專利名稱：三維攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用1個光學(xué)系統(tǒng)和1個攝像元件獲取具有視差的多個圖像的單眼三維攝像技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年，使用了 CXD和CMOS等固體攝像元件(以下，有時稱為“攝像元件”)的數(shù)字照相機和數(shù)字電影的高功能化、高性能化有時會讓人吃驚。特別是，由于半導(dǎo)體制造技術(shù)的進步，攝像元件中的像素構(gòu)造的微細化得到推進。其結(jié)果，能實現(xiàn)攝像元件的像素以及驅(qū)動電路的高集成化。由此，僅僅經(jīng)過幾年，攝像元件的像素數(shù)就從100萬像素左右顯著增加到 1000萬像素以上。進一步地，由攝像得到的圖像的質(zhì)量也飛躍提高。一方面，關(guān)于顯示裝置，通過基于薄型的液晶和等離子體的顯示器，不分場所就可以進行高分辨率高對比度的顯示，實現(xiàn)高性能。這樣的映像的高品質(zhì)化的進行正從二維圖像擴大至三維圖像。最近，雖然需要偏光眼鏡，但是也正在開始高品質(zhì)三維顯示裝置的開發(fā)。關(guān)于三維攝像技術(shù)，具有簡單結(jié)構(gòu)的代表性裝置采用由2個照相機構(gòu)成的攝像系統(tǒng)，分別獲取右眼用的圖像以及左眼用的圖像。在這樣的所謂雙眼攝像方式中，由于使用2 個照相機，所以攝像裝置會變大型化，成本也會變高。因此，正在研究利用1個照相機來獲取具有視差的多個圖像的方式。例如，在專利文獻1中，公開有使用透過軸的方向相互正交的2片偏光板和旋轉(zhuǎn)的偏光濾光器的方式。圖10是表示基于該方式的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。攝像裝置包括0度偏光的偏光板11、90度偏光的偏光板12、反射鏡13、半反射鏡(half mirror) 14、圓形的偏光濾光器15、使圓形的偏光濾光器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置16、光學(xué)透鏡3、獲取由光學(xué)透鏡成像的像的攝像裝置9。在此，半反射鏡14對透過偏光板11后由反射鏡13反射的光進行反射，并使透過偏光板12后的光透過。通過以上結(jié)構(gòu)，分別透過了配置在相互離開的場所中的偏光板11、 12的光經(jīng)由半反射鏡14、圓形的偏光濾光器15、以及光學(xué)透鏡3入射至攝像裝置9，從而獲取圖像。該方式的攝像的原理是，通過使圓形的偏光濾光器15旋轉(zhuǎn)，在各自的時刻捕捉分別入射至2片偏光板11、12中的光，獲取具有視差的2個圖像。但是，在上述方式中，由于一面旋轉(zhuǎn)圓形的偏光濾光器15，一面通過時間分割來對不同位置的圖像進行攝像，所以存在不能同時獲取具有視差的2個圖像的課題。此外，由于使用機械驅(qū)動，所以耐久性方面會有問題。此外，由于通過偏光板以及偏光濾光器來接受全部入射光，所以還有攝像裝置9接受的光的量(受光量)也降低50%以上這樣的課題。相對于上述方式，專利文獻2中公開了不使用機械驅(qū)動而同時獲取具有視差的2 個圖像的方式?；谠摲绞降臄z像裝置，其利用反射鏡對從2個入射區(qū)域入射的光進行聚光，并利用由2種偏光濾光器交替排列的攝像元件進行受光，由此，不使用機械驅(qū)動部就獲取到具有視差的2個圖像。圖11是表示該方式的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的示意圖。在該攝像系統(tǒng)中，具有透過軸的方向相互正交的2個偏光板11、12、反射鏡13、光學(xué)透鏡3、和攝像元件1。攝像元件1在其攝像面上具備多個像素10、和與像素一對一對應(yīng)配置的偏光濾光器17、18。偏光濾光器 17、18在全部像素上交替排列。這里，偏光濾光器17、18的透過軸的方向分別與偏光板11、 12的透過軸的方向一致。通過以上結(jié)構(gòu)，入射光透過偏光板11、12，由反射鏡13反射后通過光學(xué)透鏡3，并入射至攝像元件1的攝像面。分別透過偏光板11、12后入射至攝像元件1的光分別透過偏光濾光器17、18后，被與偏光濾光器17、18相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換。這里，如果將由分別通過偏光板11、12后入射至攝像元件1的光形成的圖像分別稱為右眼用圖像、左眼用圖像， 則從分別與偏光濾光器17、18相對的像素組得到右眼用圖像、左眼用圖像。這樣，在專利文獻2中公開的方式中，取代使用專利文獻1中公開的旋轉(zhuǎn)的圓形的偏光濾光器，而在攝像元件的像素上交替配置透過軸的方向相互正交的2種偏光濾光器。 由此，與專利文獻1的方式相比，雖然分辨率降低至1/2，但是使用1個攝像元件也能夠同時得到具有視差的右眼用圖像和左眼用圖像。但是，在該技術(shù)中，與專利文獻1的技術(shù)同樣地，由于在入射光透過偏光板以及偏光濾光器時光量減少，所以攝像元件的受光量大量減少。對于攝像元件的受光量減少這樣的問題，作為另外的途徑方法，在專利文獻3中公開有機械地對具有視差的多個圖像的攝像和通常圖像的攝像進行切換的方法。圖12是示意表示該方法中的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖12所示的攝像裝置具有2個偏光透過部20、 21，并且包括僅通過這些透過部后就使來自光學(xué)透鏡3的入射光透過的光通過部19 ；將對來自偏光透過部20、21的光進行分離的特定成分透過濾光器23以及彩色濾光器M組成1 組后得到的受光部光學(xué)濾光器盤(filter tray) 22 ；從光路上取下光通過部19以及特定成分透過濾光器23后將彩色濾光器M插入光路中、或者進行這個動作的逆動作的濾光器驅(qū)動部25。根據(jù)該技術(shù)，使濾光器驅(qū)動部25工作，在具有視差的2個圖像的攝像中使用光通過部19以及特定成分透過濾光器23，在通常的拍攝中，使用彩色濾光器M。在具有視差的2 個圖像的拍攝中，基本上，與專利文獻2所示的技術(shù)相同，光利用率大大降低。另一方面，在通常的彩色圖像的拍攝中，從光路中取下光通過部19，此外，取代特定成分透過濾光器23， 而插入彩色濾光器對，能夠得到光利用率高的彩色圖像。專利文獻1 JP特開昭62491292號公報專利文獻2 JP特開昭62-217790號公報專利文獻3 JP特開2001-016611號公報在現(xiàn)有技術(shù)中，通過使用偏光板(偏光透過部)以及偏光濾光器，能夠由單眼照相機對具有視差的2個圖像進行攝像。在這些技術(shù)中，偏光板以及偏光濾光器都由具有0°、 90°的透過軸的2種偏光器構(gòu)成。由此，雖然能夠由單眼照相機對具有視差的2個圖像進行攝像，但是存在光利用率低且攝像靈敏度降低這樣的課題。此外，為了得到在靈敏度方面沒有問題的彩色圖像，需要在上面所示的受光部中設(shè)置光學(xué)濾光器盤和濾光器驅(qū)動部。進一步地，如果即使假設(shè)設(shè)置了它們，在具有視差的圖像的拍攝時和彩色圖像的拍攝時被攝體的狀態(tài)也不同，則視差圖像和彩色圖像不是相同狀態(tài)的圖像。