[发明专利]摄像装置、摄像系统以及摄像方法

说明书

技术领域

本发明涉及照相机等摄像装置。

背景技术

在彩色摄像用的固体摄像元件的各像素上，一般而言，形成有颜料或使用染料等有机材料的滤色器。这样的滤色器，由于通过红外线，因此为了在摄像装置中获取良好的彩色图像，一般构成为：在比固体摄像元件更靠前侧的光路上配置红外截止滤波器。因此，在使用单一的摄像元件的摄像装置中，同时获取可视光与红外线双方的图像信息是困难的。此外，使用有机材料的滤色器，波段较宽，例如，蓝色、绿色、红色的各波段，由于在比较宽的波段中叠加，因此，颜色再现性变差。

因此，为了解决这些问题，公开有：与形成基于电介质多层膜的滤色器的固体摄像元件相关的技术(专利文献1、2)。

此外，使用有机材料的滤色器，形成窄带的分光特性是困难的，提取窄波段的颜色信息的拍摄是困难的。

因此，为了获取窄带的颜色信息，公开有：依次点亮白色光与规定窄带光来获取图像的技术(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2010-212306号公报

专利文献2：JP特开2006-190958号公报

专利文献3：JP专利第4253550号公报

发明概要

在专利文献1、2中，由于需要按照每个微小的像素来形成电介质多层膜的工序，因此，固体摄像元件价格高。此外，以非常微小的像素尺寸形成是困难的。

此外，在专利文献3中，依次使白色光源与规定的窄带光源点亮，是分时进行拍摄的方式。因此，若拍摄移动体，则会产生由时间差引起的颜色偏差。

此外，以往的彩色摄像元件的分光特性，一般是根据生产性的观点按照机型被统一的，买入它的摄像装置厂家任意指定分光特性是困难的。

发明内容

本发明鉴于解决上述问题，其目的在于，提供一种能够通过使用单一摄像光学系统的一次拍摄来获取任意的多光谱图像的摄像装置以及摄像方法。而且，所谓多光谱图像，是指按照每个像素具有分光信息的图像。

本发明的摄像装置，包括：透镜光学系统，其具有透镜以及光圈；摄像元件，其至少具有使透过所述透镜光学系统的光入射的多个第一像素与多个第二像素；和阵列状光学元件，其被配置在所述透镜光学系统与所述摄像元件之间，所述透镜光学系统在与光轴垂直的面内还具有多个区域，所述多个区域包括：透过第一波段的光的第一区域；和透过与所述第一波段不同的第二波段的光的第二区域，所述阵列状光学元件使透过所述第一区域的光入射至所述多个第一像素，使透过所述第二区域的光入射至所述多个第二像素。

本发明的摄像系统，包括：本发明的摄像装置；和根据在所述摄像装置中的所述多个第一像素中得到的像素值生成与第一波段对应的第一图像信息，并根据在所述多个第二像素中得到的像素值生成与第二波段对应的第二图像信息的信号处理装置。

本发明的摄像方法，用于摄像装置，该摄像装置包括：透镜光学系统，其至少具有透过第一波段的光的第一区域和透过与所述第一波段不同的第二波段的光的第二区域；摄像元件，其至少具有使透过所述透镜光学系统的光入射的多个第一像素与多个第二像素；阵列状光学元件，其被配置在所述透镜光学系统与所述摄像元件之间，所述摄像方法使用所述摄像装置，通过所述阵列状光学元件，使透过所述第一区域的光入射至所述多个第一像素，使透过所述第二区域的光入射至所述多个第二像素，且根据在所述多个第一像素中得到的像素值生成与第一波段对应的第一图像，并根据在所述多个第二像素中得到的像素值生成与第二波段对应的第二图像信息。

发明效果

根据本发明，通过使用单一的摄像系统的一次拍摄，能够获取任意的多光谱图像。根据本发明，不需要按照每个像素设置电介质多层膜。此外，在使用本发明的摄像装置来拍摄动态图像时，即使由于时间的经过而使被摄体的位置发生变化，也不会在多个图像间产生像的偏移。

附图说明

图1表示基于本发明的摄像装置A的实施方式1的示意图。

图2是从被摄体测观察本发明的实施方式1中的光学元件L1的正视图。

图3是本发明的实施方式1中的阵列状光学元件K的立体图。

图4(a)是放大表示本实施方式1中的图1所示的阵列状光学元件K以及摄像元件N的图，(b)是表示阵列状光学元件K与摄像元件N的像素的位置关系的图。

图5是表示基于本发明的摄像装置A的实施方式2的示意图。

图6是从被摄体侧观察本发明的实施方式2中的光学元件L1的正视图。