[发明专利]摄像设备及其控制方法和摄像系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种拍摄、记录和再现静止图像和运动图像的摄像设备及其控制方法和包括该摄像设备的摄像系统。本发明尤其涉及一种包括位于作为摄像设备的构成元件的摄像元件前方的微透镜阵列的摄像设备、及其控制方法和包括该摄像设备的摄像系统。

背景技术

通常，有诸如电子照相机等的许多摄像设备，其使用包括固态存储元件的存储卡作为记录介质，记录和再现通过诸如CCD和CMOS等的固体摄像元件所拍摄的静止图像和运动图像。

作为与这些摄像设备有关的技术的例子，非专利文献1(NPL1)提出了这样一种摄像设备：其具有在固体摄像元件前方以针对多个像素(光电转换部件)配置各透镜的方式设置微透镜阵列的结构。这一结构允许获取入射至摄像元件的光线的入射方向信息。

使用这类摄像设备不仅允许基于来自各像素的输出信号生成正常拍摄图像，而且还允许通过对拍摄图像应用预定图像处理来重构以任意焦距进行聚焦的图像。

文献列表

非专利文献

NPL1：Ren.Ng和其他7人,"Light Field Photography with a Hand-Held Plenoptic Camera",Stanford Tech Report CTSR2005-02

发明内容

技术问题

然而，利用包括上述微透镜阵列的摄像设备所进行的拍摄，存在以下问题。

大部分新近的诸如数字照相机等的摄像设备，具有将要拍摄的被摄体图像实时显示在诸如TFT(薄膜晶体管)显示器等的显示装置上的实时取景(LV)功能。LV功能的主要目的在于用于确认被摄体是否正确位于要拍摄的图像帧中的“构图确认”和用于确认是否聚焦于要拍摄的主被摄体的“聚焦确认”。

根据上述传统技术的摄像设备通过基于拍摄之后的图像处理进行再聚焦，可以生成正确地调节了焦点的图像。因此，在LV功能的情况下的确认的主要目的不是被摄体的聚焦确认。而是该确认只要包括确认散焦量是否在允许拍摄之后的再聚焦的范围内可能就足够了。

另外，构图确认是必要的。这里，为了使得允许聚焦于更宽的距离范围内的被摄体，在LV驱动的情况下，希望景深更大。

然而，这点与允许拍摄之后的再聚焦的上述摄像设备的目的相矛盾。

为了解决该问题，可以考虑这样一种方法：该方法使用机械快门，在正常拍摄的情况和LV驱动的情况之间切换光圈系统。然而，由于组件的增加，该机械快门的配置使得成本和尺寸增大，这不是所希望的。

此外，利用包括上述微透镜阵列的摄像设备的拍摄，具有如下其他问题。

通过该摄像设备所生成的图像中的像素的单位是每一微透镜一个像素。传统摄像元件具有每一微透镜一个像素的结构。因此，可能要读取大体与要生成的图像数据的数量一样多的像素信号(光电转换信号)。然而，如上所述的摄像设备具有包括每一微透镜数十个像素(光电转换元件)的结构。因此，需要对比传统摄像设备多数十倍的像素信号进行读取并进行诸如相加等处理，从而生成LV图像的像素信号。该处理尤其在需要高速率的LV驱动时导致非常大的问题。

问题的解决方案

为了解决这些问题，本发明的摄像设备使用包括共享微透镜的多个光电转换部件的摄像元件，在正常拍摄的情况和实时取景驱动的情况之间切换要读取的像素的数量。在实时取景驱动的情况下，读取比正常拍摄的情况更少数量的像素，例如，仅读取位于微透镜的光轴中心附近的像素。

本发明的优点效果

根据本发明的一种包括微透镜阵列的摄像设备，其在正常拍摄的情况下，可以获取可以再聚焦的具有小的景深的图像，并且在实时取景驱动的情况下，可以对支持高帧频的并且可以确认拍摄图像的构图的、具有大的景深的图像进行显示。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其他特征将显而易见。

附图说明

图1是根据本发明的实施例1的摄像设备的框图。

图2是示意性示出包括根据本发明实施例1的摄像设备的光学系统的摄像系统的图。

图3是示出根据本发明实施例1的摄像设备中的摄像元件的像素配置的图。

图4是图3所示的像素配置中的记录像素的放大图。