專利名稱：復(fù)眼方式的攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過配置在大致同一個(gè)平面上的多個(gè)攝像光學(xué)透鏡 對(duì)圖像進(jìn)行攝像的復(fù)眼方式的攝像裝置。
背景技術(shù)：
在便攜設(shè)備中使用的攝像裝置中，需要兼顧高析像度化和小型 化。為了小型化，多數(shù)情況下，攝像光學(xué)透鏡的大小及焦點(diǎn)距離、攝 像元件的大小成為障礙。一般，材料的折射率由于依存于光的波長，所以難以將包含有全 波段區(qū)信息的來自被攝體的光通過單透鏡成像在攝像面上。因此，在 通常的攝像裝置的光學(xué)系統(tǒng)中，為了將紅、綠、藍(lán)的各波長的光成像 在同一個(gè)攝像面上，在光軸方向上配置有多個(gè)透鏡。因此，光學(xué)系統(tǒng) 變長，攝像裝置變厚。所以，作為對(duì)攝像裝置的小型化、特別是薄型化有效的技術(shù)，提 出了將焦點(diǎn)距離較短的多個(gè)單透鏡配置在大致同一個(gè)平面上的復(fù)眼方式的攝像裝置(例如參照日本特開2002-204462號(hào)公報(bào))。復(fù)眼方 式的彩色圖像攝像裝置具備在同一平面上排列有接受藍(lán)色波長的光 的透鏡、接受綠色波長的光的透鏡、以及接受紅色波長的光的透鏡的 光學(xué)系統(tǒng)、和對(duì)應(yīng)于各個(gè)透鏡的攝像元件。由于各透鏡接受的光的波 長范圍被限定，所以能夠通過單透鏡將被攝體像成像在攝像元件上。 因而，能夠大幅減小攝像裝置的厚度。圖15中表示復(fù)眼方式的攝像裝置的一例的立體圖。900是包括一 體成型的3個(gè)透鏡901a、 901b、 901c的透鏡陣列。透鏡901a接受紅色波長的光，將被攝體像成像在攝像區(qū)域902a上。在攝像區(qū)域902a 的像素(受光部)上粘貼有紅色波長分離濾光器(濾色器)，攝像區(qū) 域902a將成像后的紅色的被攝體像變換為圖像信息。同樣，透鏡901b 接受綠色波長的光，將被攝體像成像在攝像區(qū)域902b中。在攝像區(qū) 域902b的像素(受光部)上粘貼有綠色波長分離濾光器(濾色器)， 攝像區(qū)域902b將成像后的綠色的被攝體像變換為圖像信息。此外， 透鏡901c接受藍(lán)色波長的光，將被攝體像成像在攝像區(qū)域902c中。 在攝像區(qū)域902c的像素(受光部)上粘貼有藍(lán)色波長分離濾光器(濾 色器)，攝像區(qū)域902c將成像后的藍(lán)色的被攝體像變換為圖像信息。 通過將從攝像區(qū)域902a、 902b、 902c輸出的圖像信息疊加合成，能 夠取得彩色圖像信息。根據(jù)這樣的復(fù)眼方式的攝像裝置，能夠使攝像裝置的厚度變薄， 但是與通常的單眼方式的攝像裝置相比有析像度較差的問題。在單眼 方式的攝像裝置中，具有配置在成像面上的多個(gè)像素(受光部)的攝 像元件將入射的光變換為圖像信息。為了將各位置的顏色信息取出， 在各像素上以拜耳排列設(shè)有波長分離濾光器(濾色器)。即，對(duì)應(yīng)于 沿縱橫方向配置的多個(gè)像素的配置，以方格狀配置使綠色光透過的波 長分離濾光器，在其余的像素中交替地配置分別使紅色光及藍(lán)色光透 過的波長分離濾光器。從各像素僅能夠得到與透過設(shè)在那里的波長分 離濾光器的光的波段區(qū)相對(duì)應(yīng)的顏色信息，不能得到與不透過波長分 離濾光器的光的波段區(qū)相對(duì)應(yīng)的顏色信息。但是，已知在圖像的局部 區(qū)域中在3顏色的顏色信息間具有相關(guān)性(例如，參照小寺宏曄及其 他2人，《色信號(hào)(D相関全利用Lt単色畫像力、b(D7》力，一畫像 O表示方式》，昭和63年度圖像電子學(xué)會(huì)全國大會(huì)預(yù)稿20， p.83-86 (1988))，能夠根據(jù)紅及藍(lán)的顏色信息推測綠的顏色信息。利用該特 性，在拜耳排列了波長分離濾光器的攝像元件中，執(zhí)行所不足的顏色 信息的插補(bǔ)處理。因此，可以獲得與像素的數(shù)量相同的像素?cái)?shù)的析像度的彩色圖像。例如，在具有IOO萬個(gè)像素的攝像元件中，50萬個(gè) 像素檢測綠色的顏色信息，25萬個(gè)像素檢測藍(lán)色的顏色信息，25萬 個(gè)像素檢測紅色的顏色信息，但通過上述的插補(bǔ)處理，對(duì)于紅、綠、 藍(lán)的任一顏色都能夠得到100萬像素的析像度的顏色信息。但是，在復(fù)眼方式的攝像裝置中，由于對(duì)應(yīng)于各顏色的各攝像區(qū) 域取得紅、綠、藍(lán)的任一種顏色信息，所以能夠得到與各攝像區(qū)域具 有的像素的數(shù)量相同的像素?cái)?shù)的彩色圖像。例如，在具有25萬個(gè)像 素的3個(gè)攝像區(qū)域中取得紅、綠、藍(lán)的各顏色信息的情況下，需要合 計(jì)75萬個(gè)像素，而疊加得到的彩色圖像的析像度為25萬個(gè)像素。作為提高像素的析像度的方法，已知有如下被稱作"像素錯(cuò)位" 的技術(shù)，通過將光學(xué)系統(tǒng)與攝像元件的相對(duì)位置關(guān)系在時(shí)間上錯(cuò)開、 或利用棱鏡將光束分離為多個(gè)而入射到多個(gè)攝像元件中等，取得被攝 體像與像素的位置關(guān)系相互錯(cuò)開的多個(gè)圖像信息，通過將這些多個(gè)圖 像信息合成來取得高析像度的圖像(例如參照日本特開平10-304235 號(hào)公報(bào))。此時(shí)的錯(cuò)位量根據(jù)錯(cuò)開的方向和取得的圖像信息的數(shù)量決 定最適合的值。例如，在將兩個(gè)圖像信息合成的情況下，如果被攝體 像與像素的相對(duì)位置關(guān)系在兩個(gè)圖像信息間錯(cuò)開像素的配置間距(以 下稱作"像素間距")的一半的奇數(shù)倍，則能夠得到最高析像度的圖 像。只要能夠得到由透鏡成像的被攝體像與攝像元件的像素之間的相 對(duì)位置關(guān)系相互錯(cuò)開的多個(gè)圖像信息，就能夠使用該技術(shù)，而不取決 于錯(cuò)開的方法。在本發(fā)明中，將能夠取得被攝體像與攝像元件的像素 之間的相對(duì)位置關(guān)系相互錯(cuò)開的多個(gè)圖像信息、并能夠?qū)⒃摱鄠€(gè)圖像 信息合成而得到高析像度的圖像的、被攝體像與攝像元件的像素之間 的相對(duì)位置關(guān)系稱作"像素錯(cuò)位配置"。在復(fù)眼方式的攝像裝置中，也只要在多個(gè)圖像信息間被攝體像與 像素的相對(duì)位置關(guān)系錯(cuò)開、即只要能夠?qū)崿F(xiàn)像素錯(cuò)位配置，就能夠得 到高析像度。例如，在日本特開2002-209226號(hào)公報(bào)中，記載了在由多個(gè)透鏡 使多個(gè)被攝體像分別成像在多個(gè)攝像區(qū)域上的復(fù)眼方式的攝像裝置 中，通過將多個(gè)透鏡與多個(gè)攝像元件配置為使各被攝體像在連結(jié)透鏡 的光軸的方向上錯(cuò)開地成像來實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置，能夠得到高析像度 圖像。此外，在復(fù)眼方式的攝像裝置中，利用因多個(gè)透鏡的各光軸相互 不同而產(chǎn)生的視差，能夠測量到被攝體的距離。但是，為了通過像素錯(cuò)位技術(shù)得到高析像度圖像，需要被攝體像 與像素的相對(duì)位置關(guān)系總是像素錯(cuò)位配置。圖16A是表示在復(fù)眼方 式的攝像裝置中多個(gè)透鏡與被攝體與被攝體像的位置關(guān)系的側(cè)視圖， 圖16B是其俯視圖。圖16A表示沿著與包括多個(gè)透鏡的光軸的面正 交的方向觀察的狀態(tài)，圖16B表示沿著與透鏡的光軸平行的方向觀 察的狀態(tài)。200a、 200b是透鏡201a、 201b的光軸，202a、 202b是光 軸與攝像區(qū)域203交叉的位置。處于光軸200a上的被攝體204通過 透鏡201a、 201b成像為被攝體像205a、 205b。在復(fù)眼方式的攝像裝 置中，由于透鏡201a、 201b的光軸200a、 200b不同，所以如果從透 鏡201a、 201b到被攝體204的距離變化，則被攝體像205b的位置在 攝像區(qū)域203上、在連結(jié)交點(diǎn)202a與交點(diǎn)202b的直線206上移動(dòng)。 將該現(xiàn)象稱作"視差"。如果設(shè)被攝體距離(從透鏡201a到被攝體 204的距離)為A，設(shè)光軸200a、 200b間的距離為d，設(shè)成像距離為 f，則用下式表示被攝體像205b相對(duì)交點(diǎn)202b的錯(cuò)位量S。[式1]這樣，直線206的方向上的被攝體像205b與像素的相對(duì)位置關(guān) 系對(duì)應(yīng)于被攝體距離A而變化。因而，在將直線206方向上的被攝 體像的錯(cuò)位量S相對(duì)于像素間距設(shè)定為規(guī)定的關(guān)系的情況下，存在析 像度隨著被攝體距離A變化而不能總是得到高析像度圖像的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種不論被攝體距離如何都能夠總是得到 高析像度圖像的復(fù)眼方式的攝像裝置。本發(fā)明的復(fù)眼方式的攝像裝置具備多個(gè)攝像光學(xué)透鏡，配置在 大致相同的平面上；以及多個(gè)攝像區(qū)域，分別具有配置在與上述多個(gè) 攝像光學(xué)透鏡的各光軸正交的面內(nèi)的多個(gè)像素，將上述多個(gè)攝像光學(xué) 透鏡分別成像的多個(gè)被攝體像變換為多個(gè)圖像信息。并且，其特征在于，在沿著平行于上述光軸的方向觀察時(shí)，將至 少一對(duì)上述攝像光學(xué)透鏡所成像的至少一對(duì)被攝體像的各自上相互 對(duì)應(yīng)的點(diǎn)連結(jié)的至少一條直線，相對(duì)于上述像素的排列方向傾斜。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，在相對(duì)于像素的排列方向垂直的方向上，能夠?qū)崿F(xiàn) 像素錯(cuò)位配置。該像素錯(cuò)位配置的關(guān)系幾乎不受被攝體距離影響。因 而，不論被攝體距離如何都總是能夠得到高析像度圖像。


