專利名稱：光檢出裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種具有空間光調制器的光檢出器，特別涉及一種具有控制在受光元件上的成象的功能的光檢出裝置。
背景技術：
一般來說，在照相機等成象光學系統(tǒng)中，大多使用6組7片結構及10組11片結構等組合多片透鏡而成的組合透鏡。根據近軸理論，這些組合透鏡與1片凸透鏡等效。不過，這種近似具有足夠精度的情況，卻限定在光軸附近比較狹窄的范圍。這樣，在實際處理比較大的象時，就存在視場角造成的象差的問題，而像彩色圖象那樣，處理多個波長時，還存在色象差的問題。
為了降低這種象差，有人提出將組合透鏡中的透鏡的折射率及光學面形狀進行多種組合的方案?？墒牵瑸榱私档捅榧笆芄庠娜款I域的象差及色象差，就需要許多片的組合透鏡。這樣，就帶來部件及組裝調整的高成本化，以及光學裝置的大型化。
為了實現透鏡系的緊湊化，加大各透鏡的折射率是種有效的方法，但卻因此增大了伴隨視場角及波長差而出現的象差。為了防止這種現象，而增加組合透鏡的片數后，又反而帶來復雜化及大型化的問題。
這樣，降低象差和簡化光學系統(tǒng)，就存在著相互矛盾的關系，難以兩全其美，至今仍是光學設計上的一個中心課題。
另外，例如在連續(xù)變焦距鏡頭光學系等中，必須一面改變成象倍率，一面降低象差，從而使光學系的簡易化、小型化更加困難。
進而，不僅是透鏡系，光圈、快門等光量調節(jié)機構也帶來光學裝置的大型化。在廣角透鏡及連續(xù)變焦距鏡頭等使用許多組合透鏡的光學系中，這種情況尤其顯著。由于隨著射入透鏡的光的角度的變化，光線束只通過各透鏡的一部分，所以對受光元件的整個領域進行均勻的光量調整的配置設計就十分困難。設置光圈的位置，必須是能夠以和中心部相同的比例對整個受光元件的區(qū)域改變照度的場所。該條件制約著光學系的設計。
這種光量調整機構的存在及其配置上的制約，成為妨礙光學系的簡易化、小型化的又一個重要原因。
另一方面，近幾年來，不僅在開發(fā)現有技術的玻璃透鏡及三棱鏡之類具有固定的光學面的被動的光學元件，而且還在開發(fā)具有可變形的光學面的積極的光學元件。
作為這種積極的光學元件的示例，有用壓電元件驅動封入透明的液體后形成的透鏡，作為可變焦點透鏡使用的元件(例如，參閱特開2001-257932號公報)。在該特開2001-257932號公報(以下稱作“文獻1”)中，公布了一面高速切換該可變焦點透鏡的焦點位置，一面對多個圖象進行取樣，經過圖象處理抽出焦點與觀察對象最吻合的象素，獲得全焦點圖象的結構。進一步，該文獻1還記述著由修正焦點距離的變化而造成像的錯位(倍率變化及像失真)的結構。
另外，還有在攝影光學系的光路中設置被稱作DMD(DigitalMicromirror Device商品名)的可變形反射鏡，控制處于ON狀態(tài)的反射鏡的數量或時間，構成光學光圈裝置的產品(例如，參閱特開平11-231373號公報)。在該特開平11-231373號公報(以下稱作“文獻2”)中，記述著控制反射鏡的驅動模式，使之成為任意的開口形狀的結構。
可是，在上述現有技術的結構中，存在著以下課題。
第1，由于能夠修正的象差的種類受到限制，所以存在難以使降低遍及受光元件的整個領域的象差和光學系的簡易化得到兩全的問題。文獻1的結構，雖然對焦點錯位和像失真的修正有效，但卻沒有講述使降低彗形象差及象散之類方式不同的其它象差降低的結構。在視場角造成的象差中，該彗形象差及象散占據支配地位，用文獻1的結構難以對它們進行有效的修正。波長差造成的色差，或伴隨成象信率的變更出現的象差，也包含著只靠焦點距離變化無法修正的成分，這些也難以用文獻1的結構進行有效的修正。
所以，即使采用文獻1的結構，為了減少整個受光元件的全部區(qū)域的視場角的象差及色差，仍然需要片數大致相同的組合透鏡，對象差的減少和光學系的簡易化不得兩全的問題，并沒有本質上的改善。另外，文獻2也沒有特別講述解決該課題的結構。
第2，由于需要象差修正機構和光量調整機構的兩者，因此存在難以使光學系簡易化的課題。文獻2的結構，作為象差修正機構，設置由多個組合透鏡組成的成象光學系，作為光量調整機構，設置DMD及其驅動電路。它們都是互相作為專用的機構而設置的，沒有講述兼用兩機構的構造。這樣就帶來部件數量的增多及組裝調整的復雜化，成為導致光學系整體的高成本化和大型化的重要原因。另外，文獻1也沒有特別講述解決該課題的結構。
第3，由于受到光量調整機構配置上的制約，所以存在難以使光學系小型化的課題。文獻2的結構，用DMD使入射光向受光元件的范圍外偏向后，調整光量。但為了使入射光完全向受光元件外偏向，就需要使受光元件和DMD離開一定距離以上。該距離主要取決于DMD造成的偏向角和受光元件的大小，所以難以小型化。
另外，文獻2的結構，配置著將入射光聚光后，在其聚光點構成光圈的DMD，因此光學系整體大型化。在為了對整個受光元件進行均勻的光量調整而制約光圈的配置、妨礙小型化這一點上，文獻2并沒有敘及特別有效的改進手段。在文獻2中，展示了控制反射鏡的驅動模式而作成任意的開口形狀的結構。但用一個開口形狀獨立控制給予受光元件的各區(qū)域的光量，是根本不可能的。不是本質上解決光量調整的不均勻性的方法。另外，在文獻1中，也沒有特別展示解決這些課題的結構。
此外，在特表2002-525685號公報中，講述了通過使用空間光調制元件，從而將作為對象的物體的不同部分發(fā)出的光，在1個受光領域依次成象的技術。但該技術不能解決上述問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是針對上述情況研制的，其目的在于提供既能使遍及受光元件的整個區(qū)域的象差減少或光量調整的適當化，又能使受光系簡易化的光檢出裝置。
本發(fā)明的光檢出裝置，包括調制入射光的相位的空間光調制器；具有接收相位被所述空間光調制器調制的所述光的多個受光區(qū)域的受光元件；從所述多個受光區(qū)域中至少選擇1個，使選擇的受光區(qū)域有效地發(fā)揮作用的受光選擇部；將與所述受光選擇部選擇的所述受光區(qū)域對應的調制模式給予所述空間光調制器的調制控制部。
在理想的實施方式中，所述受光選擇部，以時間分隔巡回切換選擇的所述受光區(qū)域；所述調制控制部，與該切換的動作同步，將可以使選擇的所述受光區(qū)域具有適當的成象性能的調制模式，給予所述空間光調制器。
在理想的實施方式中，所述調制控制部，從預先準備的多個調制模式中，根據選擇的受光區(qū)域，選擇調制模式。
在理想的實施方式中，所述空間光調制器，配置在成象光學系的光路中。
在理想的實施方式中，射入所述空間光調制器的所述光，包含多個不同的波長的光。
在理想的實施方式中，所述受光選擇部，作為應該調制的光，從所述多個波長的光中，選擇特定波長范圍的光。
在理想的實施方式中，所述受光選擇部，以時間分隔巡回切換選擇的所述光；所述調制控制部，與該切換的動作同步，將可以使選擇的所述光具有適當的成象性能的調制模式，給予所述空間光調制器。
