连接的存储卡(Memory card)或SIM (Subscriber Identity Module Card)/UIM (User Identity Module Card)卡、经由音频/视频l/0(lnput/0utput)端子连结的外部音频/视频设备、无线连接的外部音频/视频设备、有线/无线连接的智能手机、有线/无线连接的个人计算机、有线/无线连接的PDA、有线/无线连接的个人计算机、耳机等。外部输入输出部能够将接受到的从这样的外部设备传送来的数据向智能手机500的内部的各构成要素传递、或者将智能手机500的内部的数据向外部设备传送。
[0178]GPS接收部570按照主控制部501的指示，接收从GPS卫星STl?STn发送的GPS信号，执行基于接收到的多个GPS信号的测位运算处理，检测出该智能手机500的由维度、精度、高度构成的位置。GPS接收部570在能够从无线通信部510或外部输入输出部560 (例如，无线LAN)取得位置信息时，也可以使用该位置信息来检测位置。
[0179]动作传感器部580例如具备三轴的加速度传感器等，按照主控制部501的指示来检测智能手机500的物理上的动作。通过检测智能手机500的物理上的动作，来检测智能手机500的移动方向或加速度。该检测结果被向主控制部501输出。
[0180]电源部590按照主控制部501的指示向智能手机500的各部供给积蓄在蓄电池(未图示)中的电力。
[0181]主控制部501具备微处理器，按照存储部550中存储的控制程序或控制数据进行动作，来统一控制智能手机500的各部。另外，主控制部501具备对通信系统的各部进行控制以通过无线通信部510来进行声音通信或数据通信的移动通信控制功能、和应用处理功倉泛。
[0182]应用处理功能通过使主控制部501按照存储部550中存储的应用软件进行动作而得以实现。作为应用处理功能，已知有例如对外部输入输出部560进行控制来与对等设备进行数据通信的红外线通信功能、或者进行电子邮件的发送接收的电子邮件功能、浏览Web网页的Web浏览功能等。
[0183]另外，主控制部501具备基于接收数据或下载的流数据等图像数据(静止图像或动态图像的数据)、而将影像显示到显示输入部520上等的图像处理功能。图像处理功能是指主控制部501将上述图像数据译码并对该译码结果实施图像处理，而将图像显示到显示输入部520上的功能。
[0184]而且，主控制部501执行对显示面板521的显示控制、检测使用者的经由操作部540、操作面板522的操作的操作检测控制。
[0185]通过执行显示控制，主控制部501显示用于启动应用软件的图标或滚动条等软件键、或者显示用于作成电子邮件的窗口。需要说明的是，滚动条是指对于无法收在显示面板521的显示区域内的大的图像等，用于接受使图像的显示部分移动的指示的软件键。
[0186]另外，通过执行操作检测控制，主控制部501检测使用者的通过操作部540的操作，或者接受通过操作面板522而对上述图标进行的操作或对上述窗口的输入栏进行的字符串的输入，或者接受通过滚动条的显示图像的滚动要求。
[0187]而且，通过执行操作检测控制，主控制部501判断对操作面板522进行操作的操作位置是与显示面板521重叠的重叠部分(显示区域)或者是这以外的与显示面板521不重叠的外缘部分(非显示区域)，具备对操作面板522的感应区域或软件键的显示位置进行控制的触控面板控制功能。
[0188]另外，主控制部501还能够检测对操作面板522进行的手势操作，并根据检测出的手势操作来执行预先设定的功能。手势操作并非是指现有的简单的触碰操作，而是指利用手指等绘制轨迹、或者同时指定多个位置、或者将它们组合，从而基于多个位置绘制出至少一个轨迹的操作。
[0189]相机部541 是使用 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)或CCD (Charge-Coupled Device)等摄像元件来进行电子摄影的数字相机。该相机部541可以适用前述的摄像装置10。由于能够同时拍摄多焦点主透镜与多焦点微透镜阵列组合而成的多个对焦距离的图像，因此无需机械的自动焦点调节功能，可适用作为装入到像智能手机500那样薄型的便携式终端内的相机部。
[0190]另外，相机部541通过主控制部501的控制，能够将拍摄所得的图像数据转换成例如JPEG(Joint Photographic coding Experts Group)等压缩的图像数据，并存储于存储部550，或者通过外部输入输出部560或无线通信部510来输出。如图17所示，在智能手机500中，相机部541搭载在与显不输入部520相同的面上,但相机部541的搭载位置不局限于此，也可以搭载在显示输入部520的背面，或者可以搭载多个相机部541。需要说明的是，在搭载多个相机部541的情况下，可以切换用于摄影的相机部541来单独进行摄影，或者可以同时使用多个相机部541来进行摄影。
[0191]另外，相机部541可以用于智能手机500的各种功能。例如，作为在显示面板521上显示由相机部541取得的图像或者操作面板522的操作输入的一个，可以利用相机部541的图像。另外，在GPS接收部570检测位置时，也可以参照来自相机部541的图像来检测位置。另外，还可以参照来自相机部541的图像，而不使用三轴的加速度传感器或者与三轴的加速度传感器并用，来判断智能手机500的相机部541的光轴方向或者判断当前的使用环境。当然，还可以在应用软件内利用来自相机部541的图像。
