专利名称：摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及照相机等的摄像装置。
背景技术：
光相对于构成透镜的材料的折射率因波长而不同。因此，在摄像装置的光学系统中入射了各种波长的光的情况下，会产生轴上色差，获得清晰度(图像的锐度(sharp))因颜色而不同的图像。在图像中包含清晰度低的顔色的情况下，该颜色成为画质劣化的主要原因。此外，对于照相机等的摄像装置而言，在被摄体的位置包含在景深的范围内的情 况下，能够进行对焦，拍摄鲜明的图像。为了能够拍摄被配置在各种位置处的被摄体，在摄像装置中另外需要检测聚焦状态的单元、和进行聚焦调整的単元。为了解决以上的课题，提出了ー种利用光学系统的轴上色差而使第I顔色成分的清晰度反映到与第I顔色成分不同的第2顔色成分中，由此实现景深的扩大和轴上色差的修正这样的技术(专利文献I)。根据专利文献I的方法，通过使第I顔色成分的清晰度反映到第2顔色成分中，由此能够提高第2顔色成分的清晰度。由此，能够扩大景深，不进行聚焦调整就能够比较鮮明地拍摄更多种距离的被摄体。在先技术文献专利文献专利文献I JP特表2008-532449号公报
发明内容
发明要解决的技术问题在专利文献I的构成中为使第I颜色成分的清晰度反映到第2颜色成分中，需要第I顔色成分及第2顔色成分双方的清晰度信息。因此，焦点深度受到所有顔色的清晰度信息所存在的范围的限制。这样，在专利文献I的构成中，能够扩大焦点深度的范围中存在界限，难以充分地扩大景深。此外，例如在拍摄以黑色为背景的単色(例如蓝色)的被摄体的情况下，图像中不存在被摄体的顔色以外的顔色(緑色及红色)成分。因此，在被摄体的图像因轴上色差而变得模糊的情况下，无法检测图像上的其他顔色的清晰度并使其反映到被摄体的清晰度中。本发明正是为了解决上述技术问题而提出的，其主要目的在于提供ー种能够获得焦点深度及景深大、且清晰度高的图像的摄像装置。本发明的另一目的在于提供一种针对以黑色为背景的単色(例如蓝色)的被摄体也能够以高的清晰度来进行摄影的摄像装置。用于解决技术问题的技术方案本发明的摄像装置，具备镜头光学系统，其具有第I顔色、第2顔色及第3顔色的光通过的第I区域；和所述第I顔色、第2顔色及第3顔色的光通过、且具有相对于通过了所述第I区域之后的所述第I颜色、第2颜色及第3颜色的各个光的聚光位置而使至少2种颜色以上的光的聚光位置不同的光焦度的第2区域；摄像元件，其具有入射来自所述镜头光学系统的光的多个第I像素和多个第2像素；阵列状光学元件，其被配置在所述镜头光学系统与所述摄像元件之间，使通过了所述第I区域之后的光入射至所述多个第I像素，使通过了所述第2区域之后的光入射至所述多个第2像素；和运算处理部，其生成输出图像，所述运算处理部利用在所述多个第I像素中获得的像素值来生成所述第I顔色、第2顔色及第3顔色之中的至少ー种顔色成分的第I图像，利用在所述多个第2像素中获得的像素值来生成包含与所述至少一种颜色成分相同的顔色成分在内的第2图像，利用在所述第I图像的规定区域及所述第2图像的规定区域之中针对每种颜色而清晰度或者对比 度值高的图像成分来生成所述输出图像。本发明的摄像系统，具备摄像装置和运算处理部，所述摄像装置具备镜头光学系统，其具有第I顔色、第2顔色及第3顔色的光通过的第I区域；和所述第I顔色、第2顔色及第3顔色的光通过、且具有相对于通过了所述第I区域之后的所述第I颜色、第2颜色及第3颜色的各个光的聚光位置而使至少2种颜色以上的光的聚光位置不同的光焦度的第2区域；摄像元件，其具有入射来自所述镜头光学系统的光的多个第I像素和多个第2像素;和阵列状光学元件，其被配置在所述镜头光学系统与所述摄像元件之间，使通过了所述第I区域之后的光入射至所述多个第I像素，使通过了所述第2区域之后的光入射至所述多个第2像素，所述运算处理部利用在所述多个第I像素中获得的像素值来生成所述第I顔色、第2顔色及第3顔色之中的至少ー种顔色成分的第I图像，利用在所述多个第2像素中获得的像素值来生成包含与所述至少一种颜色成分相同的顔色成分在内的第2图像，利用在所述第I图像的规定区域及所述第2图像的规定区域之中针对每种颜色而清晰度高的图像成分来生成所述输出图像。