在理想的實施方式中，所述成象光學系，可以將成象特性設定為多種；具有檢知有關從所述多種成象特性中選擇的成象特性的信息的成象信息檢知部；所述調制控制部，按照來自所述成象信息檢知部的輸出，將產生適當的成象性能的調制模式，給予所述空間光調制器。
在理想的實施方式中，所述成象特性，是成象倍率。
在理想的實施方式中，所述調制控制部，將使射入所述空間光調制器的至少一部分區(qū)域的入射光，向所述選擇的受光區(qū)域的外側偏向的調制模式，給予所述空間光調制器。
在理想的實施方式中，所述調制控制部，將使所述空間光調制器中所述區(qū)域的面積變化的調制模式，給予所述空間光調制器。
在理想的實施方式中，所述調制控制部，將所述空間光調制器中所述區(qū)域的面積相對較大的第1調制模式和所述區(qū)域的面積相對較小的第2調制模式選擇性地給予所述空間光調制元件，分別控制所述第1及第2調制模式的保持時間。
在理想的實施方式中，向所述選擇的受光區(qū)域的外側偏向的所述光，照射到所述受光元件的其它受光區(qū)域內。
在理想的實施方式中，還具有檢出所述光檢出裝置的姿勢變化的姿勢變化檢出部；所述調制控制部，按照來自所述姿勢變化檢出部的輸出，生成補償成象點伴隨所述姿勢變化的移動的調制模式。
在理想的實施方式中，所述受光元件中的所述多個受光區(qū)域的每一個，都具有排列的多個象素；所述調制控制部，使所述入射光在相互移動的大小與所述受光元件中的象素間距相等的多個點上成象的調制模式，給予所述空間光調制器。
在理想的實施方式中，所述空間光調制器是可變形反射鏡。
在理想的實施方式中，所述可變形反射鏡，具有在基板上排列的多個光反射區(qū)域，和使所述光反射區(qū)域對所述基板而言，至少向垂直方向位移的促動器。
在理想的實施方式中，所述可變形反射鏡，與所述光反射區(qū)域的每一個關連的多個促動器連接；通過獨立驅動所述各促動器，可以使所述光反射區(qū)域向對所述基板而言的垂直方向位移及/或傾斜于所述基板。
在理想的實施方式中，所述空間光調制器是液晶元件。
在理想的實施方式中，所述受光元件中的所述多個受光區(qū)域的每一個，還包括具有光電變換部，積蓄被所述受光選擇部選擇的所述受光區(qū)域中的來自所述光電變換部的輸出的存儲器；和排列所述存儲器積蓄的輸出，重新構成整個圖象的重新構成部。
在理想的實施方式中，所述受光元件，是曝光后物性變化的記錄媒體；所述受光選擇部，具有選擇所述入射光的透過或遮光的快門部件。
在理想的實施方式中，所述空間光調制器發(fā)揮光學性的低通功能。
本發(fā)明的另一種光檢出裝置，包括調制包含多個波長的光的入射光的相位的空間光調制器；按照波長選擇性地接收相位被所述空間光調制器調制的所述光的受光元件；根據所述多個波長，選擇有效受光的波長的受光選擇部；將與所述受光選擇部選擇的波長對應的調制模式，給予所述空間光調制器的調制控制部。
本發(fā)明的又一種光檢出裝置，包括設置在可以將成象特性設定成多種的成象光學系的光路中，調制入射光的相位的空間光調制器；接收相位被所述空間光調制器調制的所述光的受光元件；檢知有關從所述多種成象特性中選擇的成象特性的信息的成象信息檢知部；將與所述成象信息檢知部的輸出對應的調制模式，給予所述空間光調制器的調制控制部。
在理想的實施方式中，所述成象特性，是成象倍率。
本發(fā)明的再一種光檢出裝置，包括設置在成象光學系的光路中，調制入射光的空間光調制器；將多個調制模式給予所述空間光調制器的調制控制部；具有接收被所述空間光調制器調制的所述光的多個受光區(qū)域的受光元件；從所述多個受光區(qū)域中選擇有效受光的受光區(qū)域的受光選擇部；所述調制控制部，對所述受光選擇部選擇的受光區(qū)域分別生成旨在調整所述入射光的光量的調制模式。
在理想的實施方式中，還具有分別測量各所述受光區(qū)域內的光量的光量檢出部；所述調制控制部，根據所述光量檢出部的輸出，生成所述調制模式。


圖1是本發(fā)明實施方式1中的光檢出裝置的簡要構成圖。
圖2是本發(fā)明實施方式1中的可變形發(fā)射鏡的分解立體圖。
圖3是本發(fā)明實施方式1中的受光元件的簡要構成圖。
圖4是說明可變形發(fā)射鏡4的光圈及快門動作的動作說明圖。
圖5是說明可變形發(fā)射鏡4的光低通濾波器功能動作的動作說明圖。
圖6是說明可變形發(fā)射鏡4手顫修正動作的動作說明圖。
圖7是本發(fā)明實施方式2中的光檢出裝置的簡要構成圖。
圖8是本發(fā)明實施方式3中的光檢出裝置的簡要構成圖。
具體實施例方式
(第1實施方式)
下面，參照圖1～圖6，講述本發(fā)明的光檢出器的第1實施方式。
首先，參照圖1。圖1是本實施方式中的光檢出裝置的簡要結構圖。在圖示的光檢出裝置的殼體1中，安裝著透鏡2、透鏡移動機構3、可變形反射鏡4、受光元件5以及控制電路6。控制電路6，如圖1的方框圖所示，具有受光選擇部7、調制控制部8、圖象重新構成部9、圖象記錄部10及整體控制部11。
透鏡2是將來自攝影對象——物體Y的入射光聚光的物鏡。通過透鏡2的入射光的相位，被作為空間光調制器發(fā)揮作用的可變形反射鏡4調制。然后，被可變形反射鏡4反射的入射光，在受光元件5上聚光。圖1示出來自物體Y的某點Ya的入射光，在受光元件5上的點Ya’成象的狀態(tài)。設這時從光檢出裝置到物體Y的距離為x，入射光的角度為α。另外，在該圖中，示出由點Ya到點Ya’的入射光的光路I1～I3。為了使點Ya的象，在點Ya’中鮮明地成象，只要將包含各光路I1～I3在內的所有的光路長都設定成互相相等，或是波長的整數倍即可。就是說，從點Ya出發(fā)，經過各光路的入射光的相位，在點Ya’中一致即可。該條件通過使可變形反射鏡4變形來實現。可變形反射鏡4的各點中的變形量的目標值，可以只作為α和x的函數求出，在這里將它們表格化，將有關α和x的值作為地址調出?？勺冃畏瓷溏R4作為空間光調制器的功能，有5個。1個是該象差修正功能，剩下的4個是快門功能、光圈功能、光學性的低通濾波器功能和手顫修正功能。有關它們的詳細內容，將在后文講述。
透鏡2的透鏡面形狀，設計成在不使可變形反射鏡4變形的狀態(tài)、即可變形反射鏡4的表面成為平坦的平面狀態(tài)時，可以使物體Y的光軸O附近的點Yo，在受光元件5上的點Yo’中比較良好地成象的形狀。
透鏡移動機構3使透鏡2沿光軸O前后移動，從而進行焦點調節(jié)。
可變形反射鏡4，是由在基板4a上設置多個可變形的微小反射鏡4b后組合而成。它可以例如采用本專利申請人以前的專利——國際專利號PCT/JPO2/12344記述的結構實現。各微小反射鏡4b都具有100～200μm左右的正方形或將W方向作為長度方向的長方形形狀的微小的反射面，與相鄰的微小反射鏡隔著約1μm的間隙，排列成二維陣列狀，形成整體的反射面。各微小反射鏡4b在與其背面連接的促動器4c的作用下，可以得到獨立控制，從基板4a向垂直方向位移及/或對基板4a傾斜。
下面，使用圖2，講述該可變形反射鏡4的詳細內容。圖2是本發(fā)明的第1實施方式中的可變形反射鏡4的分解立體圖。在這里，圖示出將1個微小反射鏡4b及促動器4c的周邊擴大后的樣子。
