專利名稱：光學(xué)器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)器件。
背景技術(shù)：
有著多個(gè)攝像光學(xué)系統(tǒng)并計(jì)算出在攝像光學(xué)系統(tǒng)間產(chǎn)生的視差的復(fù)眼攝像裝置已廣為人知(比如，參照專利文獻(xiàn)1)。另外，公知的還有彩色圖像傳感器，其具有光傳感器和攝像元件，該攝像元件的構(gòu)造是以不同顏色的光在光傳感器所對(duì)應(yīng)的區(qū)域上分別形成對(duì)象物的圖像的構(gòu)造(比如，參照專利文獻(xiàn)2)。專利文獻(xiàn)1專利第4382156號(hào)說明書專利文獻(xiàn)2特表2007-520107號(hào)公報(bào)如果用多個(gè)光學(xué)系統(tǒng)拍攝同一個(gè)被拍攝對(duì)象體，可以得到含視差影響的多個(gè)圖像。從這些圖像計(jì)算出視差，或消除視差的影響等，在有關(guān)視差的處理中，存在著需要較大量的運(yùn)算這樣的課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，在本發(fā)明的一方式中，提供一種光學(xué)器件，其包括第1攝像系統(tǒng)，其包括對(duì)攝像光具有第1光學(xué)特性的至少1個(gè)的第1透鏡；以及第2攝像系統(tǒng)，其包括對(duì)攝像光分別具有第2光學(xué)特性并具有互相不同的光軸的多個(gè)第2透鏡；多個(gè)第2透鏡的各自的光軸位于以第1透鏡的光軸位置的重心作為中心的同心圓上，多個(gè)第2透鏡的光軸位置的重心位于第1透鏡的光軸位置的重心。還可以具有圖像生成部，該圖像生成部合成將通過多個(gè)第2透鏡拍攝得到的多個(gè)圖像進(jìn)行重合得到的重合圖像、和通過第1攝像系統(tǒng)得到的圖像。第1攝像系統(tǒng)可以包括對(duì)攝像光具有第1光學(xué)特性的多個(gè)第1透鏡。多個(gè)第1透鏡的光軸可以位于同心圓上。圖像生成部可以合成重合圖像和將通過多個(gè)第1透鏡攝像得到的多個(gè)圖像進(jìn)行重合后的重合圖像。第2攝像系統(tǒng)可以有相對(duì)于第1透鏡的光軸位置的重心在對(duì)稱的位置光軸存在的 1對(duì)以上的第2透鏡。多個(gè)第2透鏡的F值可以比第1透鏡的F值大。多個(gè)第2透鏡的有效孔徑可以比第1透鏡的有效孔徑小。多個(gè)第2透鏡的焦點(diǎn)距離、聚焦距離及焦點(diǎn)深度的至少一個(gè)可以與第1透鏡不同。第1攝像系統(tǒng)還具有通過第1透鏡進(jìn)行攝像的第1攝像部，第2攝像系統(tǒng)可以還有與多個(gè)第2透鏡對(duì)應(yīng)設(shè)置并通過各自對(duì)應(yīng)的第2透鏡進(jìn)行攝像的多個(gè)第2攝像部。第1攝像部及多個(gè)第2攝像部各自具有多個(gè)攝像元件，多個(gè)攝像元件可以設(shè)置在同一面上。還具有第3攝像系統(tǒng)，該第3攝像系統(tǒng)包括對(duì)攝像光具有第3光學(xué)特性并具有相互不同的光軸的多個(gè)第3透鏡。多個(gè)第3透鏡的各自光軸位于以第1透鏡的光軸位置的重心為中心的同心圓上，多個(gè)第3透鏡的光軸位置的重心也可以位于第1透鏡的光軸位置的重心上。多個(gè)第2透鏡的有效孔徑比第1透鏡的有效孔徑小，多個(gè)第3透鏡的有效孔徑比第1透鏡的有效孔徑大。在此，上述的發(fā)明的概要并未列舉出本發(fā)明必要的特征的全部。另外，這些特征群的輔助組合又能成為本發(fā)明。


圖1是模式性地表示攝像裝置100的塊構(gòu)成的一個(gè)例子的圖。圖2是表示攝像裝置100具有的攝像系統(tǒng)的位置關(guān)系的一個(gè)例子的圖。圖3是模式性地表示攝像模塊的塊構(gòu)成的一個(gè)例子的圖。圖4是模式性地表示攝像模塊的塊構(gòu)成的一個(gè)例子的圖。圖5是表示在圖像生成部150中的合成處理的一個(gè)例子的圖。圖6是表示透鏡配置的其他一個(gè)例子的圖。圖7是表示透鏡配置的其他一個(gè)例子的圖。圖8是表示透鏡配置的其他一個(gè)例子的圖。
具體實(shí)施例方式以下，通過發(fā)明的實(shí)施方式說明本發(fā)明，不過，以下的實(shí)施方式不是限定有關(guān)專利請(qǐng)求的范圍的發(fā)明。同時(shí)，在實(shí)施方式中所說明的特征的組合的全部并不都是發(fā)明的解決手段所必需的。圖1模式性地表示攝像裝置100的塊構(gòu)成的一個(gè)例子。本實(shí)施方式的攝像裝置100 提供能以比較少的演算量進(jìn)行有關(guān)視差的處理的圖像。攝像裝置100具有第1攝像系統(tǒng) 101、一對(duì)第2攝像系統(tǒng)10 及第2攝像系統(tǒng)102b、圖像信號(hào)生成部170、以及記錄部180。本圖中，給出了第2攝像系統(tǒng)10 及第2攝像系統(tǒng)102b是一對(duì)，不過，攝像裝置 100可以具有如后所述的3個(gè)以上的第2攝像系統(tǒng)。攝像裝置100具有的多個(gè)第2攝像系統(tǒng)102采用符號(hào)的添加字來互相識(shí)別。另外，有時(shí)將攝像裝置100具有的多個(gè)第2攝像系統(tǒng)102總稱為第2攝像系統(tǒng)102。