專利名稱：具有微透鏡陣列的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被稱為全光相機(jī)的攝像裝置。
背景技術(shù)：
近年，開(kāi)發(fā)了取入針對(duì)入射方向的方向分布(direction distribution)的信息的攝像裝置，即稱為“全光(plenoptic)相機(jī)”的攝像裝置(日本特表2009-532993號(hào)公報(bào))。在全光相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)中，在現(xiàn)有的攝像透鏡(以下，稱為“主透鏡”)和攝像元件 之間，插入有縱橫地連續(xù)重復(fù)配置了極小的透鏡(以下，稱為“微透鏡”)的復(fù)眼狀的透鏡陣列(以下，稱為微透鏡陣列)。構(gòu)成微透鏡陣列的各個(gè)微透鏡將由主透鏡聚光的光根據(jù)其到達(dá)的角度來(lái)分配到攝像元件內(nèi)的多個(gè)像素。S卩，由各個(gè)微透鏡的每一個(gè)聚光于攝像元件的像(以下，稱為“子圖像”)成為多個(gè)集合體，并將由該多個(gè)子圖像的集合體構(gòu)成的圖像的數(shù)據(jù)作為攝像圖像的數(shù)據(jù)從攝像元件輸出。此外，以下，將這樣的全光相機(jī)的攝像圖像，即由多個(gè)子圖像的集合體構(gòu)成的圖像稱為“光場(chǎng)圖像”。光場(chǎng)圖像通過(guò)不僅經(jīng)由這樣的現(xiàn)有的主透鏡還經(jīng)由微透鏡陣列而入射的光生成。因此，光場(chǎng)圖像不僅具有現(xiàn)有的攝像圖像中也含有的2維的空間信息，還具有作為現(xiàn)有的攝像圖像中未包含的信息的、表示從攝像元件來(lái)看是從哪ー個(gè)方向到達(dá)的光線的2維的方向信息。因此，在具有這樣的2維方向信息的光場(chǎng)圖像的攝像后，全光相機(jī)能使用該光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)來(lái)重構(gòu)在攝像時(shí)以任意的距離與前方相隔的面的像。換言之，全光相機(jī)即使在規(guī)定距離下不能對(duì)焦而拍攝了光場(chǎng)圖像的情況下，也能通過(guò)使用該光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)，來(lái)在攝像后自由地制作出與該規(guī)定距離下對(duì)焦而拍攝的圖像等效的圖像(以下，稱為“重構(gòu)圖像”)的數(shù)據(jù)。具體而言，全光相機(jī)將以任意的距離相隔的面上的I點(diǎn)設(shè)定為關(guān)注點(diǎn)，計(jì)算來(lái)自該關(guān)注點(diǎn)的光經(jīng)由主透鏡以及微透鏡陣列而分配到攝像元件內(nèi)的哪ー個(gè)像素。在此，例如，若攝像元件的各像素與構(gòu)成光場(chǎng)圖像的各像素對(duì)應(yīng)，則全光相機(jī)對(duì)構(gòu)成光場(chǎng)圖像的各像素中的、分配來(lái)自該關(guān)注點(diǎn)的光的ー個(gè)以上的像素的像素值進(jìn)行積分。該積分值成為重構(gòu)圖像中的、與關(guān)注點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素的像素值。如此，將重構(gòu)圖像中的、與關(guān)注點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素進(jìn)行重構(gòu)。全光相機(jī)將構(gòu)成重構(gòu)圖像的各像素(與從全光相機(jī)相隔任意距離的面上的各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的各像素)的每ー個(gè)依次設(shè)定為關(guān)注點(diǎn)，并重復(fù)上述一系列處理，從而來(lái)重構(gòu)重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)(重構(gòu)圖像的各像素的像素值的集合體)。本發(fā)明的一種形態(tài)的攝像裝置，在光學(xué)系統(tǒng)中具備主透鏡、微透鏡陣列、以及攝像元件，其中，在所述微透鏡陣列中，按照微透鏡的各自的邊緣與其他的微透鏡的邊緣進(jìn)行線接觸的方式來(lái)規(guī)則地配置多個(gè)即s個(gè)微透鏡。



