摄像装置的制造方法_3

文档序号:8207637阅读:来源:国知局
距离不同的四张图像。
[0099][多焦点主透镜与多焦点微透镜阵列的焦点距离的组合]
[0100]接着,对多焦点主透镜12与多焦点微透镜阵列14的各焦点距离的组合的实施方式进行说明。
[0101]如图5所示,多焦点主透镜12是具有区域12a和区域12b的双焦点主透镜,该区域12a具有近距离摄影用的焦点距离f2,该区域12b具有远距离摄影用的焦点距离H。另夕卜,多焦点微透镜阵列14’具有焦点距离(对焦距离)不同的多组(3组)微透镜组14’ a、14,b、14,C0
[0102]如前所述,通过具有两个焦点数的多焦点主透镜12与具有三个焦点数的多焦点微透镜阵列14’的组合,能够同时拍摄与六个对焦面Al、A2、A3、B1、B2、B3对焦的六张图像。
[0103]如图6A所示,优选六个对焦面Al、A2、A3、B1、B2、B3在从近距离至远距离的范围内分散。
[0104]另一方面,在图6B所示的例子中,六个对焦面A1、A2、A3、B1、B2、B3中的对焦面A2
与对焦面B3重叠,拍摄到无用的图像。
[0105]因而,需要像图6B所示那样以对焦面不重叠的方式确定多焦点主透镜的多个焦点距离和多焦点微透镜阵列的多组微透镜组的焦点距离。
[0106]图7A?7C是表示对焦面的设定的变化的图。
[0107]图7A示出六个对焦面A1、A2、A3、B1、B2、B3在从近距离至远距离的范围内均等地分散的例子。通过这样设定六个对焦面4132、43、81、82、83,无论主要被摄体位于何种距离都能够取得与主要被摄体对焦的图像。
[0108]图7B示出六个对焦面Al、A2、A3、B1、B2、B3以在中距离处变密的方式分散的例子,图7C示出六个对焦面Al、A2、A3、B1、B2、B3以在中远距离处变密的方式分散的例子。
[0109]就图7B或图7C所示的例子而言,在认为重要的被摄体分别存在于中距离或中远距离的情况下,能够取得对该被摄体的对焦精度高的图像。
[0110][多焦点微透镜阵列的第二实施方式]
[0111]图8是表示多焦点微透镜阵列的第二实施方式的图。
[0112]多焦点微透镜阵列114具有焦点距离不同的两组微透镜组114a、114b,且各透镜以与影像传感器16的各受光单兀16a 对应的方式形成。
[0113]多焦点微透镜阵列114的各透镜与影像传感器16的各受光单兀16a 对应,因此设置微棱镜阵列110作为对向各受光单元16a入射的光束的方向进行限制的限制机构。
[0114]S卩,在多焦点微透镜阵列114的前表面(多焦点主透镜12侧)设有微棱镜阵列110。微棱镜阵列110具有使入射的光束折射的折射方向不同的两种棱镜组110a、110b。通过该微棱镜阵列110来控制向微透镜组的透镜(即,影像传感器16的受光单元16a)入射的出射光瞳的位置,使得通过多焦点主透镜12的具有远距离摄影用的焦点距离Π的区域12b的光束向微透镜组114a入射,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的光束向微透镜组114b入射。
[0115]通过上述结构,可在影像传感器16的受光单元16a上按受光单元而成像出对焦距离不同的被摄体像。由此,通过对影像传感器16的像素1-1、1-2、2-1、2-2的输出分别进行再配置,由此能够取得对焦距离互不相同的四张图像。
[0116][多焦点主透镜的第二实施方式]
[0117]图9A、9B分别是第二实施方式的多焦点主透镜112的侧视图及主视图。图9A、9B所示的多焦点主透镜112是具有区域112a和区域112b的双焦点主透镜,该区域112a具有近距离摄影用的焦点距离,该区域112b具有远距离摄影用的焦点距离,区域112a形成为以光轴为中心的圆形形状,区域112b形成为圆环形状。另外,在区域112a与区域112b之间设有遮光带以防在被光瞳分割了的光束间发生串扰。
[0118]这样,本发明涉及的多焦点主透镜并不局限于第一实施方式那样焦点距离不同的多个区域在透镜的上下方向(或左右方向)上分割形成的情况,也可以在同心圆上分割形成。
[0119][光瞳分割机构的其他实施方式]
[0120]图10是表不用于带有光瞳指向性的光学要素(光瞳分割机构)的其他实施方式的侧视图,光瞳分割机构由多焦点微透镜阵列114和遮光构件120构成。
[0121]图10所示的多焦点微透镜阵列114具有焦点距离不同的两组微透镜组114a、114b,且各透镜以与影像传感器116的各受光单兀116a 对应的方式形成。
[0122]遮光构件120用于限制影像传感器16的受光单元16a、16b的开口,具有与图9A、9B所示的多焦点主透镜112对应的开口形状。需要说明的是,在多焦点微透镜阵列114的各透镜的下方配设有红(R)、绿(G)、蓝(B)的滤色器。
[0123]受光单元16a被遮光构件120遮挡开口的周边部,另一方面,受光单元116b被遮光构件120遮挡开口的中心部。由此,通过多焦点主透镜112(图9A、9B)的中央部的区域112a后的光束由多焦点微透镜阵列114及遮光构件120的遮光部120a进行光瞳分割而向受光单元116a入射,另一方面,通过多焦点主透镜112的周边部的区域112b后的光束由多焦点微透镜阵列114及遮光构件120的遮光部120b进行光瞳分割而向受光单兀116b入射。