在促動器4c的固定部一側，具有設置基板4a在上的絕緣層21，和在該絕緣層21上設置的底座22及固定電極23～25。底座22及固定電極23～25，通過在鋁(Al)或多晶硅等導電膜上布圖形成。固定電極23～25分別被分割成2個固定電極片23a、23b～25a、25b。固定電極片23a、23b～25a、25b，通過在絕緣層21上形成的支墩(未圖示)與在基板4a上形成的驅動電路連接。驅動電路可以在0～5V的范圍內，將各自獨立的電壓給予固定電極片23a、23b～25a、25b。外加給這6個固定電極片23a、23b～25a、25b的電壓，例如，可以作為16bit左右的多階段的值設定。另一方面，底座22被設定成接地電位。底座22的一部分，作為支持可動電極的支柱22a發(fā)揮作用。
作為促動器4c的可動部一側，在支柱22a上，通過合葉26，安裝著支架27～29。進而還設置著旨在將這些支架27～29與微小反射鏡4b連接的中間連接部件30。
支架27～29，與對應的固定電極23～25相對，分別作為可動電極發(fā)揮作用。支架27～29，通過在鋁(Al)或多晶硅等導電膜上布圖形成，與底座22導通后被設定為接地電位。支架27～29，各自在與固定電極片23a、23b～25a、25b相對的位置上具有第1部分27a～29a及第2部分27b～29b。例如，支架27，在給予固定電極片23a驅動電壓時，第1部分27a被固定電極片23a側吸引。與此相對，在給予固定電極片23b驅動電壓時，第2部分27b被固定電極片23b側吸引。這樣，以轉動軸A為中心，無論對CW(順時針方向)方向，還是CCW(逆時針方向)方向，都能選擇性地施加轉動力。其它的支架28、29也一樣。
中間連接部件，具有3點突起30a～30c，突起30a與支架27的第2部分27b連接，突起30b與支架28的第1部分27a連接，突起30c與支架29的第2部分29b連接。因此，個別轉動驅動支架27～29后，可以獨立控制突起30a～30c的位移，從而決定中間連接部件30的姿勢。微小反射鏡4b，在中間連接部件30的大致中心部位——斜線部位30d中和中間連接部件30連接成一體。因此，中間連接部件30的姿勢，決定微小反射鏡4b的姿勢。由上述結構可知通過適當選擇固定電極片23a、23b～25a、25b，獨立設定驅動電壓，可以將微小反射鏡4b向正負兩個方向上驅動，使其進行z方向的位移、x軸周圍的傾斜、y軸周圍的傾斜。
再參照圖1，講述可變形反射鏡4。
在圖1中，例示出各微小反射鏡4b在其周邊，與鄰接的微小反射鏡連接，具有基本相同的位移量，整個反射面形成一個連續(xù)的曲面的狀態(tài)。該曲面可以設定成任意的形狀，起能夠能動地控制面形狀的反射鏡的作用。毫無疑問，還可以進行使鄰接的微小反射鏡4b彼此周邊中的位移量不同，整個反射面形成不連續(xù)的位移控制。微小反射鏡4b由于能夠各自獨立控制姿勢，所以可變形反射鏡4還可以發(fā)揮各種形狀的衍射光柵的作用，可以通過其形狀控制衍射光每次的光量及聚光位置等。這樣，通過控制各微小反射鏡4b的位移量，使入射光8的光路長變化，可以對入射光8進行任意的相位調制。該各微小反射鏡4b的位移量的目標值、即可變形反射鏡4的調制模式，預先編制多個調制模式，存放在調制控制部8具有的存儲器12中。然后，從受光選擇部7輸出指定受光區(qū)域的地址A，從整體控制部11輸出距離數據X、快門時間數據T、光圈數據F、姿勢變化檢出數據B后，調出與之對應的調制模式P(A、X、T、F、B)。前已敘及，只要角度α和距離x確定后，就可以決定旨在給予適當的成象性能的可變形反射鏡4的變形目標值。地址A是表示角度α的數據，距離數據X是表示距離x的數據?？扉T時間數據T、光圈數據F、姿勢變化檢出數據B的詳細內容，后文再述。
在可變形反射鏡4的基板4a中，具有按照由調制控制部8輸出的調制模式P(A、X、T、F、B)，給各促動器4c驅動電壓的驅動電路。在這里，各微小反射鏡4b的位移控制，采用開環(huán)控制方式進行，將從作為目的的位移量倒著計算的驅動電壓，給予各促動器4c，從而實現各微小反射鏡4b的多階段的位移。
受光元件5是象素排列成2維陣列狀的CCT圖象傳感器或MOS圖象傳感器。
下面，參照圖3，詳細講述受光元件5。圖3是本實施方式中的受光元件5的簡要結構圖。
受光元件5的全部象素數是1280象素×1280象素，該受光元件5其受光部40在水平方向上分割成5塊，在垂直方向上也分割成5塊。該合計5×5個的各受光區(qū)域40(1，1)～40(5，5)，分別包含256象素×256象素，可以對每個受光區(qū)域進行存取。因此，具有和受光區(qū)域40的水平方向上的分割數相同數量的水平掃描電路41(1)～41(5)，以及和受光區(qū)域40的垂直方向上的分割數相同數量的垂直掃描電路42(1)～42(5)。
區(qū)域選擇電路43，輸入由受光選擇部7輸出的地址A，根據它選擇使其動作的受光區(qū)域。在這里，設I、j為表示1～5的數，就各受光區(qū)域設定為40(i，j)后，在地址A中就包含指定該i和j的值的數據。更具體地說，區(qū)域選擇電路43選擇使其動作的受光區(qū)域40(i，j)對應的水平掃描電路41(j)和垂直掃描電路42(i)，依次掃描該區(qū)域內的256象素×256象素。來自各象素的光二極管的輸出，經過處理電路44放大及數字化，得到輸出數據D(A)。所謂“數據D(A)”，是指由地址A指定的受光區(qū)域的所有象素的數據列。
進行受光區(qū)域40(i，j)的攝影動作時，可變形反射鏡4的反射面形狀，被控制成使入射光成象時的象差，在受光區(qū)域40(i，j)的中心部位中成為最小。例如，以進行受光區(qū)域40(1，1)的攝影動作時為例，用包含受光區(qū)域40(1，1)的虛線C表示的區(qū)域內，可以獲得適當的成象性能，與選擇進行攝影動作的受光區(qū)域40(i，j)的動作同步，在受光區(qū)域40(i，j)上設定著給予用虛線C表示的那種適當的成象性能的區(qū)域，所以在所有的受光區(qū)域中，可以獲得具有適當的成象性能的圖象。為了得到一幀的圖象，按照受光區(qū)域40(1，1)、40(1，2)、40(1，3)、…、40(5，5)的順序，依次增量，可以從所有的25個受光區(qū)域中得到輸出數據D。毫無疑問，還可以按照任意的順序選擇受光區(qū)域。或者只選擇與1幀內的按照需要的范圍進行攝影。例如，還可以考慮采取拍攝動畫時，對每個受光區(qū)域進行動作檢出，對與前一幀的圖象相比，變化量在所定電平以下的受光區(qū)域，不進行下一幀的拍攝動作，而將現在的幀的圖象數據原封不動地采用等的結構?？偠灾?，與受光區(qū)域的選擇動作同步，選擇調制模式P，以便對可變形反射鏡4有效進行受光動作的受光區(qū)域，始終給予適當的成象性能。
