專利名稱：光學器件的制作方法
技術領域：
本發明涉及光學器件。
背景技術：
有著多個攝像光學系統并計算出在攝像光學系統間產生的視差的復眼攝像裝置已廣為人知(比如，參照專利文獻1)。另外，公知的還有彩色圖像傳感器，其具有光傳感器和攝像元件，該攝像元件的構造是以不同顏色的光在光傳感器所對應的區域上分別形成對象物的圖像的構造(比如，參照專利文獻2)。專利文獻1專利第4382156號說明書專利文獻2特表號公報如果用多個光學系統拍攝同一個被拍攝對象體，可以得到含視差影響的多個圖像。從這些圖像計算出視差，或消除視差的影響等，在有關視差的處理中，存在著需要較大量的運算這樣的課題。

發明內容
為了解決上述課題，在本發明的一方式中，提供一種光學器件，其包括第1攝像系統，其包括對攝像光具有第1光學特性的至少1個的第1透鏡；以及第2攝像系統，其包括對攝像光分別具有第2光學特性并具有互相不同的光軸的多個第2透鏡；多個第2透鏡的各自的光軸位于以第1透鏡的光軸位置的重心作為中心的同心圓上，多個第2透鏡的光軸位置的重心位于第1透鏡的光軸位置的重心。還可以具有圖像生成部，該圖像生成部合成將通過多個第2透鏡拍攝得到的多個圖像進行重合得到的重合圖像、和通過第1攝像系統得到的圖像。第1攝像系統可以包括對攝像光具有第1光學特性的多個第1透鏡。多個第1透鏡的光軸可以位于同心圓上。圖像生成部可以合成重合圖像和將通過多個第1透鏡攝像得到的多個圖像進行重合后的重合圖像。第2攝像系統可以有相對于第1透鏡的光軸位置的重心在對稱的位置光軸存在的 1對以上的第2透鏡。多個第2透鏡的F值可以比第1透鏡的F值大。多個第2透鏡的有效孔徑可以比第1透鏡的有效孔徑小。多個第2透鏡的焦點距離、聚焦距離及焦點深度的至少一個可以與第1透鏡不同。第1攝像系統還具有通過第1透鏡進行攝像的第1攝像部，第2攝像系統可以還有與多個第2透鏡對應設置并通過各自對應的第2透鏡進行攝像的多個第2攝像部。第1攝像部及多個第2攝像部各自具有多個攝像元件，多個攝像元件可以設置在同一面上。還具有第3攝像系統，該第3攝像系統包括對攝像光具有第3光學特性并具有相互不同的光軸的多個第3透鏡。多個第3透鏡的各自光軸位于以第1透鏡的光軸位置的重心為中心的同心圓上，多個第3透鏡的光軸位置的重心也可以位于第1透鏡的光軸位置的重心上。多個第2透鏡的有效孔徑比第1透鏡的有效孔徑小，多個第3透鏡的有效孔徑比第1透鏡的有效孔徑大。在此，上述的發明的概要并未列舉出本發明必要的特征的全部。另外，這些特征群的輔助組合又能成為本發明。


圖1是模式性地表示攝像裝置100的塊構成的一個例子的圖。圖2是表示攝像裝置100具有的攝像系統的位置關系的一個例子的圖。圖3是模式性地表示攝像模塊的塊構成的一個例子的圖。圖4是模式性地表示攝像模塊的塊構成的一個例子的圖。圖5是表示在圖像生成部150中的合成處理的一個例子的圖。圖6是表示透鏡配置的其他一個例子的圖。圖7是表示透鏡配置的其他一個例子的圖。圖8是表示透鏡配置的其他一個例子的圖。
具體實施例方式以下，通過發明的實施方式說明本發明，不過，以下的實施方式不是限定有關專利請求的范圍的發明。同時，在實施方式中所說明的特征的組合的全部并不都是發明的解決手段所必需的。圖1模式性地表示攝像裝置100的塊構成的一個例子。本實施方式的攝像裝置100 提供能以比較少的演算量進行有關視差的處理的圖像。攝像裝置100具有第1攝像系統 101、一對第2攝像系統10 及第2攝像系統102b、圖像信號生成部170、以及記錄部180。本圖中，給出了第2攝像系統10 及第2攝像系統102b是一對，不過，攝像裝置 100可以具有如后所述的3個以上的第2攝像系統。攝像裝置100具有的多個第2攝像系統102采用符號的添加字來互相識別。另外，有時將攝像裝置100具有的多個第2攝像系統102總稱為第2攝像系統102。第1攝像系統101、第2攝像系統102、以及圖像信號生成部170作為被裝入攝像裝置100的攝像模塊而發揮作用。攝像模塊可視為是這個發明涉及的光學器件的一個例子。