圖1是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式1的復(fù)眼方式的攝像裝置的概 略結(jié)構(gòu)的立體圖。圖2是表示在有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式1的攝像裝置中、透鏡的光 軸與攝像區(qū)域的像素之間的位置關(guān)系的俯視圖。圖3是用來說明在有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式1的攝像裝置中、圖像信息的合成的俯視圖。圖4是表示對(duì)較遠(yuǎn)的被攝體進(jìn)行攝像時(shí)的圖像信息的合成的俯視圖。圖5是表示對(duì)較近的被攝體進(jìn)行攝像時(shí)的圖像信息的合成的俯視圖。圖6A是本發(fā)明的實(shí)施例1的攝像裝置的俯視圖。 圖6B是圖6A的6B-6B線的向視剖視圖。圖7A是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式1的攝像裝置的透鏡配置的 俯視圖。圖7B是表示有關(guān)本發(fā)明的實(shí)施方式2的攝像裝置的透鏡配置的 俯視圖。圖8A是本發(fā)明的實(shí)施方式2的攝像裝置的俯視圖。 圖8B是圖8A的8B-8B線的向視剖視圖。圖9A是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例2的攝像裝置的透鏡陣列的透 鏡配置的俯視圖。圖9B是表示在本發(fā)明的實(shí)施例2的攝像裝置中、從圖9A的狀 態(tài)開始使透鏡陣列旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下的透鏡配置的俯視圖。圖10A是本發(fā)明的實(shí)施例3的攝像裝置的俯視圖。圖10B是圖IOA的IOB-IOB線的向視剖視圖。圖11A是本發(fā)明的實(shí)施例4的攝像裝置的俯視圖。圖11B是圖IIA的11B-11B線的向視剖視圖。圖12A是表示在本發(fā)明的實(shí)施例4的攝像裝置中、設(shè)在一個(gè)攝像 區(qū)域上的濾色器的配置的俯視圖。圖12B是表示在本發(fā)明的實(shí)施例4的攝像裝置中、設(shè)在另 一個(gè)攝 像區(qū)域上的濾色器的配置的俯視圖。圖13A是表示在本發(fā)明的實(shí)施例4的攝像裝置中、設(shè)在一個(gè)攝像 區(qū)域上的濾色器的另一配置的俯視圖。圖13B是表示在本發(fā)明的實(shí)施例4的攝像裝置中、設(shè)在另一個(gè)攝 像區(qū)域上的濾色器的另一配置的俯視圖。圖14A是表示在本發(fā)明的實(shí)施例4的攝像裝置中、設(shè)在一個(gè)攝像 區(qū)域上的濾色器的再另一配置的俯視圖。圖14B是表示在本發(fā)明的實(shí)施例4的攝像裝置中、設(shè)在另一個(gè)攝像區(qū)域上的濾色器的再另一配置的俯視圖。圖15是表示以往的復(fù)眼方式的攝像裝置的一例的概略結(jié)構(gòu)的立 體圖。圖16A是表示在復(fù)眼方式的攝像裝置中、多個(gè)透鏡與被攝體與被 攝體像的位置關(guān)系的側(cè)視圖。圖16B是表示在復(fù)眼方式的攝像裝置中、多個(gè)透鏡的光軸與被攝 體像的位置關(guān)系的俯視圖。
具體實(shí)施方式
在本發(fā)明中，所謂的"像素的排列方向"如以下這樣求出。假設(shè) 包含在配置有多個(gè)像素的平面中的相互平行的多個(gè)第一直線及相互 平行的多個(gè)第二直線。設(shè)定多個(gè)第一直線及多個(gè)第二直線的各斜率， 以使上述多個(gè)像素全部都配置在該多個(gè)第一直線及多個(gè)第二直線交 叉的多個(gè)交點(diǎn)上。分別平行于這樣設(shè)定的多個(gè)第一直線及多個(gè)第二直 線的第一方向及第二方向是"像素的排列方向"。此外，在本發(fā)明中，在與連結(jié)一對(duì)攝像光學(xué)透鏡的一對(duì)光軸的直 線的關(guān)系中著眼的"像素的排列方向"，是指上述第一方向及第二方 向中的、與連結(jié)上述一對(duì)光軸的直線所成的角度(不到90° )較小 的方向。進(jìn)而，在本發(fā)明中，所謂的直線相對(duì)于像素的排列方向"傾斜"， 是指直線與像素的排列方向不平行而以90度以外的角度交叉。在本發(fā)明中，由于一對(duì)攝像光學(xué)透鏡成像的一對(duì)被攝體像在與像 素的排列方向垂直的方向上以像素錯(cuò)位配置的關(guān)系成像，所以不論到 被攝體的距離如何都總是能夠?qū)崿F(xiàn)像素錯(cuò)位配置。即，在沿著平行于 透鏡的光軸的方向觀察時(shí)，通過調(diào)節(jié)連結(jié)一對(duì)攝像光學(xué)透鏡的一對(duì)光 軸的直線與像素的排列方向所成的角度0 ，相對(duì)于與該連結(jié)一對(duì)光軸 的直線成角度e的像素的排列方向，在直角方向(以下稱作"像素錯(cuò)位方向")上實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置。在合成從多個(gè)攝像區(qū)域得到的多個(gè)圖像信息的情況下，在設(shè)一對(duì)攝像光學(xué)透鏡的光軸間隔為d、設(shè)與上述像素的排列方向垂直的方向 的上述像素的配置間距為p、設(shè)正的整數(shù)為n時(shí)，滿足(2n—1) Xp/2=dXsin0 的時(shí)候能夠得到最高析像度的圖像。實(shí)際地制造完全滿足該等式的攝像裝置因制造上的離差而較困 難。只要實(shí)質(zhì)上滿足該等式，就能夠得到像素錯(cuò)位的效果。即，只要 滿足不等式(2n—1) Xp/2—p/4<dXsin0< (2n—1) Xp/2+p/4，就能夠通過像素錯(cuò)位而得到高析像度圖像。此外，即使發(fā)生制造上的離差，通過調(diào)節(jié)角度e，也能夠容易且 可靠地實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置。因而，制造較容易，批量生產(chǎn)時(shí)的成品率 提咼。在本發(fā)明中，著眼于視差的像素錯(cuò)位方向的成分很小的特性，不 論被攝體距離如何都能夠得到像素錯(cuò)位的效果。但是，使視差的像素 錯(cuò)位方向的成分完全成分零是很困難的。如上所述，如果被攝體距離 變小，則視差急劇地變大。此外，角度e (即n)越大，視差的像素 錯(cuò)位方向的成分越大。因而，n優(yōu)選地滿足n〈Amin/ (4Xf)。這里，Amin是到被攝像的最近的被攝體的距離(被攝體距離A 的最小值)，f是成像距離。只要n滿足上述關(guān)系，角度e就為極小的 值，所以能夠?qū)⒈粩z體距離的變化帶來的被攝體像的移動(dòng)方向(即連 結(jié)一對(duì)光軸的直線方向)與像素的排列方向看作是大致相同的方向。 并且，能夠幾乎忽視視差的像素錯(cuò)位方向的成分。因而，不論被攝體 距離如何，在像素錯(cuò)位方向上總是能夠?qū)崿F(xiàn)像素錯(cuò)位配置。由于透鏡材料的折射率及衍射柵格的效率依存于波長，所以只要限定波長，則透鏡的特性就會(huì)提高。所以，在本發(fā)明中，優(yōu)選地在多 個(gè)攝像光學(xué)透鏡的各光路上設(shè)置使規(guī)定波長的光透過的濾光器。由 此，成像在攝像區(qū)域上的被攝體像的波長被限定，所以能夠得到鮮明 的圖像。由于被像素錯(cuò)位后的合成前的圖像是鮮明的，合成后的高析 像度圖像也變得鮮明。此外，也可以在多個(gè)攝像光學(xué)透鏡的各光路上設(shè)置使相同帶域的 波長的光透過的濾光器。由此，通過使用相同波段區(qū)的鮮明的多個(gè)圖 像，能夠進(jìn)行視差相關(guān)的被攝體距離的測量。如上所述，被攝體距離 的差異帶來的視差在連結(jié)一對(duì)透鏡的光軸的直線方向上發(fā)生。相對(duì)于 此，在本發(fā)明中，在與連結(jié)一對(duì)透鏡的光軸的直線垂直的方向上進(jìn)行 像素錯(cuò)位配置。這樣，在本發(fā)明中，由于發(fā)生視差的方向與像素錯(cuò)位 配置的方向不同，所以即使被攝體距離(即視差)變化，像素錯(cuò)位配 置也幾乎不受影響。因而，不論被攝體距離如何，被攝體距離的測量 精度都幾乎不變化，能夠兼顧被攝體距離的測量和圖像的高析像度 化。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的圖像錯(cuò)開配置，需要適當(dāng)?shù)卦O(shè)定像素錯(cuò)位量、即"dXsin9"的值。為此，只要使光軸間隔d為一定、微調(diào)節(jié)角度 e就可以。因而，多個(gè)攝像光學(xué)透鏡優(yōu)選為一體成型的透鏡陣列。