子组合也 能够构成发明。

【专利附图】

【附图说明】
[0011] 图1为本发明实施方式所涉及的数码相机10的结构说明图。
[0012] 图2为显示本发明实施方式所涉及的摄像元件的截面示意图。
[0013] 图3为将摄像元件100的一部分放大显示后的样子的示意图。
[0014] 图4为说明视差像素与被摄体的关系的概念图。
[0015] 图5为说明生成视差图像的处理的概念图。
[0016] 图6为显示重复图案110的另一例的图。
[0017] 图7为显示二维重复图案110的例子的图。
[0018] 图8为开口部104的另一形状的说明图。
[0019] 图9为拜耳阵列的说明图。
[0020] 图10为关于对拜耳阵列分配视差像素，有两种视差像素时的变例的说明图。
[0021] 图11为显示变例的一例的图。
[0022] 图12为显示另一变例的一例的图。
[0023] 图13为显不又一变例的一例的图。
[0024] 图14为说明另一彩色滤光片阵列的图。
[0025] 图15为显示采用图14所示的另一彩色滤光片阵列时的W像素与视差像素的阵列 的一例的图。
[0026] 图16为说明开放状态下的光圈50的正面图。
[0027] 图17为说明缩小状态下的光圈50的正面图。
[0028] 图18为说明开放状态下的光圈50中的视差量的图。
[0029] 图19为说明不同于本实施方式而具有保持圆形的开口的光圈50在缩小状态下的 视差量的图。
[0030] 图20为说明本实施方式所涉及的光圈50在缩小状态下的视差量的图。
[0031] 图21为说明另一光圈150的开放状态的正面图。
[0032] 图22为说明图21所示的光圈150处于缩小状态的正面图。
[0033] 图23为说明另一光圈250的开放状态的正面图。
[0034] 图24为说明图23所示的光圈250处于缩小状态的正面图。
[0035] 图25为说明另一光圈350的开放状态的正面图。

【具体实施方式】
[0036] 以下通过发明的实施方式对本发明进行说明，但以下实施方式并非对权利要求书 所涉及的发明进行限定。并且，实施方式中说明的特征组合也并非全部为本发明的必要特 征。
[0037] 本实施方式所涉及的数码相机作为一种摄像装置形态，通过单个摄影光学系统拍 摄并生成多个视点数的图像，保存为RAW图像数据集合。将视点彼此不同的各个图像称为 视差图像。
[0038] 图1为本发明实施方式所涉及的数码相机10的结构说明图。数码相机10包括作 为摄影光学系统的摄影透镜20及光圈50。摄影透镜20将沿光轴21入射的被摄体光束引 导至摄像元件100。光圈50通过改变面积可变的开口的大小来改变作为被摄体光束的入 射光的光量。光圈50设置于与摄影透镜20的光瞳位置相共轭的位置或其附近。摄影透镜 20也可以是相对于数码相机10能够与光圈50共同装卸的交换式镜头。数码相机10包括： 摄像元件100、控制部201、A/D转换电路202、存储器203、驱动部204、控制光圈50的光圈 驱动部206、图像处理部205、存储卡IF (InterFace，接口）207、操作部208、显示部209、LCD 驱动电路210、AF传感器211及存储控制部238。
[0039] 另外，如图所示，将朝向摄像元件100的与光轴21平行的方向定为+Z轴方向， 将在与Z轴垂直的平面中朝向纸面近前侧的方向定为+X轴方向，将纸面的上方向定为+Y 轴方向。与摄影中的构图的关系是，X轴成为水平方向，Y轴成为垂直方向。在之后的几个 图中，以图1的座标轴为基准来显示座标轴，以便理解各个图的朝向。
[0040] 摄影透镜20由多个光学镜头组构成，使被摄体光束在其焦点面附近成像。另外， 在图1中，为了便于说明，摄影透镜20以设置在光瞳附近的一个假想镜头为代表进行表示。 摄像元件100设置于摄影透镜20的焦点面附近。摄像元件100为二维地排列有多个光电 转换元件的例如CO)(电荷藕合器件，Charge Coupled Device)、CMOS (互补金属氧化物半 导体，Complementary Metal Oxide Semiconductor)传感器等图形传感器。摄像兀件100 由驱动部204进行定时控制，将受光面上成像的被摄体像转换成图像信号并输出给A/D转 换电路202。
[0041] A/D转换电路202将由摄像元件100输出的图像信号转换成数字信号并作为RAW 原始图像数据输出给存储器203。图像处理部205将存储器203作为工作空间来进行各种 图像处理，生成图像数据。
[0042] 图像处理部205另外还承担依照所选择的图像格式调整图像数据等图像处理的 普通功能。生成的图像数据由IXD驱动电路210转换成显示信号，由显示部209进行显示。 并且，上述各种图像数据由存储控制部238记录在装设于存储卡IF207上的存储卡220中。
[0043] AF传感器211为相对于被摄体空间设定有多个测距点的相位差传感器，在各个测 距点处检测被摄体像的离焦量。操作部208接收用户操作，向控制部201输出操作信号，从 而开始一系列的摄影过程。在摄影过程中所附带的AF(Auto Focus,自动对焦）、AE(Auto Expose，自动曝光）等各种动作由控制部201进行控制而执行。例如，控制部201解析AF传 感器211的检测信号，执行使构成摄影透镜20的一部分的聚焦透镜进行移动的聚焦控制。 另外，后述的视差像素 AF也可以构成为兼有传感器211的功能。此时可以省略AF传感器 211。
[0044] 以下对摄像元件100的结构进行详细说明。图2为表示本发明实施方式所涉及的 摄像元件的剖面的示意图。图2(a)为使彩色滤光片102与开口掩模103分体构成的摄像 元件100的剖面示意图。另外，作为摄像元件100的变形例，图2(b)为具有彩色滤光片部 122与开口掩模部123 -体构成的屏幕滤光片121的摄像元件120的剖面示意图。
[0045] 如图2(a)所示，从被摄体侧开始依次排列有微透镜101、彩色滤光片102、开口掩 模103、布线层105及光电转换元件108,从而构成摄像元件100。光电转换元件108由将入 射的光转换成电信号的光电二极管构成。多个光电转换元件108在基板109的表面上二维 排列。
