专利名称：摄象装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对被摄影物进行摄影的静止画面或动画画面用的摄影装置。
在普通照相机或视频摄影机等装置中使用摄象装置，作为摄象器件该装置使用CCD、CMOS或人工网膜芯片的固体摄象器件。最近将这些器件加到以所述那样的摄影为主的单独的装置中，也考虑可以将它们装载或连接到个人计算机、便携式信息终端和便携式电话等所谓移动信息装置中的摄象装置，摄象装置的小型化在考虑这些信息装置性质的场合，这些器件是极其重要的因素。
图14是在例如特开平10-227962号公报或特开平10-293236号公报等中被公布的以往的固体摄象装置的构成图。在图14中，101是被摄影物，102是用来在摄象器件表面使被摄影物成像的成像透镜，104是光电变换器件以矩阵形状排列的摄象器件，被摄影物的像105由成像透镜成像，光电变换器件用来根据由被摄影物的像所形成的光强度变换成电信号，104是设置透镜的镜筒。此处为简单起见，省略了低通滤波器和红外滤波器等滤波器种类。
其次，说明有关动作。由被摄影物101反射或从被摄影物产生的光线通过成像透镜102在摄影器件103上使被摄影物的像105成像。光电器件103配置了多个光电变换器件，并检测一个光电变换器件到达某个空间部分的光强度后变换成相当于光强度的电信号，而从这些电信号和光电变换器件的配置位置信息把在整个摄象器件上被成像的被摄影物的像105能够在例如显示装置等装置上再生。
在摄象装置中所使用的光学系统的特性主要通过亮度和画面视角来表示。亮度表示在将光圈打开时能够摄影的被摄影物的亮度的大致标准，通常用F(焦距)数字表示。现在，在假定透镜的有效直径为a，透镜的焦点距离为f的场合，并用F数字＝f/a给出。另外，画面视角表示通过摄象装置能够摄影的被摄影物的区域，即摄象器件能够通过透镜可成像的区域。例如，摄象器件表面的尺寸若假定对角线b＝1/2英寸(12.7mm)，形状若假定和普通的电视画面相同，垂直/水平的长度比为3∶4，若假定摄象器件的垂直长度为(3/5)×b、水平长度为(4/5)×b，透镜和摄象器件的距离为L(在无限远焦点的场合大致等于f)，那么，画面视角用等式垂直画面视角＝2×tan-1(((3/5)×b/2)/L)…(1)水平画面视角＝2×tan-1(((4/5)×b/2)/L)…(2)给出。
现在，作为标准的摄象装置的成像透镜，假定F数字＝2.8，水平画面视角为40°，根据所述的等式求出f＝13.96mm，a＝4.98mm。因此，透镜和摄象器件的距离，即摄象装置的厚度约为14mm。另一方面，被摄影物的像分辨率由在摄象器件中被配置成矩阵形状的图象元素(像素)间距来决定，在所述1/2英寸摄象器件的场合，如果想要得到水平画面的尺寸为10.16mm的VGA(640像素×480像素图3中所示的摄象器件表面的大小)的图象，那么，像素间距为15.9微米左右。
现在，图14表示以往摄象装置的分辨率的图。在图14中，X是成像透镜的位置，Y是成像透镜的光轴。箭头表示图象，该图象大小为200像素。为简单起见，若假定只着眼于水平方向的分辨率，并且在离透镜698mm的位置有水平部分的大小为159mm的被摄影物，那么，由于从透镜直到摄象器件表面的距离L＝13.96mm，因此，被摄影物的像被缩小为被摄影物的大小的50分之一(13.96÷698)，并在摄象器件表面形成。因此，被摄影物的像变为3.18mm，由于分辨率通过15.9微米间距的摄象器件读取3.18mm的像，因此在水平方向能以200个像素读取。
由于以往的摄象装置如所述那样被构成，若想要获得标准的亮度、画面视角的图象，必须增大成像透镜和摄象器件的受光表面之间的距离，为此，摄象器件厚度被变厚。另外，在将以往的摄象装置装入电子装置，尤其是装入叫做便携式电话机，便携式摄象机，手表和便携式信息终端的电子装置中的场合，由于摄象装置的厚度增大，因此为要装入到这些便携用的电子装置中，要增大尺寸并且连接起来，还必须搬运大的摄象装置。