第1攝像系統(tǒng)101、第2攝像系統(tǒng)102、以及圖像信號(hào)生成部170作為被裝入攝像裝置100的攝像模塊而發(fā)揮作用。攝像模塊可視為是這個(gè)發(fā)明涉及的光學(xué)器件的一個(gè)例子。第1攝像系統(tǒng)101具有第1光學(xué)系統(tǒng)115及第1攝像部119。第1光學(xué)系統(tǒng)115 包含第1透鏡110及第1光圈部112。第1攝像部119通過第1透鏡110攝像。第2攝像系統(tǒng)10 具有第2光學(xué)系統(tǒng)12 及第2攝像部129a。第2光學(xué)系統(tǒng) 125a包含第2透鏡120a及第2光圈部12加。第2攝像系統(tǒng)10 具有第2光學(xué)系統(tǒng)12 和第2攝像部129b。第2光學(xué)系統(tǒng)12 包含第2透鏡120b和第2光圈部12沘。其他的第2攝像系統(tǒng)102也具有與第2攝像系統(tǒng)10 以及第2攝像系統(tǒng)102b大體上同樣的光學(xué)構(gòu)成。其他的第2攝像系統(tǒng)102具有的光學(xué)要素，采用和各光學(xué)要素所屬的第2攝像系統(tǒng) 102的符號(hào)的添加字同樣的添加字來識(shí)別。這樣，多個(gè)第2攝像部1 與多個(gè)第2透鏡120對(duì)應(yīng)設(shè)置。并且第2攝像部1 通過各自對(duì)應(yīng)的第2透鏡120進(jìn)行攝像。第1攝像系統(tǒng)101及第2攝像系統(tǒng)102分別拍攝被拍攝對(duì)象體，生成攝像信號(hào)。圖像信號(hào)生成部170從第1攝像系統(tǒng)101及第2攝像系統(tǒng)102分別取得各自攝像信號(hào)。圖像信號(hào)生成部170合成所取得的攝像圖像，并生成表示1個(gè)圖像的圖像信號(hào)。記錄部180記錄圖像生成部150生成的圖像信號(hào)。記錄部180可以在非易失性存儲(chǔ)器記錄從圖像生成部150供給的圖像信號(hào)所表示的圖像。記錄部180也可具有該非易失性存儲(chǔ)器。另外，該非易失性存儲(chǔ)器也可以是相對(duì)攝像裝置100可裝拆地設(shè)置的外部存儲(chǔ)器。記錄部180也可以向攝像裝置100的外部輸出圖像。攝像裝置100可以是帶照相機(jī)功能的手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等的攝像機(jī)器。具有第1攝像系統(tǒng)101、第2攝像系統(tǒng)102、以及圖像信號(hào)生成部170的攝像模塊能夠作為這些攝像機(jī)器用的照相機(jī)模塊來提供。圖2表示攝像裝置100具有的攝像系統(tǒng)的位置關(guān)系的一個(gè)例子。本圖中，使用各攝像系統(tǒng)具有的透鏡的配置來表示攝像系統(tǒng)的位置關(guān)系。本圖是從物體一側(cè)看的情況下的透鏡配置例。在透鏡鏡筒200內(nèi)側(cè)設(shè)置有第1攝像系統(tǒng)101具有的第1透鏡110、以及第2攝像系統(tǒng)10 e各自具有的第2透鏡120a e。有時(shí)將第2透鏡120a e總稱為第2透鏡 120。第1透鏡110位于透鏡鏡筒200內(nèi)側(cè)區(qū)域的大致中央的位置。多個(gè)第2透鏡120 的各自光軸位于以第1透鏡110的光軸位置為中心的同心圓上。另外，多個(gè)第2透鏡120 的光軸位置的重心位于第1透鏡110光軸位置。具體而言，相對(duì)于第1透鏡110在y方向以等距離間隔來設(shè)置第2透鏡120a及第 2透鏡120b。相對(duì)于第1透鏡110在χ方向以等距離間隔設(shè)置第2透鏡120c和第2透鏡 120d。相對(duì)于第1透鏡110的光軸在y方向的對(duì)稱的位置設(shè)置有第2透鏡120a及第2透鏡120b。第2透鏡120c和第2透鏡120d相對(duì)于第1透鏡110的光軸在y方向被設(shè)置在對(duì)稱的位置。這樣，第2攝像系統(tǒng)102具有在相對(duì)于第1透鏡110的光軸位置的重心而對(duì)稱的位置上光軸存在的1對(duì)以上的第2透鏡120。另外，設(shè)第1透鏡110的光軸及第2透鏡120的光軸為互相平行。即，第1攝像系統(tǒng)101的攝像光軸及第2攝像系統(tǒng)102的攝像光軸是互相平行的，各攝像系統(tǒng)在對(duì)攝像光軸垂直的面內(nèi)，使相互的攝像光軸的位置為不同地來設(shè)置而形成。這樣，攝像裝置100具有包含第1透鏡110、第2透鏡120及透鏡鏡筒200的透鏡裝置。有時(shí)稱在中央存在的第1透鏡110的光軸為透鏡裝置的中心。圖3模式性地表示攝像裝置100具有的攝像模塊的塊構(gòu)成的一個(gè)例子。在這里， 作為第ι攝像系統(tǒng)101、第2攝像系統(tǒng)10 及第2攝像系統(tǒng)102b的塊構(gòu)成，示出包含第1 攝像系統(tǒng)101、第2攝像系統(tǒng)10 及第2攝像系統(tǒng)102b的光軸的平面的模式剖面圖。再者，圖4表示在含第1攝像系統(tǒng)101、第2攝像系統(tǒng)102c和第2攝像系統(tǒng)102d的光軸的平面的模式剖面圖。圖像信號(hào)生成部170具有讀出部140及圖像生成部150。