也就是說，存在不能同時得到兩種圖像的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題，提供一種不在攝像系統(tǒng)中設(shè)置機械驅(qū)動部就能得到具有視差的多個圖像的攝像技術(shù)。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，能夠同時得到具有視差的多個圖像和靈敏度方面沒有問題的圖像。本發(fā)明的三維攝像裝置包括光透過部，其具有偏光區(qū)域和非偏光區(qū)域，其中，該偏光區(qū)域使在特定方向上發(fā)生了偏振的光透過，該非偏光區(qū)域與偏振方向無關(guān)地使光透過；固體攝像元件，其按照接受透過上述光透過部的光的方式來配置，并且具有像素陣列、 以及濾光器陣列，該像素陣列被分割成多個像素塊，該多個像素塊的每個包括第一像素以及第二像素，該濾光器陣列包括與上述第一像素相對地配置的偏光濾光器，上述偏光濾光器使透過上述偏光區(qū)域的光的至少一部分入射至上述第一像素；成像部，其在上述固體攝像元件的攝像面上形成像；以及圖像生成部，其基于從上述第一像素輸出的第一像素信號、 以及從上述第二像素輸出的第二像素信號，生成由入射至上述偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像以及由入射至上述非偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像。在某實施方式中，上述偏光區(qū)域的透過軸的方向與上述偏光濾光器的透過軸的方
向一致。在某實施方式中，在將上述偏光區(qū)域設(shè)為第一偏光區(qū)域，將上述偏光濾光器設(shè)為第一偏光濾光器時，上述光透過部具有第二偏光區(qū)域，該第二偏光區(qū)域具有與上述第一偏光區(qū)域的透過軸正交的透過軸，各像素塊包括第三像素，上述濾光器陣列具有與上述第三像素相對地配置的第二偏光濾光器，該第二偏光濾光器具有與上述第一偏光濾光器的透過軸不同的方向的透過軸，上述圖像生成部使用上述第一像素信號、上述第二像素信號、以及從上述第三像素輸出的第三像素信號，生成由入射至上述偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像以及由入射至上述非偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像。在某實施方式中，上述第一偏光區(qū)域以及上述第二偏光區(qū)域相對于上述光透過部的中心而對稱地配置。在某實施方式中，上述第二像素與上述第一像素以及上述第三像素相鄰配置。在某實施方式中，上述第一偏光區(qū)域以及上述第二偏光區(qū)域按照相互隔開的方式來配置。在某實施方式中，上述圖像生成部通過對由入射至上述第一偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像信號、以及由入射至上述第二偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像信號加上由入射至上述非偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像信號，來生成與上述第一偏光區(qū)域相對應(yīng)的圖像信號以及與上述第二偏光區(qū)域相對應(yīng)的圖像信號。在某實施方式中，各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使青色波長段的光透過的青色濾光器，與第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相對地配置使黃色波長段的光透過的黃色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置透明部件，與第 2行第2列的像素以及第4行第2列的像素分別相對地配置上述第一偏光濾光器以及上述第二偏光濾光器。在某實施方式中，各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使青色波長段的光透過的青色濾光器，與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相對地配置使黃色波長段的光透過的黃色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置透明部件，相對于第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素，分別配置上述第一偏光濾光器以及上述第二偏光濾光器。在某實施方式中，各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使紅色波長段的光透過的紅色濾光器，與第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相對地配置使藍色波長段的光透過的藍色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，與第2行第2列的像素相對地配置上述第一偏光濾光器以及使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，與第4行第2列的像素相對地配置上述第二偏光濾光器以及使綠色波長段的光透過的綠色濾光器。在某實施方式中，各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使紅色波長段的光透過的紅色濾光器，與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相對地配置使藍色波長段的光透過的藍色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，與第2行第1列的像素相對地配置上述第一偏光濾光器以及使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，與第4行第1列的像素相對地配置上述第二偏光濾光器以及使綠色波長段的光透過的綠色濾光器。在某實施方式中，各像素塊都包括排列成4行2列的8個像素，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， 與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使紅色波長段的光透過的紅色濾光器，與第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相對地配置使藍色波長段的光透過的藍色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置透明部件，與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素分別相對地配置上述第一偏光濾光器以及上述第二偏光濾光器。在某實施方式中，各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列以及第3行第1列的像素相對地配置使紅色波長段的光透過的紅色濾光器， 與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相對地配置使藍色波長段的光透過的藍色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置透明部件，與第2行第 1列的像素以及第4行第1列的像素分別相對地配置上述第一偏光濾光器以及上述第二偏光濾光器。在某實施方式中，上述圖像生成部通過使用從上述8個像素輸出的像素信號的運算，生成由入射至上述第一偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像、由入射至上述第二偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像、以及彩色圖像。
