TW201245768A - Image pickup apparatus, image pickup device, image processing method, aperture control method, and program - Google Patents

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TW201245768A
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TW
Taiwan
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aperture
light
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TW101105496A
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Tomohiro Yamazaki
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Sony Corp
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Description

201245768 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本技術係關於一種攝像裝置,尤其係關於一種生成立體 視圖像之攝像裝置、攝像元件、圖像處理方法、光圈控制 方法以及使電腦執行該方法之程式。 【先前技術】 先前’提出有生成用以顯示可利用左右眼之視差獲得立 體視覺之立體視圖像之圖像資料的數位靜態相機或數位攝 影機(相機一體型記錄器)等攝像裝置。 例如’提出有包含2個透鏡與1個攝像元件,且生成用以 顯不立體視圖像之2個圖像(左眼觀察用圖像及右眼觀察用 圖像)之攝像裝置(例如參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2004-309868號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 根據上述先前技術,可使用2個透鏡與丨個攝像元件生成 2個圖像(左眼觀察用圖像及右眼觀察用圖像)。然而,由於 使用偏光濾光片,故而有光量減少之虞。又,有無法接收 來自具有特定之偏光之被攝體光(例如來自玻璃之反射光 或來自水面之反射光)之光之虞。 又,由於設置2個透鏡,故而光學系統變得複雜。因 此,亦提出有使用1個透鏡生成立體視圖像之攝像裝置。 160151.doc 201245768 然而’於如上所述之攝像裝置中,於丨個透鏡中使被攝體 光向左右分離’因此若縮小光圈而使亮度之調整優先,則 立體感減少。即’為了提高立體視圖像之晝質,必需在不 減少立體感之狀態下調整亮度。 本技術係鑒於如上所述之狀況研究而成者,其目的在於 降低立體視圖像之畫質之劣化,提高畫質。 [解決問題之技術手段] 本技術係為了解決上述問題點而完成者,其第1態樣係 一種攝像裝置及圖像處理方法以及使電腦執行該方法之程 式,該攝像裝置包括:攝像元件,其包含利用由丨個微透 鏡覆蓋之複數個受光元件接收被攝體光而生成用以檢測視 差之彳§號之視差檢測像素,及藉由接收上述被攝體光而生 成用以生成平面圖像之信號之圖像生成像素;及立體視圖 像生成部,其根據上述視差檢測像素所生成之信號檢測上 述視差,根據上述圖像生成像素所生成之信號生成上述平 面圖像,根據上述經檢測之視差調整上述生成之平面圖像 中所含之被攝體像之各自之位置而生成立體視圖像。藉 此,帶來如下作用:根據視差檢測像素所生成之信號檢測 視差,根據圖像生成像素所生成之信號生成平面圖像,根 據進行檢測所得之視差調整包含於平面圖像中之被攝體像 之各自之位置而生成立體視圖像。 又,於該第1態樣中,亦可進而包含檢測上述攝像裝置 之姿勢之姿勢檢測部,上述視差檢測像素並排配置於上述 攝像70件中之列方向之線上及行方向之線上,上述立體視 160151.doc 201245768 圖像生成部根據上述姿勢檢測部所檢測之姿勢而自上述攝 像7L件之列方向及行方向之任一者決定檢測上述視差之方 向,並根據配置於該經決定之方向上之上述視差檢測像素 所生成之信號而生成與上述視差相關之資訊。