成像設(shè)備、可變光圈裝置、成像方法和程序的制作方法
【專利摘要】本公開(kāi)涉及一種能夠在小機(jī)構(gòu)下進(jìn)行多光譜成像的成像設(shè)備、可變光圈裝置、成像方法和的程序。所述成像設(shè)備包括：圖像傳感器，所述圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像；光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自所述對(duì)象的光在所述圖像傳感器上形成圖像；以及可變光圈機(jī)構(gòu)，所述可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)的光的量。所述可變光圈機(jī)構(gòu)包括：光圈葉片，所述光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸；以及濾光器，所述濾光器被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光。在被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)的所述濾光器被除了所述濾光器的所述光圈葉片之外的一個(gè)所述光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將所述光圈葉片驅(qū)動(dòng)至所述光圈具有預(yù)定尺寸的位置處。驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的所述光圈葉片，從而使所述預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋所述光圈。本技術(shù)可以應(yīng)用于，例如，包括可變光圈機(jī)構(gòu)的成像設(shè)備。
【專利說(shuō)明】
成像設(shè)備、可變光圈裝置、成像方法和程序
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開(kāi)涉及一種成像設(shè)備、可變光圈裝置、成像方法和程序，具體涉及一種能夠在小機(jī)構(gòu)中進(jìn)行多光譜成像的成像設(shè)備、可變光圈裝置、成像方法和程序。
【背景技術(shù)】
[0002]在過(guò)去，已經(jīng)將固態(tài)圖像傳感器配置為包括三種原色(S卩，紅色、綠色和藍(lán)色)的濾色器，例如，這些濾色器根據(jù)拜耳陣列以逐個(gè)像素為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)置。在固態(tài)圖像傳感器中，像素接收由相應(yīng)濾色器劃分的顏色的光，從而可以捕捉三種原色的圖像。
[0003]與此相反，例如，開(kāi)發(fā)了以下成像設(shè)備，在這種成像設(shè)備中，像素接收被分成比三種原色更多的顏色的光，從而可以捕捉相應(yīng)顏色的圖像(在下文中，視情況稱為多光譜圖像)。
[0004]例如，開(kāi)發(fā)了一種采用分光系統(tǒng)的成像設(shè)備。這種成像設(shè)備包括多個(gè)圖像傳感器，并且利用分束器來(lái)分光，以利用具有通過(guò)固定至相應(yīng)圖像傳感器的濾色器的多種顏色的光來(lái)捕捉多光譜圖像。進(jìn)一步地，例如，開(kāi)發(fā)了一種采用時(shí)分系統(tǒng)的成像設(shè)備。這種成像設(shè)備包括設(shè)置在一個(gè)圖像傳感器前面以便機(jī)械可切換的濾色器，并且順序地切換這些濾色器以捕捉多光譜圖像。
[0005]順便提及，例如，專利文件I公開(kāi)了一種成像設(shè)備，該成像設(shè)備在單個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中同時(shí)捕捉視差圖像，具有將綠色器安裝至可變光圈葉片的配置。然而，專利文件I并未公開(kāi)以時(shí)分方式驅(qū)動(dòng)這些綠色器的配置。
[0006]專利文件1:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)2003-134533號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明需要解決的問(wèn)題
[0008]上述的采用分光系統(tǒng)的成像設(shè)備需要包括與光的劃分的數(shù)量對(duì)應(yīng)的圖像傳感器，這導(dǎo)致會(huì)擔(dān)心增加設(shè)備尺寸和成本。此外，增加了多層薄膜的數(shù)量，這使得難以滿足規(guī)格的準(zhǔn)確性。進(jìn)一步地，上述的采用時(shí)分系統(tǒng)的成像設(shè)備也需要包括用于通過(guò)旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、滑動(dòng)系統(tǒng)等來(lái)切換濾色器的機(jī)構(gòu)。這導(dǎo)致不僅會(huì)擔(dān)心增加設(shè)備尺寸還會(huì)擔(dān)心增加功耗，由于存在磨損等，這成為了導(dǎo)致故障的原因。
[0009]為此，已經(jīng)存在對(duì)能夠在小機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)多光譜成像的成像設(shè)備的需求
[0010]鑒于這種情況已經(jīng)提出了本公開(kāi)，并且本公開(kāi)能夠在小機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)多光譜成像。
[0011]解決問(wèn)題的方式
[0012]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種成像設(shè)備，其包括:圖像傳感器，該圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像;光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自對(duì)象的光在圖像傳感器上形成圖像；以及可變光圈機(jī)構(gòu)，該可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光的量，該可變光圈機(jī)構(gòu)包括:光圈葉片，該光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及濾光器，該濾光器被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光;在被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)的濾光器被除了濾光器的光圈葉片之外的一個(gè)光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將光圈葉片驅(qū)動(dòng)至光圈具有預(yù)定尺寸的位置處;驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的光圈葉片，從而使預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋光圈。
[0013]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種可變光圈裝置，該可變光圈裝置限制通過(guò)成像設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的光的量，該成像設(shè)備包括捕捉對(duì)象的圖像的圖像傳感器和利用來(lái)自對(duì)象的光在圖像傳感器上形成圖像的光學(xué)系統(tǒng)，該可變光圈裝置包括:光圈葉片，該光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸；以及濾光器，該濾光器被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光;在被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)的濾光器被除了濾光器的光圈葉片之外的一個(gè)光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將光圈葉片驅(qū)動(dòng)至光圈具有預(yù)定尺寸的位置處;并且，驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的光圈葉片，從而使預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋光圈。