[0046] 由光电转换元件108转换的图像信号以及控制光电转换元件108的控制信号等通 过布线层105上设置的布线106进行收发。而且，具有与各个光电转换兀件108 对应 地设置且二维地重复排列的开口部104的开口掩模103与布线层相接触地设置。彩色滤光 片102与具有视差特性的开口掩模103层叠于同一光电转换元件108上。如后所述，使开 口部104相对于各个相应的光电转换元件108偏移，并严格地确定了相对位置。通过具有 该开口部104的开口掩模103的作用，在光电转换元件108受光的被摄体光束上产生视差， 详细内容将在后续内容进行说明。
[0047] 另一方面，在不产生视差的光电转换元件108上不存在开口掩模103。换言之，也 可以说成是，设有具有如下开口部104的开口掩模103,该开口部104并不限制向相应的光 电转换元件108入射的被摄体光束，也就是使全部有效光束穿过。虽然没有产生视差，但由 于通过布线106所形成的开口部107实质上规定了入射的被摄体光束，因此可以将布线106 看做是使不产生视差的全部有效光束穿过的开口掩模。另外，开口部107也可以由布线层 105上层的布线106形成。开口掩模103可以对应于各个光电转换元件108而分别独立地 排列，也可以与彩色滤光片102的制造工艺相同，对应于多个光电转换兀件108统一形成。
[0048] 彩色滤光片102设置于开口掩模103上。彩色滤光片102是分别与各个光电转换 元件108 -一对应地设置、且被着色成相对于各个光电转换元件108使特定波段透过的滤 光片。为了输出彩色图像，可以排列至少三种彼此不同的彩色滤光片。这些彩色滤光片可 以说是用于生成彩色图像的原色滤光片。原色滤光片的组合例如为：使红色波段透过的红 色滤光片、使绿色波段透过的绿色滤光片、以及使蓝色波段透过的蓝色滤光片。如后所述， 这些彩色滤光片以网格状对应于光电转换元件108排列。彩色滤光片不仅可以为原色RGB 的组合，也可以为YeCyMg的互补色滤光片的组合。
[0049] 微透镜101设置于彩色滤光片102上。微透镜101是用于将入射的被摄体光束更 多地引导至光电转换元件108的聚光透镜。微透镜101分别与光电转换元件108--对应 地设置。微透镜101最好考虑摄影透镜20的光瞳中心与光电转换元件108的相对位置关 系来移动其光轴，以使更多的被摄体光束被引导至光电转换元件108。进一步地，可以与开 口掩模103的开口部104的位置共同调整设置位置，以使后述特定的被摄体光束更多地入 射。
[0050] 如此，将与各个光电转换元件108--对应地设置的开口掩模103、彩色滤光片 102及微透镜101的一个单位称为像素。具体地，将设置有产生视差的开口掩模103的像素 称为视差像素，将没有设置产生视差的开口掩模103的像素称为无视差像素。例如，当摄像 元件100的有效像素区域为24mmX 16mm左右时，像素数达到1200万个左右。
[0051] 另外，如果图形传感器的聚光效率、光电转换效率良好，则可以不设置微透镜101。 另外，在背面照射型图形传感器的情形中，布线层105设置于光电转换元件108的相反侧。
[0052] 彩色滤光片102与开口掩模103的组合存在各种各样的变化。在图2(a)中，只要 使开口掩模103的开口部104具有彩色成分，则也可以将彩色滤光片102与开口掩模103 一体形成。另外，当将特定像素作为取得被摄体的亮度信息的像素时，也可以在该像素中设 置相应的彩色滤光片102。或者也可以排列未施加着色的透明滤光片，以便使可见光的几乎 整个波段透过。
[0053] 当将取得亮度信息的像素作为视差像素时，S卩，至少一旦在将视差图像作为单色 图像进行输出时，可以采用图2(b)所示摄像元件120的结构。即，可以在微透镜101与布 线层105之间配设使发挥彩色滤光片功能的彩色滤光片部122与具有开口部104的开口掩 模部123 -体构成的屏幕滤光片121。
[0054] 在彩色滤光片部122施加例如蓝绿红的着色，在开口掩模部123对除开口部104 以外的掩模部分施加黑色着色，从而形成屏幕滤光片121。采用屏幕滤光片121的摄像元件 120与摄像元件100相比，由于从微透镜101到光电转换元件108的距离较短，因此使被摄 体光束的集光效率更高。
[0055] 以下说明开口掩模103的开口部104与产生视差的关系。图3为将摄像元件100 的一部分放大显示后的样子的示意图。此处，为了简化说明，暂不考虑有关彩色滤光片102 的配色，后续内容再进行说明。在未提及彩色滤光片102的配色的以下说明中，可以认为是 仅汇集了具有同色（包含透明的情形）的彩色滤光片102的视差像素的图形传感器。因此， 以下所说明的重复图案也可以被认为是同色的彩色滤光片102中的相邻像素。
[0056] 如图3所示，开口掩模103的开口部104相对于各个像素相对偏移设置。而且，在 相邻像素的彼此之间，各个开口部104设置于彼此错位的位置。
[0057] 在图中的例子中，根据开口部104相对于各个像素的位置的不同，预先准备有沿X 轴方向彼此偏移的六种开口掩模103。而且，在整个摄像元件100中二维地且周期性地排列 有光电转换元件组，该光电转换元件组以分别具有从-X侧往+X侧逐渐偏移的开口掩模103 的六个视差像素为一组。也就是说，摄像元件100是由包含一组光电转换元件组的重复图 案110周期性地铺设而成。
[0058] 图4为说明视差像素与被摄体的关系的概念图。具体地，图4(a)表示在摄像元件 100中在与摄影光轴21相垂直的中心处排列的重复图案110t的光电转换元件组，图4(b) 示意性地表示在周围部分排列的重复图案ll〇u的光电转换元件组。图4(a)、(b)中的被摄 体30位于相对于摄影透镜20的聚焦位置。图4(c)与图4(a)相对应地示意性地显示当捕 捉位于相对于摄影透镜20的非聚焦位置的被摄体31时的关系。
[0059] 首先说明由摄影透镜20捕捉处于聚焦状态下的被摄体30时，视差像素与被摄体 的关系。被摄体光束穿过摄影透镜20的光瞳被引导至摄像元件100,但对被摄体光束透过 的整个截面区域规定了六个部分区域Pa?Pf。而且，从放大图中也可以看出，例如构成重 复图案110t、110u的光电转换元件组的-X侧一端的像素中，对开口掩模103的开口部104f 的位置进行了设定，以使只有从部分区域Pf射出的被摄体光束到达光电转换元件108。同 样地，对于往+X侧一端的像素，与部分区域Pe对应地设定开口部104e的位置、与部分区域 Pd对应地设定开口部104d的位置、与部分区域Pc对应地设定开口部104c的位置、与部分 区域Pb对应地设定开口部104b的位置、与部分区域Pa对应地设定开口部104a的位置。
