[发明专利]摄像装置及摄像方法

说明书

本申请是申请日为2011年6月27日、申请号为201180028853.0、发明名称为摄像装置及摄像方法这一申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种使用单一的拍摄光学系统可生成由多个视点的平面图像构成的立体图像的摄像装置及摄像方法。

背景技术

现有技术中，使用单一的拍摄光学系统可生成由多个视点的平面图像构成的立体图像的摄像装置为世人所知。

专利文献1公开了下述构成：具有单一的拍摄光学系统，通过旋转光圈进行光瞳分割，生成立体图像。

专利文献2公开了下述构成：设置偏光元件，按照光路使摄像元件受光，从而通过单一的拍摄光学系统获得相位信息。

专利文献3公开了下述摄像装置：具有单一的拍摄光学系统、排列了第1像素组及第2像素组的摄像元件，上述第1像素组及第2像素组使通过了该单一的拍摄光学系统的不同的区域的光束分别光电变换，该摄像装置生成由通过第1像素组获得的平面图像、及通过第2像素组获得的平面图像所构成的立体图像。

专利文献4记载了，在专利文献3所述的摄像装置中，对第1像素的输出和第2像素的输出进行相加。

专利文献5公开了以下构成：在具有多个拍摄光学系统的多镜头摄像装置中，以2D动画、3D动画各自的拍摄中设定的周期进行曝光控制。在3D动画拍摄中，不改变深度，因此尽量不移动机械光圈。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2009－527007号公报

专利文献2：日本特开2009－168995号公报

专利文献3：日本特开平10－42314号公报

专利文献4：日本特开2008－299184号公报

专利文献5：日本特开2008－187385号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在使用单一的拍摄光学系统可生成由多个视点的平面图像构成的立体图像的摄像装置(以下称为“单镜头3D摄像装置”)中，根据多个视点的平面图像生成一张高分辨率图像时，在高分辨率平面图像中，在非对焦部分会产生阶梯状的图案。以下说明该阶梯状图案产生的构成。

首先，使用图33A说明通过不进行光瞳分割的单镜头摄像装置拍摄3个被摄体91、92、93的情况。摄像元件16上成像的3个图像91a、92a、93a中，通过摄像元件16焦点对齐的，仅是位于对焦面D上的被摄体92的图像92a。被摄体91距拍摄镜头12的距离比对焦面D远，其对焦图像91d和摄像元件16相比在靠近拍摄镜头12的地方形成，因此被摄体91的图像91a焦点未对齐，成为模糊的图像，即模糊图像。并且，被摄体93距拍摄镜头12的距离比对焦面D近，其对焦图像93d和摄像元件16相比在距拍摄镜头12远的地方形成，因此被摄体93的图像93a的焦点也不对齐，成为模糊图像。

接着说明通过光瞳分割的单镜头3D摄像装置拍摄3个被摄体91、92、93的情况。在该示例的单镜头3D摄像装置中，包括以下状态：如图33B所示，将拍摄镜头12的光瞳通过快门95仅限制在上方的状态；如图33C所示，将拍摄镜头12的光瞳通过快门95仅限制在下方的状态。该单镜头3D摄像装置中的摄像元件16上的图像的模糊量(图像焦点不对齐的量)及位置和图33A所示的单镜头摄像装置不同。即，在图33B所示的状态下，如图34B所示，被摄体91的图像91b和不进行光瞳分割时(图34A)的被摄体91的图像91a相比，模糊量小，且位置向图中下侧移动。并且，被摄体93的图像93b的模糊量变小，且位置向图中的上侧移动。在图33C所示的状态下，如图34C所示，被摄体91的图像91c和不进行光瞳分割时(34A)的被摄体91的图像91a相比，模糊量变小且位置向图中的上侧移动。并且，被摄体93的图像93c的模糊量变小，且位置向图中的下侧移动。

在该单镜头3D摄像装置中，为生成高分辨率平面图像，合成了图34B所示的图像和图34C所示的图像时，图像91b和图像91c、图像93b和图像93c中，因成像位置偏离，会产生阶梯状的图案。即，在高分辨率平面图像拍摄时，来自同一被摄体的光束通过拍摄镜头12的不同的光瞳位置，从而使同一被摄体的图像成像在摄像元件16的不同位置，存在产生因视差引起的阶梯状的图案的问题。在本说明书中将这种图案的产生称为产生伪分辨。

专利文献1～5对于可解决因视差引起的伪分辨的构成，并没有公开。