由于本发明是为解决所述课题而创造的，因此，本发明的目的是使摄象器件的厚度变薄后提供薄型的摄象装置，同时提供能装载摄象装置的薄型电子装置、便携用的电子装置。
根据本发明的第1构成的摄象装置是这样的摄象装置，它至少具备将多个光电变换器件配置成矩阵形状、并检测照射在各光电变换器件上的光之后将其变换成电信号的摄象器件以及用来在摄象器件表面使被摄影物的像成形的成像器件，该摄象装置具备在摄象器件表面的不同区域使至少2个相似的所述被摄影物的像成像的成像装置以及由至少2个所述被摄影物的像构成1个被摄影物的像的信号处理装置。
由本发明的第2构成的摄象装置是这样的装置，即在第1构成中，成像装置用具有同一形状或折射率分布的多个透镜系统构成，并被配置在与摄象器件的受光表面平行的平面内。
根据本发明的第3构成的摄象装置是这样的装置，即在第2构成中，构成各透镜系列的成像透镜被形成一个整体。
根据本发明的第4构成的摄象装置是这样的装置，在第2构成中，构成透镜系列的成像透镜用具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的材料形成一个整体。
根据本发明的第5构成的摄象装置是这样的装置，在第2构成中，构成透镜系列的成像透镜被接合在具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片上。
图1(a)是本发明的实施形态1的摄象装置的构成图，图1(b)是摄象装置系统图；图2是表示在本发明的实施形态1中大小为640像素×480像素的摄象器件表面的构成图3是表示在本发明的实施形态1中的光电变换器件的配置位置顺序的说明图；图4是表示本发明的实施形态1的摄象装置动作的说明图；图5是根据本发明的实施形态2的摄象装置的构成图；图6是根据本发明的实施形态3的摄象装置的构成图；图7是根据本发明的实施形态4的摄象装置的构成图；图8是根据本发明的实施形态4的摄象装置的构成图；图9是根据本发明的实施形态5的摄象装置的构成图；图10是根据本发明的实施形态5的摄象装置的构成图；图11是根据本发明的实施形态6的摄象装置的构成图；图12是根据本发明的实施形态7的摄象装置的构成图；图13是表示根据本发明的实施形态8的摄象装置的构成图；以及图14是表示现有技术的摄象装置的分辨率的图。
实施形态1以下说明关于本发明的实施形态1。图1(a)是根据本发明的实施形态1的摄象装置的构成图，以及图1(b)是摄象装置的系统图。在图1(a)中，为了在单个摄象器件表面上使被摄影物的像成像，1是被设置在各个镜筒4中的多个成像透镜，在垂直方向和水平方向上各2个，共计有2×2＝4个。4个成像透镜1分别单独地构成4个透镜系统。
Y1和Y2表示成像透镜1的光轴。101是被摄影物，103是具有被配置成矩阵状的光电变换器件的摄象器件，2是在单独的摄象器件103的受光表面上被成像的4个被摄影物的像，在图中只能看到眼前的2个。61是摄象装置。
成像透镜1作为材料用丙烯基树脂、聚碳酸脂树脂或者非结晶性聚(链)烯树脂等透光树脂或玻璃等无机透光性材料形成，用喷射成形、热硬化、光硬化、加压成形或蚀刻等方法通过改变表面形状使其保持透镜效果。
接着，对动作进行说明。由被摄影物101反射或从被摄影物101产生的光线分别通过4个成像透镜1在摄象器件103的受光面上成像。此处，4个成像透镜1分别在摄象器件103的受光面上形成相似的被摄影物的像2。在摄象器件103的受光面上例如配置CCD等多个光电变换器件，一个光电变换器件检测到达某个空间部分的光强度，并变换成相当于光强度的电信号。如果将这些电信号和光电变换器件的配置位置信息分离，就能在单独的整个摄象器件上再生被成像的4个被摄影物的像2，再将它们再次合成形成一个被摄影物的像。