由 此，通過不調(diào)節(jié)各個(gè)透鏡、而是使透鏡陣列整體相對(duì)于多個(gè)攝像區(qū)域 在平行于多個(gè)攝像區(qū)域的受光面的面內(nèi)稍稍旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā) 明的像素錯(cuò)位配置。因而，不需要高精度地組裝或成型透鏡陣列，能 夠容易地實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置。本發(fā)明的攝像裝置優(yōu)選地還具備使上述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡與上 述多個(gè)攝像區(qū)域在與上述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡的光軸正交的面內(nèi)相對(duì) 地旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。通過具備這樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，在制造工序中，能夠容易且高精度地 進(jìn)行像素錯(cuò)位量、即角度0的調(diào)節(jié)。另外，角度0的調(diào)節(jié)在制造工序中進(jìn)行，在產(chǎn)品狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)被固定。本發(fā)明的攝像裝置優(yōu)選地還具備調(diào)節(jié)上述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡與 上述多個(gè)攝像區(qū)域的距離的機(jī)構(gòu)。由此，能夠在各透鏡的成像面上可靠地配置攝像區(qū)域，能夠得到 更鮮明的多個(gè)圖像信息。因而，通過將這些多個(gè)圖像信息合成，能夠 得到更高析像度的圖像。在本發(fā)明的攝像裝置中，上述攝像光學(xué)透鏡的數(shù)量優(yōu)選為至少是3個(gè)。在此情況下，在沿著平行于上述光軸的方向觀察時(shí)，連結(jié)兩對(duì) 上述攝像光學(xué)透鏡的各自的光軸的第一直線及第二直線所成的角度 是大致直角，在設(shè)沿著平行于上述光軸的方向觀察時(shí)上述第一直線與上述像素的第一排列方向所成的角度為e i、設(shè)上述第二直線與上述像素的第二排列方向所成的角度為0 2、設(shè)沿著上述第一直線配置的一對(duì)上述攝像光學(xué)透鏡的光軸間隔為dl、設(shè)沿著上述第二直線配置的一對(duì)上述攝像光學(xué)透鏡的光軸間隔為d2、設(shè)沿著垂直于上述第一 排列方向的方向的上述像素的配置間距為pl、設(shè)沿著垂直于上述第 二排列方向的方向的上述像素的配置間距為p2、設(shè)正的整數(shù)為m、 n 時(shí)，優(yōu)選地滿足(2n—1) Xpl/2—pl/4<dlXsin9 K (2n—l) Xpl/2+p1/4 (2n—l) Xp2/2—p2/4<d2Xsin9 2< (2m—1) Xp2/2+p2/4。 這里，在像素沿兩個(gè)方向排列的情況下，將兩個(gè)排列方向中的、 與第一直線所成的角度(不到90° )較小的方向定義為"第一排列 方向"，將與第二直線所成的角度(不到90° )較小的方向定義為"第 二排列方向"。由此，能夠在多個(gè)方向上實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置，能夠在該多個(gè)方向 上提高析像度。此外，由于具備至少3個(gè)透鏡，所以只要通過各透鏡 得到紅、綠、藍(lán)的各顏色的圖像信息而將它們合成，就能夠得到彩色 圖像。另外，在上述中，像素的排列間距pl與排列間距p2也可以相同，在此情況下也能夠得到同樣的效果。在上述中，優(yōu)選的是，上述光軸間隔dl與上述光軸間隔d2不同。為了在多個(gè)方向上提高析像度，需要調(diào)節(jié)各方向上的像素錯(cuò)位 量、即dlXsin9 l及d2Xsin02。但是，在使用一體成型了多個(gè)透鏡 的透鏡陣列的情況下，不能獨(dú)立地調(diào)節(jié)各個(gè)透鏡的位置。此外，透鏡 的位置還有可能包含成型誤差。如果dl^d2，則使透鏡陣列相對(duì)于 攝像區(qū)域旋轉(zhuǎn)時(shí)的各方向上的像素錯(cuò)位量的調(diào)節(jié)范圍變大。因而，在 透鏡陣列上有成型誤差的情況下，也能夠在多個(gè)方向上使像素錯(cuò)位量 最優(yōu)化，能夠在多個(gè)方向上提高析像度。或者，上述配置間距pl與上述配置間距p2也可以不同。在此情 況下，即使在透鏡陣列中有成型誤差的情況下，也能夠在多個(gè)方向上 使像素錯(cuò)位量最優(yōu)化，能夠在多個(gè)方向上提高析像度。在本發(fā)明的攝像裝置中，上述攝像光學(xué)透鏡及上述攝像區(qū)域的數(shù) 量優(yōu)選為都是4個(gè)。在此情況下，優(yōu)選的是，在沿著平行于上述光軸 的方向觀察時(shí)，上述4個(gè)攝像光學(xué)透鏡的光軸配置在大致長方形的頂 點(diǎn)上。此外，優(yōu)選的是，在入射到上述4個(gè)攝像區(qū)域中的1個(gè)中的光 的光路上設(shè)有使藍(lán)色的波段區(qū)的光透過的濾光器，在入射到另一個(gè)中 的光的光路上設(shè)有使紅色的波段區(qū)的光透過的濾光器，在入射到其余 兩個(gè)中的光的光路上設(shè)有使綠色的波段區(qū)的光透過的濾光器。由此，能夠利用較多含有亮度信息的綠色的兩個(gè)圖像信息計(jì)算視 差量。通過利用相同的波段區(qū)的光計(jì)算視差量，視差量的精度提高。 能夠利用該視差量分別計(jì)算紅色及藍(lán)色的圖像信息的視差量。因而， 能夠得到在兩個(gè)方向上高析像度化的彩色圖像。此外，也可以利用該 視差量計(jì)算被攝體距離。在此情況下，被攝體距離的精度提高。優(yōu)選的是，上述4個(gè)攝像區(qū)域形成在共通的1個(gè)攝像元件上，上 述大致長方形與上述攝像元件的有效像素區(qū)域的形狀大致是相似形。 由此，能夠不浪費(fèi)地有效利用攝像元件的像素。以下，基于附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。 (實(shí)施方式O本實(shí)施方式的復(fù)眼方式的攝像裝置與以往的復(fù)眼方式的攝像裝 置相比，提高了垂直方向與水平方向的空間取樣特性。圖1是有關(guān)本實(shí)施方式1的復(fù)眼方式的攝像裝置的一例的立體圖。300是一體成型有3個(gè)透鏡301a、 301b、 301c的、由透明樹脂 構(gòu)成的透鏡陣列。3個(gè)透鏡301a、 301b、 301c的光軸300a、 300b、 300c相互平行。3個(gè)透鏡301a、 301b、 301c配置在大致相同的平面 上，以便在沿著平行于這些光軸的方向觀察時(shí)，連結(jié)光軸300a和光 軸300b的第一直線211與連結(jié)光軸300b和光軸300c的第二直線212 成為直角。各透鏡301a、 301b、 301c分別將被攝體像成像在攝像區(qū) 域302a、 302b、 302c上。攝像區(qū)域302a、 302b、 302c分別具有配置 在與光軸300a、 300b、 300c正交的面內(nèi)的多個(gè)像素(受光部)，各像 素對(duì)入射的光進(jìn)行光電變換。于是，攝像區(qū)域302a、 302b、 302c分 別將成像后的被攝體像變換為圖像信息并輸出。攝像區(qū)域302a、302b、 302c通過將共通的1個(gè)攝像元件的有效像素區(qū)域分割而形成。因而， 來自攝像區(qū)域302a、 302b、 302c的圖像信息可以通過從來自該1個(gè) 攝像元件的輸出信號(hào)中提取對(duì)應(yīng)于各像素區(qū)域的像素信號(hào)來得到。為了得到高析像度圖像，將3個(gè)透鏡301a、 301b、 301c和攝像 區(qū)域302a、 302b、 302c配置為，使得在透鏡301a、 301b、 301c分別 形成的被攝體像與攝像區(qū)域302a、 302b、 302c的像素之間實(shí)現(xiàn)向與 像素的排列方向垂直的方向的像素錯(cuò)位配置。以下對(duì)其進(jìn)行說明。圖2是表示透鏡的光軸與攝像區(qū)域的像素之間的位置關(guān)系的、沿 著與光軸平行的方向觀察的俯視圖。100a、 100b、 100c是配置在攝像區(qū)域302a、 302b、 302c內(nèi)的像 素。如上所述，由于將1個(gè)攝像元件的有效像素區(qū)域分割而形成攝像 區(qū)域302a、 302b、 302c，所以各攝像區(qū)域302a、 302b、 302c內(nèi)的像素100a、 lOOb、 100c的排列方向及像素間距在攝像區(qū)域302a、 302b、 302c之間一致。在圖2中，省略了攝像區(qū)域302a、 302b、 302c以外 的像素的圖示。如圖所示，像素100a、 100b、 100c在縱橫方向上以 棋盤點(diǎn)狀配置，將與縱(垂直方向)的排列方向(第一排列方向)平 行的方向設(shè)為Y軸，將與橫(水平方向)的排列方向(第二排列方 向)平行的方向設(shè)為X軸。并且，將與光軸300a、 300b、 300c平行 的方向設(shè)為Z軸。X軸、Y軸和Z軸相互正交。101a、 101b、 101c是透鏡301a、 301b、 301c的各光軸300a、 300b、 300c與攝像區(qū)域302a、 302b、 302c的交點(diǎn)。