第1攝像系統101具有第1光學系統115及第1攝像部119。第1光學系統115 包含第1透鏡110及第1光圈部112。第1攝像部119通過第1透鏡110攝像。第2攝像系統10 具有第2光學系統12 及第2攝像部129a。第2光學系統 125a包含第2透鏡120a及第2光圈部12加。第2攝像系統10 具有第2光學系統12 和第2攝像部129b。第2光學系統12 包含第2透鏡120b和第2光圈部12沘。其他的第2攝像系統102也具有與第2攝像系統10 以及第2攝像系統102b大體上同樣的光學構成。其他的第2攝像系統102具有的光學要素，采用和各光學要素所屬的第2攝像系統 102的符號的添加字同樣的添加字來識別。這樣，多個第2攝像部1 與多個第2透鏡120對應設置。并且第2攝像部1 通過各自對應的第2透鏡120進行攝像。第1攝像系統101及第2攝像系統102分別拍攝被拍攝對象體，生成攝像信號。圖像信號生成部170從第1攝像系統101及第2攝像系統102分別取得各自攝像信號。圖像信號生成部170合成所取得的攝像圖像，并生成表示1個圖像的圖像信號。記錄部180記錄圖像生成部150生成的圖像信號。記錄部180可以在非易失性存儲器記錄從圖像生成部150供給的圖像信號所表示的圖像。記錄部180也可具有該非易失性存儲器。另外，該非易失性存儲器也可以是相對攝像裝置100可裝拆地設置的外部存儲器。記錄部180也可以向攝像裝置100的外部輸出圖像。攝像裝置100可以是帶照相機功能的手機、數碼相機等的攝像機器。具有第1攝像系統101、第2攝像系統102、以及圖像信號生成部170的攝像模塊能夠作為這些攝像機器用的照相機模塊來提供。圖2表示攝像裝置100具有的攝像系統的位置關系的一個例子。本圖中，使用各攝像系統具有的透鏡的配置來表示攝像系統的位置關系。本圖是從物體一側看的情況下的透鏡配置例。在透鏡鏡筒200內側設置有第1攝像系統101具有的第1透鏡110、以及第2攝像系統10 e各自具有的第2透鏡120a e。有時將第2透鏡120a e總稱為第2透鏡 120。第1透鏡110位于透鏡鏡筒200內側區域的大致中央的位置。多個第2透鏡120 的各自光軸位于以第1透鏡110的光軸位置為中心的同心圓上。另外，多個第2透鏡120 的光軸位置的重心位于第1透鏡110光軸位置。具體而言，相對于第1透鏡110在y方向以等距離間隔來設置第2透鏡120a及第 2透鏡120b。相對于第1透鏡110在χ方向以等距離間隔設置第2透鏡120c和第2透鏡 120d。相對于第1透鏡110的光軸在y方向的對稱的位置設置有第2透鏡120a及第2透鏡120b。第2透鏡120c和第2透鏡120d相對于第1透鏡110的光軸在y方向被設置在對稱的位置。這樣，第2攝像系統102具有在相對于第1透鏡110的光軸位置的重心而對稱的位置上光軸存在的1對以上的第2透鏡120。另外，設第1透鏡110的光軸及第2透鏡120的光軸為互相平行。即，第1攝像系統101的攝像光軸及第2攝像系統102的攝像光軸是互相平行的，各攝像系統在對攝像光軸垂直的面內，使相互的攝像光軸的位置為不同地來設置而形成。這樣，攝像裝置100具有包含第1透鏡110、第2透鏡120及透鏡鏡筒200的透鏡裝置。有時稱在中央存在的第1透鏡110的光軸為透鏡裝置的中心。圖3模式性地表示攝像裝置100具有的攝像模塊的塊構成的一個例子。在這里， 作為第ι攝像系統101、第2攝像系統10 及第2攝像系統102b的塊構成，示出包含第1 攝像系統101、第2攝像系統10 及第2攝像系統102b的光軸的平面的模式剖面圖。再者，圖4表示在含第1攝像系統101、第2攝像系統102c和第2攝像系統102d的光軸的平面的模式剖面圖。圖像信號生成部170具有讀出部140及圖像生成部150。在第1攝像系統101中， 第1光學系統115包含第1透鏡110及第1光圈部112。第1攝像部119包含第1濾色片陣列116及第1攝像元件陣列118。