在图1(b)中，61是具有在图1(a)中所示那样的成像透镜、并在摄象器件103的受光面上形成4个被摄影物的像2的摄象装置，62是用来由4个被摄影物的像2再生一个被摄影物的像的信号配置变换部分。该信号配置变换部分62作为众所周知的电路由帧存储器等存储器器件、用来在和摄象器件中间读出电信号的控制电路、在控制从存储器器件读出顺序的同时读出电信号的控制电路等构成。在该构成中，叙述关于被摄影物的像的形成。构成所述摄象器件的受光面的一个光电变换器件的电信号强度按照它的光电变换器件的配置位置顺序(例如从被配置在最上面的水平线上的光电变换器件的左端起按照图2所示的像素n1，1、…nx，1、n1，2、…、nx，2、…、…、n1，y、…、nx，y的顺序)读出。这些光电变换器件的电信号应该在信号配置变换部分一次写入存储器器件，再次从存储器器件读出，经由图象处理装置108在图像显示装置109中被显示，但在往该存储器写入以及读出时要按照被摄影物的像的个数、位置重新配置电信号数据，即按照n1，1、n(x/2)+1，1、n1，(y/2)+1、n(x/2)+1，(y/2)+1、n2，1、n(x/2)+2，1、n2，(y/2)+1、n(x/2)+2，(y/2)+1、……nx/2，1、nx，1、nx/2，(y/2)+1、nx，(y/2)+1、n1，2、n(x/2)+2、n1，(y/2)+2、n(x/2)+1，(y/2)+2、……nx/2，y/2、nx，y/2、nx/2，y、nx，y那样顺序重新配置各像素，通过按这个顺序读出，变换成一个被摄影物的像后送到图象处理装置108，因此在图象显示装置109映出一个被摄影物的像。根据以上的构成，本摄象装置系统即使用多个成像透镜在摄象器件的受光面上形成多个被摄影物的像，也具有通过信号配置变换部分能够合成一个被摄影物的像的特征。
在摄象装置中使用的光学系统的特性已被叙述，它们主要由亮度和画面视角表示。亮度在光圈打开时表示能够摄影的被摄影物的亮度的大致标准，通常用F数字表示，若假定画面视角的摄象器件的尺寸为对角线b，其形状和普通的电视画面一样，垂直和水平的长度比为3∶4，那么，用(1)式和(2)式给出的画面视角也已经叙述。
现在，用多个成像透镜实现F数字＝2.8、水平画面视角＝40°的摄象装置。在图1的构成中，假定在垂直和水平方向将成像透镜的个数设置为各2个，共计2×2＝4个，在摄象器件103的受光面上形成4个被摄影物的像。即在等分为纵向2个、横向2个的各受光面上各自形成一个被摄影物的像。为此，由于在对角线为b/2的摄象器件的受光面上形成一个被摄影物的像，因此，为了从所述式子得到水平画面视角40°，以及为了得到L＝6.98mm、F数字＝2.8，就要求出a＝2.49mm。因此，成像透镜和摄象器件的距离，即摄象装置的厚度为7mm，和用一个成像透镜构成的以往摄象装置比较变成一半，能够实现薄型化。
另一方面，和以往的摄象器件的情况一样，若考虑被摄影物的像的分辨率，因为对一个被摄影物的像的水平画面的尺寸为5.08mm，如果像素间距为15.9微米左右，则分辨率就为320×240，被摄影物的像的分辨率为VGA的1/2。例如，若假定在离成像透镜698mm的位置有水平部分大小为159mm的被摄影物，那么，因为从成像透镜到摄象器件的受光面的距离L＝6.98，所以，用一个成像透镜形成的被摄影物的像被缩小成被摄影物的大小的100分之1(6.98÷698)，并在摄象器件的受光面上被形成。因此，由于被摄影物的像成为1.59mm，并由15.9微米间距的摄象器件读取1.59mm的像，所以分辨率就会在水平方向能用100个像素读取。同样地，即使用其它的成像透镜形成被摄影物的像，分辨率各自就会在水平方向用100个像素读取同样的被摄影物的像。