在某實施方式中，各像素塊還包括第四像素，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，與上述第二像素相對地配置使第一波長段的光透過的第一濾色器，與上述第四像素相對地配置使第二波長段的光透過的第二濾色器。在某實施方式中，上述第一波長段相當(dāng)于紅色波長段，上述第二波長段相當(dāng)于藍色波長段。根據(jù)本發(fā)明的三維攝像裝置，包括光透過部，其具有偏光區(qū)域以及非偏光區(qū)域； 以及攝像元件，其具有配置了偏光濾光器的第一像素組、以及未配置偏光濾光器的第二像素組。由此，通過使用了第一像素組的信號和第二像素組的信號的運算處理，能夠生成由入射至偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像和由入射至非偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像。也就是說，能夠得到具有視差的多個圖像。此外，由于能夠生成透過非偏光區(qū)域的圖像，所以也能夠得到靈敏度不降低的圖像。這樣，根據(jù)本發(fā)明的三維攝像裝置，具有不設(shè)置機械驅(qū)動部，僅通過信號運算就能夠同時得到具有視差的多個圖像和在靈敏度方面沒有問題的圖像。


圖1是本發(fā)明的實施方式中的攝像裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示本發(fā)明實施方式1中的透光板、透鏡、以及攝像元件的配置關(guān)系的示意圖。圖3是本發(fā)明的實施方式1中的透光板的正面圖。圖4是本發(fā)明的實施方式1中的固體攝像元件的攝像面中的基本顏色構(gòu)成的圖。圖5是本發(fā)明的實施方式2中的固體攝像元件的攝像部的基本顏色構(gòu)成圖。圖6是本發(fā)明的實施方式2中的透光板的正面圖。圖7是本發(fā)明的實施方式2中的D值和偏光角(angle of polarization)之間的關(guān)系圖。圖8是本發(fā)明的實施方式2中的E值和偏光角之間的關(guān)系圖。圖9是本發(fā)明的實施方式3中的固體攝像元件的攝像部的基本顏色構(gòu)成圖。圖10是專利文獻1中的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖11是專利文獻2中的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。圖12是專利文獻3中的攝像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。符號說明1固體攝像元件
Ia攝像面
2透光板
3光學(xué)透鏡
4紅外截止濾光器
5信號產(chǎn)生以及圖像信號接收部
6元件驅(qū)動部
7圖像信號生成部
8圖像接口部
9攝像裝置
9
10像素
110度偏光的偏光板
1290度偏光的偏光板
13反射鏡
14半反射鏡(half mirror)
15圓形的偏光濾光器
16使偏光濾光器旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置
17,18偏光濾光器
19光通過部
20,21偏光透過部
22受光部光學(xué)濾光器盤
23特定成分透過濾光器
24彩色濾光器
25濾光器驅(qū)動部
30存儲器
100攝像部
110濾光器陣列
200信號處理部
具體實施例方式以下，針對實施方式，參照

本發(fā)明。對所有附圖公共的要素附加相同的符號。另外，在本說明書中，有時將表示圖像的信號或信息簡單稱為“圖像”。此外，有時將具有視差的多個圖像稱為“多視點圖像”(multi-viewpoint images)。(實施方式1)首先，說明本發(fā)明的第一實施方式。圖1是表示本實施方式中的三維攝像裝置的整體結(jié)構(gòu)的框圖。本實施方式的攝像裝置是數(shù)字式的電子照相機，包括攝像部100、和信號處理部200。信號處理部200基于來自攝像部100的信號，生成表示圖像的信號(圖像信號)。攝像部100包括攝像元件(圖像傳感器)1，其具備排列在攝像面上的多個光感測單元(像素)；透光板2，其具有偏光區(qū)域以及非偏關(guān)區(qū)域，該偏光區(qū)域使在特定方向上發(fā)生了偏振的光透過，該非偏光區(qū)域不論偏振方向如何都使光透過；光學(xué)透鏡3，其用于在攝像元件1的攝像面上形成像；以及紅外截止濾光器4。攝像部100還包括信號產(chǎn)生/接收部5，其產(chǎn)生用于驅(qū)動攝像元件1的基本信號，并且接收來自攝像元件1的輸出信號，并向信號處理部200送出；以及元件驅(qū)動部6，其基于由信號產(chǎn)生/接收部5產(chǎn)生的基本信號來驅(qū)動攝像元件1。攝像元件1典型地是CCD或者CMOS傳感器，由公知的半導(dǎo)體制造技術(shù)制造。信號產(chǎn)生/接收部5以及元件驅(qū)動部30例如由CXD驅(qū)動器等LSI構(gòu)成。信號處理部200包括圖像信號生成部7，其對從攝像部100輸出的信號進行處理并生成圖像信號；存儲器30，其用于保存在圖像信號的生成中所使用的各種數(shù)據(jù)；以及接口(IF)部8，其將生成的圖像信號送出至外部。圖像信號生成部7適于由公知的數(shù)字信號處理處理器(DSP)等硬件、和執(zhí)行包括圖像信號生成處理在內(nèi)的圖像處理的軟件的組合來實現(xiàn)。存儲器30由DRAM等構(gòu)成。存儲器30記錄從攝像部100得到的信號，并且暫時記錄由圖像信號生成部7生成的圖像數(shù)據(jù)、和壓縮后的圖像數(shù)據(jù)。這些圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由接口部8 被送出至未圖示的記錄介質(zhì)和顯示部等。另外，本實施方式的攝像裝置包括電子快門、取景器(viewfinder)、電源(電池)、 閃光燈等公知的構(gòu)成要素，但是這些說明對本發(fā)明的理解來說并不是特別必需的，所以省略說明。下面，參照圖2 4，更詳細地說明攝像部100的結(jié)構(gòu)。圖2是示意表示攝像部100中的透光板2、光學(xué)透鏡3、以及攝像元件1的配置關(guān)系的圖。另外，在圖2中，省略除透光板2、光學(xué)透鏡3、以及攝像元件1以外的構(gòu)成要素。透光板2具有偏光區(qū)域A以及非偏光區(qū)域(透明區(qū)域)C，使入射光透過。光學(xué)透鏡3是公知的透鏡，對透過透光板2的光進行聚光，在攝像元件1的攝像面Ia上成像。另外，在以下的說明中，設(shè)從偏光區(qū)域A的中心朝向非偏光區(qū)域C的中心的方向為χ方向，在與攝像面Ia 平行的平面中，設(shè)與χ方向垂直的方向為1方向。圖3是本實施方式中的透光板2的正面圖。透光板2的形狀與光學(xué)透鏡3相同， 都是圓形，但是也可以為其他形狀。