設(shè)連結(jié)交點(diǎn)101b和交點(diǎn)101a的第一直線211與像素的第一排列 方向(Y軸)所成的角度為e (e《90° )。如果假設(shè)3個(gè)透鏡301a、 301b、 301c無誤差地一體成型在透鏡陣列300內(nèi)，則連結(jié)交點(diǎn)101b 和交點(diǎn)101c的第二直線212與像素的第二排列方向(X軸)所成的 角度也為e 。如果設(shè)交點(diǎn)101b與交點(diǎn)101a的距離(即光軸300b與光軸300a 的間隔)為d，則交點(diǎn)101a相對(duì)于交點(diǎn)101b沿X軸方向錯(cuò)開dXsine 。該錯(cuò)位量如果是攝像元件的x軸方向的像素間距pi的一半的奇數(shù)倍，則由攝像區(qū)域302a變換的圖像信息成為由攝像區(qū)域302b變換 的圖像信息的X軸方向的像素間部分102b的信息。103a、 103b、 103c是位于光軸300b上的被攝體的由透鏡301a、 301b、 301c成像后的被攝體像。被攝體像103a、 103b、 103c的位置 對(duì)應(yīng)于透鏡的光軸300a、 300b、 300c的位置和被攝體距離(圖16A 的被攝體距離A)而變化。因而，由透鏡301a形成的被攝體像103a 由于視差而成像在沿著連結(jié)交點(diǎn)101b和交點(diǎn)101a的第一直線211的 方向、相對(duì)于交點(diǎn)101a向遠(yuǎn)離交點(diǎn)101b—側(cè)錯(cuò)開的位置上。由于第 一直線211相對(duì)于Y軸不平行，所以對(duì)應(yīng)于被攝體距離，被攝體像 103a的成像位置向X軸方向及Y軸方向變化。在本實(shí)施方式中，由于光軸間隔d相對(duì)于X軸方向及Y軸方向的像素間距pl及p2足夠 大，所以只要角度e取足夠小的值，被攝體距離的變化帶來的被攝體 像103a的成像位置的X軸方向的變化量就小到幾乎可以忽視。因而， 通過利用被攝體像103a相對(duì)于被攝體像103b的X軸方向的錯(cuò)開， 不論被攝體距離如何，都總是能夠在X軸方向?qū)崿F(xiàn)像素錯(cuò)位配置， 能夠?qū)崿F(xiàn)X軸方向的高析像度化。進(jìn)而，為了在Y軸方向上也實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置，在設(shè)Y軸方向 的像素間距為p2、交點(diǎn)101b與交點(diǎn)101c的距離(即光軸300b與光 軸300c的間隔)為d2時(shí)，只要滿足(12= (pl/p2) Xd就可以。由此， 在像素區(qū)域302b與像素區(qū)域302c之間，在Y軸方向上成立與攝像 區(qū)域302b和攝像區(qū)域302a之間的X軸方向上的上述像素錯(cuò)位配置 同樣的關(guān)系也成立。因而，在X軸方向及Y軸方向上，不論被攝體 距離如何都能夠?qū)崿F(xiàn)高析像度化。另外，在圖2中，表示了以光軸300b為中心使透鏡陣列300相 對(duì)于攝像元件向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)角度e后的例子。這是為了使理解變得容易，但本發(fā)明并不限于此。重要的是設(shè)定角度e以在x軸方向及Y軸方向上實(shí)現(xiàn)上述像素錯(cuò)位配置，旋轉(zhuǎn)中心軸的位置、相對(duì)的旋轉(zhuǎn)方向也可以是上述以外。在攝像環(huán)境的溫度變化的情況下，透鏡陣列300熱膨脹(或熱收 縮)。如果溫度從室溫上升，則透鏡陣列300大致等向地膨脹，所以 透鏡的光軸300a、 300b、 300c的光軸間隔d、 d2擴(kuò)大。但是，上述 角度9沒有變化，并且由于角度e足夠小，所以能夠維持上述像素錯(cuò) 位配置的關(guān)系。因而，本發(fā)明的攝像裝置中的像素錯(cuò)位配置不易受到 周圍環(huán)境的溫度變化帶來的透鏡的光軸間隔d、 d2的變化的影響。攝像區(qū)域302a、 302b、 302c分別將成像后的被攝體像變換為圖 像信息。在對(duì)所得到的3個(gè)圖像信息進(jìn)行視差修正后，將它們合成而 得到l個(gè)圖像信息。在以下說明該運(yùn)算處理。首先，視差量導(dǎo)出機(jī)構(gòu)303求出用來進(jìn)行視差修正的圖像信息間 的視差量(圖16A的錯(cuò)位量S)。只要知道被攝體距離就能夠求出視差量。但是，如果新導(dǎo)入用來 測量被攝體距離的傳感器，則裝置的小型化變得困難。所以，在本實(shí) 施方式中，將兩個(gè)圖像信息彼此直接比較，通過求出兩者間的錯(cuò)位量 來求出視差量。圖像信息的比較通過求出圖像信息彼此的相關(guān)來進(jìn) 行。圖像信息被表現(xiàn)為在X軸方向及Y軸方向上以矩陣狀分布的亮 度信息的集合，將X軸方向的第k個(gè)、Y軸方向的第l個(gè)像素的亮度 表示為I (k, 1)。由于像素是有限的，所以k、 1是整數(shù)。設(shè)被比較 的兩個(gè)圖像信息中的作為基準(zhǔn)的圖像信息(以下稱作"基準(zhǔn)圖像信 息")中的像素的亮度為II (k， 1)、被比較的圖像信息(以下稱作"被 比較圖像信息")中的像素的亮度為12 (k+m, l+n)，通過下式求出 基準(zhǔn)圖像信息與將被比較圖像信息在X軸方向上錯(cuò)開m像素、在Y 軸方向上錯(cuò)開n像素后的圖像信息之間的相關(guān)R (m， n)。[式2]<formula>formula see original document page 19</formula>在基準(zhǔn)圖像信息與將被比較圖像信息在X軸方向上錯(cuò)開m像素、 在Y軸方向上錯(cuò)開n像素的圖像信息相似的情況下，相關(guān)R(m， n) 的值接近于l，反之，在不同的情況下，相關(guān)R (m， n)的值變小。 一邊依次改變m、 n—邊求出R (m， n)。 R (m， n)最接近于1的 情況下的m、 n是基準(zhǔn)圖像信息與被比較圖像信息之間的視差量(錯(cuò) 位量)。另外，m、 n并不限于整數(shù)。例如，在基準(zhǔn)圖像信息及被比較 圖像信息中，如果基于其周邊的像素的亮度進(jìn)行內(nèi)插而求出像素間的亮度，則能夠高分辨率地求出視差量直到小數(shù)點(diǎn)以下的值。作為像素 的內(nèi)插方法，可以使用雙線性內(nèi)插法、雙三次內(nèi)插法、三次巻積內(nèi)插 法等公知的許多方法。例如，在使用雙線性內(nèi)插法的情況下，可以通過下式求出像素間的X勻、Y巧的位置處的亮度I (u， v)。 [式3]<formula>formula see original document page 20</formula>接著，圖像合成機(jī)構(gòu)304將兩個(gè)圖像信息合成。在合成之前，將 一個(gè)圖像信息移動(dòng)由上述得到的兩個(gè)圖像信息間的X軸方向及Y軸 方向的視差量(視差修正)。圖3是使攝像區(qū)域302b、302a在X軸方向上移動(dòng)以使交點(diǎn)101b、 101a在與Y軸平行的一直線上排列之后來表示攝像區(qū)域302b、 302a 及成像在它們之上的被攝體像103b、 103a的俯視圖。如圖16A及圖16B中說明那樣，視差帶來的被攝體像的錯(cuò)位量S 與被攝體距離A成反比例，但如果被攝體距離A足夠大則可以忽視。 在這樣的情況下，光軸300b上的被攝體如圖3所示，在攝像區(qū)域302b 上被成像為被攝體像103b，在攝像區(qū)域302a上成像在實(shí)線400的位 置上。即，攝像區(qū)域302b中的被攝體像103b相對(duì)于交點(diǎn)101b的相 對(duì)的位置關(guān)系與攝像區(qū)域302a中的被攝體像的成像位置400相對(duì)于 交點(diǎn)lOla的相對(duì)位置關(guān)系大致相同。在此情況下，如圖4所示，以 交點(diǎn)101b與交點(diǎn)101a相一致的方式將從攝像區(qū)域302b得到的圖像 信息與從攝像區(qū)域302a得到的圖像信息疊合。通過這樣，能夠?qū)z 像區(qū)域302b上的被攝體像103b與攝像區(qū)域302a上的被攝體像103a 幾乎不錯(cuò)開地疊合。并且，此時(shí)攝像區(qū)域302b內(nèi)的像素100b與攝像 區(qū)域302a內(nèi)的像素100a在X軸方向上錯(cuò)開像素間距pl的一半的奇數(shù)倍。因而，合成后的圖像的x軸方向的析像度提高。在被攝體距離較小的情況下，光軸300b上的被攝體如圖3所示， 在攝像區(qū)域302b上被成像為被攝體像103b，在攝像區(qū)域302a上被 成像在虛線402的位置上。即，攝像區(qū)域302b中的被攝體像103b相 對(duì)于交點(diǎn)101b的相對(duì)的位置關(guān)系與攝像區(qū)域302a中的被攝體像的成 像位置402相對(duì)于交點(diǎn)101a的相對(duì)位置關(guān)系不同。如圖2中說明那 樣，被攝體像103a成像在沿著連結(jié)交點(diǎn)101b和交點(diǎn)101a的第一直 線211的方向相對(duì)于交點(diǎn)101a向遠(yuǎn)離交點(diǎn)101b的一側(cè)錯(cuò)開的位置 上。用矢量405表示被攝體距離較小的情況下的被攝體像103a的成 像位置402相對(duì)于被攝體距離足夠大的情況下的被攝體像103a的成 像位置400的錯(cuò)位(視差)。在此情況下，如圖5所示，使交點(diǎn)101a 相對(duì)于交點(diǎn)101b移動(dòng)該矢量405b的反矢量406的量，將從攝像區(qū)域 302b得到的圖像信息與從攝像區(qū)域302a得到的圖像信息疊合。