[0014]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，提供了一種用于成像設(shè)備的成像方法，該成像設(shè)備包括:圖像傳感器，該圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像;光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自對(duì)象的光在圖像傳感器上形成圖像；以及可變光圈機(jī)構(gòu)，該可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光的量，該可變光圈機(jī)構(gòu)包括:光圈葉片，該光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及濾光器，該濾光器被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光，該成像方法包括以下步驟:在被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)的濾光器被除了濾光器的光圈葉片之外的一個(gè)光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將光圈葉片驅(qū)動(dòng)至光圈具有預(yù)定尺寸的位置處；以及，驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的光圈葉片，從而使預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋光圈。
[0015]在本公開(kāi)的一個(gè)方面中，在被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)的濾光器被除了濾光器的光圈葉片之外的一個(gè)光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將光圈葉片驅(qū)動(dòng)至光圈具有預(yù)定尺寸的位置處;并且，驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的光圈葉片，從而使預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋光圈。
[0016]發(fā)明效果
[0017]根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面，可以在小機(jī)構(gòu)中進(jìn)行多光譜成像。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是應(yīng)用本技術(shù)的成像設(shè)備的第一實(shí)施例的配置示例的框圖。
[0019]圖2是可變光圈機(jī)構(gòu)的配置的示意圖。
[0020]圖3是描述濾光器被相鄰光圈葉片遮蔽的狀態(tài)的示意圖。
[0021]圖4是示出在多光譜成像中將濾光器順序地設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)的示意圖。
[0022]圖5是描述通過(guò)相應(yīng)濾光器的波長(zhǎng)范圍的示意圖。
[0023]圖6是示出可變光圈機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的示意圖。
[0024]圖7是描述成像設(shè)備的成像處理的流程圖。
[0025]圖8是示出應(yīng)用本技術(shù)的成像設(shè)備的第二實(shí)施例的配置示例的框圖。
[0026]圖9是示出可變光圈機(jī)構(gòu)的配置的示意圖。
[0027]圖10是示出濾光器轉(zhuǎn)換器的第一配置示例的示意圖。
[0028]圖11是示出濾光器轉(zhuǎn)換器的第二配置示例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面將參照附圖對(duì)應(yīng)用本技術(shù)的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0030]圖1是應(yīng)用本技術(shù)的成像設(shè)備的第一實(shí)施例的配置示例的框圖。
[0031]在圖1中，成像設(shè)備11包括第一光學(xué)系統(tǒng)21、第二光學(xué)系統(tǒng)22、可變光圈機(jī)構(gòu)23、圖像傳感器24、放大單元25、信號(hào)處理單元26、控制單元27和驅(qū)動(dòng)單元28。進(jìn)一步地，如圖1的虛線所示，在成像設(shè)備11中，通過(guò)第一光學(xué)系統(tǒng)21和第二光學(xué)系統(tǒng)22來(lái)聚集來(lái)自作為成像目標(biāo)的對(duì)象的光，從而捕捉該對(duì)象的圖像。
[0032]第一光學(xué)系統(tǒng)21和第二光學(xué)系統(tǒng)22構(gòu)成用于聚集來(lái)自對(duì)象的光以在圖像傳感器24的光接收表面上形成圖像的光學(xué)系統(tǒng)。第一光學(xué)系統(tǒng)21和第二光學(xué)系統(tǒng)22包括多個(gè)透鏡，諸如，聚焦透鏡、變焦透鏡、校正透鏡和成像透鏡。第一光學(xué)系統(tǒng)21相對(duì)于可變光圈機(jī)構(gòu)23設(shè)置在對(duì)象側(cè)。第二光學(xué)系統(tǒng)22相對(duì)于可變光圈機(jī)構(gòu)23設(shè)置在圖像傳感器24上。
[0033]可變光圈機(jī)構(gòu)23設(shè)置在第一光學(xué)系統(tǒng)21與第二光學(xué)系統(tǒng)22之間，并且限制通過(guò)由第一光學(xué)系統(tǒng)21和第二光學(xué)系統(tǒng)22構(gòu)成的光學(xué)系統(tǒng)的光的量。例如，可變光圈機(jī)構(gòu)23包括光圈葉片(見(jiàn)稍后將要描述的圖2)。通過(guò)改變由這些光圈葉片形成的光圈的尺寸，可以調(diào)節(jié)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光的量。
[0034]圖像傳感器24為，例如，CXD(電荷耦合裝置)或者CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器。圖像傳感器24捕捉形成于光接收表面上的對(duì)象的圖像并且輸出結(jié)果圖像信號(hào)，在該光接收表面上形成有多個(gè)像素。進(jìn)一步地，圖像傳感器24可以利用已經(jīng)通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光來(lái)曝光像素，以改變?cè)谙袼刂羞M(jìn)行光電轉(zhuǎn)換期間的曝光時(shí)間(快門速度)。圖像傳感器24根據(jù)控制單元27的控制針對(duì)曝光時(shí)間進(jìn)行成像。
[0035]放大單元25根據(jù)控制單元27的控制以一定放大系數(shù)對(duì)從圖像傳感器24輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行放大，然后將圖像信號(hào)提供給信號(hào)處理單元26。
[0036]信號(hào)處理單元26對(duì)由放大單元25放大的圖像信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，諸如白平衡調(diào)整和伽馬校正，并且將信號(hào)輸出至后續(xù)階段中的電路(未示出)。
[0037]控制單元27控制成像設(shè)備11的塊進(jìn)行成像處理以捕捉對(duì)象的圖像。例如，當(dāng)使用者對(duì)操作單元(未示出)進(jìn)行操作以指定成像設(shè)備11的成像模式時(shí)，控制單元27進(jìn)行控制以便在指定的成像模式下捕捉圖像。
[0038]驅(qū)動(dòng)單元28包括用于驅(qū)動(dòng)構(gòu)成可變光圈機(jī)構(gòu)23的多個(gè)光圈葉片的致動(dòng)器、用于傳輸致動(dòng)器的動(dòng)力的機(jī)構(gòu)等。驅(qū)動(dòng)單元28根據(jù)控制單元27的控制來(lái)驅(qū)動(dòng)這些光圈葉片。
[0039]在如上述配置的成像設(shè)備11中，例如，當(dāng)使用者操作快門按鈕時(shí)，控制單元27使驅(qū)動(dòng)單元28驅(qū)動(dòng)可變光圈機(jī)構(gòu)23從而使可變光圈機(jī)構(gòu)23具有與對(duì)象此時(shí)的亮度對(duì)應(yīng)的適當(dāng)光圈，并且使圖像傳感器24曝光預(yù)定的曝光時(shí)間。利用這種配置，成像設(shè)備11可以捕捉與設(shè)置在圖像傳感器24的光接收表面上的RGB(紅色、綠色和藍(lán)色三種原色)的濾色器對(duì)應(yīng)的三種原色的圖像(在下文中視情況稱為標(biāo)準(zhǔn)成像)。
[0040]進(jìn)一步地，除了這種標(biāo)準(zhǔn)成像之外，成像設(shè)備11可以捕捉具有比三種原色更多的顏色的光譜圖像(在下文中視情況稱為多光譜成像)。具體地，如圖2所示，構(gòu)成可變光圈機(jī)構(gòu)23的光圈葉片32設(shè)置有濾光器33。濾光器33傳輸在特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。成像設(shè)備11可以利用具有已經(jīng)通過(guò)相應(yīng)濾光器33的波長(zhǎng)的光來(lái)進(jìn)行成像。
[0041]接著，將參照?qǐng)D2對(duì)可變光圈機(jī)構(gòu)23的配置進(jìn)行描述。
