[发明专利]图像拾取单元

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用透镜阵列的图像拾取单元。

背景技术

在过去，已经提出或开发了各种图像拾取单元。在一些所提出的图像拾取单元中，图像拾取数据经预定的图像处理，然后被输出。例如，WO06/039486和Ren.Ng et al.“Light Field Photography with a Hand-HeldPlenoptic Camera”提出了一种使用被称作“光场摄影”的技术的图像拾取单元。在该图像拾取单元中，透镜阵列被布置在图像拾取透镜的焦平面上，另外，图像传感器被布置在透镜阵列的焦平面上。这使图像传感器接收形成在透镜阵列上的对象的图像，同时图像在视点方向上被分为射束，从而能够一次从多个视点获取图像。

发明内容

在上述的图像拾取单元中，图像传感器上的多个像素对应于透镜阵列中的一个透镜而设置，即，每个透镜的纵向尺寸和横向尺寸均等于像素间距的整数倍，从而能够获取与对应于透镜而设定的像素数目一致的视点图像。另外，对应于透镜而设定的纵向上的像素数目等于横向上的像素数目，即，透镜的纵向尺寸等于其横向尺寸。例如，一个透镜被分配给3×3个像素，或者透镜的纵向尺寸和横向尺寸均等于三个像素的间距，由此在纵向和横向上均可以获得三个视点图像(共九个视点图像)。通过预定的显示器显示以这种方式形成的各个视点方向上的图像(下文中，被称为视点图像)，从而能够实现例如立体图像显示。

然而，在可以显示多个视点图像的典型显示器中，纵向上的视点图像数目通常不等于横向上的视点图像数目。例如，当视点数目在横向上为两个以上时，则该数目在纵向上通常为1。在这种显示器中，从对应于3×3个视点的图像中选择并显示适当的视点图像。例如，当在显示器上选择性地显示来自纵向上的一个视点和横向上的三个视点的图像、或者1×3个视点图像时，来自三个视点中的两个视点的图像在纵向上没有被使用。因此，通过使用上述图像拾取单元而形成的多个视点图像的一部分是无用的。

另外，每个视点图像的分辨率等于图像传感器的分辨率(像素数目)除以视点数目(透镜阵列的透镜数目)的商。也就是说，要获取的视点图像的视点数目和每个图像的分辨率处于一权衡关系。因此，当存在未使用的视点图像时，每个视点图像的分辨率均降低。

期望提供一种能够在抑制分辨率降低的同时而能够获得所需的视点图像的图像拾取单元。

根据本发明的实施方式，提供了一种图像拾取单元，其包括图像拾取透镜、设置在图像拾取透镜的图像形成平面上的透镜阵列以及具有沿彼此相交的第一方向和第二方向二维配置的多个像素的图像拾取器件。该透镜阵列包括多个透镜部，每个透镜部均被分配给图像拾取器件中的m×n的像素区域，其中，m、n为1以上的整数，并且m不同于n。

在根据本发明实施方式的图像拾取单元中，从对象穿过图像拾取透镜的射束在视点方向上被分开并由图像拾取器件接收。该透镜阵列包括均被分配给m×n的像素区域的多个透镜部，从而获取在第一方向上的m个视点图像和在第二方向上的n个视点图像，即，总共获取m×n个视点图像。

根据本发明实施方式的图像拾取单元，提供了图像拾取透镜和具有二维配置的多个像素的图像拾取器件，以及包括多个透镜部(均被分配给m×n的像素区域)的透镜阵列设置在图像拾取透镜的图像形成平面上，从而能够仅适当地获得必要数目的视点图像。在该视点图像中，由于视点数目和分辨率处于一权衡关系，所以无用的视点图像数减少，从而能够抑制分辨率的降低。也就是说，可以在抑制分辨率降低的同时获取所需的视点图像。

应当理解，上述的总体描述和下面的详细描述均是示例性的，并且旨在提供对权利要求所限定的技术的进一步解释。

附图说明

附图用于提供了对本发明的进一步理解，并结合在本说明书中且构成本说明书的一部分。附图示出了实施方式，并与本说明书一起用来解释该技术的原理。

图1示出了根据本发明实施方式的图像拾取单元的总体构造。

图2是示出了透镜阵列和图像传感器的透视性构造的示意图。

图3A是从图2中的A观看的侧视图，并且图3B是从图2中的B观看的侧视图。

图4是示出了透镜阵列沿XY平面的构造的示意图。

图5A和图5B分别是示出了滤色片(color filter)的颜色排列的实例的示意图。

图6是用于解释在视点方向上分开的射束的示意图。

图7是示出了由图1中所示的图像拾取单元所获取的图像拾取数据的示意图。