三维摄像装置的制作方法

专利名称：三维摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用1个光学系统和1个摄像元件获取具有视差的多个图像的单眼三维摄像技术。
背景技术：
近年，使用了 CXD和CMOS等固体摄像元件(以下，有时称为“摄像元件”)的数字照相机和数字电影的高功能化、高性能化有时会让人吃惊。特别是，由于半导体制造技术的进步，摄像元件中的像素构造的微细化得到推进。其结果，能实现摄像元件的像素以及驱动电路的高集成化。由此，仅仅经过几年，摄像元件的像素数就从100万像素左右显著增加到 1000万像素以上。进一步地，由摄像得到的图像的质量也飞跃提高。一方面，关于显示装置，通过基于薄型的液晶和等离子体的显示器，不分场所就可以进行高分辨率高对比度的显示，实现高性能。这样的映像的高品质化的进行正从二维图像扩大至三维图像。最近，虽然需要偏光眼镜，但是也正在开始高品质三维显示装置的开发。关于三维摄像技术，具有简单结构的代表性装置采用由2个照相机构成的摄像系统，分别获取右眼用的图像以及左眼用的图像。在这样的所谓双眼摄像方式中，由于使用2 个照相机，所以摄像装置会变大型化，成本也会变高。因此，正在研究利用1个照相机来获取具有视差的多个图像的方式。例如，在专利文献1中，公开有使用透过轴的方向相互正交的2片偏光板和旋转的偏光滤光器的方式。图10是表示基于该方式的摄像系统的结构的示意图。摄像装置包括0度偏光的偏光板11、90度偏光的偏光板12、反射镜13、半反射镜(half mirror) 14、圆形的偏光滤光器15、使圆形的偏光滤光器旋转的驱动装置16、光学透镜3、获取由光学透镜成像的像的摄像装置9。在此，半反射镜14对透过偏光板11后由反射镜13反射的光进行反射，并使透过偏光板12后的光透过。通过以上结构，分别透过了配置在相互离开的场所中的偏光板11、 12的光经由半反射镜14、圆形的偏光滤光器15、以及光学透镜3入射至摄像装置9，从而获取图像。该方式的摄像的原理是，通过使圆形的偏光滤光器15旋转，在各自的时刻捕捉分别入射至2片偏光板11、12中的光，获取具有视差的2个图像。但是，在上述方式中，由于一面旋转圆形的偏光滤光器15，一面通过时间分割来对不同位置的图像进行摄像，所以存在不能同时获取具有视差的2个图像的课题。此外，由于使用机械驱动，所以耐久性方面会有问题。此外，由于通过偏光板以及偏光滤光器来接受全部入射光，所以还有摄像装置9接受的光的量(受光量)也降低50%以上这样的课题。相对于上述方式，专利文献2中公开了不使用机械驱动而同时获取具有视差的2 个图像的方式。基于该方式的摄像装置，其利用反射镜对从2个入射区域入射的光进行聚光，并利用由2种偏光滤光器交替排列的摄像元件进行受光，由此，不使用机械驱动部就获取到具有视差的2个图像。图11是表示该方式的摄像系统的结构的示意图。在该摄像系统中，具有透过轴的方向相互正交的2个偏光板11、12、反射镜13、光学透镜3、和摄像元件1。摄像元件1在其摄像面上具备多个像素10、和与像素一对一对应配置的偏光滤光器17、18。偏光滤光器 17、18在全部像素上交替排列。这里，偏光滤光器17、18的透过轴的方向分别与偏光板11、 12的透过轴的方向一致。通过以上结构，入射光透过偏光板11、12，由反射镜13反射后通过光学透镜3，并入射至摄像元件1的摄像面。分别透过偏光板11、12后入射至摄像元件1的光分别透过偏光滤光器17、18后，被与偏光滤光器17、18相对的像素进行光电转换。这里，如果将由分别通过偏光板11、12后入射至摄像元件1的光形成的图像分别称为右眼用图像、左眼用图像， 则从分别与偏光滤光器17、18相对的像素组得到右眼用图像、左眼用图像。这样，在专利文献2中公开的方式中，取代使用专利文献1中公开的旋转的圆形的偏光滤光器，而在摄像元件的像素上交替配置透过轴的方向相互正交的2种偏光滤光器。 由此，与专利文献1的方式相比，虽然分辨率降低至1/2，但是使用1个摄像元件也能够同时得到具有视差的右眼用图像和左眼用图像。但是，在该技术中，与专利文献1的技术同样地，由于在入射光透过偏光板以及偏光滤光器时光量减少，所以摄像元件的受光量大量减少。对于摄像元件的受光量减少这样的问题，作为另外的途径方法，在专利文献3中公开有机械地对具有视差的多个图像的摄像和通常图像的摄像进行切换的方法。图12是示意表示该方法中的摄像系统的结构的图。图12所示的摄像装置具有2个偏光透过部20、 21，并且包括仅通过这些透过部后就使来自光学透镜3的入射光透过的光通过部19 ；将对来自偏光透过部20、21的光进行分离的特定成分透过滤光器23以及彩色滤光器M组成1 组后得到的受光部光学滤光器盘(filter tray) 22 ；从光路上取下光通过部19以及特定成分透过滤光器23后将彩色滤光器M插入光路中、或者进行这个动作的逆动作的滤光器驱动部25。根据该技术，使滤光器驱动部25工作，在具有视差的2个图像的摄像中使用光通过部19以及特定成分透过滤光器23，在通常的拍摄中，使用彩色滤光器M。在具有视差的2 个图像的拍摄中，基本上，与专利文献2所示的技术相同，光利用率大大降低。另一方面，在通常的彩色图像的拍摄中，从光路中取下光通过部19，此外，取代特定成分透过滤光器23， 而插入彩色滤光器对，能够得到光利用率高的彩色图像。专利文献1 JP特开昭62491292号公报专利文献2 JP特开昭62-217790号公报专利文献3 JP特开2001-016611号公报在现有技术中，通过使用偏光板(偏光透过部)以及偏光滤光器，能够由单眼照相机对具有视差的2个图像进行摄像。在这些技术中，偏光板以及偏光滤光器都由具有0°、 90°的透过轴的2种偏光器构成。由此，虽然能够由单眼照相机对具有视差的2个图像进行摄像，但是存在光利用率低且摄像灵敏度降低这样的课题。此外，为了得到在灵敏度方面没有问题的彩色图像，需要在上面所示的受光部中设置光学滤光器盘和滤光器驱动部。进一步地，如果即使假设设置了它们，在具有视差的图像的拍摄时和彩色图像的拍摄时被摄体的状态也不同，则视差图像和彩色图像不是相同状态的图像。也就是说，存在不能同时得到两种图像的课题。

发明内容
