[发明专利]进深推定摄像装置以及摄像元件

说明书

技术领域

本申请涉及利用一个光学系统和一个摄像元件来获取被摄体的进深信息的单眼的三维摄像技术。

背景技术

近年来，关于采用了CCD或CMOS等固体摄像元件(以下有时称为“摄像元件”。)的数码相机或数码电影的高功能化、高性能化备受瞩目。尤其随着半导体制造技术的进步，摄像元件中的像素构造的微细化得到发展。其结果，实现了摄像元件的像素以及驱动电路的高集成化。因此，在仅仅数年中摄像元件的像素数便从100万像素程度显著地增加到1000万像素以上。进而，通过摄像所得到的图像的质量也飞跃地提高。另一方面，关于显示装置，由于薄型的液晶或等离子的显示器不占地方、能够以高分辨率进行高对比度的显示，从而实现高的性能。这种影像的高品质化的潮流正在从二维图像向三维图像扩展，进而也开始开发能推定被摄体的进深的摄像装置。

关于被摄体的进深信息的获取，存在如下技术：利用具备多个微透镜的单眼相机来获取进深信息，基于该信息能够自由地改变获取后的图像的焦点位置。这种技术被称为光场摄影术(light field photolithography)，使用了该光场摄影术的单眼相机被称为光场相机。在光场相机中，在摄像元件上配置有多个微透镜。各微透镜被配置成覆盖多个像素。在摄像后，根据所获取到的图像信息来算出与入射光的方向相关的信息，由此能推定被摄体的进深。这种相机例如已经在非专利文献1中被公开。

在光场相机中，虽然能够算出进深信息，但是由于是由微透镜的个数来决定分辨率的，因此存在着分辨率比由摄像元件的像素数决定出的分辨率有所下降的课题。针对该课题，在专利文献1中已公开了利用两个摄像系统来提高分辨率的技术。在该技术中，将入射光进行2分割，由具有在空间上各错开1/2间距地排列的微透镜组的摄像系统来拍摄所分割后的各个入射光，然后将所获取到的图像进行合成，由此使分辨率提高。

另外，利用一个摄像系统来切换通常摄像模式和基于光场摄影术的模式的技术已经在专利文献2中被公开。根据该技术，用到了焦点距离根据施加电压而变化的微透镜。关于微透镜的焦点距离，在前者的模式下被设定成无限大，在后者的模式下被设定成规定的距离。根据这种机构，能够获得分辨率高的图像和进深信息。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-98532号公报

专利文献2：日本特开2008-167395号公报

非专利文献

非专利文献1：Ren Ng，et al，“Light Field Photography with a Hand-held Plenoptic Camera”，Stanford Tech Report CTSR2005-02

发明内容

发明要解决的课题

本发明的实施方式提供一种可利用具有不同于现有技术的构成的摄像元件来获取进深信息的摄像技术。

用于解决课题的技术方案

本发明的一方式的进深推定摄像装置，具备：摄像元件，其中多个光感知单元被排列在摄像面；光学透镜，被配置成在所述摄像面聚光；透光性部件，被配置在所述摄像面上，且在内部具有反射至少一部分光的第1镜子(mirror)，在上表面具有第2镜子，该第2镜子具有与所述第1镜子同一反射特性；和信号处理部，处理从所述多个光感知单元输出的光电变换信号。所述第1镜子的反射面相对于所述透光性部件的上表面而倾斜，所述第2镜子的反射面与所述上表面平行。所述第1镜子以及所述第2镜子被配置成：从被摄体的一点通过所述光学透镜入射来的光束被所述第1镜子反射，进而被所述第2镜子反射后照射所述摄像面的一部分的区域，由此被照射的所述区域根据所述被摄体的所述一点的进深而不同。