攝像裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種攝像裝置。
【背景技術】
[0002] 已知使用單一的攝影光學系統通過一次攝影來生成彼此具有視差的左右視差圖 像的攝像裝置。
[0003] 現有技術文獻
[0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1 :日本特開2003-7994號公報
【發明內容】
[0006] 在使顯示裝置顯示由這種攝像裝置生成的左右視差圖像的情況下，雖然佩戴3D 眼鏡的觀賞者看到的是3D圖像，但是未佩戴3D眼鏡的觀賞者看到的是包括左右視差圖像 彼此錯開的雙重像的2D圖像。人們期望佩戴3D眼鏡的觀賞者和未佩戴3D眼鏡的觀賞者 能夠同時觀賞顯示出的圖像。
[0007] 本發明的一種形態的攝像裝置具有：攝像元件，其至少包括接收經由光學系統入 射的被攝體光束中的偏向第一方向的第一部分光束的第一像素、和接收偏向與第一方向相 反的第二方向的第二部分光束的第二像素，該第一方向與光學系統的光軸正交；和圖像生 成部，其生成基于第一像素的輸出的第一視差圖像數據、和基于第二像素的輸出的第二視 差圖像數據，在所述攝像元件拍攝了位于光軸的非對焦區域的物點的情況下，第一視差圖 像數據的與光軸相對應的中心像素的像素值為峰值像素的像素值的50%以上，第二視差圖 像數據的所述中心像素的像素值為峰值像素的像素值的50%以上。
[0008] 此外，上述的發明的概要并沒有列舉出本發明全部的所需特征。另外，這些特征組 的組合也可以另外構成發明。
【附圖說明】
[0009] 圖1是說明本發明的實施方式的數碼相機的結構的圖。
[0010] 圖2是從概念上示出放大了攝像元件的一部分的狀態的概念圖。
[0011]圖3是說明無視差像素的散焦的概念的圖。
[0012] 圖4是說明視差像素的散焦的概念的圖。
[0013] 圖5是說明用于生成2D-3D無縫（seamless)圖像的條件的圖。
[0014] 圖6是說明在視差像素的種類為2種的情況下的開口光罩的開口形狀的一個例子 的圖。
[0015] 圖7是說明攝像元件的截面的結構的圖。
[0016] 圖8是說明用于生成2D-3D無縫圖像的像素的結構的圖。
[0017]圖9是說明左視點的點像分布與視差Lt像素的靈敏度的角度依賴性之間的關系 的圖。
[0018] 圖10是說明左視點的點像分布與視差Lt像素的靈敏度的角度依賴性之間的關系 的圖。
[0019] 圖11是說明包含雙重像在內的圖像的圖。
[0020] 圖12是說明2D圖像數據與視差圖像數據的生成處理的例子的圖。
[0021] 圖13是說明視差調節處理與2D-3D無縫圖像的生成之間的關系的圖。
【具體實施方式】
[0022] 以下，通過發明的實施方式來說明本發明，但是以下的實施方式并不限定權利要 求書所述的發明。另外，發明的解決方式不一定需要為在實施方式中所說明的全部特征組 合。
[0023] 作為攝像裝置的一種形式的本實施方式的數碼相機構成為，能夠通過一次攝影針 對一個場景生成多個視點的圖像。將彼此視點不同的各個圖像稱為視差圖像。在本實施 方式中，尤其針對生成基于與右眼和左眼相對應的兩個視點的右視差圖像和左視差圖像的 情況進行說明。在后面說明詳細內容，本實施方式的數碼相機能夠將基于作為基準方向的 視點的中央視點的沒有視差的無視差圖像與視差圖像一起生成。另外，有時，也將左視點的 視差像素記作視差Lt像素，將右視點的視差像素記作視差Rt像素，將無視差像素記作N像 素。有時，也將左視點的視差圖像記作視差Lt圖像，將右視點的視差圖像記作視差Rt圖像， 將無視差圖像記作N圖像。