在第1攝像系統(tǒng)101中， 第1光學(xué)系統(tǒng)115包含第1透鏡110及第1光圈部112。第1攝像部119包含第1濾色片陣列116及第1攝像元件陣列118。在第2攝像系統(tǒng)10 中，第2光學(xué)系統(tǒng)12 包含第2透鏡120a及第2光圈部12加。第2攝像部129a包含第2濾色片陣列126a及第2攝像元件陣列128a。第2攝像系統(tǒng)102b、第2攝像系統(tǒng)102c、以及第2攝像系統(tǒng)102d全都是與第1攝像系統(tǒng)IOla具有的光學(xué)要素的第2透鏡120a、第2光圈部122a、第2濾色片陣列U6a、第 2攝像元件陣列128a大體上同樣的光學(xué)要素。因此，省略說明。第1攝像系統(tǒng)101具有的第1透鏡110相對(duì)于攝像光而具有第1光學(xué)特性。第2 攝像系統(tǒng)102具有的多個(gè)第2透鏡120相對(duì)于攝像光而分別具有第2光學(xué)特性，且互相具有不同的光軸。在這里，所謂光學(xué)特性，能夠例示光學(xué)響應(yīng)、成像特性、亮度特性。作為表示光學(xué)特性的指標(biāo)，可例示焦點(diǎn)深度、焦點(diǎn)距離、光學(xué)傳遞函數(shù)、F值、有效孔徑、MTF等。多個(gè)第2透鏡120可以具有互相大體上相等的光學(xué)特性，對(duì)于同一物點(diǎn)在像面上形成大體上相等的像。比如，多個(gè)第2透鏡120在各自的像面上，比如形成大體上相等的亮度、大體上相等的形狀、大體上相等的大小的像。因?yàn)槎鄠€(gè)第2透鏡120的光軸互相離開間隔，所以所謂形成大體上相等的像，并不意味在各自的像面上的相同的位置成像。那么，因?yàn)榈?透鏡120能夠設(shè)置多個(gè)，所以能夠?qū)⑼ㄟ^多個(gè)第2透鏡120的各自所得到的被拍攝對(duì)象體像進(jìn)行合成，生成1個(gè)被拍攝對(duì)象體像。作為一個(gè)例子，重合通過多個(gè)第2透鏡120各自所獲得的圖像。因?yàn)槎鄠€(gè)第2透鏡120的光軸位于同心圓上，所以通過該圖像的重合處理，能夠生成以第2透鏡120的光軸的重心位置作為視點(diǎn)的與拍攝時(shí)的像相對(duì)應(yīng)的被拍攝對(duì)象體像。并且，多個(gè)第2透鏡120光軸的重心位于第1透鏡110的光軸位置。因此，根據(jù)圖像的重合處理而得到的被拍攝對(duì)象體像的位置，將與通過第1透鏡110得到的被拍攝對(duì)象體像的位置大體上一致。因此，即使不考慮多個(gè)第2透鏡120間的光軸位置的差異、以及第 1透鏡110和第2透鏡120間的光軸位置的差異，能夠極為容易地合成多個(gè)第2透鏡120的被拍攝對(duì)象體像和第1透鏡110的被拍攝對(duì)象體像。關(guān)于光學(xué)特性，設(shè)第2透鏡120的F值比第1透鏡110大。譬如，設(shè)多個(gè)第2透鏡 120的有效孔徑比第1透鏡110小。在這個(gè)例子，第1透鏡110成為比第2透鏡120還明亮的透鏡。第2透鏡120單體成為比第1透鏡110暗的透鏡。但是，第2透鏡120存在多個(gè)， 能夠合成通過第2透鏡120攝像得到的圖像。因此，能夠?qū)⒃谙裥纬芍锌衫玫墓饬繂畏矫娌蛔愕氖虑榉阑加谖慈?。再者，亮度是光學(xué)特性的一個(gè)例子。第2透鏡120可與第1透鏡110在亮度、焦點(diǎn)距離、合焦距離、以及焦點(diǎn)深度中的至少1個(gè)不同。說明關(guān)于第1攝像系統(tǒng)101具有的光學(xué)構(gòu)成。第1透鏡110是成像透鏡，將來自被拍攝對(duì)象體的G光在第1攝像部119成像。第1光圈部112對(duì)透過第1光學(xué)系統(tǒng)115的光量進(jìn)行調(diào)整。通過第1光學(xué)系統(tǒng)115的光被限制為通過第1光圈部112的開口部的光。第1濾色片陣列116含選擇性地透過預(yù)定的波段的光的多個(gè)濾色片。第1濾色片陣列116按照被預(yù)先確定的圖案排列形成該多個(gè)濾色片。譬如，第1濾色片陣列116由該多個(gè)濾色片呈矩陣狀排列而形成。各濾色片所透過的波段按照拍攝目的來設(shè)計(jì)即可。所有濾色片可以選擇性地透過特定波段的光，也可以包含選擇性地透過互相不同的波段的光的多個(gè)種類的濾色片。第1攝像元件陣列118含通過第1光學(xué)系統(tǒng)115接受來自被拍攝對(duì)象體的光的多個(gè)攝像元件。第1攝像元件陣列118包含的多個(gè)攝像元件，其對(duì)應(yīng)于第1濾色片陣列116 包含的多個(gè)濾色片來設(shè)置。各攝像元件對(duì)入射至第1濾色片陣列116的被拍攝對(duì)象體光中的透過了對(duì)應(yīng)的濾色片的光進(jìn)行受光。各攝像元件輸出與受光的光的量對(duì)應(yīng)強(qiáng)度的攝像信號(hào)。在第2攝像系統(tǒng)10 中，第2濾色片陣列126a包含選擇性地透過預(yù)先確定的波段的光的多個(gè)濾色片。第2濾色片陣列126a按照被預(yù)先確定該多個(gè)濾色片的圖案進(jìn)行排列而形成。譬如，第2濾色片陣列126a由該多個(gè)濾色片呈矩陣狀排列而形成。各濾色片所透過的波段按照攝像目的來設(shè)計(jì)即可。