[發明專利]拍攝裝置

有效

• 申請號: 201610928674.7
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN106842386B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 巖根透
• 申請（專利權）人: 株式會社尼康
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B27/00;G06T1/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 段承恩;劉瑞東

本申請是于2011年6月3日提交的申請號為201180016772.9、名稱為“拍攝裝置”的專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及生成合成圖像的拍攝裝置。

背景技術

傳統，已知有與一個微透鏡對應具備多個拍攝像素，將一次攝影取得的圖像數據在攝影后合成，生成任意焦點位置的圖像的拍攝裝置(例如，專利文獻1、2及非專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開2007-4471號公報

專利文獻2：US2007/0252047號公報

非專利文獻1：Light Field Photography with a Handheld Plenoptic camera,Stanford tech report CTSR2005-02

發明內容

但是，存在生成的圖像成為與微透鏡排列數相同的分辨率，生成的圖像的分辨率比拍攝像素排列密度顯著降低的問題。而且，存在合成圖像生成時運算處理非常繁瑣的問題。

根據本發明第1方式，拍攝裝置具備：多個微透鏡，其在成像光學系統的焦點面附近二維狀地配置；拍攝元件，其由元件群與上述微透鏡分別對應地二維狀地配置而成，上述元件群包含經由上述微透鏡接受通過上述成像光學系統的來自被攝體的光束并輸出圖像信號的多個光電變換元件；和合成部，其為了生成與上述成像光學系統的任意成像面中的多個成像區域對應的合成圖像數據，根據按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的信息，合成從上述多個光電變換元件輸出的上述圖像信號。

根據本發明第2方式，優選的是，第1方式的拍攝裝置中，上述多個成像區域設置與上述微透鏡相同的數量以上，上述成像區域的各自的配置間隔與多個上述微透鏡的各自的配置間隔具有比例關系。

根據本發明第3方式，優選的是，第1或第2方式的拍攝裝置中，按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的信息，包括按每個上述成像區域來特定輸出用于生成上述合成圖像數據的上述圖像信號的上述光電變換元件的位置的表。

根據本發明第4方式，優選的是，第3方式的拍攝裝置中，具備按每個上述任意成像面作成上述表的作成部。

根據本發明第5方式，優選的是，第3或第4方式的拍攝裝置中，上述表，按每個上述成像區域，以上述微透鏡的偽光軸為基準，將上述光電變換元件的配置位置標準化，以與上述成像區域對應的上述微透鏡為基準，相對地特定與上述光電變換元件的配置位置對應的上述微透鏡的配置位置。

根據本發明第6方式，優選的是，第3至第5方式的拍攝裝置中，上述表，通過表示以上述成像區域為基準，以將上述微透鏡的焦點距離除以合成圖像數據的光圈值(光闌值)后的值為直徑的區域所包含的上述光電變換元件的配置位置與上述多個微透鏡中的哪一個上述微透鏡對應，來特定上述光電變換元件的位置。

根據本發明第7方式，優選的是，第1至第6方式的拍攝裝置中，上述多個微透鏡的各個在與上述攝影光學系統的光軸正交的平面上具有六角形形狀，上述多個微透鏡二維狀地蜂窩排列。

根據本發明第8方式，優選的是，第7方式的拍攝裝置中，具備將上述合成部生成的上述合成圖像數據的水平方向和垂直方向的比率變換為1的變換單元。

根據本發明，按每個任意成像面作成特定用于生成多個成像區域的各個的合成圖像數據的光電變換元件的位置的表，根據表生成合成圖像數據，因此可以高速生成分辨率高的合成圖像數據。

附圖說明

圖1是本發明實施方式的數字拍攝機的構成的說明圖。

圖2是微透鏡和拍攝元件的配置的一例示圖。

圖3是實施方式中的微透鏡和基點像素的位置關系的說明圖。

圖4是合成圖像的生成原理的說明圖。

圖5是用于生成合成圖像的積分(累計)區域和拍攝像素的關系的示圖。

圖6是輸出用于對基點信號積分的圖像信號的拍攝像素的位置關系的一例示圖。

圖7是環帶和微透鏡的關系的一例示圖。

圖8是基點像素從微透鏡的偽光軸偏心時的積分區域的示圖。

圖9是變形例中的微透鏡的形狀和基點像素的說明圖。

圖10是從光點發出的光束由拍攝像素的受光面截取的光截面的說明圖。

圖11是微透鏡和光截面的關系的說明圖。

圖12是微透鏡和光截面的關系的說明圖。