本发明鉴于上述课题，提供一种不在摄像系统中设置机械驱动部就能得到具有视差的多个图像的摄像技术。根据本发明的优选实施方式，能够同时得到具有视差的多个图像和灵敏度方面没有问题的图像。本发明的三维摄像装置包括光透过部，其具有偏光区域和非偏光区域，其中，该偏光区域使在特定方向上发生了偏振的光透过，该非偏光区域与偏振方向无关地使光透过；固体摄像元件，其按照接受透过上述光透过部的光的方式来配置，并且具有像素阵列、 以及滤光器阵列，该像素阵列被分割成多个像素块，该多个像素块的每个包括第一像素以及第二像素，该滤光器阵列包括与上述第一像素相对地配置的偏光滤光器，上述偏光滤光器使透过上述偏光区域的光的至少一部分入射至上述第一像素；成像部，其在上述固体摄像元件的摄像面上形成像；以及图像生成部，其基于从上述第一像素输出的第一像素信号、 以及从上述第二像素输出的第二像素信号，生成由入射至上述偏光区域的光产生的图像以及由入射至上述非偏光区域的光产生的图像。在某实施方式中，上述偏光区域的透过轴的方向与上述偏光滤光器的透过轴的方
向一致。在某实施方式中，在将上述偏光区域设为第一偏光区域，将上述偏光滤光器设为第一偏光滤光器时，上述光透过部具有第二偏光区域，该第二偏光区域具有与上述第一偏光区域的透过轴正交的透过轴，各像素块包括第三像素，上述滤光器阵列具有与上述第三像素相对地配置的第二偏光滤光器，该第二偏光滤光器具有与上述第一偏光滤光器的透过轴不同的方向的透过轴，上述图像生成部使用上述第一像素信号、上述第二像素信号、以及从上述第三像素输出的第三像素信号，生成由入射至上述偏光区域的光产生的图像以及由入射至上述非偏光区域的光产生的图像。在某实施方式中，上述第一偏光区域以及上述第二偏光区域相对于上述光透过部的中心而对称地配置。在某实施方式中，上述第二像素与上述第一像素以及上述第三像素相邻配置。在某实施方式中，上述第一偏光区域以及上述第二偏光区域按照相互隔开的方式来配置。在某实施方式中，上述图像生成部通过对由入射至上述第一偏光区域的光产生的图像信号、以及由入射至上述第二偏光区域的光产生的图像信号加上由入射至上述非偏光区域的光产生的图像信号，来生成与上述第一偏光区域相对应的图像信号以及与上述第二偏光区域相对应的图像信号。在某实施方式中，各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第2列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第2列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使青色波长段的光透过的青色滤光器，与第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相对地配置使黄色波长段的光透过的黄色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置透明部件，与第 2行第2列的像素以及第4行第2列的像素分别相对地配置上述第一偏光滤光器以及上述第二偏光滤光器。在某实施方式中，各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第1列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第1列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使青色波长段的光透过的青色滤光器，与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相对地配置使黄色波长段的光透过的黄色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置透明部件，相对于第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素，分别配置上述第一偏光滤光器以及上述第二偏光滤光器。在某实施方式中，各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第2列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第2列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使红色波长段的光透过的红色滤光器，与第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相对地配置使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，与第2行第2列的像素相对地配置上述第一偏光滤光器以及使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，与第4行第2列的像素相对地配置上述第二偏光滤光器以及使绿色波长段的光透过的绿色滤光器。在某实施方式中，各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第1列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第1列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使红色波长段的光透过的红色滤光器，与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相对地配置使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，与第2行第1列的像素相对地配置上述第一偏光滤光器以及使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，与第4行第1列的像素相对地配置上述第二偏光滤光器以及使绿色波长段的光透过的绿色滤光器。在某实施方式中，各像素块都包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第2列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第2列， 与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使红色波长段的光透过的红色滤光器，与第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相对地配置使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置透明部件，与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素分别相对地配置上述第一偏光滤光器以及上述第二偏光滤光器。在某实施方式中，各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第1列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第1列，与第1行第1列以及第3行第1列的像素相对地配置使红色波长段的光透过的红色滤光器， 与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相对地配置使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置透明部件，与第2行第 1列的像素以及第4行第1列的像素分别相对地配置上述第一偏光滤光器以及上述第二偏光滤光器。在某实施方式中，上述图像生成部通过使用从上述8个像素输出的像素信号的运算，生成由入射至上述第一偏光区域的光产生的图像、由入射至上述第二偏光区域的光产生的图像、以及彩色图像。