關于調制模式P的參數，受光區(qū)域40(1，1)、40(1，5)、40(5，1)40(5，5)是旋轉對稱，各自對應的調制模式P(A、X、T、F、B)對地址A的參數而言，也具有旋轉對稱性。這樣，例如，將一個調制模式P(A、X、T、F、B)旋轉90度后，可以作成別的調制模式P(A’、X、T、F、B)。利用這種對稱性，可以減少應該在存儲器12存放的調制模式的模式數，例如對地址A而言，對地址A的數25可以減成5個。
另外，如前所述，在不使可變形反射鏡4變形而將其表面平坦化時，假設在處于全部受光區(qū)域40(1，1)～40(5，5)的中央部位置的受光區(qū)域40(3，3)中可以獲得適當的成象性能。在利用透鏡移動機構3進行焦點控制時，使用該受光區(qū)域40(3，3)，將透鏡2移動到象素間的對比度成為最大的位置。
再返回圖1，繼續(xù)講述光檢出裝置的整體結構。
受光選擇部7在進行1幀的攝影動作時，依次切換地址A的值，從25個所有的受光區(qū)域中獲得輸出數據D(A)。進行動畫攝影時，反復進行這種動作。如前所述，地址A被受光元件5和調制控制部8輸出，從而使由受光元件5進行的攝影動作和由可變形反射鏡4進行的入射光調制動作，取得同步。另外，地址A也被圖象重新構成部9輸出。
調制控制部8生成旨在驅動可變形反射鏡4的調制模式P(A、X、T、F、B)。調制模式P(A、X、T、F、B)是各微小反射鏡4b的變形量的目標值，它成為由受光選擇部7輸出的地址A、由整體控制部11輸出的距離數據X、快門時間數據T、光圈數據F、姿勢變化檢出數據B的函數。在調制控制部8的存儲器12中，存放著多個旨在修正地址A和距離數據X被給予時產生的象差、能夠得到適當的成象特性的調制模式P(A、X、T、F、B)，它們是通過預先計算或試驗求出的。這些調制模式，以與地址A和距離數據X對應的表格的形態(tài)存放，輸入地址A和距離數據X后，就讀出對應的調制模式P(A、X、T、F、B)。該調制模式P(A、X、T、F、B)，進而在調制控制部8中，進行與快門時間數據T、光圈數據F、姿勢變化檢出數據B對應的調制，生成最終的調制模式P(A、X、T、F、B)。
圖象重新構成部9，輸入來自受光選擇部7的地址A和來自受光元件5的輸出數據D(A)后，重新構成1幀的圖象。與地址A對應的受光區(qū)域的輸出數據D(A)，暫時由存儲器13保存，積蓄來自所有的受光區(qū)域的輸出數據后，將它們互相拼接成一個圖象。圖象數據的壓縮處理也在圖象重新構成部9中進行。作為數據壓縮的處理步驟，可以選擇下述2個方法中的某一個。第1個方法是在將來自各受光區(qū)域的非壓縮圖象拼接成整個畫面的非壓縮性圖象后，進行數據壓縮的方法。第2個方法是在以各受光區(qū)域為單位進行二維DCT處理等的圖象后壓縮，將它們拼接的方法。第2個方法具有能夠削減存儲器13的容量、能夠使處理速度高速化的優(yōu)點。這樣，采用上述某種方法，將被數據壓縮的整體圖象被記錄到圖象記錄部10中。圖象記錄部10是快速存儲器插件等可換型存儲器。
整體控制部11，還具有焦點控制部14、光量檢出部15、姿勢變化檢出部16，控制光檢出裝置整體的動作。
焦點控制部14，控制透鏡移動機構3，按照光檢出裝置和物體Y的距離x，使透鏡2向合焦位置移動。可以采用距離計直接測量距離x后，調節(jié)透鏡位置。但在這里是將透鏡2移動到在使可變形反射鏡4平坦的狀態(tài)下、光軸附近的受光區(qū)域的對比度成為最大的位置。焦點控制部14，將這時的透鏡2的位置信息，作為有關距離x的距離數據X輸出。
光量檢出部15，由矩陣測光方式的曝光計構成，對多個測光點進行光量檢測，編制照度數據。光量檢出部15測量光量的測光點的位置，與受光元件5的各受光區(qū)域的位置對應，在本實施方式中，設定為5×5＝25個測光點。來自各測光點的輸出，與地址A對應，作為照度數據I(A)。另外，在整體控制部11中，通過用戶I/F選擇輸入光圈優(yōu)先或快門速度優(yōu)先，輸入光圈值或快門速度值。根據這些數據和照度數據I(A)，決定每個受光區(qū)域的快門時間數據T(A)和光圈數據F(A)。快門時間數據T(A)和光圈數據F(A)既可以與地址A無關，作為一定值，也可以使它們隨著地址A而變化。這樣，可以大大增加光量調節(jié)的控制自由度。這還易于對受光元件5的整個區(qū)域進行均勻的光量調整。另外，即使對圖象內的明暗差大、動態(tài)范圍難以確保的圖象，也可以通過對每個受光區(qū)域進行光量調節(jié)，有效地防止圖象的泛白或發(fā)黑?；蛘哌€可以將整體控制部11設計成用戶能夠給每個圖象區(qū)域選擇光圈優(yōu)先或快門速度優(yōu)先。這樣，就可以制作出使各受光區(qū)域具有不同效果的特殊的畫面，例如，一部分受光區(qū)域放慢快門速度，產生流動的感覺；而在同一個畫面的其它受光領域則加快快門速度，從而產生截取瞬間的感覺等。
姿勢變化檢出部16，為了進行手顫修正而檢出殼體1的姿勢變化。姿勢變化檢出部16具有2組角速度傳感器(未圖示)，可以檢出殼體1的附仰及偏轉的角速度。這些角速度輸出，由積分器積分，作為從攝影開始時刻起的姿勢變化，每隔一定時間間隔，求出有關殼體1的姿勢變化的姿勢變化檢出數據B。求出的姿勢變化檢出數據B，向調制控制部8輸出。
接著，講述以上結構的光檢出裝置的動作。
將快門按紐(未圖示)按下一半后，整體控制部11首先進行焦點調節(jié)。在透鏡移動機構3的作用下，使透鏡2前后微小移動，尋找受光元件5在光軸附近的受光區(qū)域中的對比度成為最大的位置。這時，不給予可變形反射鏡4驅動電壓，微小反射鏡4b的反射面成為平坦的狀態(tài)。透鏡2被調節(jié)到合焦位置后，編制這時的距離數據X。
接著，光量檢出部15輸出來自各測光點的照度數據I(A)。整體控制部11將該照度數據I(A)的模式與預先保有的多個照度模式數據進行對照，判斷圖象的狀況，決定斷定是最佳的快門時間數據T(A)和光圈數據F(A)。這些距離數據X、快門時間數據T(A)、光圈數據F(A)被調制控制部8輸出。
至此，結束半按快門按紐進行的準備動作，接著按下快門按紐后，整體控制部11開始攝影動作。首先，姿勢變化檢出部16檢出殼體1的2軸的角速度，將攝影開始時刻作為起點，積分該角速度輸出，輸出姿勢變化檢出數據B。
受光選擇部7依次切換地址A，向受光元件5和調制控制部8輸出。這樣，有選擇地使受光元件5的各受光區(qū)域有效動作，與此同步，還使調制控制部8產生對各受光區(qū)域給予適當的成象性能的調制模式P(A、X、T、F、B)?？勺冃畏瓷溏R4按照來自調制控制部8的調制模式P(A、X、T、F、B)，使各微小反射鏡4b位移，調制入射光。可變形反射鏡4還按照姿勢變化檢出數據B修正成象點的位置，按照地址A和距離數據X修正視場角等造成的象差，按照快門時間數據T(A)和光圈數據F(A)控制對動作中的受光區(qū)域的光量。
另外，在受光元件5中，以用象素間距決定的空間周期進行離散取樣。為了防止出現這種循環(huán)誤差引起波紋花樣，可變形反射鏡4還作為光學性的低通濾波器發(fā)揮作用。
下面，使用圖4～圖6，講述可變形反射鏡4在攝影中的這些光圈、快門、低通濾波、手顫修正的各動作。圖4是講述可變形反射鏡4的光圈及快門動作的動作說明圖。