在圖2中，透光板2的左側(cè)的一半是在χ方向上(水平方向)具有透過軸的偏光區(qū)域A。透光板2的右側(cè)的一半是不論偏振方向如何都使入射光透過的透明區(qū)域C。偏光區(qū)域A由公知的偏光板等形成。透明區(qū)域C可以由任何以高透過率使光透過的部件形成。在本實施方式中，透光板2作為本發(fā)明的光透過部發(fā)揮作用。另外，圖3中示出的透光板2被描述為僅由偏光區(qū)域A以及透明區(qū)域C形成，但是也可以是一部分由遮光性部件形成。在圖2中示出的攝像元件1的攝像面Ia中，形成包括排列成二維形狀的多個光感測單元(像素)在內(nèi)的光感測單元陣列(像素陣列)。此外，與像素陣列相對地在光入射的一側(cè)形成包括多個偏光濾光器以及彩色濾光器在內(nèi)的濾光器陣列。各像素典型地包括光電二極管，通過光電轉(zhuǎn)換輸出與各自接受到的光的量(受光量)相應(yīng)的電信號(稱為“光電轉(zhuǎn)換信號”、或者“像素信號”。)。在本實施方式中，以相鄰的4個像素的組作為1個像素塊， 與各像素塊的4個像素相對應(yīng)地配置2個濾色器、1個透明部件、1個偏光濾光器。圖4是示意表示在攝像面Ia上形成的濾光器陣列110的一部分的圖。濾光器陣列110按照使透過偏光區(qū)域A的光的至少一部分以及透過透明區(qū)域C的光的至少一部分入射至各像素的方式來構(gòu)成。在各像素塊中，與第1行第1列的像素相對地配置使青色波長段(藍色以及綠色波長段)的光透過的濾色器(青色要素Cy)。與第2行第1列的像素相對地配置使黃色波長段(綠色以及紅色波長段)的光透過的濾色器(黃色要素如)。與第 2行第1列的像素相對地配置不論波長以及偏振方向如何都使可視光透過的透明部件(透明要素W)。與第2行第2列的像素相對地配置具有χ方向的透過軸的偏光濾光器(偏光要素Wh)。另外，透明要素W可以由空氣代用。Cy、W、Ye、Wh的配置不限于圖4所示的配置， 可以相互調(diào)換為任何方式。此外，可以取代圖4中示出的正方格子形狀的像素排列，采用相對χ方向以及y方向傾斜排列的斜交型的像素排列。在以下的說明中，將青色要素、黃色要素、透明要素、偏光要素總稱為“顏色要素”。通過以上結(jié)構(gòu)，在拍攝時入射至攝像裝置的光通過透光板2、光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器4、濾光器陣列110后入射至像素。各像素接受透過透光板2的偏光區(qū)域A的光以及透過透明區(qū)域C的光，輸出與接受到的光的量相應(yīng)的像素信號。由各像素輸出的像素信號通過信號產(chǎn)生/接收部5后被送出至信號處理部200。信號處理部200中的圖像信號生成部7基于從攝像部100送出的信號來生成多視點圖像。以下，說明從各像素輸出的像素信號。首先，說明透過W要素或Wh要素后由相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換的光所產(chǎn)生的圖像信號。這里，設(shè)透光板2的偏光區(qū)域A的偏光特性和Wh要素的偏光特性相同。在假設(shè)透光板2的偏光區(qū)域A的光透過率為100%的情況下， 設(shè)與透過該區(qū)域并通過光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫繛锳s，設(shè)與透過透光板2的透明區(qū)域C并通過光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫繛镃s。實際上，由于透光板2的偏光區(qū)域A透過率不是100%，所以設(shè)其透過率為Tl，并且設(shè)將2片透過軸的方向相同的偏光板重疊的情況下的光透過率為 T1XT2。設(shè)透光板2的透明區(qū)域C的光透過率為100%。將與透過W要素后由其相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸?Sw。將與透過透光板2的偏光區(qū)域A并進一步通過光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸門lXAs。將與透過透光板2的透明區(qū)域C并進一步通過光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫繛镃s，所以信號量 Sw由以下的式1表示。Sw = TlXAs+Cs (式 1)將與透過Wh要素后由其相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸?Swh。將透過透光板2的偏光區(qū)域A并進一步通過光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的信號量表示為T1XT2XAS。將透過透光板2的透明區(qū)域C并進一步通過光學(xué)透鏡、 紅外截止濾光器后被光電轉(zhuǎn)換的信號量為TlXCs，所以信號量Swh由以下的式2表示。Swh = TlXT2XAs+TlXCs (式 2)根據(jù)上述式1和式2，能夠計算表示透過透光板2的偏光區(qū)域A后被光電轉(zhuǎn)換的光的量的圖像信號As、和透過透光板2的透明區(qū)域C后被光電轉(zhuǎn)換的光的量的圖像信號Cs。 As以及Cs分別由以下的式3以及式4表示。As = (Sw-Swh/Tl) / (T1-T2)......(式 3)Cs = (Swh-T2 X Sw) / (T1-T2)......(式 4)圖像信號生成部7通過按每個像素塊來執(zhí)行以上運算，從而按每個像素塊來計算 As以及Cs。這樣生成的As的集合將形成入射至偏光區(qū)域A的光產(chǎn)生的圖像，Cs的集合將形成入射至透明區(qū)域C的光產(chǎn)生的圖像。這樣，在本發(fā)明中，能夠采用簡單的像素間運算來作成具有視差的2個圖像。另一方面，關(guān)于彩色圖像，使用表示透過青色要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量的信號量、表示透過黃色要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量的信號量Sye、以及表示透過W要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量的信號量Sw，按照以下方式來生成。首先，紅色的顏色信息Sr由 (Sw-Scy)的運算得到。藍色的顏色信息Sb由(Sw-Sye)的運算得到。進一步地，通過 (Sw-Sr-Sb)的運算，得到綠色的顏色信息。通過以上運算，能夠簡單作成RGB的彩色圖像。 其結(jié)果，本實施方式中的光量的降低，僅僅抑制透光板2的偏光區(qū)域A中的損失部分，如果設(shè)該部分的光量降低為50%，則配合透過透明區(qū)域C的光的量，就得到確保了入射光的