在某实施方式中，各像素块还包括第四像素，上述第一像素、第二像素、第三像素、 以及第四像素排列成2行2列，与上述第二像素相对地配置使第一波长段的光透过的第一滤色器，与上述第四像素相对地配置使第二波长段的光透过的第二滤色器。在某实施方式中，上述第一波长段相当于红色波长段，上述第二波长段相当于蓝色波长段。根据本发明的三维摄像装置，包括光透过部，其具有偏光区域以及非偏光区域； 以及摄像元件，其具有配置了偏光滤光器的第一像素组、以及未配置偏光滤光器的第二像素组。由此，通过使用了第一像素组的信号和第二像素组的信号的运算处理，能够生成由入射至偏光区域的光产生的图像和由入射至非偏光区域的光产生的图像。也就是说，能够得到具有视差的多个图像。此外，由于能够生成透过非偏光区域的图像，所以也能够得到灵敏度不降低的图像。这样，根据本发明的三维摄像装置，具有不设置机械驱动部，仅通过信号运算就能够同时得到具有视差的多个图像和在灵敏度方面没有问题的图像。


图1是本发明的实施方式中的摄像装置的整体结构图。图2是表示本发明实施方式1中的透光板、透镜、以及摄像元件的配置关系的示意图。图3是本发明的实施方式1中的透光板的正面图。图4是本发明的实施方式1中的固体摄像元件的摄像面中的基本颜色构成的图。图5是本发明的实施方式2中的固体摄像元件的摄像部的基本颜色构成图。图6是本发明的实施方式2中的透光板的正面图。图7是本发明的实施方式2中的D值和偏光角(angle of polarization)之间的关系图。图8是本发明的实施方式2中的E值和偏光角之间的关系图。图9是本发明的实施方式3中的固体摄像元件的摄像部的基本颜色构成图。图10是专利文献1中的摄像系统的结构图。图11是专利文献2中的摄像系统的结构图。图12是专利文献3中的摄像系统的结构图。符号说明1固体摄像元件
Ia摄像面
2透光板
3光学透镜
4红外截止滤光器
5信号产生以及图像信号接收部
6元件驱动部
7图像信号生成部
8图像接口部
9摄像装置
9
10像素
110度偏光的偏光板
1290度偏光的偏光板
13反射镜
14半反射镜(half mirror)
15圆形的偏光滤光器
16使偏光滤光器旋转的驱动装置
17,18偏光滤光器
19光通过部
20,21偏光透过部
22受光部光学滤光器盘
23特定成分透过滤光器
24彩色滤光器
25滤光器驱动部
30存储器
100摄像部
110滤光器阵列
200信号处理部
具体实施例方式以下，针对实施方式，参照

本发明。对所有附图公共的要素附加相同的符号。另外，在本说明书中，有时将表示图像的信号或信息简单称为“图像”。此外，有时将具有视差的多个图像称为“多视点图像”(multi-viewpoint images)。(实施方式1)首先，说明本发明的第一实施方式。图1是表示本实施方式中的三维摄像装置的整体结构的框图。本实施方式的摄像装置是数字式的电子照相机，包括摄像部100、和信号处理部200。信号处理部200基于来自摄像部100的信号，生成表示图像的信号(图像信号)。摄像部100包括摄像元件(图像传感器)1，其具备排列在摄像面上的多个光感测单元(像素)；透光板2，其具有偏光区域以及非偏关区域，该偏光区域使在特定方向上发生了偏振的光透过，该非偏光区域不论偏振方向如何都使光透过；光学透镜3，其用于在摄像元件1的摄像面上形成像；以及红外截止滤光器4。摄像部100还包括信号产生/接收部5，其产生用于驱动摄像元件1的基本信号，并且接收来自摄像元件1的输出信号，并向信号处理部200送出；以及元件驱动部6，其基于由信号产生/接收部5产生的基本信号来驱动摄像元件1。摄像元件1典型地是CCD或者CMOS传感器，由公知的半导体制造技术制造。信号产生/接收部5以及元件驱动部30例如由CXD驱动器等LSI构成。信号处理部200包括图像信号生成部7，其对从摄像部100输出的信号进行处理并生成图像信号；存储器30，其用于保存在图像信号的生成中所使用的各种数据；以及接口(IF)部8，其将生成的图像信号送出至外部。图像信号生成部7适于由公知的数字信号处理处理器(DSP)等硬件、和执行包括图像信号生成处理在内的图像处理的软件的组合来实现。存储器30由DRAM等构成。存储器30记录从摄像部100得到的信号，并且暂时记录由图像信号生成部7生成的图像数据、和压缩后的图像数据。这些图像数据经由接口部8 被送出至未图示的记录介质和显示部等。另外，本实施方式的摄像装置包括电子快门、取景器(viewfinder)、电源(电池)、 闪光灯等公知的构成要素，但是这些说明对本发明的理解来说并不是特别必需的，所以省略说明。下面，参照图2 4，更详细地说明摄像部100的结构。图2是示意表示摄像部100中的透光板2、光学透镜3、以及摄像元件1的配置关系的图。另外，在图2中，省略除透光板2、光学透镜3、以及摄像元件1以外的构成要素。透光板2具有偏光区域A以及非偏光区域(透明区域)C，使入射光透过。光学透镜3是公知的透镜，对透过透光板2的光进行聚光，在摄像元件1的摄像面Ia上成像。另外，在以下的说明中，设从偏光区域A的中心朝向非偏光区域C的中心的方向为χ方向，在与摄像面Ia 平行的平面中，设与χ方向垂直的方向为1方向。图3是本实施方式中的透光板2的正面图。透光板2的形状与光学透镜3相同， 都是圆形，但是也可以为其他形状。在图2中，透光板2的左侧的一半是在χ方向上(水平方向)具有透过轴的偏光区域A。透光板2的右侧的一半是不论偏振方向如何都使入射光透过的透明区域C。偏光区域A由公知的偏光板等形成。透明区域C可以由任何以高透过率使光透过的部件形成。在本实施方式中，透光板2作为本发明的光透过部发挥作用。另外，图3中示出的透光板2被描述为仅由偏光区域A以及透明区域C形成，但是也可以是一部分由遮光性部件形成。