涉及本发明的实施形态1的4个成像透镜、摄象器件以及与被摄影物的关系在图3和图4(a)、(b)中示出。图3示出像素大小为640像素×480像素的摄象器件表面。X1～X4是成像透镜的位置，Y1～Y4是成像透镜的光轴。在图4(a)中表示用水平面(图3的A-A线)截断的断面图。若假定在2个同一水平面上的透镜的光轴间的距离为2P、从透镜到受光面的距离为L、从被摄影物到透镜的距离为Lo，那么，用二个透镜成像的被摄影物的像的中心通过简单作图离各成像透镜的光轴Y1、Y2的偏移仅为P×(L/Lo)。若假定该偏移为δ，用二个成像透镜成像的被摄影物的像的距离δH成为δH＝2δ+2P，即δH＝2P×(1+(L/Lo)) (3)仅当δH是摄象器件的间距的整数倍时，两个被摄影物的像才完全相同，人们知道，在除此以外的场合，两个区域的摄象器件能够对被摄影物的像的少许不同部分取样，并且由于通过由电装置将它们合成，即使在所述例子中也等价于在水平方向用200个像素读取被摄影物的像，因此通过焦距短的薄型摄象机能够实现和以往的摄象机同等的分辨率。
实施形态2图5是根据本发明的实施形态2的摄象装置的构成图，以下各实施形态表示基于图1变化的形态。在图5中，21是整体形成并内装在镜筒104中的成像透镜，在垂直和水平面上分别具备2个，共计2×2＝4个。4个成像透镜21分别单独地构成4个透镜系列。此处，整体形成的4个成像透镜21作为材料由丙烯基树脂、聚碳酸脂树脂或非结晶性聚(链)烯树脂等透光树脂形成，并通过喷射成形、热硬化、光硬化或蚀刻等方法能使表面形状容易改变，由此保持透镜效果。
另外，作为被整体形成的4个成像透镜21，在丙烯基树脂、聚碳酸脂树脂或非结晶性聚(链)烯树脂等透光性树脂基片上，通过离子注入或离子交换等方法使这些材料的折射率部分地改变，也保持透镜效果，同样地能使成像功能得以实现。
以下说明有关动作。由被摄影物101反射或产生的光线通过在透光性树脂上整体形成的4个成像透镜21在单独的摄象器件103的受光面上成像。此处，整体形成的4个成像透镜21的每一个分别在摄象器件103受光面上形成4个相似的被摄影物的像2，通过将它们再合成，与具有同一亮度、同一画面视角和同一分辨率的以往摄象装置比较能够实现薄型化。
加之，在本实施形态中，由于如图1的构成那样，在独立的镜筒中不必设置个成像透镜1，可以在摄象器件103的受光面前面设置一片整体形成的4个成像透镜21，因此构造变得简单，同时还达到轻量化。另外具有这样的优点，即每个成像透镜的必要的聚焦通过仅仅调整整体形成的4个成像透镜21和摄象器件103的受光面的间隔就能解决，调整时间也可以缩短。
实施形态3图6是根据本发明的实施形态3的摄象装置的构成图。在图6中，31是内装在镜筒中的成像透镜，使用大致在1×10-5/℃以下的线膨胀系数的材料分别在垂直和水平面上整体形成2个从而共计4个并分别单独地构成4个透镜系统。此处，整体形成的4个成像透镜31的材料例如用玻璃等透光性无机材料形成，使用加压成形或蚀刻等方法能够使表面形状改变，因此也能保持透镜效果。
另外，作为整体形成的4个成像透镜31在玻璃等透光性无机材料上使用离子注入或离子交换等方法部分地改变这些材料的折射率，因此，也保持透镜效果，同样能实现成像功能。
下面说明有关动作。通过由被摄影物101反射或产生的光线整体形成的4个成像透镜31在摄象器件103的受光面上成像。整体形成的4个成像透镜31分别在摄象器件103的受光面上形成4个相似的被摄影物的像2，通过再合成，与具有同一亮度、同一画面视角以及同一分辨率的以往摄象装置比较能够实现薄型化。
另外，在本实施形态中，由于也不必象图1的构成那样在独立的镜筒104中设置各成像透镜1，可以在摄象器件103的受光面前面设置一片整体形成的多各成像透镜31，因此，构造变得筒单，同时也能达到轻量化。另外，具有这样的优点，即每个成像透镜所必要的焦点重合仅仅通过调整整体形成的4各成像透镜31和摄象器件103的受光面的间隔就能解决，还能缩短调整时间。