圖4(a)示出相當于敝開光圈的可變形反射鏡4的狀態(tài)。設受光元件5中有效進行受光動作的受光區(qū)域為G。將除此之外的所有的區(qū)域，包括受光元件5以外的區(qū)域，稱作“非受光區(qū)域”。在圖4(a)中，各微小反射鏡4b變形以便使象差在受光區(qū)域為G的中心成為最小。如前所述，實現它的條件，是決定光路長時要使經過各光路的入射光的相位條件相等。這時可變形反射鏡4尤其不起光圈的作用，處于相當于敝開光圈的的狀態(tài)。
圖4(b)示出將所有的入射光都向受光區(qū)域G外偏向的可變形反射鏡4的狀態(tài)。實現它的條件，是決定光路長時要在受光區(qū)域G內使經過各光路的入射光的相位條件相差懸殊，產生相互抵消的干涉。舉個例子，可以使各微小反射鏡4b由圖4(a)的姿勢向迥然不同的傾斜角傾斜。還可以使微小反射鏡4b形成火焰形狀的衍射柵格，使1次光以上的高次光向受光區(qū)域G外偏向，并且將光量比提高到幾乎100％的程度。給予這種條件的解，存在著許多，所以只要選擇一個適當的內容，作為調制模式采用就行。這樣，在受光區(qū)域G內，就實質上完全進行遮光。
由于受光區(qū)域G只不過是受光元件5的所有的受光區(qū)域中的一部分而已，所以即使受光元件5和可變形反射鏡4處于很近的距離，也能很容易地使入射光偏向非受光區(qū)域。因此，與現有技術那樣必須使入射光完全偏向受光元件5外的情況相比，可以大幅度縮短受光元件5和可變形反射鏡4的距離。
圖4(c)示出形成光圈的可變形反射鏡4的狀態(tài)?？勺冃畏瓷溏R4中區(qū)域S內的微小反射鏡4b，和圖4(a)中各微小反射鏡4b的變形狀態(tài)一樣，變形成使象差在受光區(qū)域G的中心成為最小。另外，可變形反射鏡4中區(qū)域S外的微小反射鏡4b，和圖4(b)中各微小反射鏡4b的變形狀態(tài)一樣，變形成使入射光偏向受光區(qū)域G外。這樣，區(qū)域S就相當于光圈的開口，該孔內的入射光到達受光區(qū)域G，除此之外的入射光則實質上被遮光。區(qū)域S的大小，取決于光圈數據F。另外，可變形反射鏡4只在由快門時間數據T規(guī)定的時間內處于圖4(c)的動作狀態(tài)，除此之外的時間則處于圖4(b)的動作狀態(tài)。這樣，可以使入射光只在快門時間數據T的期間內到達受光區(qū)域G，可變形反射鏡4同時實現光圈和快門的功能。
由于光圈的開口徑及快門時間，可以對每個受光區(qū)域G進行可變設定，所以可以分別使用最佳值。雖然與光學系的設計不無關系，但一般來說，由于存在著在視野的中心附近光圈容易發(fā)揮作用，在周邊部位光圈不容易發(fā)揮作用的傾向，所以如果在受光元件的中心附近的受光區(qū)域減少光圈的開口徑的變化、在受光元件的周邊附近的受光區(qū)域加大光圈的開口徑的變化，就容易實現光量的均勻化。當然，由于光圈的形狀也能夠任意設定，所以將其形狀最佳化后，可以使光量更加均勻化。
下面，使用圖5，講述可變形反射鏡4的光學性的低通濾波器的功能、動作。圖5是講述可變形反射鏡4的光學性的低通濾波器的功能、動作的動作說明圖。
前已敘及，對于受光元件5中進行有效受光動作的受光區(qū)域G來說，可變形反射鏡4中的區(qū)域S內的微小反射鏡4b，變形成使受光區(qū)域G內的象差成為最小。可是，區(qū)域S內的微小反射鏡4b，進而還作為光學性的低通濾波器發(fā)揮作用，所以從微觀上看，將對于物點Ya而言的成象點，形成點Ya’1和點Ya’2的2點。成象點Ya’1和成象點Ya’2，正好位于攝影元件5的象素間距P的分開位置，這樣，相當于受光元件5的尼奎斯特頻率的波段的化學信號成分就被關斷。因此，可以減少受光元件5的取樣時的循環(huán)誤差，實現防止發(fā)生波紋花樣的光學性的低通濾波的功能。為了將成象點分離成點Ya’1和點Ya’2的2點，只要將區(qū)域S內的多個微小反射鏡4b的一部分的姿勢控制成在點Ya’1成象的姿勢，將另一部分的姿勢控制成在點Ya’2成象的姿勢就行。這也是只憑調制控制部8輸出的調制模式P的內容就能實現的內容。另外，實際的成象點，不是2點，在受光元件5的象素的水平方向、傾斜的2個方向合計3個方向的4個點上，設置著分別只錯開象素間隔的成象點。為了獲得有效的光學性低通濾波效果，需要對受光區(qū)域G內的所有的成象點都構成正確地錯開象素間距p的點。在有效的受光區(qū)域G的中心部位附近和周邊部位附近，這種錯開量要出現誤差，但是使受光區(qū)域G的大小非常小后，就能夠將該誤差減小到沒有問題的程度。
現有技術通常采用組合水晶等雙折射部件，構成設置這種錯開象素間距p的多個成象點的結構。但采用本發(fā)明后，不需要特別的部件，就能夠構成防止波紋花樣的光學性的低通濾波器。另外，現有技術的利用雙折射部件的光學性的低通濾波器，需要入射光是沒有偏向的光。而本發(fā)明不受這種制約，可以提供能夠與入射光的偏光方向無關地使用的光學性的低通濾波器。
下面，使用圖6，講述可變形反射鏡4的手顫修正動作。圖6是講述可變形反射鏡4的手顫修正動作的動作說明圖。
以攝影開始時刻為起點，這時來自物體Y的某一點Ya(O)的入射光，以角度α(O)射入裝置內，在受光元件5上的點Ya’處成象。如前所述，角度α(O)是取決于選擇受光區(qū)域的地址A的值，可變形反射鏡4變形成使經過從點Ya(O)到的點Ya’各光路的入射光的相位條件相等。
利用手顫改變殼體1的朝向后，從殼體1的角度看，就好象物體Y移動了。
從攝影開始時刻起，經過時間t后，點Ya(O)移動到點Ya(t)，入射光的角度變化量為α(t)-α(O)?？勺冃畏瓷溏R4補償該入射角度變化α(t)-α(O)，控制位移量，使成象點Ya’的位置保持一定。這是通過變形后使經過從點Ya(t)到點Ya’的各光路的入射光的相位條件相等來實現。滿足該條件的位移量，實質上只要求出角度變化α(t)-α(O)后就可以編制，該角度變化α(t)-α(O)作為姿勢變化檢出部16輸出的姿勢變化檢出數據B被給予。這樣，調制控制部8可以根據該姿勢變化檢出數據B，產生進行手顫修正的調制模式。
這樣，可變形反射鏡4不僅使調制模式P(A、X、T、F、B)變化，還能夠同時實現象差修正功能、光圈功能、快門功能、光學低通濾波功能、手顫修正功能的任意組合，因此可以實現裝置結構的大幅度的簡易化及小型化。另外，由于可以對每個受光區(qū)域設定不同的光圈的開口徑或快門時間，所以能對受光元件的整個區(qū)域進行均勻的光量調整。
綜上所述，本實施方式的光檢出裝置，采用受光選擇部7從受光元件5的受光區(qū)域中選擇有效受光的受光區(qū)域，調制控制部8對該受光區(qū)域生成給予適當的成象性能的調制模式的結構。這樣，即使在簡易化的光學系中，也能在受光元件5的整個區(qū)域有效地減少視場角造成的象差。
進而，采用本實施方式后，就構成調制控制部8使射入可變形反射鏡4的入射光的一部分向有效的受光區(qū)域G外偏向，從而調整射入有效的受光區(qū)域G的光量的結構。所以，能夠用1個可變形反射鏡4兼作象差的修正機構和光量調整機構，可以將光學系簡易化。