[0024] 圖1是說明本實施方式的數碼相機10的結構的圖。數碼相機10是將更換式透鏡 300安裝在相機主體200上而構成的。相機主體200具有攝像元件100、相機主體控制部 201、A/D轉換電路202、工作存儲器203、驅動部204、圖像處理部205、存儲卡IF(接口）207、 操作部208、顯示部209以及顯示控制部210。更換式透鏡300具有作為攝像光學系統的攝 像透鏡20、光圈22、更換式透鏡控制部301、透鏡存儲器302以及透鏡驅動部304。另外，相 機主體200具有相機安裝部213,更換式透鏡300具有透鏡安裝部303。當相機安裝部213 與透鏡安裝部303卡合時，相機主體200側的通信端子與更換式透鏡300側的通信端子能 夠建立連接來彼此進行控制信號等的通信。相機主體控制部201以及更換式透鏡控制部 301 -邊彼此進行通信，一邊協作地控制相機主體200和更換式透鏡300。
[0025] 更換式透鏡300包含焦距等不同的多個種類。用戶能夠根據攝像目的而將任意一 個安裝到相機主體200上。更換式透鏡300所具有的攝像透鏡20將沿著光軸21入射的被 攝體光束引導至配置于相機主體200內的攝像元件100。如圖1所示，將朝向攝像元件100 的與光軸21平行的方向設為Z軸正方向，將在與Z軸正交的平面上朝向紙面里面的方向設 為X軸正方向，將朝向紙面上方的方向設為Y軸正方向。在后面的幾個圖中，以圖1的坐標 軸作為基準，以可知各幅圖的朝向的方式來顯示坐標軸。
[0026] 攝像透鏡20由多個光學透鏡組構成，使來自場景的被攝體光束在該攝像透鏡20 的焦平面附近成像。此外，在圖1中為了便于說明攝像透鏡20,用配置于光瞳附近的假想的 一個透鏡作為代表來表示。另外，在光瞳附近配置有以光軸為中心呈同心狀地限制入射光 束的光圈22。
[0027] 攝像元件100配置于攝像透鏡20的焦平面附近。攝像元件100為以二維方式排列 有多個像素的、例如CMOS傳感器等的圖像傳感器。攝像元件100由驅動部204定時控制， 將成像于受光面上的被攝體像轉換為像素信號并輸出至A/D轉換電路202。A/D轉換電路 202將攝像元件100輸出的像素信號轉換為數字信號并輸出至工作存儲器203。
[0028] 圖像處理部205以工作存儲器203作為工作空間實施各種各樣的圖像處理，并生 成圖像數據。如后文所述，圖像數據包含根據攝像元件100的無視差像素的輸出而生成的 基準圖像數據、和根據攝像元件100的視差像素的輸出而生成的視差圖像數據。另外，圖像 處理部205將基于后述的判斷部的判斷的附加信息附加至所生成的圖像數據中。具體地， 在生成后述的2D-3D無縫圖像數據的情況下，附加表示是2D-3D無縫圖像數據的附加信息。 在生成2D圖像數據的情況下，附加表示是2D圖像數據的附加信息。由此，在使顯示裝置顯 示圖像數據的情況下，顯示裝置能夠根據附加信息來判斷圖像數據的種類。
[0029] 在本說明書中，將佩戴3D眼鏡的觀賞者和未佩戴3D眼鏡的觀賞者能夠同時觀賞 的圖像稱為2D-3D無縫圖像。通過2D-3D無縫圖像，向佩戴3D眼鏡的觀賞者提供具有立體 感的3D圖像，并且向未佩戴3D眼鏡的觀賞者提供就2D圖像而言沒有不協調感的2D圖像。
[0030] 圖像處理部205除此之外，還發揮按照所選擇的圖像格式來調整圖像數據等通常 的圖像處理功能。在生成JPEG文件格式的圖像數據的情況下，在實施了白平衡處理、伽瑪 處理等之后進行壓縮處理。生成的圖像數據被顯示控制部210轉換為顯示信號來顯示于顯 示部209。另外，記錄于安裝在存儲卡IF207上的存儲卡220中。
[0031] -系列攝像順序是通過由操作部208接收用戶的操作并向相機主體控制部201輸 出操作信號而開始的。伴隨攝像順序的AF(自動對焦）、AE(自動曝光）等各種動作是由相 機主體控制部201控制來進行的。