发明效果根据本发明，基于2个以上的图像的规定区域之中、各种颜色中的清晰度高的图像成分来生成输出图像，由此能够通过简单的方法提高输出图像的清晰度。此外，与现有技术相比，由于能够扩大焦点深度，因此能够获得足够大的景深。再有，根据本发明，在拍摄以黑色为背景的红、绿或者蓝的单色被摄体时，在2个以上的摄像区域的其中ー个区域中，被摄体的顔色的清晰度都大于规定值。因此，能够生成清晰度高的图像。
图I是表示本发明的摄像装置A的第I实施方式的示意图。
图2是从被摄体侧观察本发明的实施方式I中的光学元件LI的正面图。图3是本发明的实施方式I中的阵列状光学元件K的立体图。图4是示意地表示本发明的实施 方式I中的第I顔色、第2顔色、第3顔色的光线的光路的图。图5(a)是放大地表示本实施方式I中的图I所示的阵列状光学元件K及摄像元件N的图。(b)是表示阵列状光学元件K与摄像元件N的像素之间的位置关系的图。图6 (a)表示由多个像素Pl所获得的第I彩色图像，(b)表示由多个像素P2所获得的第2彩色图像。图7 (a)、(b)是表示第I、第2彩色图像的图。图8是表示本发明的实施方式I中的摄像装置A的断面图。图9(a)是表示本发明的实施方式I中的通过了第I光学区域Dl的光线的直通聚焦(through focus)MTF特性的曲线。(b)是表示通过了第2光学区域D2的光线的直通聚焦MTF特性的曲线。图10是按每个被摄体距离示意地表示本发明的实施方式I中的通过了第I光学区域Dl的光线的直通聚焦MTF特性、以及通过了第2光学区域D2的光线的直通聚焦MTF特性的图。图11是示意地表示本发明的实施方式I中的通过了第I光学区域Dl的光线的直通聚焦MTF特性、以及通过了第2光学区域D2的光线的直通聚焦MTF特性的曲线。图12是表示本发明的摄像装置A的第2实施方式的示意图。图13是从被摄体侧观察本发明的实施方式2中的光学元件LI的正面图。图14是表示本发明的实施方式2中的第I顔色、第2顔色、第3顔色的光线的图。图15(a)是放大地表示本实施方式2中的图11所示的阵列状光学元件K及摄像元件N的图。(b)是表示阵列状光学元件K与摄像元件N的像素之间的位置关系的图。图16(a)是表示本发明的实施方式2中的通过了第I光学区域Dl的光线的直通聚焦MTF特性的曲线。(b)是表示通过了第2光学区域D2的光线的直通聚焦MTF特性的曲线。图17是按每个被摄体距离示意地表示本发明的实施方式2中的通过了第I光学区域Dl的光线的直通聚焦MTF特性、以及通过了第2光学区域D2的光线的直通聚焦MTF特性的图。图18是示意地表示本发明的实施方式2中的通过了第I光学区域Dl的光线的直通聚焦MTF特性、以及通过了第2光学区域D2的光线的直通聚焦MTF特性的曲线。图19(a)是表示本发明的实施方式3中的在第2光学区域D2的衍射面上设置的光学调整层的断面图。(b)是表示在第I光学区域Dl的平面上和第2光学区域D2的衍射面上双方设置的光学调整层的断面图。图20是从被摄体侧观察本发明的实施方式4中的光学元件LI的正面图。图21 (a)是放大地表示本发明的本实施方式4中的图I所示的阵列状光学元件K及摄像元件N的图。(b)是表示阵列状光学元件K与摄像元件N的像素之间的位置关系的图。图22是本发明的实施方式4中的阵列状光学元件K的立体图。