另外采用本實施方式后，就構成向有效的受光區(qū)域G外偏向的入射光，照射到受光元件5的其它受光區(qū)域的結構。所以，與現有技術的必須使入射光完全偏向受光元件5外的情況相比，可以大幅度縮短受光元件5和可變形反射鏡4的距離，可以使光檢出裝置小型化。
另外采用本實施方式后，就構成調制控制部8按照姿勢變化檢出部16的輸出，生成補償成象點的移動的調制模式的結構。所以，能夠用1個可變形反射鏡4兼作手顫修正機構，可以將光學系簡易化。
另外采用本實施方式后，就構成調制控制部8生成使入射光在受光元件5中的互相錯開的象素間距的多個成象點上成象的調制模式的結構。所以，能夠用1個可變形反射鏡4兼作光學性的低通濾波器，可以將光學系簡易化。
另外采用本實施方式后，就構成受光選擇部7從受光元件5的受光區(qū)域中選擇有效受光的受光區(qū)域，調制控制部8對該受光區(qū)域生成適當的遮光模式的結構。所以，可以對每個受光區(qū)域獨立進行光量調整，與現有技術那樣用1個遮光模式對受光元件的所有區(qū)域進行一次光量調整的情況相比，可以大幅度放寬遮光器在配置設計上的制約，實現裝置整體的小型化。
此外，在本實施方式中，講述了將地址A作為指定受光元件5的受光區(qū)域的信息，調制控制部8根據它輸出調制模式P的結構。但是進而，還能夠使地址A包含指定R、G、B各色的信息，調制控制部8根據它輸出調制模式P的結構。這樣，就能有效地減少R、G、B各色的波長差造成的色差。
另外，在本實施方式中，將透鏡2作為兩凸單透鏡進行了講述。但可以根據一般的光學設計技術對它進行變更，例如將它作成凹凸透鏡等其它透鏡形狀，或者作成組合透鏡，或者和衍射元件組合，或者使用具有凹凸面的反射鏡等。適當進行這些變更后，可以提供各種各樣的設計選擇，例如可以通過透鏡設計抑制色差，用可變形反射鏡除去視場角造成的象差等。這樣，可以一方面實現適度的光學系的簡易化，一方面放寬角度α、距離x、波長差等造成的象差等中的一部分，減少調制模式P的模式數。
另外，在本實施方式中，利用透鏡移動機構3使透鏡2動作，進行焦點調整。但也可以省略該透鏡移動機構3，將透鏡2固定在殼體1上。這樣，透鏡2的景深深，作為全景點攝影照相機使用時，就成為當然的結構。但即使透鏡2的景深淺時，用可變形反射鏡4形成與利用透鏡移動機構3使透鏡2沿著光軸移動等效的波面，也能省略旨在調整焦點的透鏡移動機構3。
進而，還能省略相當于透鏡2的結構。就是說，還能夠使可變形反射鏡4形成聚光面，在受光元件5上構成象點。采用這種結構后，在減少部件、使裝置更加小型化的同時，還可以在抑制色差的發(fā)生時不必進行特別的控制。
另外，在本實施方式中，受光元件5的各受光區(qū)域具有256象素×256象素。但這個數字是任意的，還可以用1個象素形成1個受光區(qū)域。受光區(qū)域的數量也能任意決定，該受光區(qū)域的數量越多，就能越細致地修正視場角造成的象差。另外，對各受光區(qū)域，測光點的數目是1個，但毫無疑問，可以對各受光區(qū)域設定多個測光點。
(第2實施方式)下面，參閱圖7，講述本發(fā)明的光檢出裝置的第2實施方式。圖7是本發(fā)明的第2實施方式的光檢出裝置的簡要結構圖。
在本實施方式中，在光檢出裝置的殼體51中，分別固定著可變形反射鏡4、受光元件55、控制電路56?？刂齐娐?6具有調制控制部57、圖象記錄部10、整體控制部58。另外，在殼體51中還安裝著可以更換的透鏡組52?？勺冃畏瓷溏R4、圖象記錄部10和第1實施方式講述的產品結構相同。
透鏡組52設計成可以在殼體51中裝拆、可以和其它的透鏡組更換。在這里，透鏡組52具有可以分別獨立移動的凹透鏡53a和凸透鏡53b，用多階段的成象倍率β，將來自攝影對象——物體Y的入射光，在受光元件55上聚光。使凹透鏡53a的焦點距離為-70mm、凸透鏡53b的焦點距離為50mm、倍率為-1/2～-1后，透鏡組52就成為f＝35～70mm的2組結構的連續(xù)變焦距鏡頭。在圖7中，為了簡單，而將凹透鏡53a和凸透鏡53b作為單透鏡圖示，但它們也可以是組合透鏡。在本實施方式中，講述通過這些透鏡系的設計，將視場角造成的象差、色差抑制到在實用上不成問題的程度，以后用可變形反射鏡4修正移動凹透鏡53a和凸透鏡53b致使透鏡組52的成象倍率β變化時，伴隨透鏡系統(tǒng)的狀態(tài)變化而產生的象差和到物體Y的距離x的變化造成的焦點的高次象差的結構。
在透鏡組52中，包括由非易失性存儲器構成的透鏡信息保持部54，保持透鏡組52的種類、可變的成象倍率β、有關透鏡組52以成象倍率β對位于距離x的物體Y對焦時的成象特性的信息等。該成象特性，是透鏡組52特有的有關象差特性的特性。在這里，透鏡信息保持部54在透鏡組52以成象倍率β對位于距離x的物體Y對焦時，最好作為可變形反射鏡4的能夠修正象差的調制模式，存放計算或試驗求出的值。該調制模式，以與后文講述的距離數據X和成象倍率數據Z對應的表格形態(tài)保持。
另外，在凹透鏡53a和凸透鏡53b中，使它們獨立移動。
另外，在凹透鏡53a和凸透鏡53b中，具有使它們獨立移動的移動機構，分別接受來自整體控制部58的控制后獨立驅動。進而，透鏡組52有分別檢知凹透鏡53a的位置和凸透鏡53b的位置的編碼器(未圖示)，將這些位置信息向整體控制部58輸出。
受光元件55是象素被排列成二維陣列狀的CCD圖象傳感器或MOS圖象傳感器。受光元件55可以是和第1實施方式講述的受光元件5相同的產品，但在這里采用的是未將受光區(qū)域分割成多個驅動的普通的幀掃描型的攝影傳感器。
調制控制部57按照整體控制部58輸出的距離數據X和成象倍率數據Z，生成向可變形反射鏡4輸出的調制模式P(X、Z)。在調制控制部57的存儲器59中，存放著從成象信息保持部54讀出的調制模式的表格信息，與由整體控制部58給予的距離數據X和成象倍率數據Z對應，讀出調制模式P(X、Z)。
整體控制部58，具有透鏡信息檢知部60、倍率控制部61、焦點控制部62，控制光檢出裝置整體的動作。
透鏡信息檢知部60，讀出透鏡信息保持部54的內容，檢知透鏡組52的種類。根據該信息，整體控制部58更新成為存儲器59的內容——調制模式的表格信息。
倍率控制部61，按照用戶操作下達的增加或減少成象倍率β的指令，在控制凹透鏡53a和凸透鏡53b的位置的同時，還根據由此得到的凹透鏡53a和凸透鏡53b的位置生成成象倍率數據Z。
焦點控制部62，按照光檢出裝置和物體Y的距離x，將凹透鏡53a和凸透鏡53b的位置移動到對焦位置。對焦的判斷，和第1實施方式一樣，通過判別受光元件55的輸出的象素間對比度成為極大的位置來進行。這時，一面維持所定的配置關系，一面將凹透鏡53a和凸透鏡53b細微地前后移動，尋找受光元件55的象素間對比度成為極大的位置。
在移動凹透鏡53a和凸透鏡53b之際，每次輸出距離數據X，調制控制部57生成與該距離數據X對應的調制模式P(X、Z)。因此，可以驅動可變形反射鏡4除去高次象差，一面給予適當的成象特性，一面尋找對比度的極大值，進行精度良好的對焦判斷。另外，焦點控制部62根據該結果，生成距離數據X。
