[发明专利]具有微透镜阵列的摄像装置

说明书

本申请主张以在2011年3月25日所申请的日本专利申请特愿2011-068369为基础的优先权，并将该基础申请的全部内容引用于本申请。

技术领域

本发明涉及被称为全光相机的摄像装置。

背景技术

近年，开发了取入针对入射方向的方向分布(direction distribution)的信息的摄像装置，即称为“全光(plenoptic)相机”的摄像装置(日本特表2009-532993号公报)。

在全光相机的光学系统中，在现有的摄像透镜(以下，称为“主透镜”)和摄像元件之间，插入有纵横地连续重复配置了极小的透镜(以下，称为“微透镜”)的复眼状的透镜阵列(以下，称为微透镜阵列)。

构成微透镜阵列的各个微透镜将由主透镜聚光的光根据其到达的角度来分配到摄像元件内的多个像素。

即，由各个微透镜的每一个聚光于摄像元件的像(以下，称为“子图像”)成为多个集合体，并将由该多个子图像的集合体构成的图像的数据作为摄像图像的数据从摄像元件输出。

此外，以下，将这样的全光相机的摄像图像，即由多个子图像的集合体构成的图像称为“光场图像”。

光场图像通过不仅经由这样的现有的主透镜还经由微透镜阵列而入射的光生成。因此，光场图像不仅具有现有的摄像图像中也含有的2维的空间信息，还具有作为现有的摄像图像中未包含的信息的、表示从摄像元件来看是从哪一个方向到达的光线的2维的方向信息。

因此，在具有这样的2维方向信息的光场图像的摄像后，全光相机能使用该光场图像的数据来重构在摄像时以任意的距离与前方相隔的面的像。

换言之，全光相机即使在规定距离下不能对焦而拍摄了光场图像的情况下，也能通过使用该光场图像的数据，来在摄像后自由地制作出与该规定距离下对焦而拍摄的图像等效的图像(以下，称为“重构图像”)的数据。

具体而言，全光相机将以任意的距离相隔的面上的1点设定为关注点，计算来自该关注点的光经由主透镜以及微透镜阵列而分配到摄像元件内的哪一个像素。

在此，例如，若摄像元件的各像素与构成光场图像的各像素对应，则全光相机对构成光场图像的各像素中的、分配来自该关注点的光的一个以上的像素的像素值进行积分。该积分值成为重构图像中的、与关注点对应的像素的像素值。如此，将重构图像中的、与关注点对应的像素进行重构。

全光相机将构成重构图像的各像素(与从全光相机相隔任意距离的面上的各点对应的各像素)的每一个依次设定为关注点，并重复上述一系列处理，从而来重构重构图像的数据(重构图像的各像素的像素值的集合体)。

本发明的一种形态的摄像装置，在光学系统中具备主透镜、微透镜阵列、以及摄像元件，其中，在所述微透镜阵列中，按照微透镜的各自的边缘与其他的微透镜的边缘进行线接触的方式来规则地配置多个即s个微透镜。

附图说明

若将以下的详细的描述配合以下的附图来考虑，则能对本申请得到更深的理解。

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像装置的硬件的构成的图。

图2是表示光学系统的构成例的图。

图3是用于说明重构处理的流程图。

图4是表示现有的摄像装置的光学系统的构成的图。

图5是将在应用本发明的情况下所得到的重构图像与现有的重构图像进行比较的图。

图6是将本实施方式所涉及的摄像装置与现有的摄像装置在光学系统的构成上进行比较的图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明本发明的一实施方式。

图1是表示本发明的一实施方式所涉及的摄像装置1的硬件的构成的框图。

摄像装置1具备：CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)11、ROM(Read Only Memory：只读存储器)12、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)13、总线14、输入输出接口15、摄像部16、输入部17、输出部18、存储部19、通信部20、驱动器21。

CPU11依照ROM12中所记录的程序、或从存储部19加载到RAM13中的程序来执行各种处理。

在RAM13中还适当存储有在由CPU11执行各种处理方面所需的数据等。

CPU11、ROM12、以及RAM13经由总线14相互连接。在该总线14上还连接着输入输出接口15。将摄像部16、输入部17、输出部18、存储部19、通信部20以及驱动器21与输入输出接口15连接。