在第2攝像系統10 中，第2光學系統12 包含第2透鏡120a及第2光圈部12加。第2攝像部129a包含第2濾色片陣列126a及第2攝像元件陣列128a。第2攝像系統102b、第2攝像系統102c、以及第2攝像系統102d全都是與第1攝像系統IOla具有的光學要素的第2透鏡120a、第2光圈部122a、第2濾色片陣列U6a、第 2攝像元件陣列128a大體上同樣的光學要素。因此，省略說明。第1攝像系統101具有的第1透鏡110相對于攝像光而具有第1光學特性。第2 攝像系統102具有的多個第2透鏡120相對于攝像光而分別具有第2光學特性，且互相具有不同的光軸。在這里，所謂光學特性，能夠例示光學響應、成像特性、亮度特性。作為表示光學特性的指標，可例示焦點深度、焦點距離、光學傳遞函數、F值、有效孔徑、MTF等。多個第2透鏡120可以具有互相大體上相等的光學特性，對于同一物點在像面上形成大體上相等的像。比如，多個第2透鏡120在各自的像面上，比如形成大體上相等的亮度、大體上相等的形狀、大體上相等的大小的像。因為多個第2透鏡120的光軸互相離開間隔，所以所謂形成大體上相等的像，并不意味在各自的像面上的相同的位置成像。那么，因為第2透鏡120能夠設置多個，所以能夠將通過多個第2透鏡120的各自所得到的被拍攝對象體像進行合成，生成1個被拍攝對象體像。作為一個例子，重合通過多個第2透鏡120各自所獲得的圖像。因為多個第2透鏡120的光軸位于同心圓上，所以通過該圖像的重合處理，能夠生成以第2透鏡120的光軸的重心位置作為視點的與拍攝時的像相對應的被拍攝對象體像。并且，多個第2透鏡120光軸的重心位于第1透鏡110的光軸位置。因此，根據圖像的重合處理而得到的被拍攝對象體像的位置，將與通過第1透鏡110得到的被拍攝對象體像的位置大體上一致。因此，即使不考慮多個第2透鏡120間的光軸位置的差異、以及第 1透鏡110和第2透鏡120間的光軸位置的差異，能夠極為容易地合成多個第2透鏡120的被拍攝對象體像和第1透鏡110的被拍攝對象體像。關于光學特性，設第2透鏡120的F值比第1透鏡110大。譬如，設多個第2透鏡 120的有效孔徑比第1透鏡110小。在這個例子，第1透鏡110成為比第2透鏡120還明亮的透鏡。第2透鏡120單體成為比第1透鏡110暗的透鏡。但是，第2透鏡120存在多個， 能夠合成通過第2透鏡120攝像得到的圖像。因此，能夠將在像形成中可利用的光量單方面不足的事情防患于未然。再者，亮度是光學特性的一個例子。第2透鏡120可與第1透鏡110在亮度、焦點距離、合焦距離、以及焦點深度中的至少1個不同。說明關于第1攝像系統101具有的光學構成。第1透鏡110是成像透鏡，將來自被拍攝對象體的G光在第1攝像部119成像。第1光圈部112對透過第1光學系統115的光量進行調整。通過第1光學系統115的光被限制為通過第1光圈部112的開口部的光。第1濾色片陣列116含選擇性地透過預定的波段的光的多個濾色片。第1濾色片陣列116按照被預先確定的圖案排列形成該多個濾色片。譬如，第1濾色片陣列116由該多個濾色片呈矩陣狀排列而形成。各濾色片所透過的波段按照拍攝目的來設計即可。所有濾色片可以選擇性地透過特定波段的光，也可以包含選擇性地透過互相不同的波段的光的多個種類的濾色片。第1攝像元件陣列118含通過第1光學系統115接受來自被拍攝對象體的光的多個攝像元件。第1攝像元件陣列118包含的多個攝像元件，其對應于第1濾色片陣列116 包含的多個濾色片來設置。各攝像元件對入射至第1濾色片陣列116的被拍攝對象體光中的透過了對應的濾色片的光進行受光。各攝像元件輸出與受光的光的量對應強度的攝像信號。在第2攝像系統10 中，第2濾色片陣列126a包含選擇性地透過預先確定的波段的光的多個濾色片。第2濾色片陣列126a按照被預先確定該多個濾色片的圖案進行排列而形成。譬如，第2濾色片陣列126a由該多個濾色片呈矩陣狀排列而形成。各濾色片所透過的波段按照攝像目的來設計即可。所有濾色片可以選擇性地透過特定波段的光，也可以包含選擇性地透過互相不同的波段的光的多個種類的濾色片。