[0124]需要说明的是,多焦点主透镜112具有焦点距离不同的两个区域112a、112b,另夕卜,多焦点微透镜阵列114具有焦点距离不同的两组微透镜组114a、114b,因此能够从影像传感器116取得对焦距离各不相同的四张图像。
[0125][多焦点微透镜阵列的第三实施方式]
[0126]图11是表示多焦点微透镜阵列的第三实施方式的侧视图。图11所示的多焦点微透镜阵列214具有虽然各透镜的焦点距离相同但是光轴方向上的透镜位置(高度)不同的两组微透镜组214a和微透镜组214b。由此,微透镜组214a和微透镜组214b成为对焦距离不同的透镜组。
[0127][多焦点微透镜阵列的微透镜组的透镜数]
[0128]图12是表示多焦点微透镜阵列的焦点距离不同的两组微透镜组的透镜数的加权的实施方式的影像图。
[0129]图12所示的多焦点微透镜阵列314具有焦点距离互不相同的微透镜组314a和微透镜组314b。微透镜组314a和微透镜组314b的透镜数不同,相对于微透镜组314a的一个透镜,在其周围配置微透镜组314b的八个透镜。
[0130]S卩,微透镜组314a的透镜数与微透镜组314b的透镜数成为1:8的比例,且分别没有遗漏地配置在整个区域。
[0131]这里,优选微透镜组314a设成焦点距离短,且微透镜组314a设成焦点距离长。使焦点距离短的微透镜组314a的透镜数比焦点距离长的微透镜组314b的透镜数少是因为,焦点距离长的微透镜组314b所对应的对焦距离的被摄体是拍摄频率高且认为更重要的图像。另外,还因为在搭载该摄像装置10的带相机的便携式电话中,作为进行近距离摄影的场景,主要设想为条形码(一维条形码、或二维条形码(QR码(注册商标)))读取场景,但这种情况下,只要能够确保条形码的可读取的析像度即可,并不要求画质。
[0132][多焦点微透镜阵列的微透镜组的配置密度]
[0133]图13A?图13C是表示在多焦点微透镜阵列中,对焦点距离不同的两组微透镜组的配置密度进行加权后的实施方式的影像图。
[0134]如图13A所示,影像传感器16被划分为中央部16-1和周边部16-2这两个区域。在中央部16-1如图13B (区域16-1A的放大图)所示那样配置成焦点距离短的微透镜组314a的密度比焦点距离的长的微透镜组314b的密度高,另一方面,在周边部16-2如图13C(区域16-2A的放大图)所示那样配置成焦点距离短的微透镜组314a的密度比焦点距离长的微透镜组314b的密度低。
[0135]即,以使重要的对焦距离所对应的微透镜组的配置密度增高的方式进行分配,具体而言,使微透镜组314a和微透镜组314b的配置密度在影像传感器16的中央部(光轴附近)16-1和周边部16-2不同。以焦点距离短的微透镜组314a的密度的密度在中央部16_1增高且焦点距离长的微透镜组314b的密度在周边部16-2增高的方式进行配置。
[0136]这里,提高影像传感器16的中央部16-1的微透镜组314a的配置密度是因为,在通常的近拍摄影中,使主要被摄体位于摄影画面的中央部来进行摄影的情况居多,因此优选提高该中央部的画质(析像度)。
[0137]另外,也可以配置成微透镜组314a仅在影像传感器16的中央部16_1的区域以密度增高的方式分配,在周边部16-2的区域仅分配微透镜组314b。例如,在搭载有摄像装置10的带相机的便携式电话中,在进行条形码读取的情况下,为了促进适当的摄影距离下的条形码摄影,有时在液晶监视器上显示用于辅助条形码显示的显示框,这种情况下,焦点距离短的微透镜组314a仅配置在拍摄条形码的范围即可。
[0138][多焦点主透镜的第三实施方式]
[0139]图14A、14B所示的多焦点主透镜212由一个透镜相对于透镜中心O1被上下分割成两部分的半月型的透镜部212a、212b构成,并且,各透镜部212a、212b在光轴方向上相对地错开配置。需要说明的是,该实施方式的透镜部212a、212b的焦点距离相同,但也可以设为不同。
[0140]如图14B所示,透镜部212a位于比透镜部212b靠前方(被摄体侧)的位置,因此具有近距离摄影用的对焦距离,透镜部212b具有远距离用的对焦距离。
[0141]另外,如图15A?15C所示,多焦点主透镜212以通过按照来自CPU40的指令所驱动的电动机212-1 (第一对焦距离变更机构)而使各透镜部212a、212b能够沿着光轴方向独立地移动的方式构成。通过使各透镜部212a、212b独立地沿着光轴方向移动,由此能够变更各透镜部212a、212b的对焦距离。作为电动机212-1,例如可以使用步进电动机或伺服电动机等脉冲驱动的电动机。
[0142]图15A示出透镜部212a和透镜部212b处于光轴方向上的相同位置的状态。这种情况下,多焦点主透镜212作为对焦距离为一个的通常的透镜而发挥功能。图15B示出透镜部212b位于比透镜部212a靠前方的位置的状态,图15C示出透镜部212a位于比透镜部212b靠前方的位置的状态。
[0143]需要说明的是,可以仅固定两个透镜部212a、212b中的任一方,仅使另一方的透镜部能够移动。另外,也可以将两个透镜部212a、212b以在光轴方向上相对地错开的状态相互固定(粘接)而一体化,从而能够使两个透镜部212a、212b同时沿着光轴方向移动来调整对焦距离。
[0144][多焦点微透镜阵列的第四实施方式]
[0145
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