在图2中示出的摄像元件1的摄像面Ia中，形成包括排列成二维形状的多个光感测单元(像素)在内的光感测单元阵列(像素阵列)。此外，与像素阵列相对地在光入射的一侧形成包括多个偏光滤光器以及彩色滤光器在内的滤光器阵列。各像素典型地包括光电二极管，通过光电转换输出与各自接受到的光的量(受光量)相应的电信号(称为“光电转换信号”、或者“像素信号”。)。在本实施方式中，以相邻的4个像素的组作为1个像素块， 与各像素块的4个像素相对应地配置2个滤色器、1个透明部件、1个偏光滤光器。图4是示意表示在摄像面Ia上形成的滤光器阵列110的一部分的图。滤光器阵列110按照使透过偏光区域A的光的至少一部分以及透过透明区域C的光的至少一部分入射至各像素的方式来构成。在各像素块中，与第1行第1列的像素相对地配置使青色波长段(蓝色以及绿色波长段)的光透过的滤色器(青色要素Cy)。与第2行第1列的像素相对地配置使黄色波长段(绿色以及红色波长段)的光透过的滤色器(黄色要素如)。与第 2行第1列的像素相对地配置不论波长以及偏振方向如何都使可视光透过的透明部件(透明要素W)。与第2行第2列的像素相对地配置具有χ方向的透过轴的偏光滤光器(偏光要素Wh)。另外，透明要素W可以由空气代用。Cy、W、Ye、Wh的配置不限于图4所示的配置， 可以相互调换为任何方式。此外，可以取代图4中示出的正方格子形状的像素排列，采用相对χ方向以及y方向倾斜排列的斜交型的像素排列。在以下的说明中，将青色要素、黄色要素、透明要素、偏光要素总称为“颜色要素”。通过以上结构，在拍摄时入射至摄像装置的光通过透光板2、光学透镜3、红外截止滤光器4、滤光器阵列110后入射至像素。各像素接受透过透光板2的偏光区域A的光以及透过透明区域C的光，输出与接受到的光的量相应的像素信号。由各像素输出的像素信号通过信号产生/接收部5后被送出至信号处理部200。信号处理部200中的图像信号生成部7基于从摄像部100送出的信号来生成多视点图像。以下，说明从各像素输出的像素信号。首先，说明透过W要素或Wh要素后由相对的像素进行光电转换的光所产生的图像信号。这里，设透光板2的偏光区域A的偏光特性和Wh要素的偏光特性相同。在假设透光板2的偏光区域A的光透过率为100%的情况下， 设与透过该区域并通过光学透镜3、红外截止滤光器后被光电转换的光的量相当的信号量为As，设与透过透光板2的透明区域C并通过光学透镜3、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量为Cs。实际上，由于透光板2的偏光区域A透过率不是100%，所以设其透过率为Tl，并且设将2片透过轴的方向相同的偏光板重叠的情况下的光透过率为 T1XT2。设透光板2的透明区域C的光透过率为100%。将与透过W要素后由其相对的像素进行光电转换的光的量相当的信号量表示为 Sw。将与透过透光板2的偏光区域A并进一步通过光学透镜3、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量表示为TlXAs。将与透过透光板2的透明区域C并进一步通过光学透镜3、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量为Cs，所以信号量 Sw由以下的式1表示。Sw = TlXAs+Cs (式 1)将与透过Wh要素后由其相对的像素进行光电转换的光的量相当的信号量表示为 Swh。将透过透光板2的偏光区域A并进一步通过光学透镜3、红外截止滤光器4后被光电转换的信号量表示为T1XT2XAS。将透过透光板2的透明区域C并进一步通过光学透镜、 红外截止滤光器后被光电转换的信号量为TlXCs，所以信号量Swh由以下的式2表示。Swh = TlXT2XAs+TlXCs (式 2)根据上述式1和式2，能够计算表示透过透光板2的偏光区域A后被光电转换的光的量的图像信号As、和透过透光板2的透明区域C后被光电转换的光的量的图像信号Cs。 As以及Cs分别由以下的式3以及式4表示。As = (Sw-Swh/Tl) / (T1-T2)......(式 3)Cs = (Swh-T2 X Sw) / (T1-T2)......(式 4)图像信号生成部7通过按每个像素块来执行以上运算，从而按每个像素块来计算 As以及Cs。这样生成的As的集合将形成入射至偏光区域A的光产生的图像，Cs的集合将形成入射至透明区域C的光产生的图像。这样，在本发明中，能够采用简单的像素间运算来作成具有视差的2个图像。另一方面，关于彩色图像，使用表示透过青色要素后被光电转换的光的量的信号量、表示透过黄色要素后被光电转换的光的量的信号量Sye、以及表示透过W要素后被光电转换的光的量的信号量Sw，按照以下方式来生成。首先，红色的颜色信息Sr由 (Sw-Scy)的运算得到。蓝色的颜色信息Sb由(Sw-Sye)的运算得到。进一步地，通过 (Sw-Sr-Sb)的运算，得到绿色的颜色信息。通过以上运算，能够简单作成RGB的彩色图像。 其结果，本实施方式中的光量的降低，仅仅抑制透光板2的偏光区域A中的损失部分，如果设该部分的光量降低为50%，则配合透过透明区域C的光的量，就得到确保了入射光的
1275%的光量的彩色图像。以上，根据本实施方式的摄像装置，设2行2列为像素的基本结构，与4个像素相对应来配置2个滤色器、偏光滤光器、以及透光性部件。在第1行第1列配置青色要素(Cy)， 在第1行第2列配置透明要素(W)，在第2行第1列配置黄色要素(如)，在第2行第2列配置仅使在χ方向发生了偏振的光透过的偏光要素(Wh)。此外，透光板2的图3中示出的左半部分仅使在χ方向上发生了偏振的光透过，右半部分不论偏振方向如何都使入射光通过。根据与透明要素W相对的像素的像素信号和与偏光要素Wh相对的像素的像素信号之间的运算，能够作成具有视差的2个图像。进一步地，通过使用了与青色要素Cy相对的像素的像素信号、与黄色要素如相对的像素的像素信号、与透明要素W相对的像素的像素信号的运算，能够作成将光量的降低抑制为入射光量的大约25%的彩色图像。也就是说，根据本实施方式，不需要现有技术中采用的机械驱动部，就能够得到仅利用图像信号间的运算就能同时得到多视点图像和大幅抑制光利用率降低的彩色图像这样的效果。另外，在本实施方式中，虽然构成为使透光板2的偏光区域A和透明区域C为相等的面积，但是增大透明区域C的比例也能够进一步提高彩色图像的光利用率。但是，其该情况下，存在视差的精度降低的可能性。由于彩色图像的光利用率和视差精度之间存在平衡 (trade-off)关系，所以将透明区域C的比例设定为什么程度是设计事项。