[0060] 换言之，可以说成是，例如根据由部分区域Pf与-X侧一端像素的相对位置关系定 义的、从部分区域Pf射出的被摄体光束的主光线Rf的倾斜来设定开口部l〇4f的位置。然 后，当光电转换元件108经开口部104f接收到来自于位于聚焦位置的被摄体30的被摄体 光束时，如虚线所示，该被摄体光束在光电转换元件108上成像。同样地，也可以说是对于 往+X侧一端的像素，分别根据主光线Re的倾斜设定开口部104e的位置、根据主光线Rd的 倾斜设定开口部l〇4d的位置、根据主光线Rc的倾斜设定开口部104c的位置、根据主光线 Rb的倾斜设定开口部104b的位置、根据主光线Ra的倾斜设定开口部104a的位置。
[0061] 如图4(a)所示，在位于聚焦位置的被摄体30中，从与光轴21相交叉的被摄体30 上的微小区域〇t放射的光束穿过摄影透镜20的光瞳到达构成重复图案liot的光电转换 元件组的各个像素。即，构成重复图案ll〇t的光电转换元件组的各个像素分别经由六个部 分区域Pa?Pf接收到从一个微小区域0t放射的光束。微小区域0t具有与构成重复图案 liot的光电转换元件组的各个像素的错位相对应程度的扩散，但实质上能够近似于大致同 一物点。同样地，如图4 (b)所示，在位于聚焦位置的被摄体30中，从离开光轴21的被摄体 30上的微小区域0u放射的光束穿过摄影透镜20的光瞳到达构成重复图案110u的光电转 换元件组的各个像素。S卩，构成重复图案ll〇u的光电转换元件组的各个像素分别经由六个 部分区域Pa?Pf接收到从一个微小区域0u放射的光束。微小区域0u也与微小区域0t 相同，具有与构成重复图案ll〇u的光电转换元件组的各个像素的错位相对应程度的扩散， 但实质上能够近似于大致同一物点。
[0062] 也就是说，只要被摄体30位于聚焦位置，对应于摄像元件100上的重复图案110 的位置，光电转换元件组所捕捉到的微小区域各不相同，且构成光电转换元件组的各像素 经由彼此不同的部分区域捕捉同一微小区域。而且，在各个重复图案110中，相应像素彼此 之间接收来自于同一部分区域的被摄体光束。也就是说，在图中，例如重复图案110t、110u 的各个-X侧一端的像素均接收来自于同一部分区域Pf的被摄体光束。
[0063] 在与摄影光轴21相垂直的中心处排列的重复图案liot中，-X侧一端的像素中用 于接收来自于部分区域Pf的被摄体光束的开口部l〇4f的位置与在周围部分排列的重复图 案110u中，-X侧一端的像素中用于接收来自于部分区域Pf的被摄体光束的开口部104f 的位置要严格地不同。然而，从功能的角度来看，在用于接收来自于部分区域Pf的被摄体 光束的开口掩模这一点上，可以将他们作为同一种类的开口掩模处理。因此，在图4的例子 中，可以说在摄像元件100上排列的各个视差像素具有六种开口掩模之一。
[0064] 以下说明由摄影透镜20捕捉处于非聚焦状态的被摄体31时，视差像素与被摄体 的关系。在此情形中，来自于位于非聚焦位置的被摄体31的被摄体光束也经由摄影透镜20 的光瞳的六个部分区域Pa?Pf到达摄像元件100。然而，来自于处于非聚焦位置的被摄体 31的被摄体光束并不在光电转换元件108上成像，而是在其他位置成像。例如，如图4(c) 所示，当被摄体31位于比被摄体30更加远离摄像元件100的位置时，被摄体光束与光电转 换元件108相比在更靠近被摄体31侧成像。相反，当被摄体31位于比被摄体30更接近摄 像元件100的位置时，被摄体光束与光电转换元件108相比在被摄体31的相对侧成像。
[0065] 因此，在位于非聚焦位置的被摄体31中，从微小区域0t'放射的被摄体光束透过 六个部分区域Pa?Pf中的任意一个，从而到达不同组的重复图案110中的相应像素。例 如，如图4(c)的放大图所示，透过部分区域Pd的被摄体光束作为主光线Rd'入射到重复图 案110t'中包含的具有开口部104d的光电转换元件108。而且，即使是从微小区域0t'放 射的被摄体光束，透过其他部分区域的被摄体光束也不会入射到重复图案ll〇t'中包含的 光电转换元件108,而是入射到另一重复图案中具有相应开口部的光电转换元件108。换言 之，到达构成重复图案ll〇t'的各光电转换元件108的被摄体光束是从被摄体31中互不相 同的微小区域放射的被摄体光束。也就是说，以Rd'为主光线的被摄体光束入射到与开口 部104d对应的108,以Ra +、Rb+、RC+、Re+、Rf +为主光线的被摄体光束入射到与其他开口部对 应的光电转换元件108,这些被摄体光束都是从被摄体31中互不相同的微小区域放射的被 摄体光束。这种关系在图4(b)中排列在周围部分的重复图案110u中也是一样的。
[0066] 这样一来，当把摄像元件100作为一个整体时，例如，由与开口部104a对应的光电 转换元件108捕捉到的被摄体像A和由与开口部104d对应的光电转换元件108捕捉到的 被摄体像D，如果是针对位于聚焦位置的被摄体的像，就不会彼此错位，而如果是针对位于 非聚焦位置的被摄体的像，则会产生错位。而且，该错位根据位于非聚焦位置的被摄体相对 于聚焦位置朝哪一侧以何种程度错位，另外根据部分区域Pa与部分区域Pd的距离来确定 方向和量。也就是说，被摄体像A与被摄体像D彼此成为视差像。该关系对于其他开口部 也是相同的，因此对应于开口部l〇4a?104f形成六个视差像。并将互不相同的部分区域 Pa?Pf的排列方向称为视差方向。在此例的情形中为X轴方向。
[0067] 因此，在如此构成的各个重复图案110中，汇集彼此对应的像素的输出便得到视 差图像。也就是说，接收到从六个部分区域Pa?Pf中的特定部分区域射出的被摄体光束 的像素所进行的输出形成了视差图像。从而不需要复杂的光学系统，通过一摄影透镜20便 能够拍摄以互不相同的部分区域Pa?Pf的排列方向为视差方向的视差图像。
[0068] 图5为说明生成视差图像的处理的概念图。图中从纸面左列开始依次表示：对与 开口部104f对应的视差像素的输出进行汇集而生成的视差图像数据Im_f的生成样子、由 开口部104e的输出形成的视差图像数据Im_e的生成样子、由开口部104d的输出形成的视 差图像数据Im_d的生成样子、由开口部104c的输出形成的视差图像数据Im_c的生成样 子、由开口部104b的输出形成的视差图像数据Im_b的生成样子、由开口部104a的输出形 成的视差图像数据Im_a的生成样子。首先，对开口部104f的输出形成的视差图像数据Im_ f的生成样子进行说明。