所有濾色片可以選擇性地透過特定波段的光，也可以包含選擇性地透過互相不同的波段的光的多個(gè)種類的濾色片。第2攝像元件陣列128a包含通過第2光學(xué)系統(tǒng)12 接受來自被拍攝對(duì)象體的光的多個(gè)攝像元件。第2攝像元件陣列128a包含的多個(gè)攝像元件，其與第2濾色片陣列126a 包含的多個(gè)濾色片對(duì)應(yīng)設(shè)置。各攝像元件接受入射到第2濾色片陣列126a中的被拍攝對(duì)象體光之中的透過了對(duì)應(yīng)的濾色片的光。各攝像元件輸出與所受光的光量對(duì)應(yīng)強(qiáng)度的攝像信號(hào)。關(guān)于第1攝像部119及第2攝像部1 構(gòu)成進(jìn)行說明。第1攝像部119及第2攝像部1 各自具有的多個(gè)攝像元件被設(shè)置在同一平面上。譬如，第1攝像元件陣列118具有的多個(gè)攝像元件、以及第2攝像元件陣列1 具有的多個(gè)攝像元件被形成在同一基板上。 譬如，第1攝像元件陣列118具有的多個(gè)攝像元件、以及第2攝像元件陣列1 具有的多個(gè)攝像元件，以同一工藝在同一基板的一面同時(shí)形成。另外，第1濾色片陣列116具有的多個(gè)濾色片及第2濾色片陣列1 具有的多個(gè)濾色片，也以同樣工藝同時(shí)被形成在所對(duì)應(yīng)的攝像元件上部。這樣，制造了一體包含第1攝像部119及第2攝像部129的1個(gè)受光部。第 1攝像部119的攝像面及第2攝像部129的攝像面構(gòu)成為該受光部持有的攝像面的部分區(qū)域。再者，所謂有第1攝像元件陣列118及第1濾色片陣列116的第1攝像部119和有第 2攝像元件陣列1 及第2濾色片陣列126的第2攝像部129，可以互相分別制造后進(jìn)行組合安裝。第1攝像系統(tǒng)101及第2攝像系統(tǒng)102具有的多個(gè)攝像元件被實(shí)質(zhì)性地同時(shí)曝光。如果各攝像元件被曝光，則讀出部140從該多個(gè)攝像元件讀出攝像信號(hào)。讀出部140 可以具有多個(gè)攝像元件和在同一基板上被形成的讀出電路。該讀出電路相對(duì)于第1攝像系統(tǒng)101及第2攝像系統(tǒng)102而設(shè)置1個(gè)，1個(gè)讀出電路從第1攝像系統(tǒng)101及第2攝像系統(tǒng)102具有的多個(gè)攝像元件中可以依次讀出攝像信號(hào)。再者，該讀出電路也可以對(duì)第1攝像系統(tǒng)101及第2攝像系統(tǒng)102而分別單獨(dú)設(shè)置。第1攝像系統(tǒng)101及第2攝像系統(tǒng)102具有的多個(gè)攝像元件，可以是MOS型攝像元件。各攝像元件是以同一工藝在同一基板的一面所形成的MOS型攝像元件時(shí)，讀出部140 能夠按照各攝像系統(tǒng)具有的光學(xué)系統(tǒng)的每一個(gè)來部分地讀出。第1攝像部119包含的多個(gè)攝像元件、以及第2攝像部1 包含的多個(gè)攝像元件除了 MOS型攝像元件以外，也能用CXD 型攝像元件等的固體攝像元件來實(shí)現(xiàn)。讀出部140從各攝像系統(tǒng)具有的攝像元件讀出的攝像信號(hào)被提供給圖像生成部 150。圖像生成部150合成從各攝像系統(tǒng)所讀出的攝像信號(hào)，生成表示1個(gè)圖像的圖像信號(hào)。圖5表示圖像生成部150中的合成處理的一個(gè)例子。設(shè)圖像510為通過第1攝像系統(tǒng)101所拍攝的圖像。設(shè)圖像520a、圖像520b、圖像520c以及圖像520d分別是通過第1 攝像系統(tǒng)101a、第1攝像系統(tǒng)101b、第1攝像系統(tǒng)IOlc以及第1攝像系統(tǒng)IOld所拍攝得到的圖像。舉出以從透鏡裝置中心向光軸方向延長(zhǎng)的延長(zhǎng)線上存在的被拍攝對(duì)象體的像為例子，模式性地說明圖像生成部150的合成處理的一個(gè)例子。在這里，將該被拍攝對(duì)象體稱為軸上被拍攝對(duì)象體。并且，軸上被拍攝對(duì)象體像512是圖像510中包含的軸上被拍攝對(duì)象體像。軸上被拍攝對(duì)象體像512a、軸上被拍攝對(duì)象體像512b、軸上被拍攝對(duì)象體像512c 以及軸上被拍攝對(duì)象體像512d分別是圖像510a、圖像520b、圖像520c以及圖像520d中包含的軸上被拍攝對(duì)象體的像。對(duì)各圖像內(nèi)的軸上被拍攝對(duì)象體像的位置進(jìn)行說明。軸上被拍攝對(duì)象體是在第1 透鏡Iio的光軸上存在的被拍攝對(duì)象體，所以軸上被拍攝對(duì)象體像512位于圖像510的中央。在從攝像裝置100觀看被拍攝對(duì)象體時(shí)，第2透鏡120a位于第2透鏡120b的上方。第2透鏡120c位于第2透鏡120d的右側(cè)。該情況下，軸上被拍攝對(duì)象體像52 位于圖像520a中央的下方。軸上被拍攝對(duì)象體像522b位于圖像520b中央的上方。同時(shí)，軸上被拍攝對(duì)象體像522c位于圖像520c中央的左側(cè)。并且，軸上被拍攝對(duì)象體像522d位于自圖像520d中央的右側(cè)。因?yàn)榈?透鏡120光軸存在于同心圓上，所以來自各圖像520的中心的軸上被拍攝對(duì)象體像522的位置偏差量相等。同時(shí)，因?yàn)榈?透鏡120的光軸存在于同心圓上，所以位置偏差的方向性為各向同性。圖像生成部150將圖像520a、圖像520b、圖像520c以及圖像520d重合而生成1