此外，在本实施方式中，如图4所示，虽然使用青色要素、黄色要素、透明要素、偏光要素，但是由于如果使用透过波长段不同的3种颜色要素，则能够得到彩色图像，所以不限于这样的颜色构成。此外，不限定于图4中示出的颜色配置。例如，可以取代青色要素以及黄色要素，使用可使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器(蓝色要素B)以及使红色波长段的光透过的红色滤光器 (红色要素R)。此外，也可以与配置了偏光要素Wh的像素相对地进一步配置滤色器。例如，可以在透过偏光要素Wh的光的光路上配置使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，取代透明要素W而配置绿色滤光器。这样，在4个颜色要素中，优选相同颜色的2要素是透明要素或者接近人类的视觉灵敏度特性的绿色要素。此外，如果对应4像素来配置4个颜色要素，则这些配置是任意的。本实施方式的透光板2，如图3所示，由通过中心的线而分割，左侧是偏光区域A， 右侧是透明区域C，这些区域不必相互相接。例如，偏光区域A和透明区域C可以夹持遮光性部件而相隔离地配置。此外，在本实施方式中，透光板2的偏光区域A和摄像元件1的偏光要素Wh具有相同方向的透过轴，但是这些透过轴方向也可以不同。在透光板2的偏光区域A的透过轴的方向和摄像元件1的偏光要素Wh的透过轴的方向以某角度相交叉的情况下，按照该角度对式2 4进行变形即可。关于摄像部100的结构，图2中示出的各构成要素的配置关系是一个例子，本发明不限于这样的配置关系。例如，如果能够在摄像面Ia上形成像，则光学透镜3也可以配置得比透光板2更远离摄像元件1。此外，也可以配置多个透镜，并在它们之间配置透光板2。 此外，透镜3和透光板2为独立的构成要素并不是必需的，两者可以一体化。进一步地，透光板2和摄像元件1的摄像面并不必平行配置。例如，通过在两者之间配置反射镜和棱镜等反射光的光学元件52，可以构成为透光板2和摄像元件1的摄像面位于相互交叉的平面上。
(实施方式2)下面，说明本发明的第二实施方式。本实施方式的摄像装置除了透光板2以及摄像元件1的构造、以及图像信号生成部7的处理，与实施方式1的摄像装置相同。由此，仅说明与实施方式1不同的方面，重复事项省略。图5是表示本实施方式中的固体摄像元件1的摄像面中的基本颜色构成的图。在本实施方式中，以4行2列作为像素的基本构成，在第1行第1列和第3行第1列中是青色要素(Cy)，在第1行第2列和第3行第2列中是透明要素(W)，在第2行第1列以及第4行第1列中是黄色要素( ),在第2行第2列中是透过轴的方向相对χ方向成θ角度的偏光要素(Wh)，在第4行第2列中是透过轴的方向相对y方向成θ角度的偏光要素(Wv)。固体摄像元件1的各像素与上述颜色要素一一对应，与各颜色要素相对地配置。此外，图6是本实施方式中的透光板加的正面图。透光板加的形状是圆形，具有与光学透镜3相同的有效直径。透光板加在图6中的左侧具有仅使入射光的χ方向的偏光成分透过的长方形的偏光区域A(以下，称为“偏光左部”)，在右侧具有相同大小的仅使入射光的y方向的偏光成分透过的偏光区域B(以下，称为“偏光右部”)。在透光板加中， 偏光区域A、B以外的区域由透光性部件形成，是不论偏振方向如何都使入射光透过的透明区域C。这样，本实施方式中的透光板加具有相对中心对称配置的2个偏光区域A、B。通过这样的构成，能够得到分别入射至偏光区域A、B的光产生的多视点图像。另外，偏光左部和偏光右部的形状不必是长方形。在以上构成中，首先说明表示透过W要素、Wh要素、或Wv要素后由与它们分别相对的像素进行光电转换的光的量的信号。其中，作为条件，设透光板加的偏光区域A的偏光特性、Wh要素的偏光特性、和Wv要素的偏光特性除透过轴的方向外都相同。此外，在假设透光板加的偏光左部的光透过率为100%时，设与透过该区域并通过光学透镜2、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量为As。同样地，在假设透光板加的偏光右部的光透过率为100%时，设与透过该区域并通过光学透镜2、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量为Bs。此外，设与透过透光板加的透明区域C并通过光学透镜 2、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量为Cs。实际上，由于透光板加的偏光区域A不是透过率为100 %，所以设其透过率为Tl。此外，设重叠偏振方向相同的2片偏光板的情况下的光透过率为T1XT2。如果将与透过W要素后由其相对的像素进行光电转换的光的量相当的信号量表示为Sw，则与透过透光板加的偏光区域A并进一步通过光学透镜3、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量表示为TlX (As+Bs)。由于与透过透光板加的透明区域 C并进一步通过光学透镜3、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量为Cs， 所以信号量Sw由以下式5来表示。Sw = TlX (As+Bs) +Cs......(式 5)如果将与透过Wh要素后由其相对的像素进行光电转换的光的量相当的信号量表示为Swh，则与透过透光板加的偏光左部并进一步通过光学透镜3、红外截止滤光器4后被光电转换的光的量相当的信号量表示为T1XT2XASC0S θ。与透过透光板加的偏光右部并进一步通过光学透镜、红外截止滤光器后被光电转换的光的量相当的信号量表示为 TlXT2XBssine。由于与透过透光板加的透明区域C并进一步通过光学透镜、红外截止