通過 這樣，能夠?qū)z像區(qū)域302b上的被攝體像103b與攝像區(qū)域302a上 的被攝體像103a幾乎不錯(cuò)開地疊合。并且，此時(shí)，攝像區(qū)域302b內(nèi) 的像素100b與攝像區(qū)域302a內(nèi)的像素100a也在X軸方向上錯(cuò)開像 素間距pl的一半的奇數(shù)倍。因而，合成后的圖像的X軸方向的析像 度提高。通過在如以上那樣進(jìn)行視差修正后進(jìn)行合成，不論被攝體距離的 大小如何都能夠得到提高了 X軸方向的析像度的圖像。另外，雖然 因視差量而也可能存在像素的Y軸方向的位置不一致的情況，但在 這樣的情況下可以通過線性插補(bǔ)等插補(bǔ)處理修正為適當(dāng)?shù)奈恢?。?duì)從攝像區(qū)域302b得到的圖像信息和從攝像區(qū)域302c得到的圖 像信息進(jìn)行與上述同樣的視差修正及合成。由此，不論被攝體距離的 大小如何，都能夠得到提高了 Y軸方向的析像度的圖像。以上那樣，通過將從攝像區(qū)域302a得到的圖像信息和從攝像區(qū) 域302c得到的圖像信息合成到從攝像區(qū)域302b得到的圖像信息中，能夠得到在X軸方向及Y軸方向上都高析像度化的圖像。在本發(fā)明中，X軸方向的像素間距pl及Y軸方向的像素間距p2 既可以相同也可以不同。例如，也可以將多個(gè)攝像元件組合而構(gòu)成1 個(gè)攝像區(qū)域、或?qū)γ總€(gè)攝像區(qū)域分別使用單獨(dú)的攝像元件等。無論在 哪一種情況下，都通過在像素的排列方向和垂直方向上進(jìn)行像素錯(cuò) 位，不論被攝體距離如何，都能夠得到高析像度圖像，進(jìn)而，能夠通 過多個(gè)攝像區(qū)域與透鏡陣列的相對(duì)旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行像素錯(cuò)位量的調(diào)節(jié)。 (實(shí)施例1) 表示對(duì)應(yīng)于實(shí)施方式1的實(shí)施例。圖6A是沿著與實(shí)施例1的攝像裝置的光軸平行的方向觀察的俯 視圖，圖6B是圖6A的6B-6B線的向視剖視圖。700是利用丙烯樹 脂一體成型的具有3個(gè)透鏡的透鏡陣列。如圖6A所示，將3個(gè)透鏡 配置為，使其光軸位于一邊d為2mm的正方形的3個(gè)頂點(diǎn)上。透鏡 設(shè)計(jì)為，使其都相對(duì)于綠色波長的光光學(xué)特性為最好。在Z軸方向上， 使透鏡的中心到成像面的距離為2.5mm。通過圓筒狀的鏡筒701保持 透鏡陣列700。在鏡筒701的與被攝體對(duì)置的一側(cè)的面上，對(duì)應(yīng)于透 鏡的位置而設(shè)有3個(gè)開口 702。在基臺(tái)703的與鏡筒701嵌合的部分 上形成有圓環(huán)狀的凹陷(槽)。沿著該凹陷，以鏡筒701的中心軸為 中心使鏡筒701相對(duì)于基臺(tái)703旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行調(diào)節(jié)，以在3個(gè)透鏡分別 形成的被攝體像與攝像元件704的像素之間實(shí)現(xiàn)上述像素錯(cuò)位配置。將攝像元件704固定在基臺(tái)703上。作為攝像元件704，使用X 軸方向及Y軸方向的像素間距pl、 p2都為2um、 2000像素(X軸 方向)X2000像素(Y軸方向)的CCD。將該攝像元件704的有效 像素區(qū)域中的、3個(gè)透鏡分別將被攝體像成像的800像素(X軸方向) X600像素(Y軸方向)的3個(gè)區(qū)域作為攝像區(qū)域。由于透鏡的光軸 間隔是2mm、像素間距pl、 p2是2 li m，所以在沿著與光軸平行的 方向觀察時(shí)，將連結(jié)一對(duì)透鏡的光軸的直線與像素的排列方向所成的角度9 (參照?qǐng)D2)設(shè)定為5X10、ad。由此，在3個(gè)透鏡分別成像 的3個(gè)被攝體像與對(duì)應(yīng)于這些被攝體像的3個(gè)攝像區(qū)域的像素之間都 能夠?qū)崿F(xiàn)像素錯(cuò)位配置。為了僅將綠色的圖像信息取出，在攝像元件704的被攝體側(cè)的面 上設(shè)有使綠色的波段區(qū)的光透過的濾色器705。將襯墊706夾在鏡筒 701與基臺(tái)703之間，將透鏡的成像面與攝像元件704的受光面正確 地定位。利用這樣制作的攝像裝置，在被攝體距離lm的位置上設(shè)置析像 度圖表，進(jìn)行極限析像度的評(píng)價(jià)。僅由l個(gè)透鏡攝像的800像素(X 軸方向)X600像素(Y軸方向)的圖像的極限析像度在X軸方向及 Y軸方向上都是500TV線。另一方面，通過本發(fā)明的方法將由3個(gè) 攝像區(qū)域得到的3個(gè)圖像信息合成而得到的圖像的極限析像度在X 軸方向及Y軸方向上都是1000TV線，提高到約1.8倍。 一邊將被攝 體距離從10cm變到3m —邊進(jìn)行極限析像度的評(píng)價(jià)，結(jié)果無論在哪 個(gè)距離中，與僅通過l個(gè)透鏡攝像的情況相比，在將3個(gè)圖像信息合 成的情況下都可以看到1.5 1.8倍的極限析像度的提高。此外，通過使上述角度e變化，調(diào)査像素錯(cuò)位量dXsin9 (參照 圖2)與極限析像度的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)dXsin9在0.5Xpl土0.25Xpl的 范圍內(nèi)時(shí)，在X軸方向上可以看到極限析像度的提高。dXsin9在 0.5Xp2土0.25Xp2的范圍內(nèi)時(shí)，在Y軸方向上可以看到極限析像度 的提高。特別是，當(dāng)dXsin9在0.5Xpl士0.1Xpl及0.5Xp2士0.1X p2的范圍內(nèi)時(shí)，析像度穩(wěn)定地提高。進(jìn)而，在將制作的攝像裝置放入恒溫槽中來測量改變了溫度的情 況下的特性，可以確認(rèn)，在一10度到40度之間，與僅通過l個(gè)透鏡 攝像的情況相比，在將3個(gè)圖像信息合成的情況下可以看到1.5倍以 上的極限析像度的提高，對(duì)于溫度變化，本發(fā)明也是有效的。 (實(shí)施方式2)在實(shí)施方式l中，說明了使用將3個(gè)透鏡301a、 301b、 301c在 它們之間的相對(duì)位置關(guān)系中無誤差地一體成型的透鏡陣列300的攝 像裝置。但是，在實(shí)際的透鏡陣列的生產(chǎn)中，如果在多個(gè)透鏡間的相 對(duì)位置關(guān)系中發(fā)生成型誤差，則將其修正是很困難的。因此，需要以 攝像區(qū)域的像素間距以下的精度成型透鏡陣列，要求非常高的成型精 度，可能很難以低成本批量生產(chǎn)。另一方面，雖然能夠單獨(dú)制作多個(gè)透鏡、將與對(duì)應(yīng)于多個(gè)透鏡的 多個(gè)攝像區(qū)域間的位置關(guān)系進(jìn)行微調(diào)來組裝、以實(shí)現(xiàn)希望的像素錯(cuò)位 配置，但是調(diào)節(jié)工序數(shù)很多，不適合于批量生產(chǎn)。在本實(shí)施方式2中，相對(duì)于實(shí)施方式l,提供附加了補(bǔ)償透鏡陣 列的成型誤差的功能的攝像裝置。圖7A是表示有關(guān)實(shí)施方式1的攝像裝置的透鏡的配置的俯視圖。 為了使說明簡單化，說明透鏡301b的光軸與透鏡301a的光軸的間隔、 透鏡301b的光軸與透鏡301c的光軸的間隔都為d、并且攝像區(qū)域的 X軸方向及Y軸方向上的像素間距pl、 p2都是p的情況。因而，在 使透鏡陣列旋轉(zhuǎn)角度9后，透鏡301a的光軸相對(duì)于透鏡301b的光軸 在X軸方向上的錯(cuò)位量、透鏡301c的光軸相對(duì)于透鏡301b的光軸 在Y軸方向上錯(cuò)位量都為dXsin9 。但是，在連結(jié)透鏡301b的光軸與透鏡301a的光軸的第一直線211 與連結(jié)透鏡301b的光軸與透鏡301c的光軸的第二直線212所成的角 度因成型誤差而不是正確的直角的情況下，上述兩個(gè)錯(cuò)位量不會(huì)同時(shí) 為dXsin9。因而，有時(shí)很難在透鏡301b及透鏡301a分別成像的兩 個(gè)被攝體像之間、以及透鏡301b及透鏡301c分別成像的兩個(gè)被攝體 像之間同時(shí)實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置。在這樣的情況下，不論將角度e怎樣 改變，都不能得到在X軸方向及Y軸方向的兩方向上高析像度化后 的圖像。圖7B是表示有關(guān)本實(shí)施方式2的攝像裝置的透鏡的配置的俯視圖。與圖7A同樣，說明攝像區(qū)域的X軸方向及Y軸方向上的像素 間距pl、 p2都是p的情況。在本實(shí)施方式2中，透鏡301b的光軸與 透鏡301a的光軸的間隔是dl，透鏡301b的光軸與透鏡301c的光軸 的間隔是d2(d2-dl)。因而，在使透鏡陣列旋轉(zhuǎn)角度0后，透鏡301a 的光軸相對(duì)于透鏡301b的光軸在X軸方向上的錯(cuò)位量(即X軸方向 的像素錯(cuò)位量)為dl Xsin 9 ，透鏡301c的光軸相對(duì)于透鏡301b的 光軸在Y軸方向上的錯(cuò)位量(即Y軸方向的像素錯(cuò)位量)為d2Xsin e。