[0042]如圖2所不，可變光圈機(jī)構(gòu)23包括可變光圈外框31和附接至可變光圈外框31的六個(gè)光圈葉片32-1至32-6。這六個(gè)光圈葉片32-1至32-6分別設(shè)置有六個(gè)濾光器33-1至33-6。圖2示出了在由光圈葉片32-1至32-6形成的光圈接近于最小光圈的最小光圈狀態(tài)下的可變光圈機(jī)構(gòu)23。
[0043]可變光圈外框31設(shè)置有可打開(kāi)且可關(guān)閉的光圈葉片32-1至32-6。將可變光圈外框31安裝至成像設(shè)備11，從而將由光圈葉片32-1至32-6形成的光圈設(shè)置在第一光學(xué)系統(tǒng)21和第二光學(xué)系統(tǒng)22的光軸上。進(jìn)一步地，可變光圈外框31包括用于存儲(chǔ)在將光圈打開(kāi)到最大光圈的最大光圈狀態(tài)下的光圈葉片32-1至32-6的存儲(chǔ)空間?？勺児馊ν饪?1包含用于打開(kāi)和關(guān)閉光圈葉片32-1至32-6的機(jī)構(gòu)。
[0044]將光圈葉片32-1至32-6彼此結(jié)合從最大光圈狀態(tài)驅(qū)動(dòng)至最小光圈狀態(tài)，以改變應(yīng)用于圖像傳感器24的光所通過(guò)的光圈的尺寸。進(jìn)一步地，當(dāng)光圈處于最小光圈狀態(tài)下時(shí)，可以順序地、獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)光圈葉片32-1至32-6。例如，如稍后參照?qǐng)D4將描述的，驅(qū)動(dòng)光圈葉片32-1至32-6從而將濾光器33-1至33-6順序地設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處。
[0045]濾光器33-1至33-6傳輸在比通過(guò)相應(yīng)RGB顏色的濾色器的波長(zhǎng)范圍更窄的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，這些濾色器設(shè)置在圖像傳感器24的光接收表面上。進(jìn)一步地，在從最大光圈狀態(tài)到最小光圈狀態(tài)的周期內(nèi)，將濾光器33-1至33-6設(shè)置在被光圈葉片32-1至32-6遮蔽的位置處。在標(biāo)準(zhǔn)成像下，防止光通過(guò)濾光器33-1至33-6。例如，被提供給預(yù)定光圈葉片32的濾光器33設(shè)置在被與預(yù)定光圈葉片32相鄰的另一個(gè)光圈葉片32遮蔽的位置處。
[0046]參照?qǐng)D3，將對(duì)濾光器33被相鄰光圈葉片32遮蔽的狀態(tài)進(jìn)行描述。圖3示出了將光圈葉片32-1至32-6順序地逐一設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的相應(yīng)位置處的狀態(tài)。
[0047]圖3的A部分示出了將光圈葉片32-1設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的位置處的狀態(tài)。圖3的B部分示出了將在光圈葉片32-1至32-6設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的位置處的狀態(tài)。如圖3的B部分所示，光圈葉片32-1的濾光器33-1(圖3的A部分)被與光圈葉片32-1相鄰的光圈葉片32_1遮蔽ο
[0048]進(jìn)一步地，圖3的C部分示出了將在光圈葉片32-1至32-3設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的位置處的狀態(tài)。光圈葉片32-2的濾光器33-2(圖3的B部分)被與光圈葉片32-2相鄰的光圈葉片32-2遮蔽。同樣，圖3的D部分示出了將光圈葉片32-1至32-4設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的位置處的狀態(tài)。光圈葉片32-3的濾光器33-3(圖3的C部分)被與光圈葉片32-3相鄰的光圈葉片32_4遮蔽ο
[0049]進(jìn)一步地，圖3的E部分示出了將在光圈葉片32-1至32-5設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的位置處的狀態(tài)。光圈葉片32-4的濾光器33-4(圖3的D部分)被與光圈葉片32-4相鄰的光圈葉片32-5遮蔽。同樣，圖3的F部分示出了將光圈葉片32-1至32-6設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的位置處的狀態(tài)。光圈葉片32-5的濾光器33-5(圖3的E部分)被與光圈葉片32-5相鄰的光圈葉片
32-6遮蔽。此外，光圈葉片32-6的濾光器33-6被與光圈葉片32-6相鄰的光圈葉片32-1遮蔽。
[0050]通過(guò)這種方式，在從最大光圈狀態(tài)到最小光圈狀態(tài)的周期內(nèi)，遮蔽了濾光器33-1至33-6。當(dāng)成像設(shè)備11進(jìn)行濾光器33-1至33-6會(huì)被遮蔽的標(biāo)準(zhǔn)成像時(shí)，利用通過(guò)光圈的光來(lái)進(jìn)行成像。同時(shí)，當(dāng)成像設(shè)備11進(jìn)行多光譜成像時(shí)，將濾光器33-1至33-6順序地設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處，從而利用通過(guò)濾光器33-1至33-6的光來(lái)進(jìn)行成像。
[0051]參照?qǐng)D4，將對(duì)在多光譜成像中將濾光器33-1至33-6順序地設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)進(jìn)行描述。
[0052]圖4的A部分示出了從最小光圈狀態(tài)驅(qū)動(dòng)光圈葉片32-1從而將濾光器33-1設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)。進(jìn)一步地，圖4的B部分示出了從最小光圈狀態(tài)驅(qū)動(dòng)光圈葉片32-2從而將濾光器33-2設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)。在下文中，同樣，圖4的C部分示出了將濾光器33-3設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)，而圖4的D部分示出了將濾光器33-4設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)。進(jìn)一步地，圖4的E部分示出了將濾光器33-5設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)，而圖4的F部分示出了將濾光器33-6設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)。
[0053]通過(guò)這種方式，當(dāng)成像設(shè)備11進(jìn)行多光譜成像時(shí)，將濾光器33-1至33-6順序地設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處，從而可以利用在通過(guò)濾光器33-1至33-6的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光以時(shí)分的方式來(lái)捕捉圖像。
[0054]例如，參照?qǐng)D5，將對(duì)通過(guò)相應(yīng)濾光器33-1至33-6的波長(zhǎng)范圍進(jìn)行描述。
[0055]圖5示出了與光的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的敏感性的差值的光譜敏感性，其中，橫軸表示波長(zhǎng)，而縱軸表示光譜敏感性。圖5示出了紅色、綠色和藍(lán)色光的敏感性的峰值分布。
[0056]如圖5所示，濾光器33-1至33-6分別設(shè)置為傳輸在波長(zhǎng)范圍Wl至W6內(nèi)的光。波長(zhǎng)范圍Wl至W6是在將可見(jiàn)光范圍的預(yù)定范圍(例如，380nm至780nm)劃分成六個(gè)范圍時(shí)獲得的。例如，濾光器33-1傳輸在大約400nm至445nm的波長(zhǎng)范圍Wl內(nèi)的光，濾光器33-2傳輸在大約445nm至490nm的波長(zhǎng)范圍W2內(nèi)的光，而濾光器33-3傳輸在大約490nm至535nm的波長(zhǎng)范圍W3內(nèi)的光。進(jìn)一步地，濾光器33-4傳輸在大約535nm至580nm的波長(zhǎng)范圍W4內(nèi)的光，濾光器33-5傳輸在大約580nm至625nm的波長(zhǎng)范圍W5內(nèi)的光，而濾光器33-6傳輸在大約625nm至670nm的波長(zhǎng)范圍W6內(nèi)的光。
[0057]通過(guò)這種方式，成像設(shè)備11通過(guò)濾光器33-1至33-6將光劃分成波長(zhǎng)范圍Wl至波長(zhǎng)范圍W6，從而可以利用在相應(yīng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光以時(shí)分的方式來(lái)捕捉圖像。具體地，例如，成像設(shè)備11可以捕獲具有比標(biāo)準(zhǔn)RGB濾色器捕捉的圖像更高的波長(zhǎng)分辨率的圖像。