此处，在考虑摄象装置的使用情况的场合，要求对于环境的变化，尤其是环境温度的变化具有稳定性。例如，希望对普通所使用的摄象装置的工作保证范围-5～45℃的50℃的变化是稳定的。涉及本发明的摄象装置如图4(b)所示在被摄影物的象的中心与各透镜的光轴的偏移δ是摄象器件的间距的整数倍以外的场合，二个区域的摄象器件可以对被摄影物的像的少许不同的部分进行取样，通过将它们合成，就会变成等价于在上述例子中在水平方向用200个像素读取被摄影物的像。影响该分辨率的因子δH由(3)式决定。根据(3)式，δH对成像透镜和摄象器件的受光面之间的距离L几乎没有影响，但对4个成像透镜的间距2P存在着比例关系，在由于环境温度的变化产生偏移的场合，即使是相隔同一距离的同一被摄影物其分辨率也会改变。
在本实施形态中，由于使用例如玻璃等透光性无机材料形成整体形成的4个成像透镜31，因此其线膨胀系数大致是1×10-5/℃以下，由于根据δH的温度的变化量被抑制在微米数量级，因此不依赖环境温度能够获得指定的分辨率的图象。
实施形态4图7是根据本发明的实施形态4的摄象装置的构成图。在图7中，41是具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片，在基片41中，在垂直和水平方向分别设置2个从而共计2×2＝4个成像透镜1a。成像透镜1a分别单独地构成4个透镜系统，作为材料使用丙烯基树脂、聚碳酸脂树脂或者非结晶性聚(链)烯树脂等透光性树脂、玻璃等无机透光性材料形成，通过使用喷射成形、热硬化、光硬化、加压成形或蚀刻等方法使表面形状改变，能保持透镜效果。
另外，作为成像透镜1a使用丙烯基树脂、聚碳酸脂树脂或者非结晶性聚(链)烯树脂等透光性树脂或玻璃等无机透光性材料，用离子注入或离子交换等方法部分地改变这些材料的折射率，也保持透镜效果，能够实现成像功能。
另一方面，基片41是用例如玻璃等透光性无机材料制作，在基片41中，使用热压接、粘结或2色成形使所述成像透镜1a接合成形。另外，也可以如图8所示在具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片上打开用来安装成像透镜1的4个小孔，并在其上安装透镜1。
下面说明有关动作。由被摄影物101反射或产生的光线通过基片41上的多个成像透镜1a在单独的摄象器件103的受光面上成像。以上的摄象装置与具有同一亮度、同一画面视角以及同一分辨率的以往摄象装置比较能够实现薄型化。另外，由于可以只设置接合4个成像透镜1a的一块基片41或安装4个成像透镜1的一片基片42，因此具有也能达到构造简单和轻量化、并且还能缩短焦点重合的调整时间的优点。
另外，在本实施形态中，因为使用线膨胀系数大致在1×10-5/℃以下的、例如玻璃等透光性无机材料形成接合了精度合适的4个成像透镜1a的基片41或安装了4个成像透镜1的一块基片42，根据如图4(b)所示那样的被摄影物的像的中心和各透镜的光轴的偏移δH的温度的变化量被控制在微米数量级，因此，在摄象装置的工作保证范围-5～45℃范围不依赖于50℃左右变化的环境温度，能稳定地获得指定的分辨率的图象。
实施形态5图9是根据本发明的实施形态5的摄象装置的构成图。在图9中，51是使用将丙烯基树脂、聚碳酸脂树脂或非结晶性聚(链)烯树脂等透光性树脂进行喷射成形、热硬化、光硬化或蚀刻等方法使表面形状改变并具有在垂直和水平方向分别整体形成了2个从而共计4个成像透镜52的薄板，41是与这些薄板比较具有很强的刚性、并具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片。具有这些多个成像透镜52的薄板51和具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片41被接合，并被收藏在镜筒104中。