1275%的光量的彩色圖像。以上，根據(jù)本實施方式的攝像裝置，設(shè)2行2列為像素的基本結(jié)構(gòu)，與4個像素相對應(yīng)來配置2個濾色器、偏光濾光器、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列配置黃色要素(如)，在第2行第2列配置僅使在χ方向發(fā)生了偏振的光透過的偏光要素(Wh)。此外，透光板2的圖3中示出的左半部分僅使在χ方向上發(fā)生了偏振的光透過，右半部分不論偏振方向如何都使入射光通過。根據(jù)與透明要素W相對的像素的像素信號和與偏光要素Wh相對的像素的像素信號之間的運算，能夠作成具有視差的2個圖像。進一步地，通過使用了與青色要素Cy相對的像素的像素信號、與黃色要素如相對的像素的像素信號、與透明要素W相對的像素的像素信號的運算，能夠作成將光量的降低抑制為入射光量的大約25%的彩色圖像。也就是說，根據(jù)本實施方式，不需要現(xiàn)有技術(shù)中采用的機械驅(qū)動部，就能夠得到僅利用圖像信號間的運算就能同時得到多視點圖像和大幅抑制光利用率降低的彩色圖像這樣的效果。另外，在本實施方式中，雖然構(gòu)成為使透光板2的偏光區(qū)域A和透明區(qū)域C為相等的面積，但是增大透明區(qū)域C的比例也能夠進一步提高彩色圖像的光利用率。但是，其該情況下，存在視差的精度降低的可能性。由于彩色圖像的光利用率和視差精度之間存在平衡 (trade-off)關(guān)系，所以將透明區(qū)域C的比例設(shè)定為什么程度是設(shè)計事項。此外，在本實施方式中，如圖4所示，雖然使用青色要素、黃色要素、透明要素、偏光要素，但是由于如果使用透過波長段不同的3種顏色要素，則能夠得到彩色圖像，所以不限于這樣的顏色構(gòu)成。此外，不限定于圖4中示出的顏色配置。例如，可以取代青色要素以及黃色要素，使用可使藍色波長段的光透過的藍色濾光器(藍色要素B)以及使紅色波長段的光透過的紅色濾光器 (紅色要素R)。此外，也可以與配置了偏光要素Wh的像素相對地進一步配置濾色器。例如，可以在透過偏光要素Wh的光的光路上配置使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，取代透明要素W而配置綠色濾光器。這樣，在4個顏色要素中，優(yōu)選相同顏色的2要素是透明要素或者接近人類的視覺靈敏度特性的綠色要素。此外，如果對應(yīng)4像素來配置4個顏色要素，則這些配置是任意的。本實施方式的透光板2，如圖3所示，由通過中心的線而分割，左側(cè)是偏光區(qū)域A， 右側(cè)是透明區(qū)域C，這些區(qū)域不必相互相接。例如，偏光區(qū)域A和透明區(qū)域C可以夾持遮光性部件而相隔離地配置。此外，在本實施方式中，透光板2的偏光區(qū)域A和攝像元件1的偏光要素Wh具有相同方向的透過軸，但是這些透過軸方向也可以不同。在透光板2的偏光區(qū)域A的透過軸的方向和攝像元件1的偏光要素Wh的透過軸的方向以某角度相交叉的情況下，按照該角度對式2 4進行變形即可。關(guān)于攝像部100的結(jié)構(gòu)，圖2中示出的各構(gòu)成要素的配置關(guān)系是一個例子，本發(fā)明不限于這樣的配置關(guān)系。例如，如果能夠在攝像面Ia上形成像，則光學(xué)透鏡3也可以配置得比透光板2更遠離攝像元件1。此外，也可以配置多個透鏡，并在它們之間配置透光板2。 此外，透鏡3和透光板2為獨立的構(gòu)成要素并不是必需的，兩者可以一體化。進一步地，透光板2和攝像元件1的攝像面并不必平行配置。例如，通過在兩者之間配置反射鏡和棱鏡等反射光的光學(xué)元件52，可以構(gòu)成為透光板2和攝像元件1的攝像面位于相互交叉的平面上。
(實施方式2)下面，說明本發(fā)明的第二實施方式。本實施方式的攝像裝置除了透光板2以及攝像元件1的構(gòu)造、以及圖像信號生成部7的處理，與實施方式1的攝像裝置相同。由此，僅說明與實施方式1不同的方面，重復(fù)事項省略。圖5是表示本實施方式中的固體攝像元件1的攝像面中的基本顏色構(gòu)成的圖。在本實施方式中，以4行2列作為像素的基本構(gòu)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列中是黃色要素( ),在第2行第2列中是透過軸的方向相對χ方向成θ角度的偏光要素(Wh)，在第4行第2列中是透過軸的方向相對y方向成θ角度的偏光要素(Wv)。固體攝像元件1的各像素與上述顏色要素一一對應(yīng)，與各顏色要素相對地配置。此外，圖6是本實施方式中的透光板加的正面圖。透光板加的形狀是圓形，具有與光學(xué)透鏡3相同的有效直徑。透光板加在圖6中的左側(cè)具有僅使入射光的χ方向的偏光成分透過的長方形的偏光區(qū)域A(以下，稱為“偏光左部”)，在右側(cè)具有相同大小的僅使入射光的y方向的偏光成分透過的偏光區(qū)域B(以下，稱為“偏光右部”)。在透光板加中， 偏光區(qū)域A、B以外的區(qū)域由透光性部件形成，是不論偏振方向如何都使入射光透過的透明區(qū)域C。這樣，本實施方式中的透光板加具有相對中心對稱配置的2個偏光區(qū)域A、B。通過這樣的構(gòu)成，能夠得到分別入射至偏光區(qū)域A、B的光產(chǎn)生的多視點圖像。另外，偏光左部和偏光右部的形狀不必是長方形。在以上構(gòu)成中，首先說明表示透過W要素、Wh要素、或Wv要素后由與它們分別相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換的光的量的信號。其中，作為條件，設(shè)透光板加的偏光區(qū)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過軸的方向外都相同。此外，在假設(shè)透光板加的偏光左部的光透過率為100%時，設(shè)與透過該區(qū)域并通過光學(xué)透鏡2、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫繛锳s。同樣地，在假設(shè)透光板加的偏光右部的光透過率為100%時，設(shè)與透過該區(qū)域并通過光學(xué)透鏡2、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫繛锽s。此外，設(shè)與透過透光板加的透明區(qū)域C并通過光學(xué)透鏡 2、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫繛镃s。實際上，由于透光板加的偏光區(qū)域A不是透過率為100 %，所以設(shè)其透過率為Tl。此外，設(shè)重疊偏振方向相同的2片偏光板的情況下的光透過率為T1XT2。如果將與透過W要素后由其相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸镾w，則與透過透光板加的偏光區(qū)域A并進一步通過光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸門lX (As+Bs)。由于與透過透光板加的透明區(qū)域 C并進一步通過光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫繛镃s， 所以信號量Sw由以下式5來表示。Sw = TlX (As+Bs) +Cs......(式 5)如果將與透過Wh要素后由其相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸镾wh，則與透過透光板加的偏光左部并進一步通過光學(xué)透鏡3、紅外截止濾光器4后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸門1XT2XASC0S θ。與透過透光板加的偏光右部并進一步通過光學(xué)透鏡、紅外截止濾光器后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸?TlXT2XBssine。由于與透過透光板加的透明區(qū)域C并進一步通過光學(xué)透鏡、紅外截止