若將以下的詳細(xì)的描述配合以下的附圖來(lái)考慮，則能對(duì)本申請(qǐng)得到更深的理解。
圖I是表示本發(fā)明的ー實(shí)施方式所涉及的攝像裝置的硬件的構(gòu)成的圖。圖2是表示光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成例的圖。圖3是用于說(shuō)明重構(gòu)處理的流程圖。圖4是表示現(xiàn)有的攝像裝置的光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。圖5是將在應(yīng)用本發(fā)明的情況下所得到的重構(gòu)圖像與現(xiàn)有的重構(gòu)圖像進(jìn)行比較的圖。圖6是將本實(shí)施方式所涉及的攝像裝置與現(xiàn)有的攝像裝置在光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成上進(jìn)行比較的圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的ー實(shí)施方式。圖I是表示本發(fā)明的ー實(shí)施方式所涉及的攝像裝置I的硬件的構(gòu)成的框圖。攝像裝置I 具備CPU (Central Processing Unit :中央處理單兀)11、R0M(ReadOnly Memory :只讀存儲(chǔ)器)12 > RAM (Random Access Memory :隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)13、總線 14、輸入輸出接ロ 15、攝像部16、輸入部17、輸出部18、存儲(chǔ)部19、通信部20、驅(qū)動(dòng)器21。CPUll依照R0M12中所記錄的程序、或從存儲(chǔ)部19加載到RAM13中的程序來(lái)執(zhí)行各種處理。在RAM13中還適當(dāng)存儲(chǔ)有在由CPUll執(zhí)行各種處理方面所需的數(shù)據(jù)等。CPU11、R0M12、以及RAM13經(jīng)由總線14相互連接。在該總線14上還連接著輸入輸出接ロ 15。將攝像部16、輸入部17、輸出部18、存儲(chǔ)部19、通信部20以及驅(qū)動(dòng)器21與輸入輸出接ロ 15連接。攝像部16具備主透鏡31、微透鏡陣列32、攝像元件33。此外，關(guān)于攝像部16的更詳細(xì)的情況，參照?qǐng)D2進(jìn)行后述。輸入部17由快門(mén)按鍵(未圖示)的各種按鍵構(gòu)成，用于輸入與用戶的指示操作相應(yīng)的各種信息。輸出部18由監(jiān)視器或揚(yáng)聲器等構(gòu)成,用于輸出各種圖像或各種聲音。存儲(chǔ)部19由硬盤(pán)或DRAM (Dynamic Random Access Memory :動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等構(gòu)成，用于存儲(chǔ)后述的光場(chǎng)圖像或重構(gòu)圖像等、各種圖像的數(shù)據(jù)。通信部20對(duì)經(jīng)由包含互聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)在與其他裝置(未圖示)之間進(jìn)行的通信進(jìn)行控制。在驅(qū)動(dòng)器21中適當(dāng)安裝由磁盤(pán)、光盤(pán)、光磁盤(pán)、或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等構(gòu)成的、可移動(dòng)介質(zhì)22。將由驅(qū)動(dòng)器21從可移動(dòng)介質(zhì)22讀出的程序根據(jù)需要而安裝到存儲(chǔ)部19。另外，可移動(dòng)介質(zhì)22還能與存儲(chǔ)部19同樣地存儲(chǔ)存儲(chǔ)部19中所存儲(chǔ)的圖像的數(shù)據(jù)等各種數(shù)據(jù)。