图23是从被摄体侧观察本发明的实施方式4的不同方式中的光学元件LI的正面图。图24(a)及(b)是放大地表示本发明的实施方式5中的阵列状光学元件K及摄像元件N的图。图25 (a)是从被摄体侧观察光学元件LI的正面图，(b)是表示阵列状光学元件K与摄像元件N上的像素之间的位置关系的图。图26 (al)、(bl)及(cl)表示在实施方式I的构成中将光学元件LI的被摄体侧的面之中的位于第I光学区域Dl的部分设为平面、将光学元件LI的被摄体侧的面之中的位于第2光学区域D2的部分设为球面时的每个被摄体距 离的光线图。(a2)、(b2)及(c2)示意地表示通过了第I光学区域Dl的物点0的光经由双凸透镜而到达奇数列的像素由此获得的点像的图像。(a3)、(b3)、(c3)示意地表示通过了第2光学区域D2的物点0的光经由双凸透镜而到达偶数列的像素由此获得的图像。图27 (al)、(bl)及(cl)是示意地表示对奇数行奇数列的像素和偶数行偶数列的像素的像素值进行相加而获得的点像的图像的图。(a2)、(b2)及(c2)是示意地表示对偶数行奇数列的像素和奇数行偶数列的像素的像素值进行相加而获得的点像的图像的图。图28(a)及(b)是放大地表示本发明的其他方式中的阵列状光学元件K及摄像元件N的图。图29是表示本发明的其他方式中的阵列状光学元件K和摄像元件N上的像素之间的位置关系的图。图30是表示本发明的其他方式中的阵列状光学元件K和摄像元件N上的像素之间的位置关系的图。图31 (al)是表示相对于光轴而具有非旋转对称的形状的微透镜阵列(miCTolensarray)的立体图。(a2)是表示(al)所示的微透镜阵列的等高线的图。(a3)是表示将(al)、(a2)所示的微透镜适用于本发明的阵列状光学元件时的、光线追踪仿真的结果的图。(bl)是表示相对于光轴而具有旋转对称的形状的微透镜阵列的立体图。(b2)是表示(bl)所示的微透镜阵列的等高线的图。(b3)是表示将(bl)、(b2)所示的微透镜适用于本发明的实施方式中的阵列状光学元件时的、光线追踪仿真的结果的图。
具体实施例方式以下，參照附图来说明本发明的摄像装置的实施方式。(实施方式I)图I是表示实施方式I的摄像装置A的示意图。本实施方式的摄像装置A具备以V为光轴的镜头光学系统L、在镜头光学系统L的焦点附近配置的阵列状光学元件K、摄像元件N、和运算处理部C。镜头光学系统L具有彼此光焦度(focal power)不同的第I光学区域Dl及第2光学区域D2，由入射来自被摄体(未图示)的光的光圈S、经过光圈S之后的光所通过的光学元件LI、入射通过了光学元件LI之后的光的透镜L2而构成。在此，透镜L2图示为I枚的结构，但也可以是多枚的结构。在图I中，光束Al是通过光学元件LI上的第I光学区域Dl的光束，光束A2是通过光学元件LI上的第2光学区域D2的光束。光束Al、A2按照光圈S、光学元件LI、透镜L2、阵列状光学元件K的顺序通过上述部件，到达摄像元件N上的摄像面Ni。图2是从被摄体侧观察光学元件LI的正面图。光学元件LI中的第I、第2光学区域D1、D2彼此以光轴V为边界中心在上下方向被二分割。通过了第I、第2光学区域D1、D2之后的光之中的红色、緑色、蓝色的各个光在光轴上的聚光位置是不同的。此外，第I、第2光学区域D1、D2具有彼此不同的光焦度。具体而言，第2光学区域D2具有相对于通过了第I光学区域Dl的红色、緑色、蓝色光的聚光位置而使红色、緑色、蓝色的各个光的聚光位置不同的光焦度。在图2中，虚线s表示光圈S的位置。