個(gè)重合圖像。重合圖像中包含的重合像532表示重合軸上被拍攝對(duì)象體像52 d得到的像。如上所述，軸上被拍攝對(duì)象體像522的位置偏差量相等的位置偏差是各向同性，所以重合像532位于重合圖像的中央。重合像532中，在重合像532的中心存在作為將4個(gè)軸上被拍攝對(duì)象體像52 d重疊的區(qū)域的像重疊區(qū)域550。同時(shí)，在重合像532中，在作為鄰接于像重疊區(qū)域550的周圍的區(qū)域，存在作為將軸上被拍攝對(duì)象體像52 d中的3個(gè)軸上被拍攝對(duì)象體像相互重合后的區(qū)域的像重疊區(qū)域560。像重疊區(qū)域550和像重疊區(qū)域560能夠大體上再現(xiàn)軸上被拍攝對(duì)象體像應(yīng)該占據(jù)的圖像區(qū)域。重合像532中，除了像重疊區(qū)域550及像重疊區(qū)域560以外，還包含軸上被拍攝對(duì)象體像52 d里面的2個(gè)軸上被拍攝對(duì)象體像被互相重合的區(qū)域。在像重疊區(qū)域550及像重疊區(qū)域560區(qū)域加上本區(qū)域的話，軸上被拍攝對(duì)象體像應(yīng)該占據(jù)的圖像區(qū)域被再現(xiàn)。另外，在重合像532中，包含其他的只具有軸上被拍攝對(duì)象體像52 d的各自的信息的區(qū)域。本區(qū)域是重合像532的最周邊的區(qū)域。本區(qū)域的面積隨位置偏差量加大而變大。因此，重合像532的位置偏差量越大則越寬，也就是變成為伴隨模糊區(qū)域狀態(tài)的像。 可是，該模糊區(qū)域的模糊方向是相對(duì)各向同性的，沒有方向性。因?yàn)檫@個(gè)緣故，如果與模糊有方向性的情況比較，可以說重合像532沒有失真，為看上去的不協(xié)調(diào)感很小的圖像。另外，與中央的像重疊區(qū)域陽0比較的話，本模糊區(qū)域的圖像信息只有1/4的強(qiáng)度。由于這個(gè)緣故，視覺上感到模糊程度比較小。另外，在第1攝像系統(tǒng)101的周圍配置越多數(shù)目的第2攝像系統(tǒng)102，像重疊區(qū)域陽0的強(qiáng)度變得越高。由于這個(gè)緣故，模糊區(qū)域的圖像信息也變得相對(duì)地小。同時(shí)，模糊的方向性也進(jìn)一步被消除。本圖中，以簡(jiǎn)單易懂地說明為目的，采用了具有較大視差偏差的軸上被拍攝對(duì)象體像522，模式性地說明了圖像處理。實(shí)際上，只要不是為了獲得較大的視差偏差而讓透鏡的光軸極端地分離的情況下，位置偏差不會(huì)變大。如果位置偏差小，模糊區(qū)域變小，重合像也變得更鮮明。圖像生成部150合成重合像532和軸上被拍攝對(duì)象體像512，生成1個(gè)圖像。圖像生成部150根據(jù)第2攝像系統(tǒng)102的光學(xué)特性和第1透鏡110的光學(xué)特性的差異，對(duì)軸上被拍攝對(duì)象體像512及重合像532中的至少一方施以預(yù)先確定的圖像處理來合成。譬如， 如果第1透鏡110和第2透鏡120的亮度不相同，則施給用于補(bǔ)償亮度的差異的圖像處理來合成。因?yàn)檩S上被拍攝對(duì)象體像512的位置與重合像532的位置全都大體上相同，所以圖像生成部150不需要進(jìn)行用于特別指定重合像532與軸上被拍攝對(duì)象體像512的位置偏差或補(bǔ)償位置偏差的圖像處理。由于第1透鏡110及第2透鏡120的光學(xué)特性的不同，有時(shí)圖像生成部150只是單純地將重合像532和軸上被拍攝對(duì)象體像512重合即可。如以上說明，圖像生成部150合成通過多個(gè)第2透鏡120a d攝像得到的多個(gè)圖像的重合而得到的重合圖像、和通過第1攝像系統(tǒng)101得到的圖像。因此，根據(jù)攝像裝置 100，能以簡(jiǎn)單的圖像處理來合成通過各攝像系統(tǒng)攝像得到的多個(gè)圖像。比如，能夠不進(jìn)行含對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配等在內(nèi)的位置對(duì)準(zhǔn)處理地，快速合成多個(gè)圖像，并對(duì)外部提供。再者，圖像生成部150可以對(duì)重合像532施給用于降低模糊的圖像處理。譬如，圖像生成部150可以對(duì)重合像施給預(yù)先確定的強(qiáng)度的邊緣強(qiáng)調(diào)處理。因?yàn)橹睾舷竦哪：S被拍攝對(duì)象體越近則越大，所以圖像生成部150可以在被拍攝對(duì)象體距離越是近距離，越提高降低模糊處理的強(qiáng)度。比如，圖像生成部150可以在被拍攝對(duì)象體距離越是近距離，越提高相對(duì)于重合像的邊緣強(qiáng)調(diào)的強(qiáng)度。被拍攝對(duì)象體距離可以用攝像模式特別指定。譬如，圖像生成部150，當(dāng)攝像裝置100的攝影模式被設(shè)定成風(fēng)景模式時(shí)，可以特別指定被拍攝對(duì)象體距離是遠(yuǎn)距離。如果攝影模式被設(shè)定肖像模式時(shí)，可以特別指定被拍攝對(duì)象體距離是近距離。