圖2是表示具有這樣的構(gòu)成的攝像裝置I中的、光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成例的示意圖。在攝像裝置I的光學(xué)系統(tǒng)中，從作為被攝體的物體面ob來(lái)看，將主透鏡31、微透鏡陣列32、攝像元件33按照該順序進(jìn)行配置。在微透鏡陣列32中，將N個(gè)(N為2以上的任意的整數(shù)值)微透鏡32_1至32_N各自規(guī)則地連續(xù)重復(fù)地進(jìn)行配置。主透鏡31對(duì)從光源出射的光束進(jìn)行聚光，成像于規(guī)定的面Ma，并入射到微透鏡陣列32。此外，以下將由主透鏡31成像的面Ma稱為“主透鏡成像面Ma”。微透鏡陣列32內(nèi)的微透鏡32-i (i是I至N的范圍內(nèi)的整數(shù)值)將從物體面ob經(jīng)由主透鏡31而入射來(lái)的光束按每個(gè)入射方向進(jìn)行聚光，并使子圖像成像于攝像元件33之上。 即，在攝像元件33中，由多個(gè)微透鏡32-1至32_N的每ー個(gè)來(lái)成像多個(gè)子圖像，從而生成作為這些多個(gè)子圖像的集合體的光場(chǎng)圖像。在此，針對(duì)攝像裝置I根據(jù)對(duì)物體面ob進(jìn)行拍攝而得到結(jié)果的光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)來(lái)生成重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)的情況進(jìn)行說(shuō)明。在此情況下，若將與主透鏡31相隔任意的距離的前方的面的像(認(rèn)為在假定為與主透鏡31相隔該任意的距離處存在被攝體時(shí)的、由主透鏡31成像的面)的I點(diǎn)設(shè)定為關(guān)注點(diǎn)，則攝像裝置I計(jì)算來(lái)自該關(guān)注點(diǎn)的光經(jīng)由主透鏡31以及微透鏡陣列32而分配到攝像元件33內(nèi)的哪ー個(gè)像素。此外，以下，將成為重構(gòu)的對(duì)象的面，即設(shè)定關(guān)注點(diǎn)的面稱為“重構(gòu)面”。然后，攝像裝置I通過(guò)對(duì)與所分配的像素對(duì)應(yīng)的、光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)內(nèi)的像素值進(jìn)行積分，來(lái)估算重構(gòu)圖像中的、與關(guān)注點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素的像素值。攝像裝置I通過(guò)對(duì)重構(gòu)圖像的各像素執(zhí)行這樣的估算來(lái)生成重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)。此外，以下，將直到像這樣由攝像裝置I生成重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)為止的處理稱為“重構(gòu)處理”。圖3是說(shuō)明由圖I的攝像裝置I執(zhí)行的重構(gòu)處理的流程的流程圖。此外，攝像裝置I在重構(gòu)處理前拍攝被攝體，并將得到該結(jié)果的光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)部19等。在步驟Sll中，攝像裝置I的CPUll從存儲(chǔ)部19等取得光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)。在步驟S12中，CPUlI將從主透鏡31向著前方相隔規(guī)定距離的位置上的面的像設(shè)定為重構(gòu)面。在步驟S13中，CPUll將重構(gòu)面上的I點(diǎn)設(shè)定為重構(gòu)關(guān)注像素。在步驟S14中，CPUll計(jì)算針對(duì)重構(gòu)關(guān)注像素的分配像素范圍。分配像素范圍是指，來(lái)自重構(gòu)關(guān)注像素的光經(jīng)由主透鏡31以及微透鏡陣列32而被分配的、攝像元件33內(nèi)的像素的范圍，即光場(chǎng)圖像內(nèi)的像素的范圍。在步驟S15中，CPUll對(duì)分配像素范圍內(nèi)的各像素的像素值進(jìn)行積分。在步驟S16中，CPUll將步驟S15的處理所得到的結(jié)果的積分值設(shè)定為重構(gòu)關(guān)注像素的像素值。在步驟S17中，CPUll判定是否將重構(gòu)面的所有點(diǎn)設(shè)定為了重構(gòu)關(guān)注像素。
