[发明专利]摄像装置和摄像系统

说明书

技术领域

本发明涉及照相机等的摄像装置。

背景技术

近年来，在汽车的车间距离测量、照相机的自动焦点系统、三维形状测量系统中，使用根据多个摄像光学系统间的视差来测量到被摄体(测距对象物)的距离的测距装置。

在这种的测距装置中，由配置在左右或者上下的一对摄像光学系统在各自的摄像区域形成图像，根据这些图像的视差通过三角测量来检测到被摄体的距离。

此外，作为根据单一的摄像光学系统来测量到被摄体的距离的方式，已知DFD(Depth From Defocus)法。DFD法是通过所取得的图像的虚化量的解析来算出距离的方法，但是由于单一图像中无法判别是被摄体本身的模样、还是因被摄体距离而出现了虚化，因此采用根据多个图像来估计距离的方法(专利文献1、非专利文献1)。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】专利第3110095号公报

【非专利文献】

【非专利文献1】Xue Tu，Youn-sik Kang and Murali Subbarao Two-and Three-Dimensional Methods for Inspection and Metrology V.Edited by Huang，Peisen S..Proceedings of the SPIE，Volume 6762，pp.676203(2007).

发明内容

【发明要解决的课题】

但是，在上述现有技术中，谋求摄像装置的小型化、低成本化、测距精度的提高等。本发明的并不是限定的作为例示的某个实施方式，提供一种小型且能够高精度地测量距离的摄像装置。

【用于解决课题的技术方案】

本发明的一个方式的摄像装置具备：镜头光学系统，其具有第1区域以及第2区域，并且所述第2区域具有相对于通过了所述第1区域的光线所产生的合焦特性而使合焦特性不同的光学特性；摄像元件，其具有让通过了所述镜头光学系统的光入射并且配备具备第1分光透过率特性的滤光器的多个第1以及第2像素、让通过了所述镜头光学系统的光入射并且配备具有第2分光透过率特性的滤光器的多个第3像素、和让通过了所述镜头光学系统光入射并且配备具有第3分光透过率特性的滤光器的多个第4像素；和阵列状光学元件，其配置在所述镜头光学系统和所述摄像元件之间，使通过了所述第1区域的光入射至所述多个第1像素，使通过了所述第2区域的光入射至所述多个第2像素，所述阵列状光学元件使通过了所述第1区域以及所述第2区域之中的任意一个区域的光入射至所述多个第3像素，使通过了所述第1区域以及所述第2区域之中的任意一个区域的光入射至所述多个第4像素。

【发明的效果】

根据本发明的一个方式涉及的测距装置，利用单一的摄像系统，就能够高精度地进行距离测量。

附图说明

图1是表示本发明的摄像装置A的实施方式1的示意图。

图2是从被摄体侧观察本发明的实施方式1中的光学元件L1的主视图。

图3是本发明的实施方式1中的阵列状光学元件K的立体图。

图4(a)是放大表示图1所示的阵列状光学元件K以及摄像元件N的图，(b)是表示阵列状光学元件K和摄像元件N上的像素的位置关系的图。

图5是表示在本发明的实施方式1中由通过了光学区域D1以及光学区域D2的光线产生的球面像差的曲线。

图6是表示本发明的实施方式1中的被摄体距离和锐度(图像的锐利度)的关系的曲线。

图7(a)至(c)表示16×16尺寸的图像块的亮度分布，(d)至(f)表示对图7(a)至(c)各自所示的图像块以二维方式进行傅立叶变换而得到的频谱。

图8(a)是表示作为被摄体的白黑的图样的图。(b)是表示(a)的被摄体的亮度的断面的图。(c)是表示由图1的摄像装置A拍摄的图像的每个颜色的亮度的断面的图。(d)是表示(c)的G1(绿)以及R(红)的亮度的二次微分的图。(e)表示从(c)的G2(绿)、B(蓝)的亮度中减去(d)的二次微分的情况下的亮度的断面的图。

图9是表示本发明的实施方式1中的被摄体距离和锐度(图像的锐利度)的关系的曲线。

图10是表示本发明的实施方式1中的被摄体距离和锐度(图像的锐利度)的关系的曲线。

图11是从被摄体侧观察本发明的实施方式2中的光学元件L1的主视图。

图12是本发明的实施方式2中的阵列状光学元件K的立体图。