通過這樣使像素錯(cuò)位量在X軸方向和Y軸方向上不同，即使發(fā) 生透鏡陣列的成型誤差，也能夠容易地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得各方向的像素 錯(cuò)位量同時(shí)進(jìn)入到在實(shí)施例1中說明的、能夠?qū)崿F(xiàn)特別高的極限析像 度的提高的0.5Xpl士0.1Xpl且0.5Xp2土0.1Xp2的范圍內(nèi)。艮卩，能夠制作即使在發(fā)生了制造誤差的情況下也能夠通過調(diào)節(jié)角度e而容易且可靠地在X軸方向及Y軸方向的兩方向上進(jìn)行高析像度化的攝像裝置，制造變得容易，能夠提高成品率。另外，與圖7B不同，也可以使透鏡的光軸間距離dl、 d2相等 ((11=(12=(1)、使攝像區(qū)域的X軸方向的像素間距pl與Y軸方向的像 素間距p2不同(pl^p2)。在此情況下，在設(shè)用來使透鏡301a的光 軸相對(duì)于透鏡301b的光軸在X軸方向上的錯(cuò)位量(即X軸方向的像 素錯(cuò)位量)與X軸方向的1個(gè)像素間距pl —致的旋轉(zhuǎn)角度為9 (即 dXsin6=pl)時(shí)，透鏡301c的光軸相對(duì)于透鏡301b的光軸在Y軸 方向上的錯(cuò)位量(即Y軸方向的像素錯(cuò)位量)是dXsin e ，這與Y 軸方向的1個(gè)像素間距p2不一致。艮P，與圖7B同樣，可以使像素 錯(cuò)位量相對(duì)于像素間距的比在X軸方向和Y軸方向上不同。因而， 即使發(fā)生透鏡陣列的成型誤差，也能夠容易地進(jìn)行調(diào)節(jié)，使得各方向 的像素錯(cuò)位量同時(shí)進(jìn)入到能夠?qū)崿F(xiàn)高的極限析像度的提高的0.5Xpl ±0.1 Xpl且0.5Xp2土0.1 Xp2的范圍內(nèi)。 (實(shí)施例2)表示對(duì)應(yīng)于實(shí)施方式2的實(shí)施例。圖8A是沿著與實(shí)施例2的攝像裝置的光軸平行的方向觀察的俯 視圖，圖8B是圖8A的8B-8B線的向視剖視圖。本實(shí)施例2與實(shí)施例1 (圖6A、圖6B)不同的是以下方面。在 透鏡陣列700中一體成型有4個(gè)透鏡。如圖8A所示，將4個(gè)透鏡配 置為，其光軸位于具有大致平行于Y軸的短邊(長度dhl.5mm)和 大致平行于X軸的長邊(長度d2-2mm)的長方形的各頂點(diǎn)上。在攝 像元件704上沒有設(shè)置濾色器。相代替地，在鏡筒701的對(duì)應(yīng)于4個(gè) 透鏡而設(shè)置的4個(gè)開口 702上設(shè)有濾色器800a、 800b、 800c、 800d。 對(duì)角位置的濾色器800b、800d使綠色的波段區(qū)的光透過,濾色器800a 使紅色的波段區(qū)的光透過，濾色器800c使藍(lán)色的波段區(qū)的光透過。 各透鏡設(shè)計(jì)為，各透鏡的光學(xué)特性對(duì)于透過所對(duì)應(yīng)的濾色器的光的波 長的光來說，成為最佳。將攝像元件704的有效像素區(qū)域中的、4個(gè) 透鏡分別成像被攝體像的800像素(X軸方向)X600像素(Y軸方 向)的4個(gè)區(qū)域設(shè)為攝像區(qū)域。這樣制作合成彩色圖像的攝像裝置。 除了上述以外，與圖6A、圖6B相同，對(duì)于相同的結(jié)構(gòu)要素賦予相 同的標(biāo)號(hào)，省略對(duì)它們的詳細(xì)的說明。比較從與透過綠色的波段區(qū)的光的、配置在對(duì)角位置上的兩個(gè)濾 色器800b、 800d相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)攝像區(qū)域得到的兩個(gè)圖像信息，正確 地求出視差量。該視差量的X軸成分是從對(duì)應(yīng)于濾色器800c的攝像 區(qū)域得到的藍(lán)色的圖像信息的視差量，Y軸成分是從對(duì)應(yīng)于濾色器 800a的攝像區(qū)域得到的紅色的圖像信息的視差量。如上所述，在圖像的局部區(qū)域中，已知在紅色(R)、綠色(G)、 藍(lán)色(B)的各圖像信息間存在相關(guān)性。被公知的是，在使用拜耳排 列了 3色的濾色器的攝像元件的攝像裝置中，利用該特性，將配設(shè)有 某個(gè)顏色的濾光器的像素中的其他兩個(gè)顏色的信息根據(jù)該像素的顏 色信息進(jìn)行推測，由此進(jìn)行顏色信息的插補(bǔ)處理。在本實(shí)施例中，紅色及藍(lán)色的各圖像信息相對(duì)于兩個(gè)綠色的圖像信息錯(cuò)開大致相當(dāng)于 像素間距的一半的奇數(shù)倍的量，所以能夠采用上述顏色信息的插補(bǔ)處 理。這樣，通過將各顏色信息高析像度化后疊合(合成)，能夠得到 高析像度的彩色圖像。圖9A中表示透鏡陣列700的透鏡配置。在圖9A中，僅圖示了 4 個(gè)透鏡中的對(duì)應(yīng)于濾色器800a、 800b、 800c的3個(gè)透鏡(依次設(shè)為 401a、 401b、 401c)。在精密地測量這3個(gè)透鏡的光軸位置后，如果 將連結(jié)透鏡401b的光軸與透鏡401c的光軸的直線212設(shè)定為平行于 X軸，則透鏡401a的光軸相對(duì)于透鏡401b的光軸在X軸方向上的 錯(cuò)位量在設(shè)X軸方向及Y軸方向的像素間距pl、p2都為p(pl，2，-2 li m)時(shí)為0.4Xp (=0.8um)。如果從該狀態(tài)開始使透鏡陣列700相 對(duì)于攝像元件704順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)7.5X10—4rad，則如圖9B所示，透 鏡401c的光軸相對(duì)于透鏡401b的光軸在Y軸方向上的錯(cuò)位量變?yōu)?1.5Xp (=3.0ym)，透鏡401a的光軸相對(duì)于透鏡401b的光軸在X軸 方向上的錯(cuò)位量為1.525Xp (=3.05um)。艮卩，能夠?qū)慑e(cuò)位量大致 設(shè)定為像素間距的一半的奇數(shù)倍。分別測量IOO個(gè)透鏡陣列的透鏡的光軸的位置，相對(duì)于設(shè)計(jì)位置 有土2um的范圍的離差。將這些透鏡陣列組裝到攝像裝置中，調(diào)節(jié) 透鏡陣列相對(duì)于攝像元件的旋轉(zhuǎn)角度。與實(shí)施例1同樣，進(jìn)行極限析 像度的評(píng)價(jià)。僅通過1個(gè)透鏡攝像的800像素(X軸方向)X600像 素(Y軸方向)的像素的極限析像度在X軸方向及Y軸方向上都是 550TV線。另一方面，將由4個(gè)攝像區(qū)域得到的4個(gè)圖像信息合成而 得到的彩色圖像的極限析像度在X軸方向及Y軸方向上無論使用哪 個(gè)透鏡陣列的情況下都總是800 900TV線。另外，濾色器的配置并不限于上述的例子。例如，也可以使800a、 800c為透過綠色的波段區(qū)的光的濾色器、使800b為透過紅色的波段 區(qū)的光的濾色器、使800d為透過藍(lán)色的波段區(qū)的光的濾色器。(比較例1 )在本比較例1中，將在上述實(shí)施例2中的4個(gè)透鏡配置為，使其 光軸大致位于一邊d為2mm的正方形的各頂點(diǎn)上。除此以外，攝像 裝置的結(jié)構(gòu)及圖像信息的處理與實(shí)施例2相同。如圖9A所示，在將連結(jié)透鏡401b的光軸和透鏡401c的光軸的 直線212設(shè)定為平行于X軸時(shí)，透鏡401a的光軸相對(duì)于透鏡401b 的光軸的X軸方向的錯(cuò)位量在設(shè)X軸方向及Y軸方向的像素間距pl、 p2都為p (pl=p2=p=2um)時(shí)是0.4Xp (=0.8um)。在此情況下， 不論使透鏡陣列700相對(duì)于攝像元件704怎樣旋轉(zhuǎn)，都不能進(jìn)行調(diào)節(jié) 而使透鏡401a的光軸相對(duì)于透鏡401b的光軸在X軸方向上的錯(cuò)位 量、以及透鏡401c的光軸相對(duì)于透鏡401b的光軸在Y軸方向上的 錯(cuò)位量都同時(shí)進(jìn)入到0.5 Xp±0.2 Xp的范圍內(nèi)。與實(shí)施例2同樣地進(jìn)行極限析像度的評(píng)價(jià)。多數(shù)情況下，將由4 個(gè)攝像區(qū)域得到的4個(gè)圖像信息合成而得到的彩色圖像的極限析像 度在X軸方向和Y軸方向上不同，例如在透鏡陣列700相對(duì)于攝像 元件704的旋轉(zhuǎn)角度為某個(gè)值時(shí)，在X軸方向上為900TV線、在Y 軸方向上為600TV線，在Y軸方向上不能實(shí)現(xiàn)高析像度化。這是由于以下的理由。在本比較例1中，由于透鏡的光軸間隔dl、 d2相等，所以不論使透鏡陣列700相對(duì)于攝像元件704怎樣旋轉(zhuǎn)， 透鏡401a的光軸相對(duì)于透鏡401b的光軸在X軸方向上的錯(cuò)位量、 以及透鏡401c的光軸相對(duì)于透鏡401b的光軸在Y軸方向上的錯(cuò)位 量都相同。因而，有時(shí)不能根據(jù)透鏡陣列的成型誤差狀態(tài)而將兩錯(cuò)位 量大致設(shè)定為像素間距的一半的奇數(shù)倍。 (實(shí)施方式3)在本實(shí)施方式中，提供兼顧被攝體距離的測量和圖像的高析像度 的攝像裝置。如在圖16A中說明那樣，在復(fù)眼方式的攝像裝置中，被攝體距離的差異帶來的視差在連結(jié)一對(duì)透鏡的光軸的直線方向上發(fā)生。相對(duì)于 此，在本發(fā)明中，在與連結(jié)一對(duì)透鏡的光軸的直線垂直的方向上進(jìn)行 像素錯(cuò)位配置，實(shí)現(xiàn)了圖像的高析像度化。這樣，在本發(fā)明中，由于 發(fā)生視差的方向與像素錯(cuò)位配置的方向不同，所以能夠兼顧被攝體距 離(即視差量)的測量和圖像的高析像度化。