[0069] 由以六个视差像素为一组的光电转换元件组构成的重复图案110排列在与X轴方 向相平行的纸面一横列上。因此，具有开口部l〇4f的视差像素在摄像元件100上沿X轴方 向相隔六个像素，且沿Y轴方向连续存在。这些各像素如上所述分别接收来自于各个不同 的微小区域的被摄体光束。因此，对这些视差像素的输出进行汇集排列后便得到X轴方向， 即水平视差图像。
[0070] 然则，由于本实施方式的摄像元件100的各个像素为正方像素，仅通过单纯地汇 集会造成X轴方向的像素数缩减到1/6,从而生成沿Y轴方向纵长形的图像数据。为此，通 过实施插值处理使X轴方向变为六倍的像素数，从而生成视差图像数据Im_f作为原始长宽 比的图像。然而，由于当初在插值处理前的视差图像数据是在X轴方向上缩减到1/6的图 像，因此，X轴方向上的分辨率比Y轴方向上的分辨率低。也就是说，所生成的视差图像数 据的数量与分辨率呈相反关系。
[0071] 同样地得到视差图像数据Im_e?视差图像数据Im_a。即，数码相机10能够生成 在X轴方向上具有视差的六个视点的水平视差图像。
[0072] 在上述例子中说明了沿X轴方向周期性排列重复图案110的例子，但重复图案110 并不限于此。图6为表不重复图案110的另一例的图。
[0073] 图6(a)为将Y轴方向六个像素作为重复图案110的例子。但各个开口部104被 定位为从+Y侧端的视差像素向-Y侧，从-X侧向+X侧逐渐偏移。根据这样排列的重复图 案110也能够生成在X轴方向赋予视差的六个视点的视差图像。此时，与图3所示重复图 案110相比可以认为是牺牲Y轴方向分辨率而保持X轴方向分辨率的重复图案。
[0074] 图6(b)为将在斜方向上相邻的六个像素作为重复图案110的例子。各个开口部 104被定位为从-X侧且+Y侧端的视差像素向+X侧且-Y侧，从-X侧向+X侧逐渐偏移。根 据这样排列的重复图案110也能够生成在X轴方向上赋予视差的六个视点的视差图像。在 此情形中，与图3所示重复图案110相比，可以认为是在某种程度上保持了 Y轴方向分辨率 及X轴方向分辨率并增加了视差图像数量的重复图案。
[0075] 将图3的重复图案110及图6(a)和图6(b)的重复图案110分别进行比较，在均 生成六个视点的视差图像时，相对于从不是视差图像的整体输出一幅图像时的分辨率，可 以说不同之处在于牺牲了 Y轴方向和X轴方向中的哪一方向上的分辨率。当为图3的重复 图案110时，是使X轴方向上的分辨率变为1/6的结构。当为图6 (a)的重复图案110时， 是使Y轴方向上的分辨率变为1/6的结构。另外，当为图6(b)的重复图案110时，是使Y 轴方向变为1/3、使X轴方向变为1/2的结构。在任一情形中均被构成为，在一个图案内，对 应于各个像素逐一设置开口部l〇4a?104f，从各个所对应的部分区域Pa?Pf的任意一个 接收到被摄体光束。从而使任意重复图案110都能有同等的视差量。
[0076] 在上述例子中说明了生成在水平方向上赋予视差的视差图像的情形，但当然也可 以生成在垂直方向上赋予视差的视差图像，还可以生成在水平垂直的二维方向上赋予视差 的视差图像。图7为表示二维重复图案110的例子的图。
[0077] 根据图7所示的例子，将Y轴六个像素、X轴六个像素共36个像素作为一组光电 转换元件组来形成重复图案110。准备开口部104相对于各个像素的位置互相朝Y轴X轴 方向偏移的36种开口掩模103。具体地，各开口部104被定位为从重复图案110的+Y侧 端像素向-Y侧端像素并从+Y侧向-Y侧逐渐偏移的同时从-X侧端像素向+X侧端像素并 从-K侧向+X侧逐渐偏移。
[0078] 具有这种重复图案110的摄像元件100能够输出在垂直方向及水平方向上赋予视 差的36个视点的视差图像。当然并不限于图7所示的例子，也可以以输出多种视点数的视 差图像的方式设定重复图案110。
[0079] 在以上说明中，采用矩形作为开口部104的形状。尤其是在沿水平方向上赋予视 差的排列中，通过使不偏移的Y轴方向的幅度比作为偏移方向的X轴方向的幅度更大，以确 定引导至光电转换元件108的光量。然而，开口部104的形状并不限定于矩形。
[0080] 图8为说明开口部104的另一形状的图。在图中，使开口部104的形状为圆形。为 圆形的情形下，根据与半球形状的微透镜101的相对关系，能够防止不希望的被摄体光束 成为杂散光入射到光电转换元件108。
[0081] 以下说明彩色滤光片102和视差图像。图9为拜耳阵列的说明图。如图所示，拜 耳阵列所指的阵列是将绿色滤光片分配给-X侧且+Y侧和+X侧且-γ侧的两个像素，将红 色滤光片分配给-X侧且-Y侧的一个像素，将蓝色滤光片分配给+X侧且+Y侧的一个像素。 此处，将分配有绿色滤光片的-X侧且+Y侧的像素作为Gb像素、将同样分配有绿色滤光片 的+X侧且-Y侧的像素作为Gr像素。另外，将分配有红色滤光片的像素作为R像素、将分 配有蓝色滤光片的像素作为B像素。并且，将排列有Gb像素和B像素的X轴方向作为Gb 行，将排列有R像素和Gr像素的X轴方向作为Gr行。并且，将排列有Gb像素和R像素的 Y轴方向作为Gb列，将排列有B像素和Gr像素的纵方向作为Gr列。
[0082] 针对于这种彩色滤光片102的排列，可以通过对视差像素和无视差像素以怎样的 周期分配给哪种颜色的像素的方式来设定庞大数量的重复图案110。通过汇集无视差像素 的输出便能够生成与通常的摄影图像相同的无视差的摄影图像数据。因此，只要相对地增 加无视差像素的比例，便能够输出分辨率较高的2D图像。此时，由于视差像素的比例相对 变小，因此使得由多个视差图像构成的3D图像的立体信息减少。相反，如果增加视差像素 的比例，虽然能增加3D图像的立体信息，但由于无视差像素相对减少，因此会输出分辨率 较低的2D图像。
[0083] 在这种权衡关系中，根据将哪个像素作为视差像素或作为无视差像素来设定具有 各种特征的重复图案110。图10为关于对拜耳阵列分配视差像素，有两种视差像素时的变 例的说明图。此时的视差像素假设为开口部104从中心往-X侧偏心的视差Lt像素，以及 从中心往+X侧偏心的视差Rt像素。也就是说，从这种视差像素输出的两个视点的视差图 像实现了所谓的立体视图。
[0084] 针对各个重复图案的特征说明如图所示。例如，如果分配很多无视差像素，就会成 为高分辨率的2D图像数据，如果针对任意的RGB像素都均等地分配，则会成为色差较小的 高画质的2D图像数据。另一方面，如果分配很多视差像素的话，则会成为立体信息较多的 3D图像数据，如果针对任意的RGB像素都均等地分配，则在成为3D图像的同时，还得到高品 质的彩色图像数据。