[0058]接著，將參照?qǐng)D6對(duì)可變光圈機(jī)構(gòu)23的狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
[0059]圖6的A部分不出了在將光圈打開(kāi)到最大光圈的最大光圈狀態(tài)下的可變光圈機(jī)構(gòu)23。例如，當(dāng)對(duì)象較暗時(shí)，成像設(shè)備11將可變光圈機(jī)構(gòu)23設(shè)置為最大光圈狀態(tài)以進(jìn)行成像。
[0060]圖6的B部分不出了在將光圈關(guān)閉到最小光圈的最小光圈狀態(tài)下的可變光圈機(jī)構(gòu)23。例如，當(dāng)對(duì)象足夠明亮?xí)r，成像設(shè)備11將可變光圈機(jī)構(gòu)23設(shè)置為最小光圈狀態(tài)以進(jìn)行成像。
[0061]圖6的C部分示出了在將預(yù)定濾光器33設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處的狀態(tài)下的可變光圈機(jī)構(gòu)23。例如，在多光譜成像中，成像設(shè)備11將濾光器33設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處以進(jìn)行成像。
[0062]接著，圖7示出了描述成像設(shè)備11的成像處理的流程圖。
[0063]例如，當(dāng)打開(kāi)成像設(shè)備11時(shí)，開(kāi)始處理。在步驟Sll中，控制單元27確定成像模式是設(shè)置為用于進(jìn)行多光譜成像的多光譜成像模式還是用于進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)成像的標(biāo)準(zhǔn)成像模式。例如，使用者可以通過(guò)對(duì)操作單元(未示出)進(jìn)行操作來(lái)設(shè)置成像模式。
[0064]在步驟Sll中，當(dāng)控制單元27確定了成像模式設(shè)置為多光譜成像模式時(shí)，該處理轉(zhuǎn)到步驟S12?？刂茊卧?7控制驅(qū)動(dòng)單元28將可變光圈機(jī)構(gòu)23設(shè)置為最小光圈狀態(tài)。根據(jù)該控制，驅(qū)動(dòng)單元28驅(qū)動(dòng)可變光圈機(jī)構(gòu)23的光圈葉片32-1至32-6以將可變光圈機(jī)構(gòu)23設(shè)置為最小光圈狀態(tài)，如圖6的B部分所不。
[0065]在步驟S13中，控制單元27將放大單元25的放大系數(shù)或者圖像傳感器24的曝光時(shí)間設(shè)置成適合于多光譜成像模式的值。例如，在多光譜成像中，可變光圈機(jī)構(gòu)23處于最小光圈狀態(tài)下，并且用通過(guò)最小光圈的少量的光來(lái)進(jìn)行成像。因此，捕捉到的圖像比較暗。鑒于此，為了使在多光譜成像中捕捉到的圖像的亮度可以變得合適，例如，控制單元27將放大單元25的放大系數(shù)設(shè)置為等于在標(biāo)準(zhǔn)成像中捕捉到的圖像的亮度，并且對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行放大。具體地，放大單元25對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行放大，從而使圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度與在標(biāo)準(zhǔn)成像中輸出的圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度一樣大。進(jìn)一步地，代替放大單元25的放大，例如，可以增加圖像傳感器24的曝光時(shí)間，從而設(shè)置較長(zhǎng)的曝光。
[0066]在步驟S14中，控制單元27確定使用者是否已經(jīng)進(jìn)行了快門操作，并且保持該處理直到確定使用者已經(jīng)進(jìn)行了快門操作。當(dāng)使用者按下快門按鈕并且從操作單元提供了操作信號(hào)時(shí)，控制單元27確定已經(jīng)進(jìn)行了快門操作。然后，該處理轉(zhuǎn)到步驟S15。
[0067]在步驟S15中，控制單元27為捕捉信號(hào)N設(shè)置I。捕捉信號(hào)N是指定在多光譜成像中捕捉到的圖像中的第N個(gè)圖像的參數(shù)。例如，當(dāng)可變光圈機(jī)構(gòu)23設(shè)置有圖2所示的六個(gè)濾波器33-1至33-6時(shí)，順序地為捕捉信號(hào)N設(shè)置值I至6。
[0068]在步驟S16中，控制單元27控制驅(qū)動(dòng)單元28關(guān)閉光圈葉片32-1至32-6中的第N個(gè)光圈葉片32-N。根據(jù)該控制，驅(qū)動(dòng)單元28驅(qū)動(dòng)關(guān)閉第N個(gè)光圈葉片32-N。如圖6的C部分所示，濾光器33-N設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處。
[0069]在步驟S17中，控制單元27控制圖像傳感器24進(jìn)行成像。圖像傳感器24利用在通過(guò)設(shè)置在可變光圈機(jī)構(gòu)23的光圈處的濾光器33-N的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光來(lái)進(jìn)行成像。放大單元25根據(jù)在步驟S13中設(shè)置的放大系數(shù)對(duì)從圖像傳感器24輸出的圖像信號(hào)進(jìn)行放大，從而經(jīng)由信號(hào)處理單元26輸出利用在第N個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光捕捉到的圖像。
[0070]在步驟S18中，控制單元27控制驅(qū)動(dòng)單元28打開(kāi)光圈葉片32-1至32-6中的第N個(gè)光圈葉片32-N。驅(qū)動(dòng)單元28驅(qū)動(dòng)打開(kāi)第N個(gè)光圈葉片32-N。
[0071]在步驟S19中，控制單元27確定是否已經(jīng)利用在所有相應(yīng)濾光器33-1至33-6的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光來(lái)進(jìn)行成像，即，是否通過(guò)順序地關(guān)閉光圈葉片32-1至32-6來(lái)進(jìn)行成像。
[0072]在步驟S19中，當(dāng)確定了沒(méi)有利用在所有相應(yīng)濾光器33-1至33-6的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光來(lái)進(jìn)行成像時(shí)，控制單元27將捕捉信號(hào)N增加1(N=N+1)。然后，該處理返回到步驟S16。通過(guò)這種方式，利用下一個(gè)波長(zhǎng)范圍的光來(lái)進(jìn)行成像。
[0073]同時(shí)，在步驟S19中，當(dāng)控制單元27確定了已經(jīng)利用在所有相應(yīng)濾光器33-1至33-6的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光來(lái)進(jìn)行成像時(shí)(例如，在捕捉信號(hào)N為6的情況下)，該處理轉(zhuǎn)到步驟S20。具體地，在這種情況下，利用在所有相應(yīng)濾光器33-1至33-6的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光捕捉到了六個(gè)多光譜圖像。
[0074]在步驟S20中，控制單元27確定成像模式是設(shè)置為多光譜成像模式還是標(biāo)準(zhǔn)成像模式。在步驟S20中，當(dāng)控制單元27確定成像模式設(shè)置為多光譜成像模式時(shí)，該處理返回到步驟S14，然后重復(fù)進(jìn)行相似的處理。。
[0075]同時(shí)，在步驟S20中，當(dāng)控制單元27確定成像模式設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)成像模式時(shí)，該處理轉(zhuǎn)到步驟S21。控制單元27控制驅(qū)動(dòng)單元初始化可變光圈機(jī)構(gòu)23。從而，驅(qū)動(dòng)單元28取消在步驟12中設(shè)置的可變光圈機(jī)構(gòu)23的最小光圈狀態(tài)，并且控制可變光圈機(jī)構(gòu)23具有與在標(biāo)準(zhǔn)成像中的對(duì)象的亮度相對(duì)應(yīng)的光圈。
[0076]在步驟S22中，控制單元27初始化放大單元25的放大系數(shù)。從而，放大單元25取消在步驟S13中設(shè)置的放大系數(shù)?？刂品糯髥卧?5具有與在標(biāo)準(zhǔn)成像中的對(duì)象的亮度相對(duì)應(yīng)的放大系數(shù)。
