摄像装置的制造方法_2

文档序号:8207637阅读:来源:国知局
分及下半部分的区域。需要说明的是,在区域12a与区域12b之间设有遮光带以防止光束间产生串扰。
[0063]另外,如图3所示,第一实施方式的多焦点微透镜阵列14具有焦点距离(对焦距离)不同的多组(2组)微透镜组。图4是多焦点微透镜阵列14的一部分的从正面观察到的影像图。
[0064]多焦点微透镜阵列14内的两组微透镜组分别由具有焦点距离f ’ I的微透镜组14a和具有焦点距离f’ 2的微透镜组14b构成,在本实施方式中,f’ l〈f’ 2。
[0065]接着,对多焦点主透镜12及多焦点微透镜阵列14的成像关系进行说明。
[0066]如图3所示,将从多焦点主透镜12至被摄体Objl-1 (对焦面1_1)的距离设为bll,将从多焦点主透镜12至被摄体Obj 1-2 (对焦面1-2)的距离设为b21,将从多焦点主透镜12至被摄体Ob j2-l (对焦面2-1)的距离设为bl2,将从多焦点主透镜12至被摄体Ob j2-2 (对焦面2-2)的距离设为b22,将通过具有远距离摄影用的焦点距离Π的区域12b的被摄体0bjl-l、0bjl-2的、从多焦点主透镜12至成像位置的距离分别设为al、a2,另外,将通过具有近距离摄影用的焦点距离f2的区域12a的被摄体0bj2-l、0bj2-2的、从多焦点主透镜12至成像位置的距离分别设为al、a2,它们之间的关系可以基于透镜的公式而用如下式所示。
[0067][数学式I]
[0068]主透镜焦点距离Π:
[0069]Ι/fl = l/al+1/bll
[0070]1/fl = l/a2+l/bl2
[0071]主透镜焦点距离f2:
[0072]l/f2 = l/al+l/b21
[0073]l/f2 = l/a2+l/b22
[0074]另一方面,如图3所示,多焦点微透镜阵列14的微透镜组14a具有使位于距多焦点微透镜阵列14为被摄体侧的距离a’ I处的像成像到在距多焦点微透镜阵列14为距离b’的位置处具有受光面的影像传感器16上这样的焦点距离f 1,微透镜组14b具有使位于距多焦点微透镜阵列14为被摄体侧的距离a’2处的像成像到在距多焦点微透镜阵列14为距离b’的位置具有受光面的影像传感器16上这样的焦点距离f’ 2。它们的关系可以基于透镜的公式而用下式表示。
[0075][数学式2]
[0076]微透镜组14a的焦点距离f’ I:
[0077]1/f, I = 1/a, 1+1/b,
[0078]微透镜组14b的焦点距离f’ 2:
[0079]1/f,2 = 1/a,2+1/b,
[0080]另外,距多焦点微透镜阵列14为被摄体侧的距离a’ I的位置与距多焦点主透镜12为影像传感器16侧的距离a2的位置对应,距多焦点微透镜阵列14为被摄体侧的距离a’2的位置与距多焦点主透镜12为影像传感器16侧的距离al的位置对应。
[0081]因此,被摄体Objl-U对焦面1-1)的像通过多焦点主透镜12的具有远距离摄影用的焦点距离Π的区域12b而成像到距离al的位置上,该成像的像通过具有焦点距离f’2的微透镜组14b而再次成像到影像传感器16上。同样,被摄体0bjl-2(对焦面1-2)的像通过多焦点主透镜12的具有远距离摄影用的焦点距离Π的区域12b而成像到距离a2的位置上,该成像的像通过具有焦点距离f’ I的微透镜组14a而再次成像到影像传感器16上,被摄体0bj2-l (对焦面2-1)的像通过多焦点主透镜12的具有近距离摄影用的焦点距离f2的区域12a而成像到距离al的位置上,该成像的像通过具有焦点距离f’2的微透镜组14b而再次成像到影像传感器16上,被摄体0bj2-2(对焦面2-2)的像通过多焦点微透镜阵列14的具有近距离摄影用的焦点距离f2的区域12a而成像到距离a2的位置上,该成像的像通过具有焦点距离f’ I的微透镜组14a而再次成像到影像传感器16上。
