[发明专利]摄像装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过一次摄像获取物体像中的光谱、斯托克斯参数等光学信息的摄像装置。

背景技术

作为摄像装置的一种，存在所谓的多波段相机(例如，参照专利文献1)。作为多波段相机的一种方式，存在如下构成的相机：将设置有相对于光学系统的光轴在不同的方向上具有法线的多个光折射面的棱镜配置在光学系统的相当于孔径光阑的位置上。通过这种结构，对于被分割的多个光束在分别不同的方向上施加偏角，从而对于同一物体，在摄像面上的不同的成像位置形成与多个光折射面相同数量的多个物体像。在棱镜的紧后方，以与多个物体像分别对应的方式设置有不同的光谱过滤器，多个物体像分别通过预定的波长成分而形成。利用摄像元件对通过这些预定的波长成分形成的多个物体像进行摄像，通过进行图像处理，能够通过一次摄像获取物体的二维光谱特性。

在这种多波段相机中，虽然棱镜配置于非平行光束中，但是当使非平行光束通过楔形棱镜的折射作用而偏转时，会产生像散、彗差或者由于折射角度根据波长而不同引起的色像差等各像差，使画质降低。另外，通过在楔形棱镜的折射引起的变形效果，物体像的投影倍率在折射方向和折射正交方向上不同，因此在物体像产生失真。而且，由于棱镜的多个入射面(折射面)不平行，且在每个折射面上使光束向不同的方向偏转，因此该失真对于多个物体像分别呈现不同的光学性质。因此，当通过图像处理使多个物体像严密地合成时，对于多个物体像分别需要不同的失真消除处理，花费多余的工夫。假设即使在平行光束中配置棱镜，虽然消除像散和彗差，但是色像差和物体像失真的问题依然存在。

另外，作为多波段相机的一种方式，存在构成为在物体的中间像之后、或者直接在物体像之后配置小透镜阵列，将与小透镜数量对应的多个物体像形成在摄像面上。在各小透镜上分别设置有不同的光谱过滤器，多个物体像分别通过预定的波长成分而形成。通过摄像元件对由这些预定的波长成分形成的多个物体像进行摄像，通过进行图像处理，能够通过一次摄像获取物体的二维光谱特性。

在这种多波段相机中，通过小透镜阵列中的各小透镜形成的多个物体像彼此具有视差(parallax)。当在物体像之后直接配置小透镜阵列时，视差的量根据到物体的距离而变化，在通过图像处理合成图像时花费多余的工夫。

另外，作为多波段相机的一种方式，仅将二维地排列了多个透镜系统的透镜阵列作为摄像光学系统使用的复眼相机也正被实用化。在这种相机中，在对近距离物体进行摄像时，因在透镜阵列中的透镜之间产生的较大视差，而在视场上产生差异，无法使用图像端部。另外，虽然从以往开始也经常使用将同一规格的相机排列多个来作为多波段相机的简单的方法，但是在该方法中不得不对各个相机分别进行焦点调整，非常繁杂。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平8-233658号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，在多波段相机等的摄像装置中，对图像处理施加了很大的负担。

本发明是鉴于这种问题而完成的，其目的在于，提供使图像处理的负担减轻的摄像装置。

用于解决课题的手段

为了实现这种目的，根据例示本发明的方式，提供一种摄像装置，其特征在于，具有：前置光学系统，使来自物体的光透过；光学元件阵列，由沿着与光轴垂直的平面二维地排列的多个光学元件构成，利用所述多个光学元件使来自所述前置光学系统的光通过；小透镜阵列，由沿着与光轴垂直的平面二维地排列的具有正的光焦度的多个小透镜构成，分别利用所述多个小透镜使来自所述多个光学元件的光透过而使所述多个物体像成像；摄像元件，在所述多个小透镜的焦平面上配置摄像面而分别对所述多个物体像进行摄像；以及图像处理部，根据从所述摄像元件输出的图像信号，求出与所述光学元件的光学特性对应的所述物体像的信息，所述前置光学系统使来自所对焦的物体的光透过而成为平行光。

发明效果

根据本发明，能够使图像处理的负担减轻。

附图说明

图1是第1实施方式的摄像装置的概要结构图。

图2是光谱过滤器阵列的主视图。

图3是第1光谱过滤器到第9光谱过滤器各自的光谱特性图。

图4是小透镜阵列的主视图。

图5是示出没有分隔部件时的摄像面上的成像光束的示意图。

图6是分隔部件的立体图。

图7是示出存在分隔部件时的摄像面上的物体像的示意图。

图8是示出小透镜的中心轴与摄像像素的交点的示意图。