在重構(gòu)面的各點(diǎn)中還存在未設(shè)定為重構(gòu)關(guān)注像素的點(diǎn)的情況下，在步驟S17中判定為“否”，處理回到步驟S13，并重復(fù)其以后的處理。即，將重構(gòu)面的各點(diǎn)依次設(shè)定為重構(gòu)關(guān)注像素，此時(shí)重復(fù)執(zhí)行步驟S13至步驟S17的循環(huán)處理，設(shè)定重構(gòu)關(guān)注像素的像素值。像這樣，通過(guò)分別設(shè)定與重構(gòu)面的各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的各像素的像素值來(lái)生成重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)。由此，在步驟S17中判定為“是”，處理前進(jìn)到步驟S18。在步驟S18中，CPUll從輸出部18顯示輸出重構(gòu)圖像。由此，重構(gòu)處理結(jié)束。然而，在現(xiàn)有技術(shù)中，在基于這樣的步驟S13至S17的循環(huán)處理的、重構(gòu)圖像的各像素的估算(以下，稱為“重構(gòu)的運(yùn)算”)中，使用了由在光學(xué)系統(tǒng)中具有正圓形形狀的 主透鏡31以及正圓形形狀的微透鏡32-i的攝像裝置得到的光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)。因此，若在重構(gòu)面上實(shí)際不存在空間頻率高的物體區(qū)域，則存在如下情況在重構(gòu)圖像的區(qū)域中的、應(yīng)該成為自然的模糊的區(qū)域中，產(chǎn)生周期性的噪聲。圖4是表示用于說(shuō)明產(chǎn)生周期性的噪聲的原因的、現(xiàn)有的攝像裝置的光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成的示意圖。此外，在圖4中，在拍攝了光場(chǎng)圖像時(shí)的物體面ob (在拍攝時(shí)已對(duì)焦的物體面ob)的位置與圖2的情況不同。因此，主透鏡成像面Ma的位置也與圖2的情況不同，位于攝像元件33的后方。在對(duì)光場(chǎng)圖像進(jìn)行拍攝吋，如圖4所示，來(lái)自物體面ob的點(diǎn)光源ps的光線經(jīng)由主透鏡31而入射到微透鏡陣列32。在這樣的入射到微透鏡陣列32的光線中的、到達(dá)了未配置微透鏡32-i的區(qū)域(以下，稱為“微透鏡間的間隙”)的光線不能透過(guò)該微透鏡陣列32。因此，到達(dá)了微透鏡間的間隙的光線不到達(dá)攝像元件33，其結(jié)果是，在攝像元件33中不會(huì)聚光(也就是，不將光源作為光量進(jìn)行積分)。在此，盡管圖4中未圖示，但在重構(gòu)處理的執(zhí)行時(shí)，假如在與主透鏡成像面Ma相同的位置上設(shè)定了重構(gòu)面的情況下(參考圖3的步驟S12)，來(lái)自物體面ob的點(diǎn)光源ps的光線會(huì)集中到重構(gòu)面的I點(diǎn)。因此，到達(dá)了微透鏡間的間隙的光線的信息(在攝像元件33中不聚光，因此在攝像元件33中缺失的信息)能通過(guò)到達(dá)了微透鏡32-i的光線的信息(在攝像元件33中聚光，因此在攝像元件33中所取得的信息)來(lái)進(jìn)行補(bǔ)足。因此，在重構(gòu)圖像中幾乎不產(chǎn)生周期性的噪聲。然而，如上所述，重構(gòu)處理是以獲取與在光場(chǎng)圖像的拍攝時(shí)已對(duì)焦的物體面ob不同的面上對(duì)焦了的圖像等效的重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)為目的所執(zhí)行的處理。