[0082]需要说明的是,多焦点微透镜阵列14在距影像传感器16的受光面向前方离开距离b’的位置处一体地固定于影像传感器16。
[0083]然而,通过多焦点微透镜阵列14的微透镜组14a的各个透镜而成像到影像传感器16上的各透镜的微小图像中的上部的图像是接受通过多焦点主透镜12的具有远距离摄影用的焦点距离Π的区域12b(下半部分的区域)而到达的光束所成的图像,各透镜的微小图像的中的下部的图像是接受通过多焦点主透镜12的具有近距离摄影用的焦点距离f2的区域12a(上半部分的区域)而到达的光束所成的图像。
[0084]同样,通过多焦点微透镜阵列14的微透镜组14b的各个透镜而成像到影像传感器16上的各透镜的微小图像中的上部的图像是接受通过多焦点主透镜12的具有远距离摄影用的焦点距离Π的区域12b(下半部分的区域)而到达的光束所成的图像,各透镜的微小图像中的下部的图像是接受通过多焦点主透镜12的具有近距离摄影用的焦点距离f2的区域12a(上半部分的区域)而到达的光束所成的图像。
[0085]因而,将通过微透镜组14b的各个透镜而成像到影像传感器16上的各透镜的微小图像中的上部的图像根据微透镜组14b的各透镜位置进行再配置,由此能够取得与被摄体0bjl-l(对焦面1-1)对焦的输出图像1-1。同样,将通过微透镜组14a的各个透镜而成像到影像传感器16上的各透镜的微小图像中的上部的图像根据微透镜组14a的各透镜位置进行再配置,由此能够取得与被摄体Obj 1-2 (对焦面1-2)对焦的输出图像1-2,将通过微透镜组14b的各个透镜而成像到影像传感器16上的各透镜的微小图像中的下部的图像根据微透镜组14b的各透镜位置进行再配置,由此能够取得与被摄体Ob j2-l (对焦面2-1)对焦的输出图像2-1,将通过微透镜组14a的各个透镜而成像到影像传感器16上的各透镜的微小图像中的下部的图像根据微透镜组14a的各透镜位置进行再配置,由此能够取得与被摄体0bj2-2(对焦面2-2)对焦的输出图像1-2。即,从通过多焦点微透镜阵列14的微透镜组14a或14b而形成到影像传感器16上的光瞳面的微小图像组中仅抽出特定位置的像素而再次构成为像,由此能够获得仅接受透镜光瞳面的各通过位置的光信号而成的图像。
[0086]返回图2,影像传感器16的多个受光单元(受光元件)进行二维排列,成像到各受光单元的受光面上的被摄体像被转换成与其入射光量对应的量的信号电压(或电荷)。需要说明的是,影像传感器16按照各受光元件而配设有红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤色器。
[0087]蓄积在影像传感器16中的信号电压(或电荷)由受光单元本身或附设的电容器积蓄。积蓄的信号电压(或电荷)被传感器控制部32使用了利用X-Y地址方式的MOS型摄像元件(所谓的CMOS传感器)的方法而与像素位置的选择一起读出。
[0088]由此,能够从影像传感器16按照使多焦点主透镜12和多焦点微透镜阵列14组合而成的多个对焦距离中的各对焦距离所对应的各像素来读出信号电压(或电荷)。
[0089]从影像传感器16读出的摄像信号(电压信号)通过相关双采样处理(以减轻影像传感器的输出信号中包含的噪声(尤其是热噪音)等为目的,通过获取影像传感器的每一像素的输出信号中包含的馈通成分电平与像素信号成分电平之差,由此得到准确的像素数据的处理),对各像素的R、G、B信号进行取样保持,放大后赋给A/D转换器21。A/D转换器21将依次输入的R、G、B信号转换成数字的R、G、B信号而向图像输入控制器22输出。需要说明的是,在MOS型的影像传感器中,已知有内置A/D转换器的结构,这种情况下,从影像传感器16直接输出R、G、B的数字信号。