如果攝影模式被設(shè)定成宏模式時(shí)，可以特別指定被拍攝對(duì)象體距離是極近距離。如果能利用由測(cè)距設(shè)備測(cè)得的測(cè)距信息時(shí)，可以按照該測(cè)距信息來特別指定被拍攝對(duì)象體距離。圖像生成部150預(yù)先存儲(chǔ)了與距離對(duì)應(yīng)的邊緣強(qiáng)調(diào)處理等的模糊降低處理用的圖像處理參數(shù)，使用與合適于所特別指定的被拍攝對(duì)象體距離的距離對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)的圖像處理參數(shù)， 對(duì)重合像施給圖像處理。圖6表示透鏡配置的其他一例。在本透鏡配置例中，透鏡裝置除了具有圖1到圖 5說明的透鏡鏡筒200、第1透鏡110、以及第2透鏡120a d之外，還具有第2透鏡120e、 第2透鏡120f、第2透鏡120g、以及第2透鏡120h。如圖所示，第2透鏡120a h存在于同心圓上。另外，第2透鏡120e h具有與第2透鏡120a d大體上同樣的光學(xué)特性。如圖5相關(guān)說明，該構(gòu)成相當(dāng)于在第1攝像系統(tǒng)101的周圍配置有多個(gè)第2攝像系統(tǒng)102的構(gòu)成。因此，能夠進(jìn)一步降低重合像的模糊。另外，第2透鏡120e h雖然具有互相大體上同樣的光學(xué)特性，不過，可以為具有與第2透鏡120a d有差異的光學(xué)特性。該情況下，所謂的第2攝像系統(tǒng)10 d可以看作是單獨(dú)的攝像系統(tǒng)的透鏡。該情況下，圖像生成部150能夠?qū)τ谕ㄟ^第2透鏡120e h攝像的圖像，進(jìn)行與圖5中所說明的處理同樣的重合處理。并且，圖像生成部150能夠?qū)⑺玫降闹睾系膱D像、和從其他的攝像系統(tǒng)得到的圖像或重合圖像進(jìn)行合成。另外，可以將第2攝像系統(tǒng)10 d作為用特定顏色的攝像光攝像的攝像系統(tǒng)， 另一方面，將第2透鏡120e h所屬的攝像系統(tǒng)作為用與該特定顏色不同的顏色的攝像光攝像的攝像系統(tǒng)。該情況下，第2透鏡120a h的成像特性可以按照攝像光的波段來施給色差補(bǔ)正。針對(duì)用第2透鏡120a h所屬的攝像系統(tǒng)得到的圖像，圖像生成部150可進(jìn)行與圖5說明過的處理同樣的重合處理的同時(shí)，進(jìn)行顏色合成處理。圖7表示透鏡配置的其他一例。透鏡裝置具有第1透鏡710、第2透鏡720a d、 第3透鏡730a d以及透鏡鏡筒200。第1透鏡710可以代替第1透鏡110而作為第1攝像系統(tǒng)101具有的透鏡。同時(shí)，多個(gè)第2透鏡720a d代替第2透鏡120a d而作為第2 攝像系統(tǒng)10 d具有的透鏡。多個(gè)第3透鏡730a d而作為屬于和第1攝像系統(tǒng)101 及第2攝像系統(tǒng)10 d有差異的第3攝像系統(tǒng)的透鏡。第3透鏡730a d對(duì)攝像光具有第3光學(xué)特性，持有互相不同的光軸。第3透鏡730a d的各自的光軸位于以第1透鏡710光軸位置作為中心的同心圓上，第3透鏡 730a d的光軸位置的重心位于第1透鏡710的光軸位置。第3透鏡730a d的各自的光軸與第2攝像系統(tǒng)102同樣，位于以第1透鏡710 的光軸位置為中心的同心圓上，第3透鏡730a d的光軸位置的重心位于第1透鏡710的光軸位置。因此，圖像生成部150對(duì)于通過第3透鏡730a d的各個(gè)進(jìn)行攝像的多個(gè)圖像， 也能夠與用第2攝像系統(tǒng)102攝像的圖像同樣地，進(jìn)行與圖5相關(guān)說明的重合處理。并且， 圖像生成部150能合成用第1攝像系統(tǒng)101攝像的圖像和重合圖像并生成1個(gè)圖像。另外，根據(jù)本透鏡配置，攝像裝置100還配置具有第3光學(xué)特性的第3透鏡730a d。因此，能夠用具有3種攝像參數(shù)的攝像系統(tǒng)來攝像同一被拍攝對(duì)象體。比如，能夠利用以亮度、倍率、分辨率等作為指標(biāo)的多種多樣的攝像參數(shù)對(duì)同樣的被拍攝對(duì)象體進(jìn)行攝像。 并且，通過合成用多種多樣的攝像參數(shù)所拍攝的圖像，有時(shí)可以生成更高畫質(zhì)的圖像。作為一個(gè)例子，第2透鏡720a d的有效孔徑比第1透鏡710的有效孔徑小，第 3透鏡730a d的有效孔徑比第1透鏡710的有效孔徑大。即，第3透鏡730a d比第2 透鏡720a d和第1透鏡710的有效孔徑都大。第3攝像系統(tǒng)可以為使用比第1攝像系統(tǒng)101及第2攝像系統(tǒng)102需要更多光量的攝像參數(shù)進(jìn)行拍攝。譬如，第3攝像系統(tǒng)可以是將B光作為攝像光使用的攝像系統(tǒng)。第2攝像系統(tǒng)102可以是將R光作為攝像光使用的攝像系統(tǒng)。在很多的情況下， 攝像元件對(duì)R光具有比較高的靈敏度。該情況下，從所得到的攝像信號(hào)的信噪比的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選將其他的攝像系統(tǒng)具備的透鏡設(shè)定成比以R光作為攝像光使用的第2攝像系統(tǒng)102 具有的透鏡還明亮。另外，第1攝像系統(tǒng)101可以是把G光作為攝像光使用的攝像系統(tǒng)?？梢杂肎光從透鏡裝置的中心進(jìn)行攝像。因此，能夠不用重合多個(gè)圖像地得到G的攝像信號(hào)。這樣，通過對(duì)3個(gè)攝像系統(tǒng)分配攝像光的顏色，使透鏡的色差補(bǔ)正變?yōu)槿菀?。因此，能使攝像模塊高度降低。另外，通過在每各顏色上設(shè)計(jì)透鏡的亮度，能夠取得各顏色之間的光量平衡。這樣，可以對(duì)3個(gè)攝像系統(tǒng)分配攝像光的顏色，不過，也可以使用1攝像系統(tǒng)利用跨2色波段的攝像光進(jìn)行攝像。