[0032] 數碼相機10除了通常的2D攝像模式以外還具有視差圖像攝像模式。若設定為視 差圖像攝像模式，則能夠拍攝后述的2D-3D無縫圖像。用戶能夠通過一邊觀察顯示有菜單 畫面的顯示部209, 一邊操作操作部208來選擇這其中的某一種模式。
[0033] 相機主體控制部201具有判斷部206以及相機存儲器214。判斷部206當更換式 透鏡300安裝于相機主體200時，經由更換式透鏡控制部301取得攝像透鏡20的透鏡信息。 在本實施方式中，取得識別更換式透鏡300的識別信息作為透鏡信息。另外，判斷部206從 相機存儲器214取得后述的對照表。判斷部206將攝像透鏡20的透鏡信息與對照表核對， 來判斷安裝的更換式透鏡300是否與2D-3D無縫圖像的攝像相對應。在后面說明詳細情況， 2D-3D無縫圖像是如下的圖像，S卩，在顯示在顯示裝置上的情況下，被佩戴3D眼鏡的觀賞者 看成3D圖像，并且被未佩戴3D眼鏡的觀賞者看成不包含雙重像的2D圖像的圖像。
[0034] 相機存儲器214例如是快閃存儲器等非易失性存儲器，起到存儲控制數碼相機10 的程序、各種參數等的作用。相機存儲器214存儲有上述的對照表。對照表是記載了與 2D-3D無縫圖像的攝像相對應的更換式透鏡的識別信息的表。在記載于對照表中的識別信 息的更換式透鏡中，預先通過實驗或者仿真來決定應該與2D-3D無縫圖像的攝像相對應的 光學條件。具體地，決定攝像透鏡的焦距、透鏡光瞳直徑、開放光圈值等。此外，也可以通過 固件升級（firmwareup)來隨時更新對照表。
[0035] 更換式透鏡控制部301經由透鏡驅動部304使攝像透鏡20移動。另外，更換式透 鏡控制部301從存儲有攝像透鏡20的透鏡信息的透鏡存儲器302讀出該透鏡信息，并發送 至相機主體控制部201。透鏡存儲器302存儲用于識別該攝像透鏡20的識別信息來作為攝 像透鏡20的透鏡信息。
[0036] 圖2是從概念上示出放大攝像元件100的一部分的狀態的概念圖。在像素區域中 以矩陣狀排列有例如2000萬個以上的像素。在本實施方式中，相鄰的8個像素X8個像素 的64個像素構成一個基本格子。基本格子在Y軸方向上包含4個拜耳（Bayer)排列，在X 軸方向上包含4個拜耳（Bayer)排列，該拜耳（Bayer)排列以2X2的4個像素作為基本單 位。此外，如圖所示，在拜耳（Bayer)排列中，在左上角的像素和右下角的像素上配置有綠 色濾光片（G濾光片），在左下角的像素上配置有藍色濾光片（B濾光片），在右上角的像素 上配置有紅色濾光片（R濾光片）。
[0037] 基本格子包含視差像素和無視差像素。視差像素是接收從更換式透鏡300透過的 入射光束中的從光軸偏移的部分光束，并將其轉換為像素信號來輸出的偏移像素。在后面 說明詳細情況，在視差像素上，以僅使該部分光束透射的方式設置有形成從像素中心偏移 的偏移開口的布線。布線發揮規定偏移開口的開口光罩的功能。在視差像素中存在視差Lt 像素和視差Rt像素這兩種。視差Lt像素是接收到達像素中心的左側的部分光束，并將其 轉換為像素信號來輸出的像素。視差Rt像素是接收到達像素中心的右側的部分光束，并將 其轉換為像素信號來輸出的像素。另一方面，無視差像素是不偏心的非偏移像素。無視差 像素接收透射更換式透鏡300的入射光束的整體，并將其轉換為像素信號來輸出。
[0038] 此外，在圖2中示出了使攝像元件100中的一個基本格子維持與其像素排列一致 的照原樣羅列的狀態。以便于理解像素的種類的方式來示出，但是實際上以與各像素相對 應的輸出值排列。另外，利用PI;來表示基本格子內的像素。例如，左上角的像素是P