[0085] 以下就几个变例进行说明。图11为显示变例的一例的图。图11的变例相当于图 10中的A-ι类重复图案。
[0086] 在图中所示例子中，重复与拜耳阵列相同的四个像素成为图案110。R像素和B像 素为无视差像素，在Gb像素分配视差Lt像素，在Gr像素分配视差Rt像素。此时确定开口 部104,以便当被摄体位于聚焦位置时，同一重复图案110中包含的视差Lt像素和视差Rt 像素接收到从同一微小区域射出的光束。
[0087] 在图中所示的例子中，由于将灵敏度高的绿色像素的Gb像素和Gr像素用作视差 像素，因此有望得到对比度较高的视差图像。另外，由于将相同的绿色像素的Gb像素和Gr 像素用作视差像素，因此易于从这两个输出转换运算成无视差输出，能够与作为无视差像 素的R像素和B像素的输出一同，生成高画质的2D图像数据。
[0088] 图12为显示另一变例的一例的图。图12的变例相当于图10中的B-1类重复图 案。
[0089] 在图中所示例子中，将拜耳阵列的四个像素沿X轴方向连续两组共8个像素作为 重复图案110。在8个像素中，向-X侧的Gb像素分配视差Lt像素，向+X侧的Gb像素分配 视差Rt像素。在这种阵列中，通过将Gr像素作为无视差像素，有望比图10的例子进一步 实现2D图像的高画质。
[0090] 图13为表示又一变例的一例的图。图13的变例相当于图10中的D-1类重复图 案。
[0091] 在图中所示的例子中，将拜耳阵列的四个像素沿X轴方向连续两组共八个像素作 为重复图案110。在这八个像素中，在-X侧的Gb像素分配视差Lt像素，在+X侧的Gb像素 分配视差Rt像素。进一步地，在-X侧的R像素分配视差Lt像素，在+X侧的R像素分配视 差Rt像素。进一步地，在-X侧的B像素分配视差Lt像素，在+X侧的B像素分配视差Rt 像素。在两个Gr像素分配无视差像素。
[0092] 当被摄体位于聚焦位置时，分配给两个Gb像素的视差Lt像素和视差Rt像素接收 从同一微小区域放射的光束。另外，在两个R像素分配的视差Lt像素和视差Rt像素接收 从与Gb像素对应的微小区域不同的一个微小区域放射的光束，在两个B像素分配的视差Lt 像素和视差Rt像素接收从与Gb像素及R像素对应的微小区域不同的一个微小区域放射的 光束。因此，与图12所示例子相比，3D图像的立体信息在纵方向上变为三倍。而且，由于能 够得到RGB的三色输出，因此作为彩色图像的3D图像具有高品质。
[0093] 另外，如上所述，当视差像素的种类为两种时可以得到两个视点的视差图像，当然 视差像素的种类可以配合于想要输出的视差图像数，采用如图3、图7、图8等所说明的那样 的各种数量。即便视点数増加，也能够形成各种重复图案110。因此能够对应于规格、目的 等选择相应的重复图案110。
[0094] 虽然在上述例子中对采用拜耳阵列作为彩色滤光片阵列的情形进行了说明，当然 采用其他彩色滤光片阵列也是无妨的。此时，构成一组光电转换元件组的各个视差像素可 以包括具有朝向互不相同的部分区域的开口部104的开口掩模103。
[0095] 因此，拍摄元件100只要如下即可：包括将入射光光电转换为电信号的二维排列 的光电转换元件108、与光电转换元件108的至少一部分分别一对一对应设置的开口掩模 103、与光电转换元件108的至少一部分分别一对一对应设置的彩色滤光片102,在相邻η个 (η为3以上的整数）的光电转换元件108中，与至少两个（也可以为三个以上）对应设置 的各个开口掩模103的开口部104被定位为，包含在由使互不相同的波段透过的至少三种 彩色滤光片102构成的彩色滤光片图案的一图案内，并同时使来自于入射光截面区域内的 互不相同的部分区域的光束分别通过，将以η个光电转换元件108为一组的光电转换元件 组进行周期性排列。
[0096] 图14为说明另一彩色滤光片阵列的图。如图示所示，另一彩色滤光片阵列是将图 9所示的拜耳阵列的Gr像素维持为分配绿色滤光片的G像素，另一方面，将Gb像素变更为 不分配彩色滤光片的W像素而得到的阵列。另外，如上所述，也可以排列有未施加着色的透 明滤光片，以使可见光的几乎整个波段均透过W像素。
[0097] 如果采用这种包含W像素的彩色滤光片阵列，虽然摄像元件输出的色彩信息的精 度会略微下降，但W像素所接收到的光量会比设置了彩色滤光片的情形更多，因此能够得 到高精度的亮度信息。若对W像素的输出进行汇集则也能够形成单色图像。
[0098] 当采用包含W像素的彩色滤光片阵列时，视差像素与无视差像素的重复图案110 存在进一步的变例。例如，即使是在较暗的环境下拍摄到的图像，与从彩色像素输出的图像 相比，从W像素输出的图像使被摄体像的对比度更高。因此，如果向W像素分配视差像素， 则在多个视差图像之间进行的插值处理中，可望得到高精度的运算结果。如后所述，执行插 值处理作为取得视差像素量的处理的一环。因此，在对2D图像的分辨率及视差图像的画质 的影响的基础上，进一步考虑对所提取的其他信息带来的利弊，来设定视差像素与无视差 像素的重复图案110。
[0099] 图15为显示当采用图14所示的另一彩色滤光片阵列时，W像素与视差像素的阵列 的一例的图。图15的变例由于与拜耳阵列中的图12所示的B-1类重复图案相类似，因此 此处记为B'-l。在图中所示例子中，将另一彩色滤光片阵列的四个像素沿X轴方向的连续 两组共计八个像素作为重复图案110。在八个像素中，在-X侧的W像素分配视差Lt像素， 在+X侧的W像素分配视差Rt像素。在这种阵列中，摄像元件100输出视差图像作为单色 图像，并输出2D图像作为彩色图像。
[0100] 此时，摄像元件100只要如下即可：包括将入射光光电转换为电信号的二维排列 的光电转换元件108、分别与光电转换元件108的至少一部分--对应设置的开口掩模 103、分别与光电转换元件108的至少一部分一一对应设置的彩色滤光片102,对与相邻的η 个（η为4以上的整数）光电转换元件108中的至少两个对应设置的各个开口掩模103的 开口部104进行定位，以使该开口部104不包含在由使互不相同波段透过的至少三种彩色 滤光片102构成的彩色滤光片图案的一图案内，并且使来自于入射光的截面区域内的互不 相同部分区域的光束分别穿过，以η个光电转换元件108为一组的光电转换元件组周期性 排列。