第2攝像元件陣列128a包含通過第2光學系統12 接受來自被拍攝對象體的光的多個攝像元件。第2攝像元件陣列128a包含的多個攝像元件，其與第2濾色片陣列126a 包含的多個濾色片對應設置。各攝像元件接受入射到第2濾色片陣列126a中的被拍攝對象體光之中的透過了對應的濾色片的光。各攝像元件輸出與所受光的光量對應強度的攝像信號。關于第1攝像部119及第2攝像部1 構成進行說明。第1攝像部119及第2攝像部1 各自具有的多個攝像元件被設置在同一平面上。譬如，第1攝像元件陣列118具有的多個攝像元件、以及第2攝像元件陣列1 具有的多個攝像元件被形成在同一基板上。 譬如，第1攝像元件陣列118具有的多個攝像元件、以及第2攝像元件陣列1 具有的多個攝像元件，以同一工藝在同一基板的一面同時形成。另外，第1濾色片陣列116具有的多個濾色片及第2濾色片陣列1 具有的多個濾色片，也以同樣工藝同時被形成在所對應的攝像元件上部。這樣，制造了一體包含第1攝像部119及第2攝像部129的1個受光部。第 1攝像部119的攝像面及第2攝像部129的攝像面構成為該受光部持有的攝像面的部分區域。再者，所謂有第1攝像元件陣列118及第1濾色片陣列116的第1攝像部119和有第 2攝像元件陣列1 及第2濾色片陣列126的第2攝像部129，可以互相分別制造后進行組合安裝。第1攝像系統101及第2攝像系統102具有的多個攝像元件被實質性地同時曝光。如果各攝像元件被曝光，則讀出部140從該多個攝像元件讀出攝像信號。讀出部140 可以具有多個攝像元件和在同一基板上被形成的讀出電路。該讀出電路相對于第1攝像系統101及第2攝像系統102而設置1個，1個讀出電路從第1攝像系統101及第2攝像系統102具有的多個攝像元件中可以依次讀出攝像信號。再者，該讀出電路也可以對第1攝像系統101及第2攝像系統102而分別單獨設置。第1攝像系統101及第2攝像系統102具有的多個攝像元件，可以是MOS型攝像元件。各攝像元件是以同一工藝在同一基板的一面所形成的MOS型攝像元件時，讀出部140 能夠按照各攝像系統具有的光學系統的每一個來部分地讀出。第1攝像部119包含的多個攝像元件、以及第2攝像部1 包含的多個攝像元件除了 MOS型攝像元件以外，也能用CXD 型攝像元件等的固體攝像元件來實現。讀出部140從各攝像系統具有的攝像元件讀出的攝像信號被提供給圖像生成部 150。圖像生成部150合成從各攝像系統所讀出的攝像信號，生成表示1個圖像的圖像信號。圖5表示圖像生成部150中的合成處理的一個例子。設圖像510為通過第1攝像系統101所拍攝的圖像。設圖像520a、圖像520b、圖像520c以及圖像520d分別是通過第1 攝像系統101a、第1攝像系統101b、第1攝像系統IOlc以及第1攝像系統IOld所拍攝得到的圖像。舉出以從透鏡裝置中心向光軸方向延長的延長線上存在的被拍攝對象體的像為例子，模式性地說明圖像生成部150的合成處理的一個例子。在這里，將該被拍攝對象體稱為軸上被拍攝對象體。并且，軸上被拍攝對象體像512是圖像510中包含的軸上被拍攝對象體像。軸上被拍攝對象體像512a、軸上被拍攝對象體像512b、軸上被拍攝對象體像512c 以及軸上被拍攝對象體像512d分別是圖像510a、圖像520b、圖像520c以及圖像520d中包含的軸上被拍攝對象體的像。對各圖像內的軸上被拍攝對象體像的位置進行說明。軸上被拍攝對象體是在第1 透鏡Iio的光軸上存在的被拍攝對象體，所以軸上被拍攝對象體像512位于圖像510的中央。在從攝像裝置100觀看被拍攝對象體時，第2透鏡120a位于第2透鏡120b的上方。第2透鏡120c位于第2透鏡120d的右側。該情況下，軸上被拍攝對象體像52 位于圖像520a中央的下方。軸上被拍攝對象體像522b位于圖像520b中央的上方。同時，軸上被拍攝對象體像522c位于圖像520c中央的左側。并且，軸上被拍攝對象體像522d位于自圖像520d中央的右側。因為第2透鏡120光軸存在于同心圓上，所以來自各圖像520的中心的軸上被拍攝對象體像522的位置偏差量相等。同時，因為第2透鏡120的光軸存在于同心圓上，所以位置偏差的方向性為各向同性。圖像生成部150將圖像520a、圖像520b、圖像520c以及圖像520d重合而生成1