14滤光器后被光电转换的光的量相当的信号量为TlXCs，所以信号量Swh由以下式6来表示。Swh = TlX (T2XAscos θ +Τ2XBssin θ +Cs)......(式 6)如果将与透过Wv要素后由其相对的像素进行光电转换的光的量相当的信号量表示为Swv，则与透过透光板加的偏光左部并进一步通过光学透镜、红外截止滤光器后被光电转换的光的量相当的信号量表示为TlXT2XASSin θ。透过透光板加的偏光右部并进一步通过光学透镜、红外截止滤光器后被光电转换的信号量表示为T1XT2XBSC0S θ。由于透过透光板加的透明区域C并进一步通过光学透镜、红外截止滤光器后被光电转换的信号量为TlXCs，所以信号量Swv由以下式7来表示。Swv = TlX (T2XAssin θ +Τ2XBscos θ +Cs)......(式 7)由上述式5、式6、以及式7，能够计算与透过透光板加的偏光左部后被光电转换的光的量相当的图像信号As、与透过透光板加的偏光右部后被光电转换的光的量相当的图像信号Bs、以及透过透光板加的透明区域C后被光电转换的图像信号Cs。As、Bs、Cs分别由以下的式8 式10来表示。其中，k、D、E分别由式11 13表示。As = {T2 (sin θ -cos θ ) Sw+ (kcos θ -1) Swh+ (1-ksin θ ) Swv} /D......(式 8)Bs= {Τ2 (sin θ -cos θ ) Sw+(1-ksin θ ) Swh+ (kcos θ -1) Swv} /D......(式 9)Cs = (Τ2 (sin θ +cos θ ) Sw-Swh-Swv) /E......(式 10)k = T2/T1......(式 11)D = T2(sin θ -cos θ ) (2Tl_T2(sin θ +cos θ ))......(式 12)E = T2(sin θ+cos θ )-2Τ1......(式 13)这样，在本实施方式中，通过简单的像素信号间的运算，能够生成表示多视点图像的信号As、Bs、以及光利用率高的图像Cs。虽然图像Cs不是表示视差的图像，但是也能够有与多视点图像As、Bs类似的部分。由此，关于类似的部分，通过在多视点图像As、Bs上添加图像Cs，就能够提高多视点图像As、Bs的光利用率。这里，关于式8 式10，由于这些式子用分数来表示，所以认为分母越大则计算误差越小。因此，设想塑料制的偏光薄膜，设Tl =0.45，12 = 0.9，在图7、8中示出使θ变化至0 45度情况下对上述D和E进行计算的结果。根据这些结果可知，使D值最大的角度θ是20度，使E值最大的角度θ是45度。但是，由于D值在θ =45度时为0，所以优选使D值优先，使θ =20度为设计值之一。另一方面，关于彩色图像，与实施方式1的情况相同，使用表示透过青色要素后被光电转换的光的量的信号量、表示透过黄色要素后被光电转换的光的量的信号量Sye、 和表示透过W要素后被光电转换的光的量的信号量Sw，能够按照以下方式生成。红色的颜色信息Sr通过(Sw-Scy)的运算得到。蓝色的颜色信息Sb通过(Sw-Sye)的运算得到。进一步地，通过(Sw-Sr-Sb)的运算得到绿色的颜色信息。通过以上运算，能够简单生成RGB 的彩色图像。其结果，本实施方式中的光量的降低，如果抑制成仅在透光板2的偏光区域A 中出现的损失部分，配合透过透明区域C的光的量，则就得到大幅抑制了入射光的光量降低的彩色图像。如以上，根据本实施方式的摄像装置，设4行2列为像素的基本结构，与8个像素相对应来使用2个Cy要素、2个知要素、2个透明要素、2个偏光要素。在第1行第1列以及第3行第1列配置青色要素(Cy)，在第1行第2列以及第3行第2列配置透明要素(W)，在第2行第1列以及第4行第1列配置黄色要素( )，在第2行第2列配置透过轴的方向相对χ方向成θ角度的偏光要素(Wh)，在第4行第2列配置透过轴的方向相对y方向成 θ角度的偏光要素(Wv)。此外，透光板加在图6中的左侧具有透过轴的方向与χ方向一致的偏光左部，在右侧具有相同大小且透过轴的方向与y方向一致的偏光右部。通过这样的构成，根据与透明要素W相对的像素的信号、与透明要素Wh相对的像素的信号、以及与透明要素Wv相对的像素的信号间的运算，能够作成多视点图像。进一步地，根据与青色要素 Cy相对的像素的信号、与黄色要素知相对的像素的信号、以及与透明要素W相对的像素的信号间的运算，能够作成大幅抑制了灵敏度降低的彩色图像。也就是说，与实施方式1同样地，根据本实施方式，不需要现有技术中采用的机械工作部分，就能够得到仅利用图像信号间的运算就能同时得到多视点图像和大幅抑制光利用率降低的彩色图像这样的效果。另外，在本实施方式中，虽然设透光板加的偏光左部以及偏光右部的形状为长方形，但是并不限于此。进一步地，虽然将偏光要素Wh的透过轴的方向相对χ方向确定为角度 θ，将Wv的透过轴的方向相对y方向确定为角度θ，但是不限于此，分别采用各自的角度是没有问题的。此外，在本实施方式中，如图6所示，虽然使用青色要素、黄色要素、透明要素、 偏光要素，但是由于只要使用透过波长段不同的3种颜色要素，则能够得到彩色图像，所以不限于这些要素。此外，不限定于图6中示出的颜色配置。例如，可以取代青色要素以及黄色要素，使用使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器(蓝色要素B)以及使红色波长段的光透过的红色滤光器(红色要素R)。此外，也可以与配置了偏光要素Wh、Wv的像素相对地进一步配置滤色器。例如，可以在透过偏光要素Wh、Wv的光的光路上配置使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，取代透明要素W而配置绿色滤光器。这样，在4个颜色要素中，优选相同颜色的2要素是透明要素或者接近人类的视觉灵敏度特性的绿色要素。作为本实施方式的变形例，例如可以是以下这样的构成。⑴更换图5中示出的构成的至少1行的2要素的构成，(2)将图5中示出的Cy要素更换为红色以及蓝色要素中的一者，并将如要素更换为红色以及蓝色要素中的另一者的构成，(3)更换上述O)的构成的至少1行的2要素的构成，(4)将图5中示出的Cy滤光器更换为红色以及蓝色要素中的一者，并将如要素更换为红色以及蓝色要素中的另一者，将W要素更换为绿色要素，除了 Wh 以及Wv要素外进一步配置绿色要素的构成，(5)更换上述的构成的至少1行的2要素的构成。在这些任意的变形例中，通过同样的信号运算，能够得到多视点图像以及光利用率高的彩色图像。(实施方式3)下面，说明本发明的第三实施方式。图9是表示本实施方式中的固体摄像元件1的摄像面中的基本颜色构成的图。设2行2列为基本结构，在第1行第1列是青色要素(Cy)， 在第1行第2列是透过轴的方向相对χ方向成θ角度的偏光要素(Wh)，在第2行第1列是黄色要素( ),在第2行第2列是透过轴的方向相对y方向成θ角度的偏光要素(Wv)。 固体摄像元件1的各像素与上述颜色要素一一对应，位于各颜色要素的正下方。此外，在本实施方式中，由于透光板加与实施方式2相同，所以省略说明。以下，以与实施方式2不同的方面为中心进行说明。在本实施方式的构成中，由于未设置W要素，所以不能进行实施方式2中示出的计算。但是，在对接近非彩色的被摄体进行摄像的情况下，由于Cy+Ye = W+G，所以如果设RGB的受光信号比率为Kr、Kg、Kb，则通过W要素后得到的信号被认为是通过Cy要素和如要素后得到的信号的合计的(Kr+Kg+Kb)/(Kr+2Kg+Kb)倍。