[0077]在步驟S22的處理之后或者當(dāng)控制單元27在步驟Sll中確定成像模式設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)成像模式時(shí)，該處理轉(zhuǎn)到步驟S23?？刂茊卧?7控制圖像設(shè)備11的塊進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)成像。具體地，根據(jù)對(duì)象的亮度，適當(dāng)?shù)乜刂瓶勺児馊C(jī)構(gòu)23的光圈的尺寸，控制圖像傳感器24的曝光時(shí)間，并且控制放大單元25的放大系數(shù)，從而進(jìn)行成像。在步驟S23的處理之后，然后結(jié)束該處理。
[0078]如上所述，成像設(shè)備11可以在多光譜成像模式與標(biāo)準(zhǔn)成像模式之間切換以進(jìn)行成像。多光譜成像使濾光器33-1至330-6能夠以預(yù)定定時(shí)順序地設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處，以利用通過(guò)相應(yīng)濾光器33-1至33-6的光以時(shí)分的方式捕捉多光譜圖像。此時(shí)，利用具有波長(zhǎng)特性的光來(lái)捕捉圖像，該波長(zhǎng)特性是通過(guò)疊加以逐個(gè)像素為基礎(chǔ)設(shè)置在圖像傳感器24的光接收表面上的三種原色的濾色器的波長(zhǎng)特性和濾光器33-1至33-6的波長(zhǎng)特性來(lái)獲得的。
[0079]進(jìn)一步地，通過(guò)最小光圈狀態(tài)下的光圈來(lái)捕捉多光譜圖像。因此，在來(lái)自對(duì)象的光中，阻擋了相對(duì)于濾光器33的法線具有大入射角(高數(shù)值孔徑(NA))的光，而使相對(duì)于濾光器33的法線具有小入射角(低NA)的光通過(guò)濾光器33，從而可以減少濾光器33的入射角依賴性的影響。這種配置可以提高波長(zhǎng)精度。
[0080]進(jìn)一步地，成像設(shè)備11通過(guò)放大單元25對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行放大，并且因而可以輸出信號(hào)強(qiáng)度等于標(biāo)準(zhǔn)成像中的信號(hào)強(qiáng)度的圖像信號(hào)。應(yīng)該注意的是，在成像設(shè)備11中，除了增大放大單元25的放大系數(shù)之外，例如，延長(zhǎng)圖像傳感器24的曝光時(shí)間和增大作為幀積分的圖像信號(hào)也有可能輸出信號(hào)強(qiáng)度等于標(biāo)準(zhǔn)成像中的信號(hào)強(qiáng)度的圖像信號(hào)。
[0081]進(jìn)一步地，例如，與相關(guān)技術(shù)中的成像設(shè)備相比較，在不需要增加新的安裝部件的情況下，僅通過(guò)向可變光圈機(jī)構(gòu)23的光圈葉片32-1至32-6提供濾光器33-1至33-6，成像設(shè)備11便可以實(shí)現(xiàn)多光譜成像。因此，例如，與通過(guò)使用圖像傳感器利用由分束器分開(kāi)的光進(jìn)行成像來(lái)實(shí)現(xiàn)多光譜成像的成像設(shè)備相比較，成像設(shè)備11可以在小機(jī)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)多光譜成像。
[0082]應(yīng)該注意的是，成像設(shè)備11具有包括六個(gè)濾光器33-至33-6的配置，但是濾光器33的數(shù)量不限于六個(gè)。濾光器33的數(shù)量可以是至少三個(gè)(多于標(biāo)準(zhǔn)RGB的情況)或者可以是六個(gè)或者六個(gè)以上或者六個(gè)或者六個(gè)以下。進(jìn)一步地，光圈葉片32-1至32-6不一定全都設(shè)置有濾光器33。光圈葉片32的數(shù)量和濾光器33的數(shù)量可以不同。例如，可以采用如下配置:在六個(gè)光圈葉片32-1至32-6中，四個(gè)或者五個(gè)光圈葉片設(shè)置有濾光器33;并且，單個(gè)光圈葉片32設(shè)置有多個(gè)濾光器33。
[0083]進(jìn)一步地，除了傳輸上述的在圖5所示的可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光之外，可以將濾光器33設(shè)置為傳輸在除了可見(jiàn)光之外的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光(例如，紅外光)。
[0084]此外，圖像傳感器24可以具有如下配置:在該配置中，上述的三種原色的濾色器不以逐個(gè)像素為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)置。具體地，在這種情況下，圖像傳感器24具有僅檢測(cè)亮度信號(hào)的配置，并且可以利用具有設(shè)置在可變光圈機(jī)構(gòu)23的光圈處的濾光器33-1至33-6的波長(zhǎng)特性的光來(lái)捕捉圖像。
[0085]接著，圖8是示出應(yīng)用本技術(shù)的成像設(shè)備的第二實(shí)施例的配置示例的框圖。
[0086]在圖8所示的成像設(shè)備IlA中，將用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示具有圖1的成像設(shè)備的共同配置，并且將省略對(duì)這些共同配置的詳細(xì)描述。具體地，成像設(shè)備IlA具有與圖1的成像設(shè)備11 一樣的配置:成像設(shè)備IlA包括第一光學(xué)系統(tǒng)21、第二光學(xué)系統(tǒng)22、圖像傳感器24、放大單元25、信號(hào)處理單元26、控制單元27和驅(qū)動(dòng)單元28。但是，成像設(shè)備IlA與圖1的成像設(shè)備11的不同之處在于成像設(shè)備IlA包括可變光圈機(jī)構(gòu)23A。
[0087]可變光圈機(jī)構(gòu)23A設(shè)置在第一光學(xué)系統(tǒng)21和第二光學(xué)系統(tǒng)22之間。類似于圖1的可變光圈機(jī)構(gòu)23，可變光圈機(jī)構(gòu)23A限制通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光的量。圖1的可變光圈機(jī)構(gòu)23包括六個(gè)光圈葉片32-1至32-6，而可變光圈機(jī)構(gòu)23A包括通過(guò)疊加三個(gè)可變光圈機(jī)構(gòu)23形成的十八個(gè)光圈葉片32-1至32-18。
[0088]具體地，可變光圈23A包括圖9所示的第一可變光圈機(jī)構(gòu)部23A-1、第二可變光圈機(jī)構(gòu)部23A-2和第三可變光驅(qū)機(jī)構(gòu)部23A-3，該第一可變光圈機(jī)構(gòu)部23A-1、第二可變光圈機(jī)構(gòu)部23A-2和第三可變光驅(qū)機(jī)構(gòu)部23A-3在光軸方向上疊加。第一可變光圈機(jī)構(gòu)部23A-1、第二可變光圈機(jī)構(gòu)部23A-2和第三可變光驅(qū)機(jī)構(gòu)部23A-3分別配置為與可變光圈機(jī)構(gòu)23(圖2)相似。
[0089]換言之，在圖9的A部分中所示的第一可變光圈機(jī)構(gòu)部23A-1包括分別設(shè)置有六個(gè)濾光器33-1至33-6的六個(gè)光圈葉片32-1至32-6。進(jìn)一步地，在圖9的B部分中所示的第二光圈機(jī)構(gòu)部23A-2包括分別設(shè)置有六個(gè)濾光器33-7至33-12的六個(gè)光圈葉片32-7至32-12。此夕卜，在圖9的C部分中所示的第三可變光圈機(jī)構(gòu)部23A-3包括分別設(shè)置有六個(gè)濾光器33-12至
33-18的六個(gè)光圈葉片32-13至32-18。
[0090]在可變光圈機(jī)構(gòu)23A中，當(dāng)光圈處于最小光圈狀態(tài)下時(shí)，順序地、獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)光圈葉片32-1至32-18，并且將濾光器33-1至33-18設(shè)置在最小光圈狀態(tài)下的光圈處。進(jìn)一步地，濾光器33-1至33-18分別傳輸在不同波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。
[0091]因此，成像設(shè)備IlA利用通過(guò)相應(yīng)濾光器33-1至33-18的光來(lái)進(jìn)行成像。這使得能夠利用在相應(yīng)窄波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光來(lái)捕捉多光譜圖像。
[0092]上述實(shí)施例已經(jīng)描述了可變光圈23的光圈葉片32設(shè)置有濾光器33的配置。例如，通過(guò)使用結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)可變光圈機(jī)構(gòu)和濾光器轉(zhuǎn)換器的配置可以進(jìn)行多光譜成像。
[0093]圖10和11分別示出結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)可變光圈機(jī)構(gòu)和濾光器轉(zhuǎn)換器的配置示例。