另外，如图10那样，使用丙烯基树脂、聚碳酸脂树脂或非结晶性聚(链)烯树脂等透光性树脂或玻璃等无机透光性树脂，通过这些材料使用离子注入和离子交换等方法使在垂直和水平方向分别具有2个从而共计4个成像透镜52a的薄板51a部分地改变折射率后保持透镜效果，并将该薄板51a接合到具有比该薄板51a更强的刚性并具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片41上，也能获得同样效果。
以下说明有关动作。由被摄影物101反射或产生的光线通过基片41上的成像透镜52、52a在单独的摄象器件103的受光面上成像。该摄象装置与具有同一亮度、同一画面视角和同一分辨率的以往的摄象装置比较能实现薄型化。
在该实施形态中，因为4个成像透镜52、52a分别单独地构成透镜系统，并且这些成像透镜能够整体化形成，因此具有容易正确形成成像透镜间的间距的优点。
而且，和所述的实施形态相同，与具有同一亮度、同一画面视角和同一分辨率的以往的摄象装置比较能够实现薄型化。另外，因为可以设置接合了具有4个成像透镜的薄板51、51a的一块基片41，所以具有也能达到构造简单、轻量化，并且能缩短焦点重合的调整时间的优点。
另外，在本实施形态5中，因为将具有整体形成的4个成像透镜52、52a的薄板51、51a接合到具有大致在1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片41，使该基片具有刚性，所以在摄象装置的工作保证范围-5～45℃范围，即使对变化50℃左右的环境温度，透镜间距不改变，也能稳定地获得指定的分辨率的图象。
在以上的实施形态中的成像透镜说明了关于4个的情况，但在本发明中，不限于4个，能适用多个成像透镜。
实施形态6在以上实施形态中的透镜系统由单独的成像透镜构成，但本实施形态中的透镜系统分别由4个成像透镜(组透镜)构成。图11是本实施形态6中的摄象装置的构成图，对应于图1所示的实施形态1。在图11中，由于使被摄影物的像在单独的摄象器件的受光面上成像，因此91是由设置在各自的镜筒104中的4个成像透镜组成的组透镜，并在垂直和水平方向分别构成2个从而共计4个透镜系统。
以下说明有关动作。由被摄影物101反射或从被摄影物101产生的光线通过4个成像透镜91(组透镜)分别在摄象器件103的受光面上成像。此处，4个成像透镜(组透镜)各自在摄象器件103的受光面上形成4个相似的被摄影物的像2。在摄象器件103的受光面上配置了例如CCD等多个微细的光检测器件，检测一个光检测器件到达某个空间部分的光强度后变换成相当于光强度的电信号。
若知道这些电信号和光检测器件的配置的位置信息，就能使用在所述实施形态中叙述了的方法再生在整个单独的摄象器件中成像的4个被摄影物的像2，再将它们再次结合形成一个被摄影物的像，与具有同一亮度、同一画面视角和同一分别率的以往摄象装置相比能够实现薄型化。
实施形态7图12示出根据实施形态7的摄象装置，并对应于图5和图6的形态。在图12中，91a是被设置在镜筒104中的4个成像透镜(组透镜)，构成透镜系列。该组透镜91a并设在光轴方向，与3个成像透镜91形成一个整体，同时由在垂直和水平面上分别形成2个从而共计4个成像透镜92构成。整体形成的成像透镜92作为材料，由丙烯基树脂、聚碳酸脂树脂或非结晶性聚(链)烯树脂等透光性树脂形成，并能够使用喷射形成、热硬化、光硬化或蚀刻等方法容易使表面形状改变，通过这样的表面形状的变化实现透镜效果。
另外，作为整体形成的4个成像透镜92，在丙烯树脂、聚碳酸脂树脂或非结晶性聚(链)烯树脂等透光性树脂基片上使用离子注入或离子交换等方法，通过部分地改变这些材料折射率，也保持透镜效果，并能够实现同样的透镜功能。