阵列状光学元件K被配置在镜头光学系统L的焦点附近，且被配置在与摄像面Ni相距规定距离的位置。图3是阵列状光学元件K的立体图。在阵列状光学元件K中的摄像元件N侧的面，横方向细长的多个光学要素Ml被配置在纵方向上。各个光学要素Ml的断面(纵方向)的断面具有向摄像元件N侧突出的圆弧状的形状。这样，阵列状光学元件K具有双凸透镜的结构。图4是示意地表示分别通过了第I光学区域Dl及第2光学区域D2的光线AlW及光线A2W的光路的图。当光线AlW经由光学元件LI之中的位于第I光学区域Dl的部分而入射至透镜L2时，因轴上色差而在朝向透镜L2的光轴上的像面的方向上光线按蓝色(AlB)、绿色(AlG)、红色(AlR)的顺序会聚。同样，当光线A2W经由光学元件LI之中的位于第2光学区域D2的部分而入射至透镜L2时，因轴上色差而在朝向透镜L2的光轴上的像面的方向上光线按蓝色(A2B)、绿色(A2G)、红色(A2R)的顺序会聚，但是由于第2光学区域D2具有不同于第I光学区域Dl的光焦度，因此通过了第I光学区域Dl之后的光线在各自错开的位置处会聚。图5 (a)是放大地表示图I所示的阵列状光学元件K及摄像元件N的图，图5(b)是表示阵列状光学元件K与摄像元件N上的像素之间的位置关系的图。像素Pl及像素P2各自在横方向(行方向)上并排配置在I行。在纵方向(列方向)上，像素Pl和P2交替地配置。像素Pl由检测红色光的像素P1R、检测绿色光的像素P1G、和检测蓝色光的像素PlB构成。像素P2也由检测红色光的像素P2R、检测绿色光的像素P2G、和检测蓝色光的像素P2B构成。在检测红色光的像素P1R、P2R的表面设置有使红色光透过的滤光器，在检测绿色光的像素PIG、P2G的表面设置有使绿色光透过的滤光器，在检测蓝色光的像素P1B、P2B的表面设置有使蓝色光透过的滤光器。这样，在像素PI、P2各自的表面设置有使不同波段的光透过的滤光器，由此各像素能够主要检测R(红)、G(緑)、B(蓝)光的其中一种颜色光。阵列状光学元件K的ー个光学要素Ml被配置成与摄像面Ni上的由I行像素Pl及I行像素P2构成的2行像素对应。在摄像面Ni上，按照覆盖像素Pl、P2的表面的方式设置微透镜Ms。阵列状光学元件K被设计成通过了光学元件LI上的第I光学区域Dl的(图I、图2所示的)光束(在图I中由实线表示的光束Al)的大部分到达摄像面Ni上的像素P1，通过了第2光学区域D2的光束(在图I中由虚线表示的光束A2)的大部分到达摄像面Ni上的像素P2。具体而言，通过适当地设定阵列状光学元件K的折射率、距摄像面Ni的距离以及光学要素Ml表面的曲率半径等的參数，可实现上述结构。图6 (a)示出由图5(b)的多个像素Pl所获得的第I图像信息，图6 (b)示出由多个像素P2所获得的第2图像信息。再者，由摄像元件N所获得的图像信息在运算处理部C中被分离为第I图像信息和第2图像信息。如图6(a)所示，在第I图像信息中，对各个像素P(x，y)提供由像素Pl所获得的亮度值(像素值)。如图5(b)所示，由于作为像素P1，检测红、绿及蓝之中的其中一种颜色的光的像素P1R、P1G、P1B依次排列在横方向(行方向)上，因此即便在第I图像信息中，获得红色的亮度值IR的像素、获得绿色的亮度值IG的像素、及获得蓝色的亮度值IB的像素也依次排列在横方向上。这样，第I图像信息的各个亮度值相对于I个像素而仅具有ー种颜色的颜色信息，因此可以根据周边像素的亮度值对其他2种颜色的顔色信息进行补充。例如，在某