個重合圖像。重合圖像中包含的重合像532表示重合軸上被拍攝對象體像52 d得到的像。如上所述，軸上被拍攝對象體像522的位置偏差量相等的位置偏差是各向同性，所以重合像532位于重合圖像的中央。重合像532中，在重合像532的中心存在作為將4個軸上被拍攝對象體像52 d重疊的區域的像重疊區域550。同時，在重合像532中，在作為鄰接于像重疊區域550的周圍的區域，存在作為將軸上被拍攝對象體像52 d中的3個軸上被拍攝對象體像相互重合后的區域的像重疊區域560。像重疊區域550和像重疊區域560能夠大體上再現軸上被拍攝對象體像應該占據的圖像區域。重合像532中，除了像重疊區域550及像重疊區域560以外，還包含軸上被拍攝對象體像52 d里面的2個軸上被拍攝對象體像被互相重合的區域。在像重疊區域550及像重疊區域560區域加上本區域的話，軸上被拍攝對象體像應該占據的圖像區域被再現。另外，在重合像532中，包含其他的只具有軸上被拍攝對象體像52 d的各自的信息的區域。本區域是重合像532的最周邊的區域。本區域的面積隨位置偏差量加大而變大。因此，重合像532的位置偏差量越大則越寬，也就是變成為伴隨模糊區域狀態的像。 可是，該模糊區域的模糊方向是相對各向同性的，沒有方向性。因為這個緣故，如果與模糊有方向性的情況比較，可以說重合像532沒有失真，為看上去的不協調感很小的圖像。另外，與中央的像重疊區域陽0比較的話，本模糊區域的圖像信息只有1/4的強度。由于這個緣故，視覺上感到模糊程度比較小。另外，在第1攝像系統101的周圍配置越多數目的第2攝像系統102，像重疊區域陽0的強度變得越高。由于這個緣故，模糊區域的圖像信息也變得相對地小。同時，模糊的方向性也進一步被消除。本圖中，以簡單易懂地說明為目的，采用了具有較大視差偏差的軸上被拍攝對象體像522，模式性地說明了圖像處理。實際上，只要不是為了獲得較大的視差偏差而讓透鏡的光軸極端地分離的情況下，位置偏差不會變大。如果位置偏差小，模糊區域變小，重合像也變得更鮮明。圖像生成部150合成重合像532和軸上被拍攝對象體像512，生成1個圖像。圖像生成部150根據第2攝像系統102的光學特性和第1透鏡110的光學特性的差異，對軸上被拍攝對象體像512及重合像532中的至少一方施以預先確定的圖像處理來合成。譬如， 如果第1透鏡110和第2透鏡120的亮度不相同，則施給用于補償亮度的差異的圖像處理來合成。因為軸上被拍攝對象體像512的位置與重合像532的位置全都大體上相同，所以圖像生成部150不需要進行用于特別指定重合像532與軸上被拍攝對象體像512的位置偏差或補償位置偏差的圖像處理。由于第1透鏡110及第2透鏡120的光學特性的不同，有時圖像生成部150只是單純地將重合像532和軸上被拍攝對象體像512重合即可。如以上說明，圖像生成部150合成通過多個第2透鏡120a d攝像得到的多個圖像的重合而得到的重合圖像、和通過第1攝像系統101得到的圖像。因此，根據攝像裝置 100，能以簡單的圖像處理來合成通過各攝像系統攝像得到的多個圖像。比如，能夠不進行含對應點匹配等在內的位置對準處理地，快速合成多個圖像，并對外部提供。再者，圖像生成部150可以對重合像532施給用于降低模糊的圖像處理。譬如，圖像生成部150可以對重合像施給預先確定的強度的邊緣強調處理。因為重合像的模糊隨被拍攝對象體越近則越大，所以圖像生成部150可以在被拍攝對象體距離越是近距離，越提高降低模糊處理的強度。比如，圖像生成部150可以在被拍攝對象體距離越是近距離，越提高相對于重合像的邊緣強調的強度。被拍攝對象體距離可以用攝像模式特別指定。