藉此,帶來 如下作用:根據姿勢檢測部進行檢測所得之姿勢決定檢測 視差之方向,根據配置於所決定之方向上之視差檢測像素 所生成之信號生成與視差相關之資訊。 又,於5亥第1態樣中,亦可進而包含根據上述視差檢測 像素所生成之信號而對聚焦對象物進行聚焦判定之聚焦判 定部。藉此’帶來如下作用:根據視差檢測像素所生成之 信號對聚焦對象物進行聚焦判定。 又,於該第1態樣中,上述攝像元件亦可使得上述視差 檢測像素鄰接地配置於特定方向之線上。藉此,帶來如下 作用:視差檢測像素鄰接地配置於特定方向之線上。 又,於該第1態樣中,上述攝像元件亦可使得上述視差 檢測像素隔開特定之間隔而配置於特定方向上之線上。藉 此帶來如下作用.視差檢測像素呈島峨分佈狀配置。 又於該第1態樣中,亦可進而包含根據上述攝像元件 與上述出射光曈之大小之關係,使覆蓋上述視差檢測像素 中之複數Μ <光元件之i個微透鏡向該微透鏡之光轴方向 移動之控制部。藉此,帶來如下作用:對複數個大小之出 射光瞳檢測視差。 又’於該第1態樣中’上述視差檢測像素中之複數個受 光元件亦可由相同之彩色濾光片覆蓋。藉此,帶來如下作 160151.doc 201245768 用:使視差檢測像素中之複數個受光元件具有相同之分光 特性。又,於此情形時,上述視差檢測像素中之複數個受 光元件亦可由遮蔽表示綠色之波長區域以外之光之綠色濾 光片覆蓋。藉此,帶來如下作用:設置綠色濾光片作為視 差檢測像素中之複數個受光元件之彩色濾光片。 又,於此情形時,上述視差檢測像素中之複數個受光元 件亦可由使可見光區域之光透過之白色濾光片或透明層覆 蓋。藉此,帶來如下作用:設置白色濾光片或透明層作為 視差檢測像素中之複數個受光元件之彩色濾光片。 又,於該第1態樣中,上述圖像生成像素亦可於每一上 述像素單位中具備1個受光元件。藉此,帶來如下作用: 根據針對每一像素單位而包含1個受光元件之圖像生成像 素所生成之信號生成平面圖像。 又,於該第1態樣中,用以將由覆蓋上述視差檢測像素 中之上述複數個受光元件之上述H@微透鏡聚光之上述被 攝體光聚光於上述複數個受光元件之各自之位置之微透鏡 亦可依每該複數個受光元件而覆蓋該複數個受光元件。藉 此,帶來如下作用:於視差檢測像素,設置有覆蓋複數個 受光元件之1個微透鏡與用以進一步將該丨個微透鏡所聚光 之被攝體光聚光於複數個受光元件之各自之位置之微透 鏡。 又,於該第1態樣中,覆蓋上述圖像生成像素中之上述 受光70件之上述微透鏡亦可配置於與依每該複數個受光元 件覆蓋上述視差檢測像素中之上述複數個受光元件之上述 160151.doc 201245768 微透鏡之光軸方向正交之同一面上。藉此,帶來如下作 用:覆蓋視差檢測像素之複數個受光元件之各者之微透鏡 與圖像生成像素中之微透鏡設置於同一層。 又,於該第1態樣中,覆蓋上述圖像生成像素中之上述 . 受光元件之上述微透鏡亦可配置於與覆蓋上述視差檢測像 . 素中之上述複數個受光元件之上述1個微透鏡之光軸方向 正交之同一面上。藉此,帶來如下作用:覆蓋視差檢測像 素t之複數個受光元件之丨個微透鏡與圖像生成像素之微 透鏡設置於同一層。 又,本技術之第2態樣係包含如下機構之攝像元件:視 差檢測像素,其利用由!個微透鏡覆蓋之複數個受光元件 接收被攝體光而生成用以檢測生成立體視圖像時所使用之 視差之信號;及圖像生成像素,其利用由小於上述微透鏡 之微透鏡以像素為單位覆蓋之受光元件接收上述被攝體 光,而生成用以生成使用上述視差生成上述立體視圖像時 所使用之平面圖像之信號。藉此,帶來如下作用:使攝像 元件具備包含由1個微透鏡覆蓋之複數個受光元件之視差 . 檢測像素與包含由較小之微透鏡以像素為單位覆蓋之受光 元件之圖像生成像素。 又,於該第2態樣中,上述視差係與於上述視差方向上 調整上述平面圖像中之被攝體像之各自之位置而生成上述 立體視圖像時之上述被攝體像之各自之位置之偏移量相關 之資訊,上述視差檢測像素亦可沿上述視差方向配置於線 上。藉此,帶來如下作用:來自沿視差方向配置於線上之 160151.doc 201245768 視差檢測像素之信號用於算出挪動平面圖像中之被攝 之各自之位置之量。 又’本技術之第3態樣係—種攝像裝置及與該攝像裝置 相關之光圈控制方法以及使電腦執行該方法之程式,該攝 像裝置包括.光圈’其形成用以生成立體視圖像之一對開 口區域;攝像元件’其分別接收通過上述-對開π區域之 被攝體光而生成用以生成上述立體視圖像之信號;及控制 部,其分別獨立地控制上述一㈣口區域之重心間之距 離及通過上4 _開口區域之上述被攝體光之光量之增