在此情況下，為了估計(jì)“與在光場(chǎng)圖像的拍攝時(shí)已對(duì)焦的物體面ob不同的面上對(duì)焦了”的情況，如圖4所示，將重構(gòu)面Ra設(shè)定于與主透鏡成像面Ma不同的位置。因此，到達(dá)了主透鏡間的間隙的光線在攝像元件3中不聚光(也就是，不將光源作為光量進(jìn)行積分)，從而不能在重構(gòu)處理中使用該信息，其結(jié)果是，在重構(gòu)圖像中將產(chǎn)生周期性的噪聲。如以上說(shuō)明所述，在重構(gòu)圖像中產(chǎn)生周期性的噪聲的原因是在于，在微透鏡間存在間隙。為此，本發(fā)明者們?yōu)榱藴p少該噪聲，發(fā)明了如下手法通過(guò)(I)將構(gòu)成微透鏡陣列32的微透鏡32-i的各自的形狀設(shè)置為正圓形形狀以外的形狀(例如，正方形形狀)、以及
(2)將主透鏡31的孔徑形狀設(shè)置為與微透鏡32-i的形狀(例如，正方形形狀)相同的形狀，來(lái)相比現(xiàn)有技術(shù)縮小微透鏡間的間隙。以下，將上述(I)至(2)的手法稱為“縮小微透鏡間的間隙的手法”。圖5是將在應(yīng)用了這樣的對(duì)本發(fā)明所涉及的微透鏡間的間隙進(jìn)行縮小的手法的情況下所得到的重構(gòu)圖像、與在應(yīng)用現(xiàn)有手法的情況下所得到的重構(gòu)圖像進(jìn)行比較的圖。在此，現(xiàn)有手法可謂，⑴將構(gòu)成微透鏡陣列32的微透鏡32-i的各自的形狀設(shè)為正圓形形狀，以及(2)將主透鏡31的孔徑形狀與微透鏡32-i的形狀同樣設(shè)為正圓形形狀。圖5表示通過(guò)攝像而得到的光場(chǎng)圖像XE。此外，盡管為了簡(jiǎn)化說(shuō)明而只圖示了 I張光場(chǎng)圖像XE，但實(shí)際上，將得到子圖像的形狀不同的各個(gè)光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)。即，盡管通過(guò)現(xiàn)有手法所得到的光場(chǎng)圖像的子圖像的形狀未圖示，但現(xiàn)有的微透鏡32-i的形狀是正圓 形形狀。與此相對(duì)，在應(yīng)用了縮小本發(fā)明所涉及的微透鏡間的間隙的手法的情況下，得到該結(jié)果的光場(chǎng)圖像的形狀雖未圖示，但呈現(xiàn)出正圓形形狀以外的形狀(例如，正方形形狀)。光場(chǎng)圖像XE按照從主透鏡31的前方起由近及遠(yuǎn)的順序，拍攝了每隔一定距離而配置了顯示為“A”的卡、顯示為“B”的卡、以及顯示為“C”的卡的狀態(tài)。如圖5所示，在該光場(chǎng)圖像XE的拍攝時(shí)間點(diǎn)，在顯示為“B”的卡上大致對(duì)焦。在本例中，執(zhí)行了重構(gòu)處理以獲取與在顯示為“C”的卡上對(duì)焦了的圖像等效的重構(gòu)圖像。圖5表示在應(yīng)用現(xiàn)有技術(shù)的情況下而得到的重構(gòu)圖像AF。重構(gòu)圖像AF中，在區(qū)域NA等中，在空間方向上生成了周期性的噪聲。另外，圖5示出了在應(yīng)用對(duì)本發(fā)明所涉及的微透鏡間的間隙進(jìn)行縮小的手法的情況下所得到的重構(gòu)圖像BF。由此可知，在重構(gòu)圖像BF中幾乎不產(chǎn)生空間方向的周期性的噪聲，在顯示為“C”的卡上對(duì)焦，在除此以外的顯示“A”或“B”的卡的各像成為了模糊的像(沒(méi)有噪聲的理想的像)。圖6示出了在應(yīng)用對(duì)本發(fā)明所涉及的微透鏡間的間隙進(jìn)行縮小的手法的、本實(shí)施方式所涉及的攝像裝置I、與現(xiàn)有的攝像裝置的光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成進(jìn)行比較的圖。在圖6中，具有主透鏡310以及微透鏡陣列320的光學(xué)系統(tǒng)與現(xiàn)有的攝像裝置相同。若這樣的現(xiàn)有的攝像裝置拍攝來(lái)自物體面Ob的點(diǎn)光源PS的光線(同圖中，由于變換成黑白圖像，因此將成為濃的灰色的點(diǎn))，則結(jié)果是，將得到光場(chǎng)圖像LFO的數(shù)據(jù)。構(gòu)成現(xiàn)有的攝像裝置的微透鏡陣列320的各微透鏡320-i的形狀是正圓形形狀。