圖8表示透鏡配置的另一其他例。透鏡裝置具有第1透鏡810、第2透鏡820a d、第3透鏡830a d以及透鏡鏡筒200。第1透鏡810取代第1透鏡710而作為第1攝像系統(tǒng)101具有的透鏡。另外，多個(gè)第2透鏡820a d取代第2透鏡120a d而作為第 2攝像系統(tǒng)10 d具有的透鏡。多個(gè)第3透鏡830a d作為屬于和第1攝像系統(tǒng)101 及第2攝像系統(tǒng)10 d不同的第3攝像系統(tǒng)的透鏡。本例中，在以圖7示例的透鏡配置中，相當(dāng)于代替單一的第1透鏡710而具備多個(gè)第1透鏡810a d。第2透鏡820a d和第3透鏡830a d因?yàn)榕c各自的第2透鏡 720a d和第3透鏡730a d對(duì)應(yīng)，所以省略其說明。多個(gè)第1透鏡810a d，對(duì)攝像光持有特定的光學(xué)響應(yīng)，有與第2透鏡820a d 和第3透鏡830a d不同的光學(xué)響應(yīng)。第1透鏡810a d的光軸位于同心圓上。譬如， 第1透鏡810a d的光軸位于以透鏡裝置中心作為中心的同心圓上?？傊?，第2透鏡820a d的各自的光軸位于以第1透鏡810a d的光軸位置的重心為中心的同心圓上。并且，多個(gè)第2透鏡820a d的光軸位置的重心位于第1透鏡810a d的光軸位置的重心。同時(shí)，第3透鏡830a d的各自的光軸位于以第1透鏡 810a d的光軸位置的重心為中心的同心圓上，多個(gè)第3透鏡830a d的光軸位置的重心位于第1透鏡810a d的光軸位置的重心。并且，圖像生成部150對(duì)通過第1透鏡810a d攝像得到的多個(gè)圖像進(jìn)行在圖5 說明的重合處理。圖像生成部150生成將該多個(gè)圖像重合得到的重合圖像。并且，圖像生成部150將該重合圖像與從用其他的攝像系統(tǒng)拍攝的圖像所生成的重合圖像進(jìn)行合成。根據(jù)本配置的透鏡裝置還能夠拍攝容易降低視差偏差的圖像。在以上的說明中，例示了光學(xué)特性大體上同樣的多個(gè)透鏡設(shè)置4個(gè)或8個(gè)的光學(xué)構(gòu)成。譬如，在圖2中設(shè)置4個(gè)第2透鏡120，在圖6中設(shè)置8個(gè)第2透鏡120。另外，在圖 7，第2透鏡720及第3透鏡730各自設(shè)置4個(gè)。另外，在圖8中，分別將第1透鏡810、第2 透鏡820、以及第3透鏡830各設(shè)置了 4個(gè)。透鏡的個(gè)數(shù)不限定于4個(gè)或8個(gè)，如果是2個(gè)以上無論是幾個(gè)都可以。透鏡的個(gè)數(shù)可以是偶數(shù)個(gè)也可以是奇數(shù)個(gè)。如果設(shè)置3以上的奇數(shù)個(gè)的透鏡，則以其他的透鏡的光軸位置的重心作為中心，讓光軸位于同心圓上，且，讓光軸位置的重心位于其他的透鏡的光軸位置的重心，從而發(fā)揮上述的效果。以上，通過實(shí)施方式說明了本發(fā)明，不過，本發(fā)明的技術(shù)范圍不受以上的實(shí)施方式記載的范圍所限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員明白，對(duì)上述實(shí)施例能夠加以多種多樣的改良和變更。 根據(jù)權(quán)利要求的記載可以明確，實(shí)施了這樣的變更和改良的實(shí)施方式也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。關(guān)于在權(quán)利要求、說明書和附圖中表示的裝置、系統(tǒng)、程序，和在方法中的動(dòng)作、次序、步驟、和階段等的各處理的執(zhí)行順序，只要沒有特別注明“比…先”、“在…之前”等，或者只要不是后邊的處理必須使用前面的處理的輸出，就可以以任意的順序?qū)嵤Ｓ嘘P(guān)權(quán)利要求、說明書和附圖中的動(dòng)作流程，為了說明上的方便，說明中使用了“首先”、“其次”、等，但即使這樣也不意味著以這個(gè)程序?qū)嵤┦潜仨毜臈l件。附圖標(biāo)號(hào)說明100攝像裝置101第1攝像系統(tǒng)
102第2攝像系統(tǒng)
110、710、810 第 1 透鏡
112第1光圈部
115第1光學(xué)系統(tǒng)
116第1濾色片陣列
118第1攝像元件陣列
119第1攝像部
120,720,820 第 2 透鏡
122第2光圈部
125第2光學(xué)系統(tǒng)
1 第2濾色片陣列
128第2攝像元件陣列
1 第2攝像部
140讀出部
150圖像生成部
170圖像信號(hào)生成部
180記錄部
200透鏡鏡筒
510,520 圖像