个像素P(i，j)中获得了红色的亮度值的情况下，可以在像素P(i，j)中对绿色及蓝色的亮度值进行插补。为了对緑色的亮度值进行插补，而使用像素P(i_2，j)及像素P(i+l，j)的绿色的亮度值。为了增大靠近于像素P(i，j)的区域的贡献，例如作为像素P(i，j)的绿色的亮度值，只要使用按照I : 2的比例对像素P(i-2，j)的亮度值和像素P(i+1，j)的亮度值进行加权平均而得到的值即可。同样，作为像素P(i，j)的蓝色的亮度值，只要使用按照2 I的比例对像素P(i_l，j)的亮度值和像素P(i+2，j)的亮度值进行加权平均而得到的值即可。再有，在第I、第2图像信息的各个信息中，纵方向(列方向)的图像的亮度信息按每隔I行而缺失。可以根据在纵方向(列方向)上相邻的亮度值进行插补来生成所缺失的像素P(x，y)的亮度信息。例如，在图6(a)所示的第I图像中，像素P(i，j_l)的亮度信息缺失了。此时，只要对像素P(i，j)和像素P(i，j-2)的亮度信息进行平均，来对像素P(i，j-1)进行插补即可。通过以上这种的补充处理，生成了图7(a)所示的第I彩色图像、和图7(b)所示的第2彩色图像。第I彩色图像的每个像素具有红色(R)、緑色(G)、蓝色⑶的顔色信息1R’、1G’、1B'，第2彩色图像的每个像素具有红色(R)、緑色(G)、蓝色(B)的顔色信息2R’、2G’、2B'。以下，“第I彩色图像”及“第2彩色图像”通常是指插补后的图像。根据本实施方式，由于通过了光学元件LI的第I光学区域Dl之后的蓝色(B)、绿色(G)、红色(R)的光线的聚光位置、与通过了第2光学区域D2之后的蓝色(B)、緑色(G)、红色(R)的光线的聚光位置彼此错开，因此由像素Pl所获得的图像中的蓝、绿、红各自的清晰度、与由像素P2所获得的图像中的蓝、绿、红各自的清晰度不同。利用这种差异，从由像素Pl所获得的第I彩色图像及由像素P2所获得的第2彩色图像之中，使用蓝色、緑色、红色各自当中的清晰度较高的一方的图像成分，由此能够生成各种颜色的清晰度(或者析像度)高的输出图像。在第I彩色图像及第2彩色图像不包含蓝色、緑色、红色的全部的情况下，在这些图像所包含的各种颜色中利用清晰度较高的一方的图像成分，由此针对图像中包含的颜色而言能够获得清晰度高的输出图像。这种处理能够由运算处理部C来进行。由于清晰度越高则图像的模糊越少，因此通常认为相邻的像素间的亮度值之差(灰度之差)大。因此，在本实施方式中，在所获取的图像上的规定的微小区域内，基于相邻的像素间的亮度值的差值来求出清晰度。微小区域既可以是图7所示的I个像素P(x，y)，也可以是组合了多个像素P(x，y)的区域Rl (u，V)。此外，也可以基于对第I彩色图像及第2彩色图像的亮度值进行傅立叶变换而得到的频谱来求出清晰度。在该情况下，能够求出规定的空间频率下的响应值，将其作为清晰度。也就是说，通过比较规定的空间频率下的响应值，能够进行图像的清晰度的高低评价。再者，由于图像是ニ维的，因此优选利用2维傅立叶变换来求出清晰度的方法。光圈S是所有的视角的光束所通过的区域。因此，在光圈S的附近插入具有对光焦度进行控制的光学特性的面，由此能够同样地对所有视角中的光束的聚光特性进行控制。即、在本实施方式中，光学元件LI可以设置在光圈S的附近。将至少使2种颜色以上的光的聚光位置具有彼此不同的光焦度的光学区域Dl、D2配置在光圈S的附近，由此能够对光束提供与区域的分割数相应的聚光特性。
在图I中，光学元件LI被设置在光圈S与透镜L2之间，被设置在通过光圈S之后的光直接(不经由其他的光学部件)地入射至光学元件LI的位置。光学元件LI也可以被设置在与光圈S相比靠近被摄体侧。在该情况下，通过光学元件LI之后的光可以直接(不经由其他的光学部件)地入射至光圈S。在像侧远心光学系统(telecentric opticalsystem)的情况下，光学系统的焦点处的光线的入射角由通过光圈S的光线的位置唯一地決定。此外，阵列状光学元件K具有根据光线的入射角分配出射方向的功能。因此，按照与在光圈S的附近所分割的光学区域D1、D2对应的方式，对摄像面Ni上的像素分配光束。接下来，对使景深变深的方法进行具体说明。图8是表示实施方式I中的摄像装置A的断面图。在图8中，对于与图I相同的构成要素赋予与图I相同的符号。