14濾光器后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫繛門lXCs，所以信號量Swh由以下式6來表示。Swh = TlX (T2XAscos θ +Τ2XBssin θ +Cs)......(式 6)如果將與透過Wv要素后由其相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸镾wv，則與透過透光板加的偏光左部并進一步通過光學(xué)透鏡、紅外截止濾光器后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫勘硎緸門lXT2XASSin θ。透過透光板加的偏光右部并進一步通過光學(xué)透鏡、紅外截止濾光器后被光電轉(zhuǎn)換的信號量表示為T1XT2XBSC0S θ。由于透過透光板加的透明區(qū)域C并進一步通過光學(xué)透鏡、紅外截止濾光器后被光電轉(zhuǎn)換的信號量為TlXCs，所以信號量Swv由以下式7來表示。Swv = TlX (T2XAssin θ +Τ2XBscos θ +Cs)......(式 7)由上述式5、式6、以及式7，能夠計算與透過透光板加的偏光左部后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)膱D像信號As、與透過透光板加的偏光右部后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)膱D像信號Bs、以及透過透光板加的透明區(qū)域C后被光電轉(zhuǎn)換的圖像信號Cs。As、Bs、Cs分別由以下的式8 式10來表示。其中，k、D、E分別由式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)這樣，在本實施方式中，通過簡單的像素信號間的運算，能夠生成表示多視點圖像的信號As、Bs、以及光利用率高的圖像Cs。雖然圖像Cs不是表示視差的圖像，但是也能夠有與多視點圖像As、Bs類似的部分。由此，關(guān)于類似的部分，通過在多視點圖像As、Bs上添加圖像Cs，就能夠提高多視點圖像As、Bs的光利用率。這里，關(guān)于式8 式10，由于這些式子用分?jǐn)?shù)來表示，所以認為分母越大則計算誤差越小。因此，設(shè)想塑料制的偏光薄膜，設(shè)Tl =0.45，12 = 0.9，在圖7、8中示出使θ變化至0 45度情況下對上述D和E進行計算的結(jié)果。根據(jù)這些結(jié)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度時為0，所以優(yōu)選使D值優(yōu)先，使θ =20度為設(shè)計值之一。另一方面，關(guān)于彩色圖像，與實施方式1的情況相同，使用表示透過青色要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量的信號量、表示透過黃色要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量的信號量Sye、 和表示透過W要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量的信號量Sw，能夠按照以下方式生成。紅色的顏色信息Sr通過(Sw-Scy)的運算得到。藍色的顏色信息Sb通過(Sw-Sye)的運算得到。進一步地，通過(Sw-Sr-Sb)的運算得到綠色的顏色信息。通過以上運算，能夠簡單生成RGB 的彩色圖像。其結(jié)果，本實施方式中的光量的降低，如果抑制成僅在透光板2的偏光區(qū)域A 中出現(xiàn)的損失部分，配合透過透明區(qū)域C的光的量，則就得到大幅抑制了入射光的光量降低的彩色圖像。如以上，根據(jù)本實施方式的攝像裝置，設(shè)4行2列為像素的基本結(jié)構(gòu)，與8個像素相對應(yīng)來使用2個Cy要素、2個知要素、2個透明要素、2個偏光要素。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列配置黃色要素( )，在第2行第2列配置透過軸的方向相對χ方向成θ角度的偏光要素(Wh)，在第4行第2列配置透過軸的方向相對y方向成 θ角度的偏光要素(Wv)。此外，透光板加在圖6中的左側(cè)具有透過軸的方向與χ方向一致的偏光左部，在右側(cè)具有相同大小且透過軸的方向與y方向一致的偏光右部。通過這樣的構(gòu)成，根據(jù)與透明要素W相對的像素的信號、與透明要素Wh相對的像素的信號、以及與透明要素Wv相對的像素的信號間的運算，能夠作成多視點圖像。進一步地，根據(jù)與青色要素 Cy相對的像素的信號、與黃色要素知相對的像素的信號、以及與透明要素W相對的像素的信號間的運算，能夠作成大幅抑制了靈敏度降低的彩色圖像。也就是說，與實施方式1同樣地，根據(jù)本實施方式，不需要現(xiàn)有技術(shù)中采用的機械工作部分，就能夠得到僅利用圖像信號間的運算就能同時得到多視點圖像和大幅抑制光利用率降低的彩色圖像這樣的效果。另外，在本實施方式中，雖然設(shè)透光板加的偏光左部以及偏光右部的形狀為長方形，但是并不限于此。進一步地，雖然將偏光要素Wh的透過軸的方向相對χ方向確定為角度 θ，將Wv的透過軸的方向相對y方向確定為角度θ，但是不限于此，分別采用各自的角度是沒有問題的。此外，在本實施方式中，如圖6所示，雖然使用青色要素、黃色要素、透明要素、 偏光要素，但是由于只要使用透過波長段不同的3種顏色要素，則能夠得到彩色圖像，所以不限于這些要素。此外，不限定于圖6中示出的顏色配置。例如，可以取代青色要素以及黃色要素，使用使藍色波長段的光透過的藍色濾光器(藍色要素B)以及使紅色波長段的光透過的紅色濾光器(紅色要素R)。此外，也可以與配置了偏光要素Wh、Wv的像素相對地進一步配置濾色器。例如，可以在透過偏光要素Wh、Wv的光的光路上配置使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，取代透明要素W而配置綠色濾光器。這樣，在4個顏色要素中，優(yōu)選相同顏色的2要素是透明要素或者接近人類的視覺靈敏度特性的綠色要素。作為本實施方式的變形例，例如可以是以下這樣的構(gòu)成。⑴更換圖5中示出的構(gòu)成的至少1行的2要素的構(gòu)成，(2)將圖5中示出的Cy要素更換為紅色以及藍色要素中的一者，并將如要素更換為紅色以及藍色要素中的另一者的構(gòu)成，(3)更換上述O)的構(gòu)成的至少1行的2要素的構(gòu)成，(4)將圖5中示出的Cy濾光器更換為紅色以及藍色要素中的一者，并將如要素更換為紅色以及藍色要素中的另一者，將W要素更換為綠色要素，除了 Wh 以及Wv要素外進一步配置綠色要素的構(gòu)成，(5)更換上述的構(gòu)成的至少1行的2要素的構(gòu)成。在這些任意的變形例中，通過同樣的信號運算，能夠得到多視點圖像以及光利用率高的彩色圖像。(實施方式3)下面，說明本發(fā)明的第三實施方式。圖9是表示本實施方式中的固體攝像元件1的攝像面中的基本顏色構(gòu)成的圖。