512，522軸上被拍攝對(duì)象體像
532重合像
550、560像重疊區(qū)域
730、830第3透鏡
權(quán)利要求
1.一種光學(xué)器件，具有第1攝像系統(tǒng)，其包括對(duì)攝像光具有第1光學(xué)特性的至少1個(gè)的第1透鏡；以及第2攝像系統(tǒng)，其包括分別對(duì)攝像光具有第2光學(xué)特性并具有相互不同的光軸的多個(gè)第2透鏡，所述多個(gè)第2透鏡的各自的光軸位于以所述第1透鏡的光軸位置的重心為中心的同心圓上，所述多個(gè)第2透鏡的光軸位置的重心位于所述第1透鏡的光軸位置的重心上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)器件，其中，還具有圖像生成部，該圖像生成部合成將通過所述多個(gè)第2透鏡攝像得到的多個(gè)圖像進(jìn)行重合而得到的重合圖像、和通過所述第1攝像系統(tǒng)得到的圖像。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)器件，其中，所述第1攝像系統(tǒng)包括對(duì)攝像光具有所述第1光學(xué)特性的多個(gè)所述第1透鏡。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)器件，其中， 所述多個(gè)第1透鏡的光軸位于同心圓上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)器件，其中，所述圖像生成部合成所述重合圖像和將通過所述多個(gè)第1透鏡攝像得到的多個(gè)圖像進(jìn)行重合而得到的圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)器件，其中，所述第2攝像系統(tǒng)具有相對(duì)于所述第1透鏡的光軸位置的重心在對(duì)稱的位置存在光軸的1對(duì)以上的第2透鏡。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)器件，其中， 所述多個(gè)第2透鏡的F值比所述第1透鏡的F值大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)器件，其中， 所述多個(gè)第2透鏡的有效孔徑比所述第1透鏡的有效孔徑小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)器件，其中，所述多個(gè)第2透鏡的焦點(diǎn)距離、聚焦距離及焦點(diǎn)深度中的至少1個(gè)與所述第1透鏡不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)器件，其中， 所述第1攝像系統(tǒng)還具有通過所述第1透鏡進(jìn)行攝像的第1攝像部，所述第2攝像系統(tǒng)還具有與所述多個(gè)第2透鏡對(duì)應(yīng)設(shè)置并通過各自對(duì)應(yīng)的第2透鏡進(jìn)行攝像的多個(gè)第2攝像部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光學(xué)器件，其中，所述第1攝像部及所述多個(gè)第2攝像部分別具有多個(gè)攝像元件， 所述多個(gè)攝像元件被設(shè)置在同一面上。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)器件，其中，所述光學(xué)器件還具備第3攝像系統(tǒng)，該第3攝像系統(tǒng)具有多個(gè)第3透鏡，所述多個(gè)第3 透鏡對(duì)攝像光具有第3光學(xué)特性并具有互相不同的光軸，所述多個(gè)第3透鏡的各自的光軸位于以所述第1透鏡的光軸位置的重心為中心的同心圓上，所述多個(gè)第3透鏡的光軸位置的重心位于所述第1透鏡的光軸位置的重心。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的光學(xué)器件，其中，所述多個(gè)第2透鏡的有效孔徑比所述第1透鏡的有效孔徑小， 所述多個(gè)第3透鏡的有效孔徑比所述第1透鏡的有效孔徑大。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光學(xué)器件，能夠拍攝可容易地降低視差偏差的圖像。本發(fā)明的光學(xué)器件具有第1攝像系統(tǒng)，其包括對(duì)攝像光具有第1光學(xué)特性的至少1個(gè)的第1透鏡；以及第2攝像系統(tǒng)，其包括分別對(duì)攝像光具有第2光學(xué)特性并具有相互不同的光軸的多個(gè)第2透鏡，多個(gè)第2透鏡的各自的光軸位于以第1透鏡的光軸位置的重心為中心的同心圓上，多個(gè)第2透鏡的光軸位置的重心位于第1透鏡的光軸位置的重心上?？珊铣蓪⑼ㄟ^多個(gè)第2透鏡攝像得到的多個(gè)圖像進(jìn)行重合后的重合圖像和通過第1攝像系統(tǒng)得到的圖像。
文檔編號(hào)G03B17/12GK102375299SQ20111023083
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者平山康博 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社