在本實(shí)施方式中，通過將作為基準(zhǔn)的圖像(基準(zhǔn)圖像)分割為多 個(gè)塊、與在實(shí)施方式1中說明的內(nèi)容同樣地調(diào)查各塊與被比較的圖像 (被比較圖像)內(nèi)的哪個(gè)部分相關(guān)最大，來求出視差量。通過本發(fā)明 的像素錯(cuò)位配置，被比較圖像相對(duì)于基準(zhǔn)圖像在與連結(jié)一對(duì)透鏡的光 軸的直線垂直的方向上移動(dòng)。因而，與通常的復(fù)眼方式的攝像裝置中 的距離測量方法同樣，如果沿著連結(jié)一對(duì)透鏡的光軸的直線進(jìn)行圖像 的搜索，則相關(guān)較差，難以以高精度檢測視差量。但是，如果沿著相 對(duì)于連結(jié)一對(duì)透鏡的光軸的直線向垂直方向錯(cuò)開了像素錯(cuò)位配置帶 來的像素錯(cuò)位量的直線，來進(jìn)行圖像的搜索，則能夠修正本發(fā)明的像 素錯(cuò)位配置帶來的影響，能夠提高視差量的檢測精度。因而，在本發(fā) 明的像素錯(cuò)位配置下，能夠高精度地測量被攝體距離。(實(shí)施例3)表示對(duì)應(yīng)于實(shí)施方式3的實(shí)施例。本實(shí)施例3是兼顧被攝體距離 的測量和高析像度圖像的攝像的實(shí)施例。圖10A是沿著與實(shí)施例3的攝像裝置的光軸平行的方向觀察的俯 視圖，圖10B是圖10A的10B-10B線的向視剖視圖。 一體成型具有 一對(duì)透鏡1000a、 1000b的透鏡陣列1000。 一對(duì)透鏡1000a、 1000b 的光軸間距離為3mm。通過筒狀的鏡筒1001保持透鏡陣列1000。在 鏡筒1001的與被攝體對(duì)置一側(cè)的面上,對(duì)應(yīng)于一對(duì)透鏡1000a、1000b 的位置而設(shè)有兩個(gè)開口 1002。如圖10A所示，沿著與光軸平行的方 向觀察的鏡筒1001的外周面的俯視形狀為以一對(duì)直線1001a為長邊、 以連接其兩端的一對(duì)圓弧1001b為短邊的變形長方形。在基臺(tái)1003的與鏡筒1001嵌合的部分上，形成有具有曲面1003b的凹陷(槽)， 該曲面1003b具有與一對(duì)圓弧1001b相同的曲率。沿著該凹陷以鏡筒 1001的中心軸為中心使鏡筒1001相對(duì)于基臺(tái)1003旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行調(diào)節(jié)， 以便在一對(duì)透鏡lOOOa、 1000b分別形成的一對(duì)被攝體像與攝像元件 1004的像素之間實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置。將攝像元件1004固定在基臺(tái)1003上。作為攝像元件1004，使用 X軸方向及Y軸方向的像素間距pl、 p2都為2,2iim的CCD。將襯 墊1006夾在鏡筒1001與基臺(tái)1003之間，將透鏡的成像面與攝像元 件1004的受光面正確地定位。被攝體距離的差異帶來的視差在連結(jié)一對(duì)透鏡1000a、 1000b的 光軸的直線方向即X軸方向上發(fā)生。因而，將連結(jié)一對(duì)透鏡1000a、 1000b的光軸的直線與像素的一個(gè)排列方向所成的角度e設(shè)定為3.6 X10 ad。由此，實(shí)現(xiàn)了像素錯(cuò)位量約l.lum的Y軸方向的像素錯(cuò) 位配置。在距離測量中不需要顏色信息。因而，在鏡筒1001的一對(duì)開口 1002上分別設(shè)有使綠色的波段區(qū)的光透過的波長選擇濾光器1005。 將一對(duì)透鏡1000a、 1000b成像的兩個(gè)圖像進(jìn)行比較，測量被攝體距 離。根據(jù)一對(duì)透鏡1000a、 1000b分別在攝像元件1004上形成的一對(duì) 圖像，如以下這樣求出視差量。即，首先，將透鏡1000b的圖像(被 比較圖像)的整體通過圖像變換而沿Y軸方向移動(dòng)相當(dāng)于像素間距 的一半的量。接著，在被比較圖像內(nèi)，搜索透鏡1000a的圖像(基準(zhǔn) 圖像)內(nèi)的塊所對(duì)應(yīng)的部分的位置。求出基準(zhǔn)圖像內(nèi)的該塊與被比較 圖像內(nèi)的對(duì)應(yīng)于該塊的部分的位置之間在X軸方向上的錯(cuò)位量(即 視差量)，并求出被攝體距離。除了不進(jìn)行Y軸方向的像素錯(cuò)位配置以外，制作與本實(shí)施例3 相同的比較例2的攝像裝置。關(guān)于被攝體距離的測量精度，將實(shí)施例3的攝像裝置與實(shí)施例2的攝像裝置迸行比較，結(jié)果不能在兩者中發(fā) 現(xiàn)有意義的差異。另一方面，關(guān)于合成圖像的極限析像度，進(jìn)行比較 的結(jié)果是，在實(shí)施例3中得到與比較例2相比1.5倍的高析像度圖像。 在上述實(shí)施例3中，作為一對(duì)波長選擇濾光器1005而使用透過 綠色的波段區(qū)的光的濾光器。但是，這是一例，本發(fā)明并不限于此， 只要是有選擇地使特定的波段區(qū)的光透過的濾光器就能夠得到與上 述同樣的效果。例如，如果使用使紅外線透過的濾光器作為一對(duì)波長 選擇濾光器1005，則能夠?qū)崿F(xiàn)在夜間也能夠進(jìn)行被攝體距離的測量 和高析像度圖像的攝像的攝像裝置。 (實(shí)施例4)表示對(duì)應(yīng)于實(shí)施方式3的另一實(shí)施例。本實(shí)施例4是兼顧被攝體 距離的測量和高析像度的彩色圖像的攝像的實(shí)施例。圖11A是沿著與實(shí)施例4的攝像裝置的光軸平行的方向觀察的俯 視圖，圖IIB是圖IIA的11B-11B線的向視剖視圖。 一體成型具有 直徑2.1mm的一對(duì)透鏡1100a、 1100b的透鏡陣列1100。 一對(duì)透鏡 1100a、 1100b的光軸間距離為3mm。通過筒狀的鏡筒1101保持透鏡 陣列1100。在鏡筒1101的與被攝體對(duì)置一側(cè)的面上，對(duì)應(yīng)于一對(duì)透 鏡1100a、 1100b的位置而設(shè)有兩個(gè)開口 1102。如圖11A所示，沿著 與光軸平行的方向觀察的鏡筒1101的外周面的俯視形狀為以一對(duì)直 線1101a為長邊、以連接其兩端的一對(duì)圓弧1101b為短邊的變形長方 形。在基臺(tái)1103的與鏡筒1101嵌合的部分上，形成有具有曲面1103b 的凹陷(槽)，該曲面1103b具有與一對(duì)圓弧1101b相同的曲率。沿 著該凹陷以鏡筒1101的中心軸為中心使鏡筒1101相對(duì)于基臺(tái)1103 旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行調(diào)節(jié)，以便在一對(duì)透鏡1100a、 1100b分別形成的一對(duì)被 攝體像與攝像元件1104的像素之間實(shí)現(xiàn)像素錯(cuò)位配置。將攝像元件1104固定在基臺(tái)1103上。作為攝像元件1104，使用 X軸方向及Y軸方向的像素間距pl、 p2都為2.2"m的CCD。將襯墊1106夾在鏡筒1101與基臺(tái)1103之間，將透鏡的成像面與攝像元 件1104的受光面正確地定位。被攝體距離帶來的視差在連結(jié)一對(duì)透鏡1100a、 1100b的光軸的 直線方向即X軸方向上發(fā)生。因而，將連結(jié)一對(duì)透鏡1100a、 1100b 的光軸的直線與像素的一個(gè)排列方向所成的角度9設(shè)定為3.6X ir4rad。由此，實(shí)現(xiàn)了像素錯(cuò)位量約l.lum的Y軸方向的像素錯(cuò)位 配置。作為透鏡1100a、 1100b，使用在折射透鏡的表面上形成有衍射柵 格、還在衍射柵格上通過涂布而形成由與透鏡材料折射率不同的材料 構(gòu)成的層的透鏡(以下稱作"帶涂布層的折射衍射透鏡")。由此，盡 管是比較小的口徑的單透鏡，也能夠在攝像元件1004的受光面上以 較少的像差成像可視光形成的被攝體像。在攝像元件1104上形成了濾色器1105。圖12A表示對(duì)應(yīng)于透鏡 1100a的攝像區(qū)域內(nèi)的像素上的濾色器的配置，圖12B表示對(duì)應(yīng)于透 鏡1100b的攝像區(qū)域內(nèi)的像素上的濾色器的配置。如圖12A及圖12B 所示，在實(shí)施例4中，作為濾色器1105，使用與像素配置相對(duì)應(yīng)地 拜耳配置了使紅R、綠G、藍(lán)B中的某種顏色的光透過的濾光器的濾 色器。攝像元件1104的各像素只能得到紅、綠、藍(lán)中的某種信息。但 是，如上所述，在圖像的局部區(qū)域中，已知在紅色、綠色、藍(lán)色的各 圖像信息間存在相關(guān)性。已知利用該特性，在使用拜耳排列了3色的 濾色器的攝像元件的攝像裝置中，將配設(shè)有某個(gè)顏色的濾光器的像素 中的其他兩個(gè)顏色的信息根據(jù)該像素的顏色信息進(jìn)行推測，由此進(jìn)行 顏色信息的插補(bǔ)處理。利用該公知的方法，在各像素中能夠得到紅、 綠、藍(lán)的顏色信息。因而，對(duì)于紅、綠、藍(lán)的各顏色來說，能夠?qū)崿F(xiàn) 像素錯(cuò)位配置。在對(duì)紅、綠、藍(lán)的各顏色的每一個(gè)合成從兩個(gè)攝像區(qū) 域得到的單色的圖像信息而得到高析像度圖像之后，再將紅、綠、藍(lán)的高析像度圖像進(jìn)一步合成，得到高析像度的彩色圖像。另一方面，根據(jù)從兩個(gè)攝像區(qū)域得到的單色的圖像信息，與實(shí)施例3同樣地求出被攝體距離。