整體控制部58，將由此生成的成象倍率數據Z和距離數據X向調制控制部57輸出。
下面，講述以上結構的光檢出裝置的動作。
首先，在將透鏡組52安裝在殼體51中的狀態(tài)下，透鏡信息檢知部60檢知透鏡組52的種類。整體控制部58讀出透鏡信息保持部54的信息，更新存儲器59的內容。接著，倍率控制部61根據用戶的推攝操作，控制凹透鏡53a和凸透鏡53b的位置，決定成象倍率β，生成成象倍率數據Z。
用戶將快門按紐(未圖示)按下一半后，整體控制部58進行焦點調節(jié)。焦點控制部62使凹透鏡53a和凸透鏡53b移動，尋找對焦位置，決定距離數據X。
攝影時，調制控制部57根據這些距離數據X和成象倍率數據Z，生成調制模式P(X、Z)，可變形反射鏡4按照它變形。通過該可變形反射鏡4的變形修正透鏡組52具有的象差，在受光元件55上形成適當的象。由受光元件55輸出的輸出數據D，被圖象記錄部10記錄。
這樣，本實施方式的光檢出裝置，采用對于可以推攝的透鏡組52，倍率控制部61檢知其設定的成象倍率，調制控制部57按照它給予適當的成象性能的結構。所以，即使將透鏡組52的光學系簡易化時，也能有效地減少伴隨透鏡組52的成象倍率的變化而出現的象差。
另外，本實施方式的光檢出裝置，采用在與透鏡組52設計成一體的透鏡信息保持部54中，存放有關透鏡組52的成象特性的信息，透鏡信息檢知部60檢知它，調制控制部57按照它給予適當的成象性能的結構。所以，即使更換、安裝具有互不相同的成象特性的透鏡組52時，也能有效地減少象差。這樣，在操作具有從望遠到廣角各種各樣的成象特性的透鏡組時，也能一方向將該光學系簡易化，一方面有效地修正象差。或者在操作同樣的透鏡組時，也能修正其每個個體的特性離差。每個個體透鏡組的特性離差的修正，可以通過將各透鏡組的檢查數據存放到透鏡信息保持部54中后有效地進行。
此外，在本實施方式中，對修正有關成象倍率β和距離x的象差的結構進行了講述，但也可以和第1實施方式講述的那種修正由視場角造成的象差及色差的結構組合。
另外，在本實施方式中，將透鏡信息保持部54存放的透鏡組52的成象特性，作為調制控制部57產生的調制模式的表格信息。但本發(fā)明并不限于此，例如，還可以是將透鏡組52的象差數據用Zemike多項式的各系數的形式表示的內容。
(第3實施方式)下面，參照圖8，講述本發(fā)明的光檢出裝置的第3實施方式。本實施方式的結構是用液晶元件構成空間光調制器和受光選擇部的一部分，用感光膠片構成受光元件。圖8是本發(fā)明的第3實施方式的光檢出裝置的簡要結構圖。
在本實施方式中，在光檢出裝置的殼體71中，分別固定著透鏡2、透鏡移動機構3、液晶相位調制器72、液晶快門73、感光膠片74、控制電路75?？刂齐娐?5，具有受光選擇電路76、調制控制部77、整體控制部78。透鏡2、透鏡移動機構3和第1實施方式講述的元件是同一結構。
液晶相位調制器72，是在一對具有矩陣型的透明電極的玻璃基板之間，封入向列液晶或DHF(Deformed Helix Ferroelectric)液晶等具有模擬相位調制特性的液晶，控制各透明電極間的電壓，進行入射光的相位調制的元件。在液晶相位調制器72的光的射入側，設置著第1偏光板，從而使直線偏光射入液晶層。進而，2枚玻璃基板，都進行配向處理，使液晶分子向該偏光方向配向。因此，可以在不改變其偏光方向的狀態(tài)下，對透過液晶相位調制器72的入射光進行光路長的控制。構成液晶相位調制器72的調制元件的數量，例如多達512個×512個，用多階段的驅動電壓驅動各調制元件，從而進行圓滑的相位調制控制。另外，液晶相位調制器72內藏未圖示的驅動電路，按照調制控制部77輸出的調制模式P進行相位調制。
液晶快門73，是在一對具有矩陣型的透明電極的玻璃基板之間，封入強介電性液晶，對各透明電極間的電壓，進行2值性的ONOFF控制，對每個區(qū)域進行射入光的透過或遮光的元件。液晶快門73的液晶層設計成與射入光的偏光方向平行配向，在透明電極之間不給予電壓時，射入光的偏光方向無變化；在透明電極之間給予電壓時，在液晶層的雙折射性的作用下，射入光的偏光方向變化。而且，在液晶快門73的光的射出側，設置著第2偏光板，該第2偏光板的偏光方向，設置成與液晶相位調制器72中設置的第1偏光板正交。
因此，給液晶快門73的透明電極間外加電壓后，射入光的偏光方向就大約旋轉90度，射入光透過。另一方面，不給液晶快門73的透明電極間外加電壓時，射入光的偏光面不變化，被遮斷。
構成液晶快門73的遮光元件的數量，例如為5個×5個，通過選擇性地解除給予各遮光元件的電壓，能夠使射入光只在任意的區(qū)域中透過。另外，液晶快門73內藏未圖示的驅動電路，透過與受光選擇電路76輸出的地址A對應的部位的射入光，使位于該部位的感光膠片74曝光。利用這種結構，感光膠片74被分割成25個受光區(qū)域。將給予地址A時被曝光的受光區(qū)域，稱作“有效受光區(qū)域”。
感光膠片74是普通的攝影用膠片，是使物性隨著曝光引起的化學變化而變化，形成象或潛影的記錄媒體。感光膠片74設置成與液晶快門73接觸，或與液晶快門73極其接近。
受光選擇電路76，在1幀的攝影動作時，切換地址A的值，使25個受光區(qū)域一個個地依次曝光。受光選擇電路76產生的地址A，同時被調制控制部77輸出。這樣，液晶快門73進行的受光區(qū)域選擇動作和液晶相位調制器72進行的射入光調制動作，就能夠取得同步。
調制控制部77生成驅動液晶相位調制器72的調制模式P(A、X、T、F、B)。調制模式P(A、X、T、F、B)和地址A、距離數據X、快門時間數據T、光圈數據F、姿勢變化檢出數據B的內容，與第1實施方式中用調制控制部8講述的內容，基本相同。
整體控制部，具有焦點控制部80、光量檢出部15、姿勢變化檢出部16，控制光檢出裝置整體的動作。光量檢出部15、姿勢變化檢出部16，與第1實施方式中用調制控制部8講述的內容相同。焦點控制部80，具有未圖示的距離計，檢測光檢出裝置和物體Y的距離x，控制透鏡移動機構3，以便按照該距離x，將透鏡2移動到對焦位置。另外，焦點控制部14輸出表示該距離x的距離數據X。
下面，講述以上的結構的光檢出裝置的動作。
將快門按紐(未圖示)按下一半后，整體控制部78首先進行焦點調節(jié)。使焦點控制部80的距離計動作，測量距離x，在透鏡移動機構3作用下將透鏡2向對焦位置移動的同時，向調制控制部77輸出距離數據X。
接著，根據來自光量檢出部15輸出的各測光點的照度數據I(A)，整體控制部78決定快門時間數據T(A)和光圈數據F(A)，將它們向調制控制部77輸出。
至此，結束將快門按紐按下一半的準備動作，接著按下快門按紐后，整體控制部78開始攝影動作。姿勢變化檢出部16檢出殼體1的2軸的角速度，將攝影開始時刻作為起點，積分該角速度輸出，輸出姿勢變化檢出數據B。