譬如，圖像生成部150，當攝像裝置100的攝影模式被設定成風景模式時，可以特別指定被拍攝對象體距離是遠距離。如果攝影模式被設定肖像模式時，可以特別指定被拍攝對象體距離是近距離。如果攝影模式被設定成宏模式時，可以特別指定被拍攝對象體距離是極近距離。如果能利用由測距設備測得的測距信息時，可以按照該測距信息來特別指定被拍攝對象體距離。圖像生成部150預先存儲了與距離對應的邊緣強調處理等的模糊降低處理用的圖像處理參數，使用與合適于所特別指定的被拍攝對象體距離的距離對應存儲的圖像處理參數， 對重合像施給圖像處理。圖6表示透鏡配置的其他一例。在本透鏡配置例中，透鏡裝置除了具有圖1到圖 5說明的透鏡鏡筒200、第1透鏡110、以及第2透鏡120a d之外，還具有第2透鏡120e、 第2透鏡120f、第2透鏡120g、以及第2透鏡120h。如圖所示，第2透鏡120a h存在于同心圓上。另外，第2透鏡120e h具有與第2透鏡120a d大體上同樣的光學特性。如圖5相關說明，該構成相當于在第1攝像系統101的周圍配置有多個第2攝像系統102的構成。因此，能夠進一步降低重合像的模糊。另外，第2透鏡120e h雖然具有互相大體上同樣的光學特性，不過，可以為具有與第2透鏡120a d有差異的光學特性。該情況下，所謂的第2攝像系統10 d可以看作是單獨的攝像系統的透鏡。該情況下，圖像生成部150能夠對于通過第2透鏡120e h攝像的圖像，進行與圖5中所說明的處理同樣的重合處理。并且，圖像生成部150能夠將所得到的重合的圖像、和從其他的攝像系統得到的圖像或重合圖像進行合成。另外，可以將第2攝像系統10 d作為用特定顏色的攝像光攝像的攝像系統， 另一方面，將第2透鏡120e h所屬的攝像系統作為用與該特定顏色不同的顏色的攝像光攝像的攝像系統。該情況下，第2透鏡120a h的成像特性可以按照攝像光的波段來施給色差補正。針對用第2透鏡120a h所屬的攝像系統得到的圖像，圖像生成部150可進行與圖5說明過的處理同樣的重合處理的同時，進行顏色合成處理。圖7表示透鏡配置的其他一例。透鏡裝置具有第1透鏡710、第2透鏡720a d、 第3透鏡730a d以及透鏡鏡筒200。第1透鏡710可以代替第1透鏡110而作為第1攝像系統101具有的透鏡。同時，多個第2透鏡720a d代替第2透鏡120a d而作為第2 攝像系統10 d具有的透鏡。多個第3透鏡730a d而作為屬于和第1攝像系統101 及第2攝像系統10 d有差異的第3攝像系統的透鏡。第3透鏡730a d對攝像光具有第3光學特性，持有互相不同的光軸。第3透鏡730a d的各自的光軸位于以第1透鏡710光軸位置作為中心的同心圓上，第3透鏡 730a d的光軸位置的重心位于第1透鏡710的光軸位置。第3透鏡730a d的各自的光軸與第2攝像系統102同樣，位于以第1透鏡710 的光軸位置為中心的同心圓上，第3透鏡730a d的光軸位置的重心位于第1透鏡710的光軸位置。因此，圖像生成部150對于通過第3透鏡730a d的各個進行攝像的多個圖像， 也能夠與用第2攝像系統102攝像的圖像同樣地，進行與圖5相關說明的重合處理。并且， 圖像生成部150能合成用第1攝像系統101攝像的圖像和重合圖像并生成1個圖像。另外，根據本透鏡配置，攝像裝置100還配置具有第3光學特性的第3透鏡730a d。因此，能夠用具有3種攝像參數的攝像系統來攝像同一被拍攝對象體。比如，能夠利用以亮度、倍率、分辨率等作為指標的多種多樣的攝像參數對同樣的被拍攝對象體進行攝像。 并且，通過合成用多種多樣的攝像參數所拍攝的圖像，有時可以生成更高畫質的圖像。作為一個例子，第2透鏡720a d的有效孔徑比第1透鏡710的有效孔徑小，第 3透鏡730a d的有效孔徑比第1透鏡710的有效孔徑大。即，第3透鏡730a d比第2 透鏡720a d和第1透鏡710的有效孔徑都大。第3攝像系統可以為使用比第1攝像系統101及第2攝像系統102需要更多光量的攝像參數進行拍攝。譬如，第3攝像系統可以是將B光作為攝像光使用的攝像系統。