[0192][其他]
[0193]多焦点主透镜的焦点数及多焦点微透镜阵列的焦点数并不局限于本实施方式，可以考虑各种组合，若将多焦点主透镜的焦点数设为m，将多焦点微透镜阵列的焦点数设为n，则m、n只要分别为2以上的整数即可，另外，通过本发明能同时取得的对焦距离不同的多个图像为四张以上。
[0194]根据本发明，能够同时取得对焦距离互不相同的多张图像，但也可以是使用者在图像的记录前确认各图像的对焦状态，仅存储使用者所指示的图像。另外，还可以是将对焦距离互不相同的多张图像的对焦的区域分别合成，生成从近距离至远距离全部对焦的图像并将其记录。
[0195]另外，作为用于带有光瞳指向性的光学要素，并不局限于构成本实施方式的全光相机的微透镜阵列(多焦点微透镜阵列14)、在影像传感器的各受光单元的微透镜阵列(多焦点微透镜阵列114)的前面侧设置的微棱镜阵列110、及影像传感器的各受光单元的微透镜阵列(多焦点微透镜阵列114)与遮光构件120的组合所构成的光学要素，可以适用例如使用光瞳分割偏振兀件的构件(日本特开2009-162847号公报)等光瞳分割机构。
[0196]在本实施方式中，以使用CMOS型摄像元件的例子说明了影像传感器，但并不局限于CMOS型，也可以适用CXD等其他的影像传感器。
[0197]另外，本发明并不局限于上述的实施方式，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变形。
[0198]符号说明
[0199]10 …摄像装置、12、112、212...多焦点主透镜、14、14’、114、214、314、414...多焦点微透镜阵列、16、116...影像传感器、16a、16b…受:光单兀、24...数字信号处理部、25...图像处理部、40…中央处理装置(CPU)、110、210…微棱镜阵列、120…遮光构件
【主权项】
1.一种摄像装置，其具备: 多焦点主透镜，其在多个区域中的每个区域具有不同的对焦距离； 影像传感器，其具有通过呈二维状排列的光电转换元件构成的多个像素； 多焦点微透镜阵列，其配设在所述影像传感器的入射面侧，且具有对焦距离不同的多组微透镜组； 图像取得机构，其分别取得从所述影像传感器取得的图像、即通过组合所述对焦距离不同的多组微透镜组与所述多焦点主透镜而得到的不同对焦距离的多个图像。
2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中， 所述影像传感器的各像素分别成像出通过组合所述多焦点主透镜与多焦点微透镜阵列而得到的多个对焦距离范围中的任一个对焦距离所对应的像。
3.根据权利要求1或2所述的摄像装置，其中， 将所述多焦点主透镜的焦点数设为m，将所述多焦点微透镜阵列的焦点数设为η时，所述图像取得机构分别取得对焦距离不同的mXn张图像。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中， 以所述mXn张图像的对焦距离的间隔变得均等的方式，确定所述多焦点主透镜的多个对焦距离和所述多焦点微透镜阵列的焦点距离。
5.根据权利要求3所述的摄像装置，其中， 以所述mXn张图像的对焦距离的间隔在预先设定的一个或两个以上的对焦距离附近变密的方式，确定所述多焦点主透镜的多个对焦距离和所述多焦点微透镜阵列的焦点距离。
6.根据权利要求1?5中任一项所述的摄像装置，其中， 所述多焦点微透镜阵列中，所述对焦距离不同的各组微透镜组的透镜数均匀。
7.根据权利要求1?5中任一项所述的摄像装置，其中， 所述多焦点微透镜阵列中，所述对焦距离不同的各组微透镜组的透镜数不均匀。
8.根据权利要求1?5中任一项所述的摄像装置，其中， 所述多焦点微透镜阵列中，所述对焦距离不同的多组微透镜组的各组微透镜组的密度根据该多焦点微透镜阵列内的位置而不同。
9.根据权利要求1?8中任一项所述的摄像装置，其中， 所述摄像装置具备对所述多焦点主透镜的多个区域的对焦距离中的至少一个对焦距离进行变更的第一对焦距离变更机构。
10.根据权利要求1?9中任一项所述的摄像装置，其中， 所述摄像装置具备对所述多焦点微透镜阵列的多组微透镜组的对焦距离中的至少一组微透镜组的对焦距离进行变更的第二对焦距离变更机构。
【专利摘要】本发明提供一种能够使可同时取得的对焦距离不同的图像的摄影张数显著性地增加的摄像装置。本发明的一方案涉及的摄像装置是在多焦点主透镜(12)与影像传感器(16)之间设有多焦点微透镜阵列(14)、从而具有所谓全光相机的摄影光学系统的摄像装置(10)。多焦点主透镜(12)具有焦点距离各不相同的区域(12a、12b)，多焦点微透镜阵列(14)具有焦点距离各不相同的微透镜组(14a、14b)。通过将多焦点主透镜(12)与多焦点微透镜阵列(14)组合，由此能够从影像传感器(16)取得可同时取得的对焦距离不同的多个图像。
【IPC分类】G03B13-36, G02B7-34, G02B7-02, H04N5-225, G02B7-28
【公开号】CN104520745
【申请号】CN201380041427
【发明人】小野修司
【申请人】富士胶片株式会社
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2013年7月31日
【公告号】EP2881775A1, US20150156478, WO2014024745A1