其中，在图8中，透镜L2由透镜L2A和透镜L2B的2枚透镜构成。在图8中虽然省略了阵列状光学元件K(图I等所示的)的图示，但在图8的区域H实际上设置了阵列状光学元件K。区域H具有图5(a)所示的构成。表I及表2是图8所示的摄像装置A的光学系统的设计数据。在表I及表2中，Ri表示各面的近轴曲率半径(mm), di表示各面的面中心间隔(mm), nd表示透镜或者滤光器的d线的折射率，vd表示各光学元件的d线的阿贝数。此外，在将距离面顶点的切平面而在光轴方向的距离设为X、将距离光轴的高度设为h、将r设为近轴曲率半径、将k设为圆锥常数、将Am (m = 4，6，8)设为第m次的非球面系数时，非球面形状由(式I)进行表示。[式I]
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Vr[表 I] 镜头数据焦点距离=10mm、F值=2. 8视角2w =10。、有效摄像圆径=I. 78mm
权利要求
1.一种摄像装置，具备 镜头光学系统，其具有第I颜色、第2颜色及第3颜色的光通过的第I区域；和所述第I颜色、第2颜色及第3颜色的光通过、且具有相对于通过了所述第I区域之后的所述第I颜色、第2颜色及第3颜色的各个光的聚光位置而使至少2种颜色以上的光的聚光位置不同的光焦度的第2区域； 摄像元件，其具有入射来自所述镜头光学系统的光的多个第I像素和多个第2像素；阵列状光学元件，其被配置在所述镜头光学系统与所述摄像元件之间，使通过了所述第I区域之后的光入射至所述多个第I像素，使通过了所述第2区域之后的光入射至所述多个第2像素；和 运算处理部，其生成输出图像， 所述运算处理部利用在所述多个第I像素中获得的像素值来生成所述第I颜色、第2颜色及第3颜色之中的至少一种颜色成分的第I图像，利用在所述多个第2像素中获得的像素值来生成包含与所述至少一种颜色成分相同的颜色成分在内的第2图像，利用在所述第I图像的规定区域及所述第2图像的规定区域之中针对每种颜色而清晰度或者对比度值高的图像成分来生成所述输出图像。
2.根据权利要求I所述的摄像装置，其中， 通过了所述第I区域之后的所述第I颜色、所述第2颜色及所述第3颜色的光之中的至少2种颜色的光在光轴上的聚光位置彼此不同， 通过了所述第2区域之后的所述第I颜色、所述第2颜色及所述第3颜色的光之中的至少2种颜色的光在光轴上的聚光位置彼此不同。
3.根据权利要求I或2所述的摄像装置，其中， 所述第I区域及所述第2区域之中的至少一方具有衍射透镜形状。
4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中， 在所述衍射透镜形状的表面设置有光学调整层。
5.根据权利要求I至4任一项所述的摄像装置，其中， 所述第I区域及所述第2区域是以所述镜头光学系统的光轴作为边界中心而被分割后的区域。
6.根据权利要求I至5任一项所述的摄像装置，其中， 所述第I区域具有夹着所述镜头光学系统的光轴而彼此配置成点对称的多个第I区域构成部， 所述第2区域具有夹着所述镜头光学系统的光轴而彼此配置成点对称的多个第2区域构成部。
7.根据权利要求I至6任一项所述的摄像装置，其中， 所述镜头光学系统还具备除所述第I、第2区域以外的至少第3区域， 所述第3区域具有相对于分别通过了所述第I区域及所述第2区域之后的所述第I颜色、第2颜色、第3颜色的光的聚光位置而使所述第I颜色、所述第2颜色及所述第3颜色之中的至少2种颜色的聚光位置不同的光焦度， 所述阵列状光学元件使通过了所述第3区域之后的光入射至除所述多个第I、第2像素以外的多个第3像素，所述运算处理部利用在所述多个第3像素中获得的像素值来生成包含与所述至少一种颜色成分相同的颜色成分在内的第3图像，利用在所述多个第I图像的规定区域、所述第2图像的规定区域及所述第3图像的规定区域之中针对每种颜色而清晰度或者对比度值最高的图像成分，来生成所述输出图像。