在此情況下，若將微透鏡陣列320劃分為多個(gè)正方形的格子，則在該正方形的格子內(nèi)，正圓形形狀的微透鏡320-i處于內(nèi)接的狀態(tài)。另外，主透鏡310的孔徑形狀也與微透鏡320-i同樣，是正圓形形狀。因此，由于微透鏡320-i和與其相鄰的微透鏡320-j處于點(diǎn)接觸，因此微透鏡間的間隙的面積將變大。在由具有使微透鏡間的間隙的面積變大的構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的現(xiàn)有的攝像裝置拍攝到的光場(chǎng)圖像LFO中，產(chǎn)生了到達(dá)微透鏡間的間隙的光線的信息缺失的區(qū)域(圖6中，子圖像間的間隙的黒色的區(qū)域)。若使用這樣的光場(chǎng)圖像LFO的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行重構(gòu)處理，則在得到該結(jié)果的重構(gòu)圖像(參考圖5的重構(gòu)圖像AF)中產(chǎn)生周期性的噪聲。與此相對(duì)，在圖6中，具有主透鏡31N以及微透鏡陣列32N的光學(xué)系統(tǒng)是本實(shí)施方式的攝像裝置I的光學(xué)系統(tǒng)。若這樣的本實(shí)施方式的攝像裝置I拍攝來(lái)自物體面Ob的點(diǎn)光源ps的光線(同圖中，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，設(shè)為使黑白顛倒的黒色的點(diǎn))，則其結(jié)果是得到光場(chǎng)圖像LFN的數(shù)據(jù)。構(gòu)成本實(shí)施方式的攝像裝置I的微透鏡陣列32N的各微透鏡32N_i的形狀是正方形形狀。在此情況下，若將微透鏡陣列32N劃分為多個(gè)正方形的格子，則正圓與該正方形的格子外接，該正圓中的格子內(nèi)所含的正方形的部分作為透鏡產(chǎn)生功能。另外，主透鏡31N的孔徑形狀也與微透鏡32N-i同樣，是正方形形狀。因此，由于微透鏡32N_i、和與其相鄰的微透鏡32N_j線接觸，因此微透鏡間的間隙幾乎消除。從而到達(dá)了微透鏡陣列32的光線的信息幾乎沒(méi)有缺失地?zé)o遺漏地被嵌入到由具有在微透鏡間幾乎沒(méi)有間隙的構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的本實(shí)施方式的攝像裝置I拍攝的光場(chǎng)圖像LFN中。若使用這樣的光場(chǎng)圖像LFN的數(shù)據(jù)來(lái)執(zhí)行重構(gòu)處理，則在得到該結(jié)果的重構(gòu)圖像(參考圖5的重構(gòu)圖像BF)中，幾乎不會(huì)生成周期性的噪聲，且除了通過(guò)重構(gòu)而對(duì)焦的像以外的部分成為模糊的像(沒(méi)有噪聲的理想的像)。 如以上說(shuō)明所述，本實(shí)施方式所涉及的攝像裝置I的攝像部16具備如下光學(xué)系統(tǒng)，即該光學(xué)系統(tǒng)包含具有正方形的孔徑形狀的主透鏡31、由正方形形狀的N個(gè)微透鏡32-1至32-N構(gòu)成的微透鏡陣列32、攝像元件33。若從由這樣構(gòu)成的攝像裝置I拍攝的光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)中來(lái)生成重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)，則會(huì)抑制現(xiàn)有技術(shù)中所生成的周期性的噪聲。此外，本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，在能達(dá)成本發(fā)明的目的的范圍內(nèi)的變形、改良等也包含在本發(fā)明中。例如，盡管在上述實(shí)施方式中，說(shuō)明了(I)以構(gòu)成微透鏡陣列32的微透鏡32-i的各自的形狀為正方形形狀、(2)主透鏡31的孔徑形狀也與微透鏡32-i的形狀同樣是正方形形狀這樣的構(gòu)成的光線系統(tǒng)，但光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成不局限于此。