[0101] 图16为说明光圈50处于开放状态下的正面图。图17为说明光圈50处于缩小状 态下的正面图。如图16所示，光圈50具有上光圈叶片52及下光圈叶片54。在上光圈叶 片52的中央部的纸面下部形成有朝下侧开口的半圆形的上凹部56。半圆形为部分圆形的 一例。上光圈叶片52构成为可沿垂直方向移动。在下光圈叶片54的中央部的纸面上部形 成有朝上侧开口的半圆形的下凹部58。下凹部58与上凹部56相面对。下光圈叶片54构 成为可沿垂直方向移动。换言之，上光圈叶片52与下光圈叶片54可相对于对方相对移动。 上光圈叶片52及下光圈叶片54可以根据从控制部201输入给光圈驱动部206的驱动信号 而移动，也可以通过用户手动而移动。通过将上光圈叶片52的下端与下光圈叶片54的上 端配置在大致相同的位置，从而由上凹部56和下凹部58形成使大致圆形光透过的光圈开 □ 60。
[0102] 图16所不的光圈50处于开放状态，光圈开口 60形成为大致的圆形。因此，光圈 开口 60在视差方向上的宽度DL1与光圈开口 60在与视差方向相垂直方向上的宽度DL2大 致相等。另一方面，如图17所示，当上光圈叶片52和下光圈叶片54朝互相接近的方向移 动时，光圈开口 60变小，光圈50缩小。在此状态下，光圈开口 60成为在水平方向上较长的 大致椭圆形。因此，光圈开口 60的宽度中，光圈开口 60在视差方向即互不相同的部分区域 的排列方向上的宽度DL1比光圈开口 60在与视差方向相垂直方向上的宽度DL2更长，在此 状态下，在改变光圈50的形状的同时，入射光的光量也发生改变。另外，在图7及图8的实 施方式中，当视差方向为两个方向时，只要将所关注的视差的方向设定为视差方向及互不 相同的部分区域的排列方向，从而成为上述光圈开口 60的宽度即可。例如，当视差方向为 水平方向及垂直方向时，如果关注水平方向的视差，则只要在使光圈开口 60在水平方向上 的宽度比光圈开口 60在垂直方向上的宽度更长的状态下改变光圈50的形状即可。
[0103] 图18为说明处于开放状态下的光圈50中的视差量的图。图18(a)为俯视图。图 18(b)为正面图。如图18(a)及图18(b)所示，在光圈50的与光圈开口 60内部对应的区域 形成有视差Lt像素的Lt光瞳形状64及视差Rt像素的Rt光瞳形状66。
[0104] Lt光瞳形状64在与光圈开口 60内部对应的区域的左侧形成为椭圆形。Rt光瞳 形状66在与光圈开口 60内部对应的区域的右侧形成为椭圆形。当光圈50处于开放状态 时，Lt光瞳形状64的重心与Rt光瞳形状66的重心的距离为Dl。Lt光瞳形状64的重心 与Rt光瞳形状66的重心的距离与视差量相关。因此，与Lt光瞳形状64的重心和Rt光瞳 形状66的重心的距离相关联地说明视差量的变化。
[0105] 与本实施方式不同，图19为说明具有保持圆形的开口的光圈50为限制光量而处 于缩小状态下的视差量的图。图19(a)为俯视图。图19(b)为正面图。如图19所示，Lt光 瞳形状64及Rt光瞳形状66与图18相比面积变小。而且，Lt光瞳形状64及Rt光瞳形状 66在视差方向上的宽度变小的同时，Lt光瞳形状64及Rt光瞳形状66的位置靠近光圈50 的中心。据此，由于Lt光瞳形状64的重心与Rt光瞳形状66的重心彼此接近，因此该重心 间的距离D2变得小于D1。因此，图19所示例子的视差量比图18所示的视差量小。
[0106] 图20为说明本实施方式所示的光圈50处于缩小状态下的视差量的图。图20(a) 为俯视图。图20(b)为正面图。如图20所示，Lt光瞳形状64及Rt光瞳形状66与图18相 比在与视差方向相垂直方向上的长度变短。而且，Lt光瞳形状64及Rt光瞳形状66的面 积变小。然而，Lt光瞳形状64及Rt光瞳形状66与图18相比，在视差方向上的长度几乎 无变化。据此，Lt光瞳形状64的重心与Rt光瞳形状66的重心的距离D3与图18相比几 乎未变，与D1大致相等。因此，图20所示例子的视差量与图18所示视差量大致相等。艮P， 即使为限制光量而缩小光圈50,图20所示的视差量也几乎无变化。而且，图20所示例子的 视差量比图19所示的视差量大。因此，图20所示视差量相对于图18所示视差量的变化比 图19所示视差量相对于图18所示视差量的变化更小。
[0107] 图21为说明另一光圈150的开放状态的正面图。图22为说明图21的光圈150 处于缩小状态下的正面图。如图21所示，光圈150具有：上左光圈叶片152、下左光圈叶片 154、上右光圈叶片153、下右光圈叶片155、左旋转轴170、右旋转轴172。
[0108] 在上左光圈叶片152的右下部形成有朝右下开口的1/4圆形的上左凹部156。在 下左光圈叶片154的右上部形成有朝右上开口的1/4圆形的下左凹部158。在上右光圈叶 片153的左下部形成有朝左下开口的1/4圆形的上右凹部157。在下右光圈叶片155的左 上部形成有朝左上开口的1/4圆形的下右凹部159。在开口状态下，上左光圈叶片152的下 端与下左光圈叶片154的上端配置于相同位置的同时，上右光圈叶片153的下端与下右光 圈叶片155的上端配置在相同位置。而且，在开口状态下，上左光圈叶片152的右端与上右 光圈叶片153的左端被配置在相同位置的同时，下左光圈叶片154的右端与下右光圈叶片 155的左端被配置在相同位置。据此，由上左凹部156、下左凹部158、上右凹部157及下右 凹部159形成大致圆形的光圈开口 160。
[0109] 左旋转轴170能够旋转地支承上左光圈叶片152的下左端及下左光圈叶片154的 上左端。右旋转轴172能够旋转地支承上右光圈叶片153的下右端及下右光圈叶片155的 上右端。
[0110] 图21所不的光圈150处于开放状态下，光圈开口 160形成为大致圆形。另一方面， 如图22所示，上左光圈叶片152及下左光圈叶片154绕左旋转轴170分别向右及向左旋转 的同时，上右光圈叶片153及下右光圈叶片155绕右旋转轴172分别向左及向右旋转。据 此，光圈开口 160变小，光圈150缩小。在此状态下，光圈开口 160成为在水平方向上较长 的大致圆形，光圈开口 160在视差方向上的宽度DL1变得比光圈开口 160在与视差方向相 垂直方向上的宽度DL2更长。从而能够减少从开放状态变到缩小状态时的视差量的变化。
[0111] 图23为说明另一光圈250的开放状态的正面图。图24为说明图23所示的光圈 250的缩小状态的正面图。如图23所示，光圈250具有上光圈叶片252及下光圈叶片254。 在上光圈叶片252上形成有朝下侧开口的半正方形的上凹部256。半正方形为矩形的一例。 上光圈叶片252被构成为可朝纸面下方移动。下光圈叶片254上形成有朝上侧开口的半正 方形的下凹部258。下光圈叶片254被构成为可朝纸面上方移动。换言之，上光圈叶片252 及下光圈叶片254可相对于对方移动。在开放状态下，通过将上光圈叶片252的下端与下 光圈叶片254的上端配置在大致相同的位置，由上凹部256和下凹部258形成大致正方形 的光圈开口 260。