因此，通过进行这样的运算，如果设该结果是表示由与W要素相对的像素进行光电转换的光的量的信号，则之后的处理能够采用与实施方式2中的处理相同的处理来作成多视点图像。另一方面，关于彩色图像，能够使用与透过青色要素后被光电转换的光的量相当的信号量、与透过黄色要素后被光电转换的光的量相当的信号量Sye、与透过Wh要素后被光电转换的光的量相当的信号量Swh、以及与透过Ww要素后被光电转换的光的量相当的信号量Swv，按照以下方式来生成。首先，对Swh和Swv相加，设其为W要素的信号量Sw。这样，红色的颜色信息Sr由(Sw-Scy)的运算得到。蓝色的颜色信息Sb由(Sw-Sye)的运算得到。进一步地，通过(Sw-Sr-Sb)的运算，得到绿色的颜色信息。其结果，光量降低仅在透光板加的偏光区域A中得到抑制，如果配合透明区域C的光量，就得到大幅抑制了入射光的光量降低的彩色图像。如以上，根据本实施方式，设2行2列为像素的基本结构，与4个像素相对应来使用Cy要素、Ye要素、2个偏光要素。在第1行第1列配置青色要素(Cy)，在第1行第2列配置透过轴的方向相对χ方向成θ角度的偏光要素(Wh)，在第2行第1列配置黄色要素 ( ),在第2行第2列配置透过轴的方向相对y方向成θ角度的偏光要素(Wv)。此外，透光板加在图6中的左侧具有透过轴的方向与χ方向一致的偏光左部，在右侧具有相同大小且透过轴的方向与y方向一致的偏光右部。通过这样的构成，根据使用了与青色要素Cy相对的像素的信号、与黄色要素知相对的像素的信号、与偏光要素Wh相对的像素的信号、以及与偏光要素Wv相对的像素的信号的运算，能够作成大幅抑制了多视点图像和灵敏度降低的彩色图像。也就是说，与实施方式1、2同样地，不需要现有技术中采用的机械性工作部分，就能够得到仅利用图像信号间的运算就能同时得到多视点图像和大幅抑制了灵敏度降低的彩色图像这样的效果。另外，在本实施方式中，不限于图9所示的颜色配置，可以变更青色要素、黄色要素、偏光要素的位置。此外，也可以取代青色要素以及黄色要素，而配置红色要素以及蓝色要素。在以上的实施方式1 3中，摄像装置构成为获取多视点图像以及彩色图像双方， 但是也可以构成为仅获取多视点图像。在以仅得到视差信息为目的而利用本发明的情况下，也可以没有图4、5、9中示出的Cy要素以及Xe要素。此外，摄像装置可以通过在得到多视点图像的基础上，实施它们的差分处理，从而得到差分图像。更进一步地，可以根据多视点图像来求取表示各对应点在图像上的位置的偏差的大小的视差图像(disparity map)。通过求出视差图像，能够得到表示被摄体的进深的信息。在实施方式1 3中，虽然根据由摄像得到的光电转换信号通过信号运算来生成图像，但是也可以使与摄像装置独立的其他装置执行基于信号运算的图像的生成处理。在该情况下，摄像装置可以不具备图1中示出的图像信号生成部7。例如，将通过具有实施方式1 3中的摄像部100的摄像装置获取到的信号读入其他装置，使该其他装置执行对各实施方式的信号运算处理进行规定的程序，就能够得到相同的效果。本发明的三维摄像装置在采用了固体摄像元件的所有照相机中是有效的。例如，可以利用于数字静态照相机、数字录像机等民用照相机、和工业用固体监视照相机等。
权利要求
1.一种三维摄像装置，包括光透过部，其具有偏光区域和非偏光区域，其中，该偏光区域使在特定方向上发生了偏振的光透过，该非偏光区域与偏振方向无关地使光透过；固体摄像元件，其按照接受透过上述光透过部的光的方式来配置，并且具有像素阵列、 以及滤光器阵列，该像素阵列被分割成多个像素块，该多个像素块的每个包括第一像素以及第二像素，该滤光器阵列包括与上述第一像素相对地配置的偏光滤光器，上述偏光滤光器使透过上述偏光区域的光的至少一部分入射至上述第一像素； 成像部，其在上述固体摄像元件的摄像面上形成像；以及图像生成部，其基于从上述第一像素输出的第一像素信号、以及从上述第二像素输出的第二像素信号，生成由入射至上述偏光区域的光产生的图像以及由入射至上述非偏光区域的光产生的图像。
2.根据权利要求1所述的三维摄像装置，其中，上述偏光区域的透过轴的方向与上述偏光滤光器的透过轴的方向一致。
3.根据权利要求1或2所述的三维摄像装置，其中，在将上述偏光区域设为第一偏光区域，将上述偏光滤光器设为第一偏光滤光器时， 上述光透过部具有第二偏光区域，该第二偏光区域具有与上述第一偏光区域的透过轴正交的透过轴，各像素块包括第三像素，上述滤光器阵列具有与上述第三像素相对地配置的第二偏光滤光器，该第二偏光滤光器具有与上述第一偏光滤光器的透过轴不同的方向的透过轴，上述图像生成部使用上述第一像素信号、上述第二像素信号、以及从上述第三像素输出的第三像素信号，生成由入射至上述偏光区域的光产生的图像以及由入射至上述非偏光区域的光产生的图像。
4.根据权利要求3所述的三维摄像装置，其中，上述第一偏光区域以及上述第二偏光区域相对于上述光透过部的中心而对称地配置。
5.根据权利要求3或4所述的三维摄像装置，其中，上述第二像素与上述第一像素以及上述第三像素相邻配置。
6.根据权利要求3 5中任一项所述的三维摄像装置，其中，上述第一偏光区域以及上述第二偏光区域按照相互隔开的方式来配置。
7.根据权利要求3 6中任一项所述的三维摄像装置，其中，上述图像生成部通过对由入射至上述第一偏光区域的光产生的图像信号、以及由入射至上述第二偏光区域的光产生的图像信号加上由入射至上述非偏光区域的光产生的图像信号，来生成与上述第一偏光区域相对应的图像信号以及与上述第二偏光区域相对应的图像信号。
8.根据权利要求3 7中任一项所述的三维摄像装置，其中， 各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第2列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第2列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使青色波长段的光透过的青色滤光器，与第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相对地配置使黄色波长段的光透过的黄色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置透明部件， 与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素分别相对地配置上述第一偏光滤光器以及上述第二偏光滤光器。