[0090]将多焦点主透镜12的焦点数设为m,多焦点微透镜阵列14的焦点数设为η时,能够取得对焦距离各不相同的mXn张图像。在本例的情况下,多焦点主透镜12的焦点数为焦点距离H、f2这两个,多焦点微透镜阵列14的焦点数为具有焦点距离f’ 1、f’ 2的两组微透镜组14a、14b这两个,因此能够取得4( = 2X2)张数量的图像1_1、1_2、2_1、2_2。对焦距离各不相同的四个图像数据可以通过从影像传感器16选择像素位置来读出像素数据而取得,但也可以从影像传感器16读出全部的像素数据并暂时储存在存储器(SDRAM)48中,并从存储器48抽出对焦距离不同的四个图像数据。
[0091]数字信号处理部24对经由图像输入控制器22输入的数字的图像信号进行偏置处理、包括白平衡修正及灵敏度修正的增益控制处理、伽玛修正处理、YC处理等信号处理。
[0092]另外,图像处理部25进行以下的处理,但图像处理部25所进行的处理不是必须的。
[0093]通过多焦点主透镜12的区域12a或区域12b的光束中的任一方入射到影像传感器16的各受光单元,但有时会在光束之间发生串扰。图像处理部25进行图像处理,来修正因这样的串扰的发生所引起的图像的模糊或对比度劣化。
[0094]由图像处理部25处理后的图像数据向VRAM50输入。从VRAM50读出的图像数据在视频编码器28中被编码化,并向设于相机背面的液晶监视器30输出,由此将被摄体像显示到监视器30的显示画面上。
[0095]当存在操作部38的快门按钮38-1的第一阶段的按下(半按)时,CPU40(图像取得机构)使AE动作开始,将从A/D转换器21 (图像取得机构)输出的图像数据取入到AE检测部44 (图像取得机构)中。
[0096]在AE检测部44中,对画面整体的G信号进行累计,或者对在画面中央部和周边部进行了不同的加权的G信号进行累计,并将其累计值向CPU40输出。CPU40根据从AE检测部44输入的累计值来算出被摄体的明亮度(摄影Ev值),并基于该摄影Ev值按照程序线图来确定光阑(未图示)的光阑值及影像传感器16的电子快门(快门速度),基于该确定出的光阑值来控制光阑,并基于确定出的快门速度借助传感器控制部32(图像取得机构)来控制影像传感器16中的电荷蓄积时间。
[0097]当AE动作结束且存在快门按钮38-1的第二阶段的按下(全按)时,响应该按下而将从A/D转换器21输出的图像数据从图像输入控制器22 (图像取得机构)向存储器(SDRAM) 48 (图像取得机构)输入,并暂时存储。暂时存储于存储器48的图像数据由数字信号处理部24 (图像取得机构)及图像处理部25 (图像取得机构)适当读出,并在数字信号处理部24 (图像取得机构)及图像处理部25 (图像取得机构)中被进行包括图像数据的亮度数据及色差数据的生成处理(YC处理)在内的信号处理。被YC处理后的图像数据(YC数据)再次储存于存储器48。
[0098]储存于存储器48的YC数据分别向压缩扩张处理部26 (图像取得机构)输出,被执行JPEG(joint photographic experts group)等的压缩处理后,借助媒介控制器52 (图像取得机构)而记录于存储卡54(图像取得机构)中。由此,能够同时拍摄、记录对焦
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1