設(shè)2行2列為基本結(jié)構(gòu)，在第1行第1列是青色要素(Cy)， 在第1行第2列是透過軸的方向相對χ方向成θ角度的偏光要素(Wh)，在第2行第1列是黃色要素( ),在第2行第2列是透過軸的方向相對y方向成θ角度的偏光要素(Wv)。 固體攝像元件1的各像素與上述顏色要素一一對應(yīng)，位于各顏色要素的正下方。此外，在本實施方式中，由于透光板加與實施方式2相同，所以省略說明。以下，以與實施方式2不同的方面為中心進行說明。在本實施方式的構(gòu)成中，由于未設(shè)置W要素，所以不能進行實施方式2中示出的計算。但是，在對接近非彩色的被攝體進行攝像的情況下，由于Cy+Ye = W+G，所以如果設(shè)RGB的受光信號比率為Kr、Kg、Kb，則通過W要素后得到的信號被認為是通過Cy要素和如要素后得到的信號的合計的(Kr+Kg+Kb)/(Kr+2Kg+Kb)倍。因此，通過進行這樣的運算，如果設(shè)該結(jié)果是表示由與W要素相對的像素進行光電轉(zhuǎn)換的光的量的信號，則之后的處理能夠采用與實施方式2中的處理相同的處理來作成多視點圖像。另一方面，關(guān)于彩色圖像，能夠使用與透過青色要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫俊⑴c透過黃色要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫縎ye、與透過Wh要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫縎wh、以及與透過Ww要素后被光電轉(zhuǎn)換的光的量相當(dāng)?shù)男盘柫縎wv，按照以下方式來生成。首先，對Swh和Swv相加，設(shè)其為W要素的信號量Sw。這樣，紅色的顏色信息Sr由(Sw-Scy)的運算得到。藍色的顏色信息Sb由(Sw-Sye)的運算得到。進一步地，通過(Sw-Sr-Sb)的運算，得到綠色的顏色信息。其結(jié)果，光量降低僅在透光板加的偏光區(qū)域A中得到抑制，如果配合透明區(qū)域C的光量，就得到大幅抑制了入射光的光量降低的彩色圖像。如以上，根據(jù)本實施方式，設(shè)2行2列為像素的基本結(jié)構(gòu)，與4個像素相對應(yīng)來使用Cy要素、Ye要素、2個偏光要素。在第1行第1列配置青色要素(Cy)，在第1行第2列配置透過軸的方向相對χ方向成θ角度的偏光要素(Wh)，在第2行第1列配置黃色要素 ( ),在第2行第2列配置透過軸的方向相對y方向成θ角度的偏光要素(Wv)。此外，透光板加在圖6中的左側(cè)具有透過軸的方向與χ方向一致的偏光左部，在右側(cè)具有相同大小且透過軸的方向與y方向一致的偏光右部。通過這樣的構(gòu)成，根據(jù)使用了與青色要素Cy相對的像素的信號、與黃色要素知相對的像素的信號、與偏光要素Wh相對的像素的信號、以及與偏光要素Wv相對的像素的信號的運算，能夠作成大幅抑制了多視點圖像和靈敏度降低的彩色圖像。也就是說，與實施方式1、2同樣地，不需要現(xiàn)有技術(shù)中采用的機械性工作部分，就能夠得到僅利用圖像信號間的運算就能同時得到多視點圖像和大幅抑制了靈敏度降低的彩色圖像這樣的效果。另外，在本實施方式中，不限于圖9所示的顏色配置，可以變更青色要素、黃色要素、偏光要素的位置。此外，也可以取代青色要素以及黃色要素，而配置紅色要素以及藍色要素。在以上的實施方式1 3中，攝像裝置構(gòu)成為獲取多視點圖像以及彩色圖像雙方， 但是也可以構(gòu)成為僅獲取多視點圖像。在以僅得到視差信息為目的而利用本發(fā)明的情況下，也可以沒有圖4、5、9中示出的Cy要素以及Xe要素。此外，攝像裝置可以通過在得到多視點圖像的基礎(chǔ)上，實施它們的差分處理，從而得到差分圖像。更進一步地，可以根據(jù)多視點圖像來求取表示各對應(yīng)點在圖像上的位置的偏差的大小的視差圖像(disparity map)。通過求出視差圖像，能夠得到表示被攝體的進深的信息。在實施方式1 3中，雖然根據(jù)由攝像得到的光電轉(zhuǎn)換信號通過信號運算來生成圖像，但是也可以使與攝像裝置獨立的其他裝置執(zhí)行基于信號運算的圖像的生成處理。在該情況下，攝像裝置可以不具備圖1中示出的圖像信號生成部7。例如，將通過具有實施方式1 3中的攝像部100的攝像裝置獲取到的信號讀入其他裝置，使該其他裝置執(zhí)行對各實施方式的信號運算處理進行規(guī)定的程序，就能夠得到相同的效果。本發(fā)明的三維攝像裝置在采用了固體攝像元件的所有照相機中是有效的。例如，可以利用于數(shù)字靜態(tài)照相機、數(shù)字錄像機等民用照相機、和工業(yè)用固體監(jiān)視照相機等。
權(quán)利要求
1.一種三維攝像裝置，包括光透過部，其具有偏光區(qū)域和非偏光區(qū)域，其中，該偏光區(qū)域使在特定方向上發(fā)生了偏振的光透過，該非偏光區(qū)域與偏振方向無關(guān)地使光透過；固體攝像元件，其按照接受透過上述光透過部的光的方式來配置，并且具有像素陣列、 以及濾光器陣列，該像素陣列被分割成多個像素塊，該多個像素塊的每個包括第一像素以及第二像素，該濾光器陣列包括與上述第一像素相對地配置的偏光濾光器，上述偏光濾光器使透過上述偏光區(qū)域的光的至少一部分入射至上述第一像素； 成像部，其在上述固體攝像元件的攝像面上形成像；以及圖像生成部，其基于從上述第一像素輸出的第一像素信號、以及從上述第二像素輸出的第二像素信號，生成由入射至上述偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像以及由入射至上述非偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維攝像裝置，其中，上述偏光區(qū)域的透過軸的方向與上述偏光濾光器的透過軸的方向一致。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三維攝像裝置，其中，在將上述偏光區(qū)域設(shè)為第一偏光區(qū)域，將上述偏光濾光器設(shè)為第一偏光濾光器時， 上述光透過部具有第二偏光區(qū)域，該第二偏光區(qū)域具有與上述第一偏光區(qū)域的透過軸正交的透過軸，各像素塊包括第三像素，上述濾光器陣列具有與上述第三像素相對地配置的第二偏光濾光器，該第二偏光濾光器具有與上述第一偏光濾光器的透過軸不同的方向的透過軸，上述圖像生成部使用上述第一像素信號、上述第二像素信號、以及從上述第三像素輸出的第三像素信號，生成由入射至上述偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像以及由入射至上述非偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維攝像裝置，其中，上述第一偏光區(qū)域以及上述第二偏光區(qū)域相對于上述光透過部的中心而對稱地配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的三維攝像裝置，其中，上述第二像素與上述第一像素以及上述第三像素相鄰配置。
6.根據(jù)權(quán)利要求3 5中任一項所述的三維攝像裝置，其中，上述第一偏光區(qū)域以及上述第二偏光區(qū)域按照相互隔開的方式來配置。