以下说明有关动作。由被摄影物101反射或产生的光线，例如，通过具有变焦距功能等的组透镜，通过在透光性树脂上整体形成的4个成像透镜92在单独的摄象器件103的受光面上成像。此处，整体形成的4个成像透镜92各自在摄象器件103的受光面上形成4个相似的被摄影物的像2，并能够使用和在所述实施形态中已说明的同样方法再合成。
若依据该构成，由于整体形成后构成组透镜91a中的成像透镜92，并形成4个，因此能够实现组透镜的构造简单、重量轻、而且容易调整的摄象装置。
另外，例如，若使用玻璃等透光性无机材料形成成像透镜92，那么，它的线膨胀系数为大致1×10-5/℃以下，并且由于δH的温度的变化量被控制在微米数量级，因此能不依赖环境温度而获得指定的分辨率的图象。
实施形态8图13是根据本发明的实施形态8的摄象装置的系统图，详细情况示出作为在图1(a)中示出的摄象器件使用具备在摄象器件内多个光电变换器件之间的运算装置的摄象器件的摄象装置的系统。在图13中，61是由具备在摄象器件内的多个光电变换器件之间的运算装置的摄象器件构成的摄象装置，72是具备在摄象器件内的多个光电变换器件之间的运算装置的摄象器件。在使用具备在摄象器件内的多个光电变换器件之间的运算装置的摄象器件72的摄象装置中，由于具备在图1(a)中示出的信号配置变换部分62的功能，因此可以不依赖于它的光电变换器件的配置位置，通过多个光电变换器件之间的运算装置将光电变换器件的电信号强度变换成一个被摄影物的像后直接送到图象处理装置108，并能够在图象显示装置109中映出一个被摄影物的像。
使用具备在以上摄象器件内的多个光电变换器件之间的运算装置的摄象器件作为摄象器件的摄象装置，即使用多个成像透镜在摄象器件上形成多个被摄影物的像，由于在摄象器件内能够进行信号配置变换，因此不必通过另一种办法设置信号配置变换部分，就能够实现成本低、构造简单的摄象装置系统。
另外，通过使用每个摄象器件内的光电变换器件具备放大装置的摄象器件，在图象处理装置108中不必设置用于放大电信号的放大器，能够实现成本低、构造简单的摄象装置系统。
接着，说明关于将在所述实施形态1～6的任何一个形态中示出的摄象装置装载在电子装置中的情况。
下面，说明适合于笔记本型PC的情况。摄象装置具备作为图象显示用的众所周知的模拟数字接口电路。该电路设置在笔记本型PC的显示装置的顶部四周的中央，但也可以设置在显示装置的四周的任何位置，设置位置不限定。
在这种场合，如所述那样，因为摄象装置的厚度薄，因此显示装置可以变薄，或者由于为了设置也不必使一部分保持厚度，因此笔记本型PC可以变薄。另外，在构成能够装卸的场合也不牺牲整个薄度，能够实现薄的笔记本PC。再者，因为具备用于将多个被摄影物的像形成一个被摄影物的像的信号处理装置，因此在笔记本PC中，只设置和以往的摄象装置相同的图象处理电路，并能够显示正常的图象。
下面，说明关于装载在便携式电话机的显示装置的顶部的情况。在这种场合，摄象装置的位置不限于此。
如所述那样，因为摄象装置的厚度薄，因此便携式电话机的厚度可以变薄，另外因为为了设置也不必部分地保持厚度，因此能够使整个便携式电话机的厚度变薄。另外，在构成可装卸的场合也不牺牲整个厚度，能够实现厚度薄的便携式电话机。而且，因为具备用于使多个被摄影物的像形成一个被摄影物的像的信号处理装置，因此在便携式电话机一方只设置和以往的摄象装置相同的图象处理电路就能够显示正常的图象。
下面，说明关于将摄象装置装载在便携式摄象机中的情况。在这种场合如前所述，因为摄象装置是薄的，因此便携式摄象机也变薄，或者因为也不必为了设置而部分地保持厚度，所以能够使整个便携式摄象机变薄，也能实现卡片形状的便携式摄象机。而且，因为具备用于使4个被摄影物的像形成一个被摄影物的像的信号电路装置，因此在便携式摄象机一方只设置和以往的摄象装置相同的图象处理电路就能够显示正常的图象。