8.根据权利要求I至7任一项所述的摄像装置，其中， 所述镜头光学系统是像侧远心光学系统。
9.根据权利要求I至7任一项所述的摄像装置，其中， 所述镜头光学系统是像侧非远心光学系统， 在所述镜头光学系统的光轴外，使所述阵列状光学元件的排列相对于所述摄像元件的所述第I像素及所述第2像素的排列而进行偏移。
10.根据权利要求I至9任一项所述的摄像装置，其中， 所述阵列状光学元件是双凸透镜或者微透镜阵列。
11.根据权利要求I至9任一项所述的摄像装置，其中， 所述阵列状光学元件是微透镜阵列， 所述微透镜阵列具有多个光学要素， 所述多个光学要素各自与所述多个第I像素之中的至少I个像素以及所述第2像素之中的至少I个像素相对应， 所述多个光学要素各自具有相对于光轴而旋转对称的形状。
12.根据权利要求I至11任一项所述的摄像装置，其中， 所述阵列状光学元件被形成在所述摄像元件上。
13.根据权利要求12所述的摄像装置，其中， 所述摄像装置还具备被设置在所述阵列状光学元件与所述摄像元件之间的微透镜， 所述阵列状光学元件隔着所述微透镜而被形成在所述摄像元件上。
14.根据权利要求I至13任一项所述的摄像装置，其中， 所述多个第I像素及所述多个第2像素各自具有使不同波段的光透过的滤光器。
15.根据权利要求I至14任一项所述的摄像装置，其中， 所述阵列状光学元件具有多个光学要素， 所述多个光学要素各自与所述多个第I像素之中的至少I个像素以及所述第2像素之中的至少I个像素相对应， 与所述多个光学要素之中的各个光学要素相对应的像素具有使相同波段的光透过的滤光器。
16.根据权利要求I至15任一项所述的摄像装置，其中， 所述镜头光学系统还具备光圈， 所述第I区域及所述第2区域被配置在所述光圈附近。
17.一种摄像系统，具备摄像装置和运算处理部， 所述摄像装置具备 镜头光学系统，其具有第I颜色、第2颜色及第3颜色的光通过的第I区域；和所述第I颜色、第2颜色及第3颜色的光通过、且具有相对于通过了所述第I区域之后的所述第I颜色、第2颜色及第3颜色的各个光的聚光位置而使至少2种颜色以上的光的聚光位置不同的光焦度的第2区域； 摄像元件，其具有入射来自所述镜头光学系统的光的多个第I像素和多个第2像素；和阵列状光学元件，其被配置在所述镜头光学系统与所述摄像元件之间，使通过了所述第I区域之后的光入射至所述多个第I像素，使通过了所述第2区域之后的光入射至所述多个第2像素， 所述运算处理部利用在所述多个第I像素中获得的像素值来生成所述第I颜色、第2颜色及第3颜色之中的至少一种颜色成分的第I图像，利用在所述多个第2像素中获得的像素值来生成包含与所述至少一种颜色成分相同的颜色成分在内的第2图像，利用在所述第I图像的规定区域及所述第2图像的规定区域之中针 对每种颜色而清晰度高的图像成分来生成所述输出图像。
全文摘要
本发明提供一种摄像装置，该摄像装置具备镜头光学系统(L)，其具有第1光学区域(D1)、和具有与第1光学区域(D1)不同的光焦度的第2光学区域(D2)；摄像元件(N)，其具有多个像素(P1、P2)；和阵列状光学元件(K)，其使通过了第1光学区域(D1)之后的光入射至像素(P1)，使通过了第2光学区域(D2)之后的光入射至像素(P2)。
文档编号H04N9/07GK102959960SQ20128000154
公开日2013年3月6日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年6月23日
发明者今村典广 申请人:松下电器产业株式会社