7.根據(jù)權(quán)利要求3 6中任一項所述的三維攝像裝置，其中，上述圖像生成部通過對由入射至上述第一偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像信號、以及由入射至上述第二偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像信號加上由入射至上述非偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像信號，來生成與上述第一偏光區(qū)域相對應(yīng)的圖像信號以及與上述第二偏光區(qū)域相對應(yīng)的圖像信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求3 7中任一項所述的三維攝像裝置，其中， 各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使青色波長段的光透過的青色濾光器，與第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相對地配置使黃色波長段的光透過的黃色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置透明部件， 與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素分別相對地配置上述第一偏光濾光器以及上述第二偏光濾光器。
9.根據(jù)權(quán)利要求3 7中任一項所述的三維攝像裝置，其中， 各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使青色波長段的光透過的青色濾光器，與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相對地配置使黃色波長段的光透過的黃色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置透明部件， 相對于第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素，分別配置上述第一偏光濾光器以及上述第二偏光濾光器。
10.根據(jù)權(quán)利要求3 7中任一項所述的三維攝像裝置，其中， 各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使紅色波長段的光透過的紅色濾光器，與第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相對地配置使藍色波長段的光透過的藍色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，與第2行第2列的像素相對地配置上述第一偏光濾光器以及使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，與第4行第2列的像素相對地配置上述第二偏光濾光器以及使綠色波長段的光透過的綠色濾光器。
11.根據(jù)權(quán)利要求3 7中任一項所述的三維攝像裝置，其中， 各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使紅色波長段的光透過的紅色濾光器，與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相對地配置使藍色波長段的光透過的藍色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，與第2行第1列的像素相對地配置上述第一偏光濾光器以及使綠色波長段的光透過的綠色濾光器，與第4行第1列的像素相對地配置上述第二偏光濾光器以及使綠色波長段的光透過的綠色濾光器。
12.根據(jù)權(quán)利要求3 7中任一項所述的三維攝像裝置，其中， 各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使紅色波長段的光透過的紅色濾光器，與第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素相對地配置使藍色波長段的光透過的藍色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置透明部件， 與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素分別相對地配置上述第一偏光濾光器以及上述第二偏光濾光器。
13.根據(jù)權(quán)利要求3 7中任一項所述的三維攝像裝置，其中， 各像素塊包括排列成4行2列的8個像素，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，與第1行第1列的像素以及第3行第1列的像素相對地配置使紅色波長段的光透過的紅色濾光器，與第2行第2列的像素以及第4行第2列的像素相對地配置使藍色波長段的光透過的藍色濾光器，與第1行第2列的像素以及第3行第2列的像素相對地配置透明部件， 與第2行第1列的像素以及第4行第1列的像素分別相對地配置上述第一偏光濾光器以及上述第二偏光濾光器。
14.根據(jù)權(quán)利要求8 13中任一項所述的三維攝像裝置，其中，上述圖像生成部通過使用從上述8個像素輸出的像素信號的運算，生成由入射至上述第一偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像、由入射至上述第二偏光區(qū)域的光產(chǎn)生的圖像、以及彩色圖像。
15.根據(jù)權(quán)利要求3 7中任一項所述的三維攝像裝置，其中， 各像素塊還包括第四像素，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， 與上述第二像素相對地配置使第一波長段的光透過的第一濾色器， 與上述第四像素相對地配置使第二波長段的光透過的第二濾色器。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的三維攝像裝置，其中，上述第一波長段相當(dāng)于紅色波長段，上述第二波長段相當(dāng)于藍色波長段。
全文摘要
提供一種不具有使攝像系統(tǒng)機械性工作的部分就能夠同時得到具有視差的多個圖像和在靈敏度方面沒有問題的圖像的攝像技術(shù)。三維攝像裝置包括光透過部(2)，其具有使在特定方向上發(fā)生了偏振的光透過的偏光區(qū)域(A)和與偏振方向無關(guān)地使光透過的非偏光區(qū)域(C)；固體攝像元件(1)，其按照接受透過了光透過部(2)的光的方式來配置；成像部(3)，其在固體攝像元件(1)的攝像面(1a)上形成像；以及圖像生成部，其基于從固體攝像元件(1)輸出的信號來生成圖像。固體攝像元件(1)具有包括偏光濾光器在內(nèi)的濾光器陣列。圖像生成部生成由入射至上述偏光區(qū)域(A)的光產(chǎn)生的圖像、和由入射至上述非偏光區(qū)域(C)的光產(chǎn)生的圖像。
文檔編號H04N13/02GK102342115SQ201080009869
公開日2012年2月1日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者三崎正之, 平本政夫, 瀧澤輝之, 鈴木正明 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社