第2攝像系統102可以是將R光作為攝像光使用的攝像系統。在很多的情況下， 攝像元件對R光具有比較高的靈敏度。該情況下，從所得到的攝像信號的信噪比的觀點考慮，優選將其他的攝像系統具備的透鏡設定成比以R光作為攝像光使用的第2攝像系統102 具有的透鏡還明亮。另外，第1攝像系統101可以是把G光作為攝像光使用的攝像系統。可以用G光從透鏡裝置的中心進行攝像。因此，能夠不用重合多個圖像地得到G的攝像信號。這樣，通過對3個攝像系統分配攝像光的顏色，使透鏡的色差補正變為容易。因此，能使攝像模塊高度降低。另外，通過在每各顏色上設計透鏡的亮度，能夠取得各顏色之間的光量平衡。這樣，可以對3個攝像系統分配攝像光的顏色，不過，也可以使用1攝像系統利用跨2色波段的攝像光進行攝像。
圖8表示透鏡配置的另一其他例。透鏡裝置具有第1透鏡810、第2透鏡820a d、第3透鏡830a d以及透鏡鏡筒200。第1透鏡810取代第1透鏡710而作為第1攝像系統101具有的透鏡。另外，多個第2透鏡820a d取代第2透鏡120a d而作為第 2攝像系統10 d具有的透鏡。多個第3透鏡830a d作為屬于和第1攝像系統101 及第2攝像系統10 d不同的第3攝像系統的透鏡。本例中，在以圖7示例的透鏡配置中，相當于代替單一的第1透鏡710而具備多個第1透鏡810a d。第2透鏡820a d和第3透鏡830a d因為與各自的第2透鏡 720a d和第3透鏡730a d對應，所以省略其說明。多個第1透鏡810a d，對攝像光持有特定的光學響應，有與第2透鏡820a d 和第3透鏡830a d不同的光學響應。第1透鏡810a d的光軸位于同心圓上。譬如， 第1透鏡810a d的光軸位于以透鏡裝置中心作為中心的同心圓上。總之，第2透鏡820a d的各自的光軸位于以第1透鏡810a d的光軸位置的重心為中心的同心圓上。并且，多個第2透鏡820a d的光軸位置的重心位于第1透鏡810a d的光軸位置的重心。同時，第3透鏡830a d的各自的光軸位于以第1透鏡 810a d的光軸位置的重心為中心的同心圓上，多個第3透鏡830a d的光軸位置的重心位于第1透鏡810a d的光軸位置的重心。并且，圖像生成部150對通過第1透鏡810a d攝像得到的多個圖像進行在圖5 說明的重合處理。圖像生成部150生成將該多個圖像重合得到的重合圖像。并且，圖像生成部150將該重合圖像與從用其他的攝像系統拍攝的圖像所生成的重合圖像進行合成。根據本配置的透鏡裝置還能夠拍攝容易降低視差偏差的圖像。在以上的說明中，例示了光學特性大體上同樣的多個透鏡設置4個或8個的光學構成。譬如，在圖2中設置4個第2透鏡120，在圖6中設置8個第2透鏡120。另外，在圖 7，第2透鏡720及第3透鏡730各自設置4個。另外，在圖8中，分別將第1透鏡810、第2 透鏡820、以及第3透鏡830各設置了 4個。透鏡的個數不限定于4個或8個，如果是2個以上無論是幾個都可以。透鏡的個數可以是偶數個也可以是奇數個。如果設置3以上的奇數個的透鏡，則以其他的透鏡的光軸位置的重心作為中心，讓光軸位于同心圓上，且，讓光軸位置的重心位于其他的透鏡的光軸位置的重心，從而發揮上述的效果。以上，通過實施方式說明了本發明，不過，本發明的技術范圍不受以上的實施方式記載的范圍所限定。本領域技術人員明白，對上述實施例能夠加以多種多樣的改良和變更。 根據權利要求的記載可以明確，實施了這樣的變更和改良的實施方式也包含在本發明的技術范圍之內。關于在權利要求、說明書和附圖中表示的裝置、系統、程序，和在方法中的動作、次序、步驟、和階段等的各處理的執行順序，只要沒有特別注明“比…先”、“在…之前”等，或者只要不是后邊的處理必須使用前面的處理的輸出，就可以以任意的順序實施。有關權利要求、說明書和附圖中的動作流程，為了說明上的方便，說明中使用了“首先”、“其次”、等，但即使這樣也不意味著以這個程序實施是必須的條件。附圖標號說明100攝像裝置101第1攝像系統
102第2攝像系統