這樣，通過本實(shí)施例4，能夠兼顧高析像度的彩色圖像的攝像和 被攝體距離的測量。也可以與上述實(shí)施例4不同，不進(jìn)行顏色信息的插補(bǔ)，而以綠色 的圖像信息為基準(zhǔn)合成其他顏色的圖像信息，然后在各像素中進(jìn)行顏 色信息的插補(bǔ)。在這樣合成后進(jìn)行顏色信息的插補(bǔ)的情況下，能夠利 用更接近于像素的位置的顏色信息來進(jìn)行該插補(bǔ)。設(shè)于攝像元件1104上的波長選擇濾光器1105的顏色配置并不限 于圖12A及圖12B所示的拜耳配置。只要能夠得到三原色的圖像信 息，就能夠進(jìn)行彩色圖像的攝像。例如，也可以在對(duì)應(yīng)于透鏡1100a的攝像區(qū)域內(nèi)如圖BA所示那 樣設(shè)置拜耳排列的濾色器，而在對(duì)應(yīng)于透鏡1100b的攝像區(qū)域內(nèi)如圖 13B所示那樣僅設(shè)置透過綠色光的濾光器。由此，能夠更多地取得作 為人的眼睛最敏感的綠色的信息，所以能夠得到析像度較高的圖像。 在此情況下，作為透鏡1100a，優(yōu)選地使用上述帶涂布層的折射衍射 透鏡?；蛘?，也可以在對(duì)應(yīng)于透鏡1100a的攝像區(qū)域內(nèi)如圖14A所示那 樣，設(shè)置透過綠色光的濾光器和透過紅色光的濾光器對(duì)應(yīng)于像素配置 而配置成方格狀的濾色器，在對(duì)應(yīng)于透鏡1100b的攝像區(qū)域內(nèi)如圖 14B所示那樣，設(shè)置透過綠色光的濾光器和透過藍(lán)色光的濾光器對(duì)應(yīng) 于像素配置而配置成方格狀的濾色器。通過這樣使1個(gè)攝像區(qū)域受光 的顏色為波長接近的兩個(gè)顏色，與受光紅、綠、藍(lán)三原色的情況相比， 波長的差異帶來的折射率的差異所造成的像差的修正變得容易，所以 單透鏡的設(shè)計(jì)變得容易。以上說明的實(shí)施方式都只不過是為了使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容變得清楚，本發(fā)明并不僅限定于這樣的具體例而被解釋，在本發(fā)明的主旨 和權(quán)利要求書所述的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更來實(shí)施，應(yīng)該廣義地解 釋本發(fā)明。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的攝像裝置的應(yīng)用領(lǐng)域并沒有特別限制，但由于是薄型、 小型的同時(shí)能夠攝像高析像度圖像，所以特別優(yōu)選地在便攜設(shè)備搭載 用的照相機(jī)等中使用。此外，由于能夠推測到被攝體的距離，所以還 能夠在車輛的周邊監(jiān)視、安全設(shè)施、動(dòng)作捕捉器、內(nèi)視鏡等的領(lǐng)域中 使用的輸入裝置中使用。
權(quán)利要求
1、一種復(fù)眼方式的攝像裝置，具備多個(gè)攝像光學(xué)透鏡，配置在大致相同的平面上；以及多個(gè)攝像區(qū)域，分別具有配置在與上述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡的各光軸正交的面內(nèi)的多個(gè)像素，將上述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡分別成像的多個(gè)被攝體像變換為多個(gè)圖像信息；其特征在于，在沿著平行于上述光軸的方向觀察時(shí)，將至少一對(duì)上述攝像光學(xué)透鏡所成像的至少一對(duì)被攝體像的各自上相互對(duì)應(yīng)的點(diǎn)連結(jié)的至少一條直線，相對(duì)于上述像素的排列方向傾斜。
2、 如權(quán)利要求1所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于， 在設(shè)沿著平行于上述光軸的方向觀察時(shí)連結(jié)至少一對(duì)上述攝像光學(xué)透鏡的各自的光軸的直線與上述像素的排列方向所成的角度為 e、設(shè)上述一對(duì)攝像光學(xué)透鏡的光軸間隔為d、設(shè)與上述像素的排列 方向垂直的方向的上述像素的配置間距為p、設(shè)正的整數(shù)為n時(shí)，滿 足(2n—l)Xp/2—p/4<dXsin0 <(2n—1) Xp/2+p/4
3、 如權(quán)利要求1所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于，在 上述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡的各光路上，設(shè)置有使規(guī)定波長的光透過的濾光器o
4、 如權(quán)利要求1所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于，上 述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡是一體成型的透鏡陣列。
5、 如權(quán)利要求1所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于，還 具備使上述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡與上述多個(gè)攝像區(qū)域在與上述多個(gè)攝 像光學(xué)透鏡的光軸正交的面內(nèi)相對(duì)地旋轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)。
6、 如權(quán)利要求1所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于，還 具備調(diào)節(jié)上述多個(gè)攝像光學(xué)透鏡與上述多個(gè)攝像區(qū)域的距離的機(jī)構(gòu)。
7、 如權(quán)利要求2所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于， 上述攝像光學(xué)透鏡的數(shù)量至少是3個(gè)；在沿著平行于上述光軸的方向觀察時(shí)，連結(jié)兩對(duì)上述攝像光學(xué)透 鏡的各自的光軸的第一直線及第二直線所成的角度大致是直角；在設(shè)沿著平行于上述光軸的方向觀察時(shí)上述第一直線與上述像 素的第一排列方向所成的角度為e 1、設(shè)上述第二直線與上述像素的 第二排列方向所成的角度為0 2、設(shè)沿著上述第一直線配置的一對(duì)上 述攝像光學(xué)透鏡的光軸間隔為dl、設(shè)沿著上述第二直線配置的一對(duì) 上述攝像光學(xué)透鏡的光軸間隔為d2、設(shè)沿著與上述第一排列方向垂 直的方向的上述像素的配置間距為pl、設(shè)沿著與上述第二排列方向 垂直的方向的上述像素的配置間距為p2、設(shè)正的整數(shù)為m、 n時(shí)，滿 足(2n-l) Xpl/2-pl/4〈dlXsin0 1< (2n-l) Xpl/2+p1/4 (2m-l) Xp2/2-p2/4〈d2Xsin0 2< (2m-l) Xp2/2+p2/4
8、 如權(quán)利要求7所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于，上 述光軸間隔dl與上述光軸間隔d2不同。
9、 如權(quán)利要求7所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于， 上述配置間距pl與上述配置間距p2不同。
10、 如權(quán)利要求7所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于， 上述攝像光學(xué)透鏡及上述攝像區(qū)域的數(shù)量都是4個(gè)； 在沿著平行于上述光軸的方向觀察時(shí)，上述4個(gè)攝像光學(xué)透鏡的光軸配置在大致長方形的頂點(diǎn)上；在入射到上述4個(gè)攝像區(qū)域中的1個(gè)中的光的光路上設(shè)有使藍(lán)色 的波段區(qū)的光透過的濾光器，在入射到另一個(gè)中的光的光路上設(shè)有使紅色的波段區(qū)的光透過的濾光器，在入射到其余兩個(gè)中的光的光路上 設(shè)有使綠色的波段區(qū)的光透過的濾光器。
11、如權(quán)利要求10所述的復(fù)眼方式的攝像裝置，其特征在于， 上述4個(gè)攝像區(qū)域形成在共同的1個(gè)攝像元件上，上述大致長方形與 上述攝像元件的有效像素區(qū)域的形狀大致是相似形。
全文摘要
多個(gè)攝像光學(xué)透鏡(301a～301c)將多個(gè)被攝體像分別成像在多個(gè)攝像區(qū)域(302a～302c)上。在沿著平行于光軸的方向觀察時(shí)，將至少一對(duì)攝像光學(xué)透鏡所成像的至少一對(duì)被攝體像的各自上相互對(duì)應(yīng)的點(diǎn)連結(jié)的至少一條直線，相對(duì)于攝像區(qū)域的像素的排列方向傾斜。由此，不論被攝體距離如何都能夠總是得到高析像度圖像。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101228781SQ20068002724
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者大山一朗, 平澤拓, 永島道芳, 飯島友邦 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社