受光選擇電路76依次切換地址A，向液晶快門73和調制控制部77輸出。這樣，只在對與地址A對應的部分局部解除液晶快門73進行的遮光，向位于這個有效的受光區(qū)域的感光膠片74進行曝光。與此同步，使調制控制部77產生對各受光區(qū)域給予適當的成象性能的調制模式P(A、X、T、F、B)。液晶相位調制器72按照來自調制控制部77的調制模式P(A、X、T、F、B)，調制射入光。通過該調制控制，進行視場角等引起的象差的修正控制、對受光區(qū)域的光量控制、手顫修正控制。
綜上所述，本實施方式的光檢出裝置，形成對感光膠片74而言具有選擇所述射入光透過或遮光的液晶快門73和受光選擇電路76，調制控制部77對于被它們選擇的受光區(qū)域生成給予適當的成象特性的調制模式的結構。所以，即使是簡易的光學系，也能有效地在遍及感光膠片74的全部區(qū)域中減少伴隨視場角而出現的象差。
采用本發(fā)明后，由于控制空間光調制器的調制控制部對應于視場角及成象倍率等各種要因的變化，生成給予適當的成象性能的調制模式，所以可以一舉兩得既能減少普及受光元件的整個領域的象差或使光量調整適當化，又能使光學系簡易化。
權利要求
1.一種光檢出裝置，其特征在于包括調制入射光的相位的空間光調制器；具有接收相位被所述空間光調制器調制后的所述光的多個受光區(qū)域的受光元件；從所述多個受光區(qū)域中至少選擇1個受光區(qū)域，并使所選擇的受光區(qū)域有效的受光選擇部；以及將與所述受光選擇部所選擇的所述受光區(qū)域對應的調制模式給予所述空間光調制器的調制控制部。
2.如權利要求1所述的光檢出裝置，其特征在于所述受光選擇部，以時間分隔巡回切換所選擇的所述受光區(qū)域；所述調制控制部，與該切換的動作同步，將對所選擇的所述受光區(qū)域給予適當的成象性能的調制模式，給予所述空間光調制器。
3.如權利要求1或2所述的光檢出裝置，其特征在于所述調制控制部，從預先準備的多個調制模式中，根據選擇的受光區(qū)域，選擇調制模式。
4.如權利要求1～3中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于所述空間光調制器，配置在成象光學系的光路中。
5.如權利要求1所述的光檢出裝置，其特征在于射入所述空間光調制器的所述光，包含多個不同的波長的光。
6.如權利要求5所述的光檢出裝置，其特征在于所述受光選擇部，作為應該調制的光，從所述多個波長的光中，選擇特定波長范圍的光。
7.如權利要求6所述的光檢出裝置，其特征在于所述受光選擇部，以時間分隔巡回切換選擇的所述光；所述調制控制部，與該切換的動作同步，將對所選擇的所述光給予適當的成象性能的調制模式，給予所述空間光調制器。
8.如權利要求4所述的光檢出裝置，其特征在于所述成象光學系，可以將成象特性設定為多種；還具有檢知有關從所述多種成象特性中選擇的成象特性的信息的成象信息檢知部，所述調制控制部，按照來自所述成象信息檢知部的輸出，將給予適當的成象性能的調制模式，給予所述空間光調制器。
9.如權利要求8所述的光檢出裝置，其特征在于所述成象特性，是成象倍率。
10.如權利要求1～9中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于所述調制控制部，將使射入所述空間光調制器的至少一部分區(qū)域的入射光，向所述選擇的受光區(qū)域的外側偏向的調制模式，給予所述空間光調制器。
11.如權利要求10所述的光檢出裝置，其特征在于所述調制控制部，將使所述空間光調制器中所述區(qū)域的面積變化的調制模式，給予所述空間光調制器。
12.如權利要求11所述的光檢出裝置，其特征在于所述調制控制部，將所述空間光調制器中所述區(qū)域的面積相對較大的第1調制模式和所述區(qū)域的面積相對較小的第2調制模式選擇性地給予所述空間光調制元件，分別控制所述第1及第2調制模式的保持時間。
13.如權利要求10～12中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于向所述選擇的受光區(qū)域的外側偏向的所述光，照射到所述受光元件的其它受光區(qū)域內。
14.如權利要求1～13中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于還具有檢出所述光檢出裝置的姿勢變化的姿勢變化檢出部；所述調制控制部，按照來自所述姿勢變化檢出部的輸出，生成補償成象點伴隨所述姿勢變化的移動的調制模式。
15.如權利要求1～14中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于所述受光元件中的所述多個受光區(qū)域的每一個，都具有排列的多個象素；所述調制控制部，使所述入射光在相互移動的大小與所述受光元件中的象素間距相等的多個點上成象的調制模式，給予所述空間光調制器。
16.如權利要求1～15中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于所述空間光調制器是可變形反射鏡。
17.如權利要求16所述的光檢出裝置，其特征在于所述可變形反射鏡，具有在基板上排列的多個光反射區(qū)域；和使所述光反射區(qū)域對所述基板而言，至少在垂直方向位移的促動器。
18.如權利要求17所述的光檢出裝置，其特征在于所述可變形反射鏡，連接在與所述光反射區(qū)域的每一個關連的多個促動器上；通過獨立驅動所述各促動器，使所述光反射區(qū)域向對所述基板而言的垂直方向位移及/或傾斜于所述基板。
19.如權利要求1～15中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于所述空間光調制器是液晶元件。
20.如權利要求1～19中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于所述受光元件中的所述多個受光區(qū)域的每一個，具有光電變換部，所述光檢出裝置，還包括積蓄被所述受光選擇部選擇的所述受光區(qū)域中的來自所述光電變換部的輸出的存儲器；和排列所述存儲器積蓄的輸出，重新構成整個圖象的重新構成部。
21.如權利要求1～19中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于所述受光元件，是曝光后物性變化的記錄媒體；所述受光選擇部，具有選擇所述入射光的透過或遮光的快門部件。
22.如權利要求1～21中任一項所述的光檢出裝置，其特征在于所述空間光調制器發(fā)揮光低通濾波器的功能。
全文摘要
本發(fā)明的光檢出裝置，包括調制入射光的相位的空間光調制器；具有接收相位被所述空間光調制器調制后的所述光的多個受光區(qū)域的受光元件；從所述多個受光區(qū)域中至少選擇1個受光區(qū)域，使所選擇的受光區(qū)域有效的受光選擇部；以及將與所述受光選擇部所選擇的所述受光區(qū)域對應的調制模式給予所述空間光調制器的調制控制部。
文檔編號H04N3/08GK1706179SQ20048000128
公開日2005年12月7日 申請日期2004年2月12日 優(yōu)先權日2003年2月25日
發(fā)明者蟲鹿由浩 申請人:松下電器產業(yè)株式會社