110、710、810 第 1 透鏡
112第1光圈部
115第1光學系統
116第1濾色片陣列
118第1攝像元件陣列
119第1攝像部
120,720,820 第 2 透鏡
122第2光圈部
125第2光學系統
1 第2濾色片陣列
128第2攝像元件陣列
1 第2攝像部
140讀出部
150圖像生成部
170圖像信號生成部
180記錄部
200透鏡鏡筒
510,520 圖像
512，522軸上被拍攝對象體像
532重合像
550、560像重疊區域
730、830第3透鏡
權利要求
1.一種光學器件，具有第1攝像系統，其包括對攝像光具有第1光學特性的至少1個的第1透鏡；以及第2攝像系統，其包括分別對攝像光具有第2光學特性并具有相互不同的光軸的多個第2透鏡，所述多個第2透鏡的各自的光軸位于以所述第1透鏡的光軸位置的重心為中心的同心圓上，所述多個第2透鏡的光軸位置的重心位于所述第1透鏡的光軸位置的重心上。
2.根據權利要求1所述的光學器件，其中，還具有圖像生成部，該圖像生成部合成將通過所述多個第2透鏡攝像得到的多個圖像進行重合而得到的重合圖像、和通過所述第1攝像系統得到的圖像。
3.根據權利要求2所述的光學器件，其中，所述第1攝像系統包括對攝像光具有所述第1光學特性的多個所述第1透鏡。
4.根據權利要求3所述的光學器件，其中， 所述多個第1透鏡的光軸位于同心圓上。
5.根據權利要求4所述的光學器件，其中，所述圖像生成部合成所述重合圖像和將通過所述多個第1透鏡攝像得到的多個圖像進行重合而得到的圖像。
6.根據權利要求1至5中任意一項所述的光學器件，其中，所述第2攝像系統具有相對于所述第1透鏡的光軸位置的重心在對稱的位置存在光軸的1對以上的第2透鏡。
7.根據權利要求1至5中任意一項所述的光學器件，其中， 所述多個第2透鏡的F值比所述第1透鏡的F值大。
8.根據權利要求1至5中任意一項所述的光學器件，其中， 所述多個第2透鏡的有效孔徑比所述第1透鏡的有效孔徑小。
9.根據權利要求1至5中任意一項所述的光學器件，其中，所述多個第2透鏡的焦點距離、聚焦距離及焦點深度中的至少1個與所述第1透鏡不同。
10.根據權利要求1至5中任意一項所述的光學器件，其中， 所述第1攝像系統還具有通過所述第1透鏡進行攝像的第1攝像部，所述第2攝像系統還具有與所述多個第2透鏡對應設置并通過各自對應的第2透鏡進行攝像的多個第2攝像部。
11.根據權利要求10所述的光學器件，其中，所述第1攝像部及所述多個第2攝像部分別具有多個攝像元件， 所述多個攝像元件被設置在同一面上。
12.根據權利要求1至5中任意一項所述的光學器件，其中，所述光學器件還具備第3攝像系統，該第3攝像系統具有多個第3透鏡，所述多個第3 透鏡對攝像光具有第3光學特性并具有互相不同的光軸，所述多個第3透鏡的各自的光軸位于以所述第1透鏡的光軸位置的重心為中心的同心圓上，所述多個第3透鏡的光軸位置的重心位于所述第1透鏡的光軸位置的重心。
13.根據權利要求12所述的光學器件，其中，所述多個第2透鏡的有效孔徑比所述第1透鏡的有效孔徑小， 所述多個第3透鏡的有效孔徑比所述第1透鏡的有效孔徑大。
全文摘要
本發明提供了一種光學器件，能夠拍攝可容易地降低視差偏差的圖像。本發明的光學器件具有第1攝像系統，其包括對攝像光具有第1光學特性的至少1個的第1透鏡；以及第2攝像系統，其包括分別對攝像光具有第2光學特性并具有相互不同的光軸的多個第2透鏡，多個第2透鏡的各自的光軸位于以第1透鏡的光軸位置的重心為中心的同心圓上，多個第2透鏡的光軸位置的重心位于第1透鏡的光軸位置的重心上。可合成將通過多個第2透鏡攝像得到的多個圖像進行重合后的重合圖像和通過第1攝像系統得到的圖像。
文檔編號G03B17/12GK102375299SQ20111023083
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月12日 優先權日2010年8月19日
發明者平山康博 申請人:富士膠片株式會社