[0112] 另一方面，如图24所示，当上光圈叶片252与下光圈叶片254朝彼此接近的方向 移动时，光圈开口 260变小，光圈250缩小。在此状态下，光圈开口 260成为在水平方向上 较长的长方形。在缩小状态下，光圈开口 260在视差方向上的宽度DL1被大致保持，比光圈 开口 260在与视差方向相垂直方向上的宽度DL2更长。
[0113] 图25为说明另一光圈350的开放状态的正面图。如图25所示，光圈350具有：在 中央部形成有圆形的光圈开口 360的基板部件352、构成光圈开口 360的大致圆形的液晶部 件356。液晶部件356具有被配置成矩阵状的多个微小液晶部357。各微小液晶部357根 据从设置于数码相机10的主体部上的控制部201输入到光圈驱动部206的驱动信号，在能 透过光的透过状态与能遮挡光的遮光状态之间进行切换。据此，光圈开口 360使光部分地 透过。控制部201控制液晶部件356以改变光圈开口 360的透过部分及遮光部分的形状。 例如，控制部201能够使全部微小液晶部357处于能透过光的状态从而使光圈350处于开 口状态。而且，控制部201在拍摄视差图像时，当缩小光圈350时，在使纸面上下端部的微 小液晶部357处于遮光状态的同时使左右端部的微小液晶部357处于透过状态。据此，光 圈350能够一边将光圈开口 360在视差方向即互不相同的部分区域的排列方向上的宽度保 持一定，一边改变光圈开口 360的形状以缩减光。
[0114] 上述实施方式中的各结构的形状、个数等可以适当变更。例如，可以改变光圈50 等的光圈叶片的形状，也可以随着光圈叶片的形状的改变来改变光圈叶片的个数。
[0115] 当摄影透镜20与光圈一同更换时可以进行摄像元件100的信息与所更换的摄影 透镜20的特性的匹配运算，以确定光圈开口 60等的形状控制参数。摄像元件100的信息 的例子为：拍摄尺寸、像素尺寸、视差特性、像素布局等。摄影透镜20的特性的例子为：焦 点距离、射出光瞳距离、射出光瞳形状、成像圈（image circle)、像差特性、光圈值等。这是 因为照射到摄像元件100的被摄体光束依赖于透镜设计信息及透镜状态。而且，可以按每 个摄像元件100使不同的视差像素的角度特性与光圈开口的形状控制具有相关性。进一步 地，也可以考虑上述视差像素的角度特性与光圈开口的形状控制的相关性得到从摄像元件 100进行光电转换后的电信号。考虑这些内容，可以进行提高面内均匀性的运算，也可以进 行保持光强度与电信号的电平的直线性的运算。
[0116] 具体地，可以根据各种参数控制光圈开口等的随着光圈叶片等的移动及旋转的形 状。例如，作为控制光圈开口形状的参数，当附加使变为椭圆形的参数作为控制圆形光圈的 参数的修正项时，也可以在使光圈值从F4变到F8的状态下改变光圈开口的水平方向宽度 与垂直方向宽度之比。例如，当摄像元件100为赋予水平方向视差的结构时，可以一边使光 圈开口的水平方向宽度与光圈开口的垂直方向宽度之比从（1.0:1.0)变为（1.0:0.6)，一 边使光圈值从F4变为F8。而且，当摄像元件100为无视差结构时，可以一边使光圈开口的 水平方向宽度与光圈开口的垂直方向宽度之比从（1.0:1.0)保持在（1.0:1.0)，一边使光 圈值从F4变为F8。当摄像元件100为赋予垂直方向视差的结构时，可以一边使光圈开口的 水平方向宽度与光圈开口的垂直方向宽度之比从（1.0:1.0)变为（0.6:1.0)，一边使光圈 值从F4变为F8。
[0117] 当改变摄影透镜20的焦点距离时，可以基于该焦点距离重新运算光圈开口 60等 的形状控制参数。
[0118] 当数码相机10为能拍摄动画的结构时，可以在拍摄动画时使光圈开口 60等固定。 从而，能够抑制由于随着光圈开口 60等的变化而产生的视差量的变化及光量的变化造成 的画质下降。
[0119] 在上述实施方式中说明了通过一次拍摄得到视差图像的摄像装置。并不限于此， 也可以将上述光圈适用于包括具有开口部的摄像元件的其他摄像装置中，其中，开口部被 定位为使来自于互不相同的部分区域的光束分别通过。例如可以将上述光圈适用于包括借 助于上述开口部而具备AF功能的摄像元件的摄像装置上。
[0120] 而且，在上述数码相机10中，可以在作为单个摄像光学系统的摄影透镜20的光瞳 位置的共轭位置或其附近设置针对整个摄像元件100的单个或多个开口掩模。对于这样的 数码相机10,在该开口掩模基础之上可以设置图16?图25所示的光圈50等。在此情形 中，开口掩模具有将由摄像光学系统规定的光束分割成多个不同部分区域的多个开口部。 例如，开口掩模具有沿X方向排列的一对圆形的开口部。在此情形中，部分区域的排列方向 成为X方向。上述多个开口部交替开闭。在多个开口部交替开闭的各个定时进行拍摄，从 而使摄像元件100能够取得与上述部分区域相对应的多个视差图像。此时，摄像元件100 的各像素的开口部可以与图11等中对无视差像素的开口部相同。
[0121] 而且，上述开口掩模的多个开口部的每一个可以像图16?图25所示光圈50等那 样改变形状。在此情形中可以认为兼用了开口掩模与光圈。在此情形中上述多个开口部也 交替开闭。在多个开口部交替开闭的各个定时进行拍摄，从而使摄像元件100能够取得与 上述部分区域相对应的多个视差图像。此时，摄像元件100的各像素的开口部可以与图11 等中对无视差像素的开口部相同。
[0122] 以上，使用本发明的实施方式进行了说明，但本发明的技术范围不限于上述实施 方式所记载的范围。另外，本领域技术人员应当清楚，在上述实施方式的基础上可加以各种 变更或改进。此外，由权利要求书的记载可知，这种加以变更或改进的实施方式也包含在本 发明的技术范围内。
[0123] 应当注意的是，权利要求书、说明书及附图中所示的装置、系统、程序以及方法中 的动作、顺序、步骤及阶段等各个处理的执行顺序，只要没有特别明示"比……更早"、"早 于"等，另外，只要前处理的输出并不用在后处理中，则可以以任意顺序实现。关于权利要求 书、说明书及附图中的动作流程，为方便起见而使用"首先"、"然后"等进行了说明，但并不 意味着必须按照这样的顺序实施。
[0124] 附图标记说明
[0125] 10数码相机 108光电转换元件203存储器
