[发明专利]偏振彩色摄像装置

说明书

技术领域

本申请涉及通过使用一组光学系统、和所谓偏振摄像元件来取得彩色图像的单板彩色摄像技术，该偏振摄像元件以与各像素对向的方式配置有偏振滤光片。

背景技术

近年来，使用CCD和CMOS等的固体摄像元件(以下，称为“摄像元件”。)的数码相机和数码摄像机的高机能化、高性能化令人瞠目。特别是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推进。其结果是，能够实现摄像元件的像素和驱动电路的高集成化。因此，仅仅数年，摄像元件的像素数就从100万像素左右显著增加到1000万像素以上。随着这样的摄像元件的性能提高，最近而言新的功能也正在一起追加。例如，在摄像元件的各像素上配置偏振滤光片、从而得到二维的偏振信息的偏振成像相机得到开发。

在偏振成像相机中，在摄像元件的前面配置被图案化的起偏镜(偏光子)的阵列。根据接近的多个像素的亮度值，能够求得偏振光的主轴方向、平均亮度、偏振成分的强度这样的偏振信息。

通常，偏振成像相机只能得到黑白图像。为了以偏振成像相机取得彩色图像，需要在摄像元件的像素上配置彩色滤光片。例如，在专利文献1和专利文献2所公开的摄像装置中，在摄像元件的多个像素上，图案化的多个起偏镜、和以马赛克状所排列的多个彩色滤光片被重叠配置。由此，可以同时取得偏振信息和彩色信息。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2008/149489号

专利文献2：特开2009—290895号公报

发明内容

本申请提供一种摄像技术，其使用与现有技术不同的光学构成和信号处理，能够取得偏振信息和彩色信息。

为了解决上述课题，本发明的一个形态的偏振彩色摄像装置，具备如下：偏振彩色滤光板，其具有使在第一方向上偏振的第一波长范围的光透过的第一区域、使在第二方向上偏振的第二波长范围的光透过的第二区域、和使入射的光的至少一部分透过的第三区域；摄像元件，其在摄像面上排列多个单位区块，该多个单位区块各自具有第一至第三光敏元件、和分别与所述第一至第三光敏元件对向配置的第一至第三偏振滤光片，并且所述第一至第三偏振滤光片的偏振光透射轴的方向完全不同；光学透镜，其使像在所述摄像元件的所述摄像面上形成；信号处理部，其处理从所述摄像元件输出的信号。

上述的一般的且特定的方式，能够使用系统、方法和计算机程序进行装配，或使用系统、方法和计算机程序的组合实现。

根据本发明的一个实施方式，能够通过像素间的运算计算彩色信息。另外，根据其他的实施方式，通过像素间的运算也能够取得偏振信息。

附图说明

图1是实施方式1的摄像装置的结构图

图2是实施方式1的摄像部的模式图

图3是表示偏振彩色滤光片移动部11的其他构成例的模式图

图4是实施方式1的偏振彩色滤光板1的俯视图

图5是实施方式1的摄像元件2的基本结构图

图6A是模式化地表示使偏振彩色滤光板1从光路上脱离的状态的俯视图

图6B是模式化地表示将偏振彩色滤光板1插入到光路上的状态的俯视图

图7是表示从被摄物体入射的光具有偏振特性时生成彩色图像的动作的流程的流程图

图8是表示偏振彩色滤光板1的变形例的俯视图

图9是表示摄像元件2的基本像素构成的变形例的图

具体实施方式

本发明的例示的实施方式的概要如下。

(1)本发明的一个形态的偏振彩色摄像装置，具备如下：偏振彩色滤光板，其具有使在第一方向上偏振的第一波长范围的光透过的第一区域、使在第二方向上偏振的第二波长范围的光透过的第二区域、和使入射的光的至少一部分透过的第三区域；摄像元件，其在摄像面上排列多个单位区块，该多个单位区块各自具有第一至第三光敏元件、和分别与所述第一至第三光敏元件对向配置的第一至第三偏振滤光片，并且所述第一至第三偏振滤光片的偏振光透射轴的方向完全不同；光学透镜，其使像在所述摄像元件的所述摄像面上形成；信号处理部，其处理从所述摄像元件输出的信号。

(2)在项目(1)所述的偏振彩色摄像装置的有的形态中，所述第三区域其构成方式为，使在第三方向上偏振的第三波长范围的光透过。

(3)在项目(1)或(2)所述的偏振彩色摄像装置的有的形态中，所述信号处理部具有图像处理部，其基于从各单位区块的所述第一至第三光敏元件输出的信号，生成彩色图像。