下面，说明关于使摄象装置适用于便携式信息终端的场合。再者，在这种场合摄象装置的设置位置也不受限制。
如前所述，因为摄象装置薄，所以便携式信息终端可以变薄，或者因为也不必为了设置而部分地保持厚度，因此能够使整个便携式信息终端变薄，当然也能够收藏在胸部衣袋中。而且，因为具备用于使多个被摄影物的像形成一个被摄影物的像的信号处理装置，因此在便携式信息终端一方只设置和以往的摄象装置相同的图象处理装置就能够显示正常的图象。
下面，说明关于将摄象装置装载在手表中的情况。再者，在这种场合摄象装置的设置位置也不受限制。
如前所述，因为摄象装置薄，所以能够使手表变薄，或者因为为了设置也不必部分地保持厚度，因此能够使整个手表变薄，有良好的佩带感。而且，因为具备用于使多个被摄影物的像形成一个被摄影物的像，因此，只设置和以往的摄象装置相同的图象处理电路就能够显示正常的图象。
若依据作为本发明的第1构成的摄象装置，因为做到了用多个成像透镜在摄象器件表面形成多个被摄影物的像，因此能够实现薄型摄象装置。
另外，若依据作为本发明的第2构成的摄象装置，因为用具有同一形状或折射率分布的多个透镜系列构成第1构成的成像装置，并配置在和摄象器件的受光面平行的平面内，因此能够实现薄型的摄象装置。
另外，若依据作为本发明第3构成的摄象装置，因为整体形成了构成透镜系列的成像透镜，因此能够实现构造简单、重量轻，而且容易调整的摄象装置。
另外，若依据作为本发明的第4构成的摄象装置，因为使用具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的材料整体形成了构成透镜系列的成像透镜，因此能够实现构造简单、重量轻、而且容易调整并对环境温度变化不改变分辨率的摄象装置。
另外，若依据作为本发明第5构成的摄象装置，因为在具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片上形成了构成透镜系列的成像透镜，因此能够实现构造简单、重量轻、而且容易调整，并对环境温度变化不改变分辨率的摄象装置。
权利要求
1.一种摄象装置，特征在于，它是至少具备使光电变换器件配置成矩阵形状的摄象器件和用于在摄象器件的受光面上使被摄影物的像成像的成像装置的摄象装置，在摄象器件的受光面的不同区域至少具备使2个相似的所述被摄影物的像成像的成像装置和至少从2个所述被摄影物的像构成一个被摄影物的像的信号处理装置。
2.根据权利要求1记载的摄象装置，特征在于，所述成像装置由具有同一形状或折射率分布的多个透镜系列构成，并配置在和摄象器件的受光面平行的平面内。
3.根据权利要求2记载的摄象装置，特征在于，构成所述的各透镜系列的成像透镜被整体形成。
4.根据权利要求2记载的摄象装置，特征在于，构成所述透镜的成像透镜使用具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的材料被整体形成。
5.根据权利要求2记载的摄象装置，特征在于，构成所述透镜的成像透镜被接合在具有1×10-5/℃以下的线膨胀系数的基片上。
全文摘要
摄象装置至少具备将光电变换器件配置成矩阵形状的摄象器件和用于使被摄影物的像在摄象器件的受光面上成像的成像装置。具备在摄象器件的受光面的不同区域,使至少2个相似的所述被摄影物的像成像的成像装置和至少从2个所述被摄影物的像构成1个被摄影物的像的信号处理装置。因为做到了用多个成像透镜在摄象器件表面形成多个被摄影物的像,因此能够实现薄型的摄象装置。
文档编号H04N5/30GK1366424SQ0110169
公开日2002年8月28日 申请日期2001年1月15日 优先权日2001年1月15日
发明者井上满夫, 笹川智广, 杉浦博明, 滨村正夫 申请人:三菱电机株式会社