[0126] 20摄影透镜 109基板 204驱动部
[0127] 21光轴 110图案 205图像处理部
[0128] 30被摄体 120摄像元件 206光圈驱动部
[0129] 31被摄体 121屏幕滤光片 207存储卡IF
[0130] 50光圈 122彩色滤光片部 208操作部
[0131] 52上光圈叶片 123开口掩模部 209显示部
[0132] 54下光圈叶片 150光圈 210LCD驱动电路
[0133] 56上凹部 152上左光圈叶片 211AF传感器
[0134] 58下凹部 153上右光圈叶片 220存储卡
[0135] 60光圈开口 154下左光圈叶片 238存储控制部
[0136] 64Lt光瞳形状 155下右光圈叶片 250光圈
[0137] 66Rt光瞳形状 156上左凹部 252上光圈叶片
[0138] 100摄像元件 157上右凹部 254下光圈叶片
[0139] 101微透镜 158下左凹部 256上凹部
[0140] 102彩色滤光片 159下右凹部 258下凹部
[0141] 103开口掩模 160光圈开口 260光圈开口
[0142] 104开口部 170左旋转轴 350光圈
[0143] 105布线层 172右旋转轴 352基板部件
[0144] 106布线 201控制部 356液晶部件
[0145] 107开口部 202A/D转换电路 357微小液晶部
[0146] 360 光圈开口
【权利要求】
1. 一种摄像装置，包括： 摄像元件，具有将入射光光电转换为电信号并二维排列的光电转换元件以及开口掩 模，该开口掩模的与所述光电转换元件分别一一对应地设置的开口部被定位成：使来自于 所述入射光的截面区域内的互不相同的部分区域的光束分别通过；以及 光圈，其形状在光圈开口的沿所述互不相同的部分区域的排列方向上的宽度比所述光 圈开口的沿与所述排列方向相垂直方向上的宽度长的状态下变化。
2. 根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述光圈具有：形成有扇形的一个凹部的 一个光圈叶片、以及形成有扇形的另一凹部并相对于所述一个光圈叶片移动的另一光圈叶 片，所述另一凹部与所述一个凹部相对。
3. 根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述光圈具有：形成有矩形的一个凹部的 一个光圈叶片、以及形成有矩形的另一凹部并相对于所述一个光圈叶片移动的另一光圈叶 片，所述另一凹部与所述一个凹部相对。
4. 根据权利要求1所述的摄像装置，其中，所述光圈开口由能够使光部分地透过的液 晶部件形成。
5. 根据权利要求4所述的摄像装置，其中，当改变所述光圈开口的形状时，所述光圈开 口的在所述互不相同的部分区域的排列方向上的宽度保持一定。
6. 根据权利要求4或5所述的摄像装置，其中，还包括： 能够供所述光圈拆装的主体部； 设置于所述主体部上、控制所述液晶部件来使所述光圈开口的形状变化的控制部。
7. 根据权利要求1?6中任一项所述的摄像装置，其中，所述摄像装置能够拍摄动画， 在拍摄动画时所述光圈开口被固定。
8. 根据权利要求1?7中任一项所述的摄像装置，其中，所述光圈配置于与摄影透镜的 光瞳位置相共轭的位置或相共轭的位置附近。
9. 根据权利要求1?8中任一项所述的摄像装置，其中，所述摄像元件拍摄以所述互不 相同的部分区域的排列方向为视差方向的视差图像。
10. 根据权利要求9所述的摄像装置，其中，当改变所述光圈开口的形状时，所述光圈 开口在所述视差方向上的宽度保持一定。
11. 根据权利要求1?10中任一项所述的摄像装置，其中，在所述开口掩模中，所述开 口部被二维地重复排列。
12. -种摄像装置，包括： 摄像元件，具有将入射光光电转换为电信号且二维排列的光电转换元件； 开口掩模，使来自于所述入射光的截面区域内的互不相同的部分区域的光束分别通过 并引导至摄像元件； 光圈，其形状在光圈开口的沿所述互不相同的部分区域的排列方向上的宽度比所述光 圈开口的沿与所述排列方向相垂直方向上的宽度长的状态下变化。
13. 根据权利要求12所述的摄像装置，其中，还包括：将所述入射光引导至所述摄像元 件的单个摄像光学系统。
14. 根据权利要求12或13所述的摄像装置，其中，所述开口掩模相对于整个所述摄像 元件设置。
15. 根据权利要求14所述的摄像装置，其中，所述开口掩模具有分别与所述部分区域 对应并交替开闭的多个开口部。
16. 根据权利要求12?15中任一项所述的摄像装置，其中，所述光圈具有：形成有扇 形的一个凹部的一个光圈叶片、以及形成有扇形的另一凹部并相对于所述一个光圈叶片移 动的另一光圈叶片，所述另一凹部与所述一个凹部相对。
17. 根据权利要求12?15中任一项所述的摄像装置，其中，所述光圈具有：形成有矩 形的一个凹部的一个光圈叶片、以及形成有矩形的另一凹部并相对于所述一个光圈叶片移 动的另一光圈叶片，所述一个凹部与所述一凹部相对。
18. 根据权利要求12?15中任一项所述的摄像装置，其中，所述光圈开口由能够使光 部分地透过的液晶部件形成。
19. 根据权利要求18所述的摄像装置，其中，当改变所述光圈开口的形状时，所述光圈 开口在所述互不相同的部分区域的排列方向上的宽度保持一定。
20. 根据权利要求18或19所述摄像装置，其中，还包括： 能够供所述光圈拆装的主体部； 设置于所述主体部上、控制所述液晶部件来使所述光圈开口的形状变化的控制部。
21. 根据权利要求12?20中任一项所述的摄像装置，其中，所述摄像装置能够拍摄动 画，在拍摄动画时所述光圈开口被固定。
22. 根据权利要求12?21中任一项所述的摄像装置，其中，所述光圈配置于与摄影透 镜的光瞳位置相共轭的位置或相共轭的位置附近。
23. 根据权利要求12?22中任一项所述的摄像装置，其中，所述摄像元件拍摄以所述 互不相同的部分区域的排列方向为视差方向的视差图像。
24. 根据权利要求23所述的摄像装置，其中，当改变所述光圈开口的形状时，所述光圈 开口在所述视差方向上的宽度保持一定。
25. 根据权利要求12?24中任一项所述的摄像装置，所述光圈兼用作所述开口掩模。
【文档编号】G03B9/02GK104106003SQ201380006691
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年2月1日 优先权日:2012年2月1日
【发明者】芝崎清茂, 浜岛宗树, 森晋 申请人:株式会社尼康