[0094]在圖10的第一配置示例中，結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)可變光圈機(jī)構(gòu)23B和旋轉(zhuǎn)濾光器轉(zhuǎn)換器61。
[0095]與上述的可變光圈機(jī)構(gòu)23不同，標(biāo)準(zhǔn)可變光圈機(jī)構(gòu)23B不包括濾光器33-1至33-6。濾光器轉(zhuǎn)換器61配置為使包括濾光器33-1至33-6的轉(zhuǎn)臺(tái)62可圍繞旋轉(zhuǎn)部63轉(zhuǎn)動(dòng)。在多光譜成像中，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)62的轉(zhuǎn)動(dòng)將濾光器33-1至33-6順序地設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)可變光圈機(jī)構(gòu)23B的光圈處，從而可以利用通過(guò)相應(yīng)濾光器33-1至33-6的光來(lái)進(jìn)行成像。進(jìn)一步地，轉(zhuǎn)臺(tái)62包括大光圈部64。在標(biāo)準(zhǔn)成像中，將大光圈部64設(shè)置在光軸上。
[0096]在圖11的第二配置示例中，結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)可變光圈機(jī)構(gòu)23B和滑動(dòng)濾光器轉(zhuǎn)換器71。
[0097]與上述的可變光圈機(jī)構(gòu)23不同，標(biāo)準(zhǔn)可變光圈機(jī)構(gòu)23B不包括濾光器33-1至33-6。濾光器轉(zhuǎn)換器71配置為使包括濾光器33-1至33-6的板72可滑動(dòng)。在多光譜成像中，通過(guò)板72的滑動(dòng)將濾光器33-1至33-6順序地設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)可變光圈機(jī)構(gòu)23B的光圈處，從而可以利用通過(guò)相應(yīng)濾光器33-1至33-6的光來(lái)進(jìn)行成像。進(jìn)一步地，盤72包括大光圈部73。在標(biāo)準(zhǔn)成像中，將大光圈部73設(shè)置在光軸上。
[0098]應(yīng)該注意的是，上述參照流程圖描述的處理并不一定是順著流程圖中描述的順序按照時(shí)間順序來(lái)處理的，并且還包括并行或者單獨(dú)執(zhí)行的處理(例如，并行處理或者由一個(gè)目標(biāo)的處理。)進(jìn)一步地，可以通過(guò)單個(gè)CPU來(lái)處理程序，或者可以通過(guò)多個(gè)CPU來(lái)分配并且處理程序。
[0099]進(jìn)一步地，可以通過(guò)硬件或者軟件來(lái)執(zhí)行上述的一系列處理(成像方法)。在通過(guò)軟件來(lái)執(zhí)行該一系列處理的情況下，從記錄有程序的程序記錄介質(zhì)中將構(gòu)成軟件的程序安裝在內(nèi)置有專用硬件的計(jì)算機(jī)、通過(guò)安裝各種程序能夠執(zhí)行各種功能的通用個(gè)人計(jì)算機(jī)、和其它計(jì)算機(jī)中。
[0100]例如，圖1的控制單元27包括CPU(中央處理單元)、R0M(只讀存儲(chǔ)器)、RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、和存儲(chǔ)單元諸如非易失性存儲(chǔ)器。將存儲(chǔ)在ROM或者存儲(chǔ)單元中的程序加載至RAM并且由CPU來(lái)執(zhí)行，從而進(jìn)行上述的一系列處理。進(jìn)一步地，程序可以預(yù)先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，或者也可以經(jīng)由通信單元或者可移動(dòng)介質(zhì)下載并且然后安裝在存儲(chǔ)單元中或者進(jìn)行更新。
[0101]應(yīng)該注意的是，本技術(shù)可以具有如下配置:
[0102](I)一種成像設(shè)備，其包括:
[0103]圖像傳感器，該圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像；
[0104]光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自對(duì)象的光在圖像傳感器上形成圖像；
[0105]可變光圈機(jī)構(gòu)，該可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光的量，該可變光圈機(jī)構(gòu)包括:
[0106]圈葉片，該光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及
[0107]濾光器，該濾光器被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光，
[0108]在被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)的濾光器被除了濾光器的光圈葉片之外的一個(gè)光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將光圈葉片驅(qū)動(dòng)至光圈具有預(yù)定尺寸的位置處，
[0109]驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的光圈葉片，從而使預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋光圈。
[0110](2)根據(jù)(I)所述的成像設(shè)備，其中:
[0111]在由可變光圈機(jī)構(gòu)的光圈葉片形成的光圈接近于最小光圈的最小光圈狀態(tài)下，順序地將濾光器設(shè)置在光圈處以進(jìn)行多光譜成像，在多光譜成像中，以時(shí)分的方式利用通過(guò)濾光器的光來(lái)捕捉圖像。
[0112](3)根據(jù)(2)所述的圖像處理設(shè)備，其進(jìn)一步包括:
[0113]對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行放大的放大單元，在圖像傳感器捕捉到對(duì)象的圖像之后，輸出圖像信號(hào)，該放大單元對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行放大，從而使在多光譜成像中輸出的圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度與在進(jìn)行除了多光譜成像之外的成像時(shí)輸出的圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度一樣大。
[0114](4)根據(jù)(2)所述的成像設(shè)備，其中:
[0115]圖像傳感器利用來(lái)自對(duì)象的光增加來(lái)曝光時(shí)間，從而使在多光譜成像中輸出的圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度與在進(jìn)行除了多光譜成像之外的成像時(shí)輸出的圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度一樣大。
[0116](5)根據(jù)(I)至(4)中任一項(xiàng)所述的成像設(shè)備，其中:
[0117]對(duì)利用未通過(guò)可變光圈機(jī)構(gòu)的濾光器的光來(lái)捕捉圖像的標(biāo)準(zhǔn)成像模式和利用通過(guò)可變光圈機(jī)構(gòu)的濾光器的光來(lái)捕捉圖像的多光譜成像模式進(jìn)行切換。
[0118](6)根據(jù)(I)至(5)中任一項(xiàng)所述的成像設(shè)備，其中:
[0119]可變光圈機(jī)構(gòu)包括在光學(xué)系統(tǒng)的光軸上疊加的可變光圈機(jī)構(gòu)部，可變光圈機(jī)構(gòu)部分別包括:
[0120]光圈葉片，該光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及
[0121]濾光器，該濾光器被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光。
[0122](7)根據(jù)(I)至(6)中任一項(xiàng)所述的成像設(shè)備，其中:
[0123]該圖像傳感器包括三種原色的濾色器，針對(duì)在接收來(lái)自對(duì)象的光的光接收表面上設(shè)置的各個(gè)像素，將濾色器設(shè)置成預(yù)定陣列，并且
[0124]圖像傳感器利用具有波長(zhǎng)特性的光來(lái)捕捉圖像，該波長(zhǎng)特征是通過(guò)疊加在設(shè)置在光圈處的濾光器的波長(zhǎng)特性上獲得的。
[0125](8)根據(jù)(I)至(6)中任一項(xiàng)所述的成像設(shè)備，其中:
[0126]圖像傳感器利用具有設(shè)置在光圈處的濾光器的波長(zhǎng)特性的光來(lái)捕捉圖像。
[0127](9)根據(jù)(I)至(8)中任一項(xiàng)所述的成像設(shè)備，其中:
[0128]可變光圈機(jī)構(gòu)包括至少三個(gè)濾光器，以利用分成至少三個(gè)波長(zhǎng)范圍的光進(jìn)行成像。
[0129](10)根據(jù)(I)至(9)中任一項(xiàng)所述的成像設(shè)備，其中:
[0130]濾光器傳輸在比通過(guò)三種原色的相應(yīng)濾色器的光的波長(zhǎng)范圍更小的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，該濾色器設(shè)置在圖像傳感器的光接收表面上。
[0131](11)根據(jù)(I)至(10)中任一項(xiàng)所述的成像設(shè)備，其中:
[0132]濾光器傳輸在可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光或者在除了可見(jiàn)光之外的波長(zhǎng)范圍中的特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。
[0133](12)—種可變光圈裝置，該可變光圈裝置限制通過(guò)成像設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的光的量，該成像設(shè)備包括捕捉對(duì)象的圖像的圖像傳感器和利用來(lái)自對(duì)象的光在圖像傳感器上形成圖像的光學(xué)系統(tǒng)，該可變光圈裝置包括:
[0134]光圈葉片，該光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸；以及
[0135]濾光器，該濾光器被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光，
[0136]在被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)的濾光器被除了濾光器的光圈葉片之外的一個(gè)光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將光圈葉片驅(qū)動(dòng)至光圈具有預(yù)定尺寸的位置處，
[0137]驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的光圈葉片，從而使預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋光圈。
[0138](13) —種用于成像設(shè)備的成像方法，該成像設(shè)備包括:圖像傳感器，該圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像;光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自對(duì)象的光在圖像傳感器上形成圖像；以及可變光圈機(jī)構(gòu)，該可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光的量，該可變光圈機(jī)構(gòu)包括:光圈葉片，該光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及濾光器，該濾光器被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光，該成像方法包括以下步驟:
[0139]在被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)的濾光器被除了濾光器的光圈葉片之外的一個(gè)光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將光圈葉片驅(qū)動(dòng)至光圈具有預(yù)定尺寸的位置處；以及
[0140]驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的光圈葉片，從而使預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋光圈。
[0141](14) —種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理的程序，該計(jì)算機(jī)控制成像設(shè)備，該成像設(shè)備包括:圖像傳感器，該圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像;光學(xué)系統(tǒng)，該光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自對(duì)象的光在圖像傳感器上形成圖像；以及可變光圈機(jī)構(gòu)，該可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)的光的量，該可變光圈機(jī)構(gòu)包括:光圈葉片，該光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及濾光器，該濾光器被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光，該處理包括以下步驟:
[0142]在被提供給光圈葉片中的至少一個(gè)的濾光器被除了濾光器的光圈葉片之外的一個(gè)光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將光圈葉片驅(qū)動(dòng)至光圈具有預(yù)定尺寸的位置處；以及
[0143]驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的光圈葉片，從而使預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋光圈。
[0144]應(yīng)該注意的是，本公開(kāi)的實(shí)施例并不限于上述實(shí)施例，并且在不脫離本公開(kāi)的主旨的情況下可以進(jìn)行各種修改。
[0145]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0146]11成像設(shè)備
[0147]21第一光學(xué)系統(tǒng)
[0148]22第二光學(xué)系統(tǒng)
[0149]23可變光圈機(jī)構(gòu)
[0150]24圖像傳感器
[0151]25放大單元
[0152]26信號(hào)處理單元
[0153]27控制單元
[0154]28驅(qū)動(dòng)單元
[0155]31可變光圈外框
[0156]32-1至32-6光圈葉片
[0157]33-1 至33-6 濾光器
[0158]61濾光器轉(zhuǎn)換器
[0159]62轉(zhuǎn)臺(tái)
[0160]63旋轉(zhuǎn)部
[0161]64大光圈部
[0162]71濾光器轉(zhuǎn)換器
[0163]72板
[0164]73大光圈部。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種成像設(shè)備，其包括: 圖像傳感器，所述圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像； 光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自所述對(duì)象的光在所述圖像傳感器上形成圖像；以及可變光圈機(jī)構(gòu)，所述可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)的光的量，所述可變光圈機(jī)構(gòu)包括: 光圈葉片，所述光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及 濾光器，所述濾光器被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光， 在被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)的所述濾光器被除了所述濾光器的所述光圈葉片之外的一個(gè)所述光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將所述光圈葉片驅(qū)動(dòng)至所述光圈具有預(yù)定尺寸的位置處， 驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的所述光圈葉片，從而使所述預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋所述光圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中: 在由所述可變光圈機(jī)構(gòu)的所述光圈葉片形成的所述光圈接近于最小光圈的最小光圈狀態(tài)下，順序地將所述濾光器設(shè)置在所述光圈處以進(jìn)行多光譜成像，在所述多光譜成像中，以時(shí)分的方式利用通過(guò)所述濾光器的光來(lái)捕捉圖像。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像設(shè)備，其進(jìn)一步包括: 對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行放大的放大單元，在所述圖像傳感器捕捉到所述對(duì)象的所述圖像之后，輸出所述圖像信號(hào)，所述放大單元對(duì)所述圖像信號(hào)進(jìn)行放大，從而使在所述多光譜成像中輸出的所述圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度與在進(jìn)行除了所述多光譜成像之外的成像時(shí)輸出的所述圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度一樣大。