即，只要是與使用正圓的微透鏡32-i等的現(xiàn)有技術(shù)的情況比較能減小微透鏡間的間隙的面積的光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成即可。具體而言，在微透鏡陣列32中，按照微透鏡32-i的各自的邊緣與其他的微透鏡32-j的邊緣進(jìn)行線接觸的方式，來(lái)規(guī)則地連續(xù)重復(fù)地進(jìn)行配置，只要是主透鏡31的孔徑形狀具有與微透鏡32-i的形狀大致相同的形狀的光學(xué)系統(tǒng)，就能適用于本發(fā)明所涉及的攝像裝置。S卩，微透鏡32-i的形狀不必特別是正方形形狀，例如，可以是六邊形等多邊形形狀。在此，若得到在子圖像間產(chǎn)生了間隙或重疊的光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)，則在從該光場(chǎng)圖像的數(shù)據(jù)所生成的重構(gòu)圖像的數(shù)據(jù)中，存在產(chǎn)生周期性的噪聲的風(fēng)險(xiǎn)。為此，為了避免這樣的風(fēng)險(xiǎn)，期望多個(gè)微透鏡32-i的各邊緣(若是正方形等多邊形，則指的是各邊)的長(zhǎng)度與焦點(diǎn)距離之比大致相同。這是由于，在微透鏡32-i形狀為正圓形狀的情況下，意味著起到了與匹配主透鏡31和微透鏡32-i的光圈數(shù)值(F number)等效的效果，即起到了與匹配焦點(diǎn)距離和有效口徑之比等效的效果。以上，盡管說(shuō)明了本發(fā)明的實(shí)施方式，但該實(shí)施方式只不過(guò)是例示，并不限定本發(fā)明的技術(shù)范圍。本發(fā)明能采取其他各種實(shí)施方式，進(jìn)而在不脫離本發(fā)明的主g的范圍內(nèi)能進(jìn)行省略或置換等各種變更。這些實(shí)施方式或其變形不僅包含于本說(shuō)明書(shū)等所記載的發(fā)明的范圍或主g中，還包含于權(quán)利要求的范圍所記載的發(fā)明和其均等的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種攝像裝置，在光學(xué)系統(tǒng)中具備主透鏡、微透鏡陣列、以及攝像元件，其中， 在所述微透鏡陣列中，按照微透鏡的各自的邊緣與其他的微透鏡的邊緣進(jìn)行線接觸的方式來(lái)規(guī)則地配置多個(gè)即S個(gè)微透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像裝置，其中， 所述主透鏡的孔徑形狀具有與所述微透鏡的形狀相同的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的攝像裝置，其中， 所述主透鏡的孔徑形狀和所述微透鏡的形狀是正方形形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的攝像裝置，其中， 所述多個(gè)即s個(gè)微透鏡的各邊緣的長(zhǎng)度與焦點(diǎn)距離之比相同。
全文摘要
本發(fā)明為具有微透鏡陣列的攝像裝置，旨在減少在從由全光相機(jī)拍攝的光場(chǎng)圖像來(lái)生成重構(gòu)圖像的情況下生成的噪聲。為此，攝像裝置(1)在光學(xué)系統(tǒng)中具備主透鏡(31)、由多個(gè)微透鏡(32-i)構(gòu)成的微透鏡陣列(32)、以及攝像元件(33)。在微透鏡陣列(32)中，按照將微透鏡(32-i)的各自的邊緣與其他的微透鏡(32-i)的邊緣進(jìn)行線接觸的方式來(lái)規(guī)則地連續(xù)進(jìn)行重復(fù)配置，主透鏡(31)的孔徑形狀具有與微透鏡(32-i)的形狀大致相同的形狀，多個(gè)微透鏡(32-i)的各邊緣的長(zhǎng)度與焦點(diǎn)距離之比大致相同。
文檔編號(hào)H04N5/225GK102692791SQ201210078069
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月25日
發(fā)明者中込浩一, 長(zhǎng)坂知明 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社