9.根据权利要求3 7中任一项所述的三维摄像装置，其中， 各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第1列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第1列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使青色波长段的光透过的青色滤光器，与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相对地配置使黄色波长段的光透过的黄色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置透明部件， 相对于第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素，分别配置上述第一偏光滤光器以及上述第二偏光滤光器。
10.根据权利要求3 7中任一项所述的三维摄像装置，其中， 各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第2列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第2列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使红色波长段的光透过的红色滤光器，与第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相对地配置使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，与第2行第2列的像素相对地配置上述第一偏光滤光器以及使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，与第4行第2列的像素相对地配置上述第二偏光滤光器以及使绿色波长段的光透过的绿色滤光器。
11.根据权利要求3 7中任一项所述的三维摄像装置，其中， 各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第1列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第1列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使红色波长段的光透过的红色滤光器，与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相对地配置使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，与第2行第1列的像素相对地配置上述第一偏光滤光器以及使绿色波长段的光透过的绿色滤光器，与第4行第1列的像素相对地配置上述第二偏光滤光器以及使绿色波长段的光透过的绿色滤光器。
12.根据权利要求3 7中任一项所述的三维摄像装置，其中， 各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第2列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第2列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使红色波长段的光透过的红色滤光器，与第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相对地配置使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置透明部件， 与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素分别相对地配置上述第一偏光滤光器以及上述第二偏光滤光器。
13.根据权利要求3 7中任一项所述的三维摄像装置，其中， 各像素块包括排列成4行2列的8个像素，上述第一像素配置在第2行第1列，上述第二像素配置在第1行第2列，上述第三像素配置在第4行第1列，与第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相对地配置使红色波长段的光透过的红色滤光器，与第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相对地配置使蓝色波长段的光透过的蓝色滤光器，与第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相对地配置透明部件， 与第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素分别相对地配置上述第一偏光滤光器以及上述第二偏光滤光器。
14.根据权利要求8 13中任一项所述的三维摄像装置，其中，上述图像生成部通过使用从上述8个像素输出的像素信号的运算，生成由入射至上述第一偏光区域的光产生的图像、由入射至上述第二偏光区域的光产生的图像、以及彩色图像。
15.根据权利要求3 7中任一项所述的三维摄像装置，其中， 各像素块还包括第四像素，上述第一像素、上述第二像素、上述第三像素、以及上述第四像素排列成2行2列， 与上述第二像素相对地配置使第一波长段的光透过的第一滤色器， 与上述第四像素相对地配置使第二波长段的光透过的第二滤色器。
16.根据权利要求15所述的三维摄像装置，其中，上述第一波长段相当于红色波长段，上述第二波长段相当于蓝色波长段。
全文摘要
提供一种不具有使摄像系统机械性工作的部分就能够同时得到具有视差的多个图像和在灵敏度方面没有问题的图像的摄像技术。三维摄像装置包括光透过部(2)，其具有使在特定方向上发生了偏振的光透过的偏光区域(A)和与偏振方向无关地使光透过的非偏光区域(C)；固体摄像元件(1)，其按照接受透过了光透过部(2)的光的方式来配置；成像部(3)，其在固体摄像元件(1)的摄像面(1a)上形成像；以及图像生成部，其基于从固体摄像元件(1)输出的信号来生成图像。固体摄像元件(1)具有包括偏光滤光器在内的滤光器阵列。图像生成部生成由入射至上述偏光区域(A)的光产生的图像、和由入射至上述非偏光区域(C)的光产生的图像。
文档编号H04N13/02GK102342115SQ201080009869
公开日2012年2月1日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年1月5日
发明者三崎正之, 平本政夫, 泷泽辉之, 铃木正明 申请人:松下电器产业株式会社