減。藉此,帶來如下作用:分別接收通過形成用以生成I 體視圖像之-對開口區域之光圈之被攝體光而生成立體視 圖像。 又,於該第3態樣中,亦可於上述光圈中,於上述立體 視圖像中之視差方向上鄰接形成上述一對開口區域,且上 述控制部分別變更並控制上述一對開口區域之各自之周緣 中與上述視差方向上之兩端相對應之周緣之位置、及於上 述一對開口區域間接近之周緣之位置。藉此,帶來如下作 用.於立體視圖像中之視差方向上鄰接而形成一對開口區 域,分別變更與視差方向上之兩端相對應之周緣之位置及 於一對開口區域間接近之周緣之位置而進行控制。 又,於該第3態樣中,上述控制部亦可於使上述光量增 減之情形時’在將上述重心間之距離設為固定之狀態下, 變更上述一對開口區域中之1個開口區域之與上述兩端相 對應之周緣與上述接近之周緣之間之長度、及另一開口區 160151.doc 201245768 域之與上述兩端相對應之周緣與上述接近之周緣之間之長 度。藉此,帶來如下作用:於使光量增減之情形時,在使 重心間之距離固定之狀態下,變更—對開口區域中之丨個 開口區域之與兩端相對應之周緣與接近之周緣之間之長 度、及另一開口區域之與兩端相對應之周緣與接近之周緣 之間之長度。 、又’於該第3態樣中’上述一對開口區域中之“固開口區 域之與上述兩端相對應之周緣與上述接近之周緣之間之長 度,亦可與上述另-開口區域之與上述兩端相對應之周緣 與上述接近之周緣之間之長度相同^藉此,帶來如下作 用:使-對開口區域中之!個開口區域之與兩端相對應之 周緣與接近之周緣之間之長度與另—開口區域之與兩端相 對應之周緣與接近之周緣之間之長度相同。 又,於該第3態#中,±述控制部亦可於變更上述重心 間之距離之情形時,在將上述—對開口區域中之_開口 區域之與上述兩端相對應之周緣與上述接近之周緣之間之 長度設為IH定之狀態下,變更上述重心間之距離。藉此, 帶來如下作用:於變更重心間之距離之情形時,在使一對 開口區域中之⑽開口區域之與兩端相對應之周緣與接近 之周緣之間之長度固定之狀態下,變更重心間之距離。 又’於該第3態樣中’進而包含調整上述重心間之距離 之調整部’上述控制部亦可以成為利用上述調整部調整後 之上述重心間之距離之方式控制上述一對開口區域。藉 帶來如下作用.以成為利用調整重心間之距離之調整 160151.doc 201245768 部 域 進行調整後之上述重 。間之距離之方式控制一對開口區
又,於該第3態樣中,诚也_ + 1 A 豕r上迷先圈亦可包含如下構件:第】 構件,其係將具備缺口部之一對構件以使上述缺口部相互 對向之方式配置,及第2構件,其係將具備突起部之一對 構件以使上述突起部相互對向之方式配置。藉此,帶來如 下作用:藉由包含缺口部之一對構件以缺口部相互對向之 方式配置之第i構件與包含突起部之一對構件以突起部相 互對向之方式配置之第2構件而構成光圏。 又,於該第3態樣令,上述第丨構件及上述第2構件亦可 於相對於上述視差方向正交之正交方向上驅動。藉此,帶 來如下作用·第1構件及第2構件係於相對於視差方向正交 之正交方向上驅動。 又,於該第3態樣中,上述缺口部亦可為將通過上述重 心間之距離之中心且與上述第丨構件之驅動方向平行之直 線上之1點設為山形之頂點之凹形狀,上述突起部亦可為 將通過上述重心間之距離之中心且與上述第2構件之驅動 方向平行之直線上之1點設為山形之頂點之凸形狀。藉 此,帶來如下作用:驅動缺口部為將通過重心間之距離之 中心且與第1構件之驅動方向平行之直線上之丨點設為山形 之頂點之凹形狀,且上述突起部為將通過重心間之距離之 中心且與第2構件之驅動方向平行之直線上之丨點設為山形 之頂點之凸形狀的第1構件及第2構件。 又,於該第3態樣中,亦可進而包含檢測上述攝像裝置 I60151.doc -10· 201245768 之姿勢之姿勢檢測部,上述光圏包含如下構件:第 件’其係將具備缺口部之一對構件以使上述缺口部相互對 向之方式配置,第2構件,其係於橫向位置攝影之 遮蔽上述被攝體光之一部分者,且將具備突起部之—對才 ^ 件以使該突起部相互對向之方式配置;及第3構件,其於 縱向位置攝影之情形時遮蔽上述被攝體光之一部分者,、且 將具備突起部之一對構件以使該突起部相互對向之方式配 置,上述第2構件之驅動方向與上述第3構件之驅動方向正 交,上述控制部根據上述經檢測之姿勢而決定上述橫向位 置攝影或上述縱向位置攝影之任-者並控制上述一對開口 區域。