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的成像設(shè)備，其中: 所述圖像傳感器利用來(lái)自所述對(duì)象的所述光來(lái)增加曝光時(shí)間，從而使在所述多光譜成像中輸出的所述圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度與在進(jìn)行除了所述多光譜成像之外的成像時(shí)輸出的所述圖像信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度一樣大。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中: 對(duì)利用未通過(guò)所述可變光圈機(jī)構(gòu)的所述濾光器的光來(lái)捕捉圖像的標(biāo)準(zhǔn)成像模式和利用通過(guò)所述可變光圈機(jī)構(gòu)的所述濾光器的光來(lái)捕捉圖像的多光譜成像模式進(jìn)行切換。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中: 所述可變光圈機(jī)構(gòu)包括在所述光學(xué)系統(tǒng)的光軸上疊加的可變光圈機(jī)構(gòu)部，所述可變光圈機(jī)構(gòu)部分別包括: 光圈葉片，所述光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及 濾光器，所述濾光器被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中: 所述圖像傳感器包括三種原色的濾色器，針對(duì)在接收來(lái)自所述對(duì)象的所述光的光接收表面上設(shè)置的各個(gè)像素，將所述濾色器設(shè)置成預(yù)定陣列，并且 所述圖像傳感器利用具有波長(zhǎng)特性的光來(lái)捕捉圖像，所述波長(zhǎng)特征是通過(guò)疊加在設(shè)置在所述光圈處的所述濾光器的波長(zhǎng)特性上獲得的。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中: 所述圖像傳感器利用具有設(shè)置在所述光圈處的所述濾光器的波長(zhǎng)特性的光來(lái)捕捉圖像。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中: 所述可變光圈機(jī)構(gòu)包括至少三個(gè)濾光器，以利用分成至少三個(gè)波長(zhǎng)范圍的光進(jìn)行成像。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中: 所述濾光器傳輸在比通過(guò)三種原色的相應(yīng)濾色器的光的波長(zhǎng)范圍更小的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光，所述濾色器設(shè)置在所述圖像傳感器的光接收表面上。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成像設(shè)備，其中: 所述濾光器傳輸在可見(jiàn)光的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光或者在除了所述可見(jiàn)光之外的波長(zhǎng)范圍中的特定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光。12.—種可變光圈裝置，所述可變光圈裝置限制通過(guò)成像設(shè)備的光學(xué)系統(tǒng)的光的量，所述成像設(shè)備包括捕捉對(duì)象的圖像的圖像傳感器和利用來(lái)自所述對(duì)象的光在所述圖像傳感器上形成圖像的所述光學(xué)系統(tǒng)，所述可變光圈裝置包括: 光圈葉片，所述光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸；以及 濾光器，所述濾光器被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光， 在被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)的所述濾光器被除了所述濾光器的所述光圈葉片之外的一個(gè)所述光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將所述光圈葉片驅(qū)動(dòng)至所述光圈具有預(yù)定尺寸的位置處， 驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的所述光圈葉片，從而使所述預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋所述光圈。13.—種用于成像設(shè)備的成像方法，所述成像設(shè)備包括:圖像傳感器，所述圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像;光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自所述對(duì)象的光在所述圖像傳感器上形成圖像；以及可變光圈機(jī)構(gòu)，所述可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)的光的量，所述可變光圈機(jī)構(gòu)包括:光圈葉片，所述光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及濾光器，所述濾光器被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光，所述成像方法包括以下步驟: 在被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)的所述濾光器被除了所述濾光器的所述光圈葉片之外的一個(gè)所述光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將所述光圈葉片驅(qū)動(dòng)至所述光圈具有預(yù)定尺寸的位置處；以及 驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的所述光圈葉片，從而使所述預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋所述光圈。14.一種使計(jì)算機(jī)執(zhí)行處理的程序，所述計(jì)算機(jī)控制成像設(shè)備，所述成像設(shè)備包括:圖像傳感器，所述圖像傳感器捕捉對(duì)象的圖像;光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)利用來(lái)自所述對(duì)象的光在所述圖像傳感器上形成圖像；以及可變光圈機(jī)構(gòu)，所述可變光圈機(jī)構(gòu)限制通過(guò)所述光學(xué)系統(tǒng)的光的量，所述可變光圈機(jī)構(gòu)包括:光圈葉片，所述光圈葉片調(diào)節(jié)供來(lái)自所述對(duì)象的光通過(guò)的光圈的尺寸，以及濾光器，所述濾光器被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)并且傳輸具有預(yù)定波長(zhǎng)的光，所述處理包括以下步驟: 在被提供給所述光圈葉片中的至少一個(gè)的所述濾光器被除了所述濾光器的所述光圈葉片之外的一個(gè)所述光圈葉片遮蔽的狀態(tài)下，將所述光圈葉片驅(qū)動(dòng)至所述光圈具有預(yù)定尺寸的位置處；以及 驅(qū)動(dòng)設(shè)置有預(yù)定濾光器的所述光圈葉片，從而使所述預(yù)定濾光器以預(yù)定定時(shí)順序地覆蓋所述光圈D
【文檔編號(hào)】G03B11/00GK106063259SQ201580011922
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年2月27日 公開(kāi)號(hào)201580011922.5, CN 106063259 A, CN 106063259A, CN 201580011922, CN-A-106063259, CN106063259 A, CN106063259A, CN201580011922, CN201580011922.5, PCT/2015/55744, PCT/JP/15/055744, PCT/JP/15/55744, PCT/JP/2015/055744, PCT/JP/2015/55744, PCT/JP15/055744, PCT/JP15/55744, PCT/JP15055744, PCT/JP1555744, PCT/JP2015/055744, PCT/JP2015/55744, PCT/JP2015055744, PCT/JP201555744
【發(fā)明人】鳥(niǎo)海洋一
【申請(qǐng)人】索尼公司