藉此,帶來如下作用:於橫向位置攝影或上述縱向 位置攝影之任—情形時均於視差方向上形成-對開口區 域。 又’於該第3態樣中,上述光圈亦可配置於由單眼之透 鏡系統聚光之上述被攝體光之光程中。藉此,帶來如下作 用將光圈配置於由單眼之透鏡系統聚光之被攝體光之光 程中。 又,本技術之第4態樣係一種攝像裝置,該攝像裝置包 括:光圈’其包含分別具備於立體視圖像中之視差方向上 鄰接之—㈣口部之-對構件,且藉由使上述缺π部相互 對向而形成一對開口區域m件,其分別接收通過上 述對開口區域之被攝體光而生成用以生成上述立體視圖 像之馆號;及控制部’其以上述一對開口區域之重心間之 距離成為固定之方式,於與上述視差方向正交之正交方向 160151,d〇c 201245768 上分別使上述一對構件驅動而控制上述光圈。藉此,帶來 如下作用:分別接收通過包含分別包含於立體視圖像中之 視差方向上鄰接之一對缺口部之一對構件之光圈之一對開 口區域的被攝體光而生成立體視圖像。 又,本技術之第5態樣係一種攝像裝置,該攝像裝置包 括:光圈,其形成將立體視圖像中之視差方向作為長度方 向之開口區域;攝像元件,其接收通過上述開口區域之被 攝體光而生成用以生成上述立體視圖像之信號;及控制 部,其以使上述視差方向上之上述開口區域之長度長於與 上述視差方向正交之正交方向上之上述開口區域之長度之 方式控制上述光圈。藉此,帶來如下作用:接收通過形成 將立體視圖像中之視差方向設為長度方向之開口區域之光 圈之開口區域的被攝體光而生成立體視圖像。 又,於a亥第5態樣中,上述光圈之具備缺口部之一對構 件藉由使上述缺口部相互對向而形成上述開口區域,上述 控制部亦可分別使上述一對構件沿上述正交方向驅動而控 制上述光圈。藉此,帶來如下作用:接收通過藉由包含缺 口部之一對構件相互對向而形成之開口區域的被攝體光而 生成立體視圖像。 又,於該第5態樣中,上述缺口部亦可為將上述視差方 向作為長邊之矩形、將上述視差方向作為底邊之三角形、 或將上述視差方向作為一邊之半圓形。藉此,帶來如下作 用:接收通過由將視差方向設為長邊之矩形、將視差方向 "又為底邊之二角形或將視差方向設為一邊之半圓形之缺口 160151.doc -12· 201245768 部形成之開口區域的被攝體光而生成立體視圖像。 :該第5態樣中,上述光圈亦可藉由具備與上述視 方向:行之邊且該邊為對向之一對^構件、及具備與 述正交方向平行之邊且該邊為對向之—對第2構件而形 成上述開口區域。藉此’帶來如下作用:接收通過由包含 與視差方向平行之邊且該邊對向之_對第!構件及包含與 正交方向平行之邊且該邊對向之—對第2構件形成之開口 區域的被攝體光而生成立體視圖像。 [發明之效果] 根據本技術,可發揮可降低立體視圖像之晝質之劣化, 而提高畫質之優異之效果。 【實施方式】 以下,對用以實施本技術之形態(以下稱作實施形態)進 行說明》 說明係藉由以下之順序進行。 1. 第1實施形態(攝像控制:藉由視差檢測像素檢測視差 而生成3D圖像之例) 2. 第2實施形態(攝像控制:使用視差檢測像素之像素值 進行相位差檢測之例) 3. 變形例 4. 第3實施形態(光圈控制:於橫向位置攝影時獨立地控 制亮度與基線長之例) 5. 第4實施形態(光圈控制:於橫向位置攝影及縱向位置 攝影之兩者時獨立地控制亮度與基線長之例) 160151.doc •13· 201245768 6.變形例 < 1 ·第1實施形態> [攝像裝置之功能構成例] 圖1係表示本技術之第!實施形態中之攝像裝置⑽之功 能構成之一例的方塊圖。攝像裝置1〇〇係單眼且生成3〇之 圖像之攝像裝置。該攝像裝置1〇〇係對被攝體進行攝“ 生成圖像資料(攝像圖像),將所生成之圖像資料作為扣或 3DK象内容(靜態影像内容或動畫内容)而進行記錄之攝 像裝置。再者’以下,主暴矣+兮枕ΛΑ At 要表不S己錄靜態影像内容(靜態 影像檔案)作為圖像内容(圖像檔案)之例。 攝像裝置100包含透鏡部丨10、操作受理部12〇、控制部 130、攝像元件200、信號處理部3〇〇、姿勢檢測部14〇、顯 示部15 1、記憶部15 2及驅動部17 〇。 透鏡部110係用以將來自被攝體之光(被攝體光)聚光 者。該透鏡部110包含可變焦距透鏡m、光圈U2及聚焦 透鏡113。 了變焦距透鏡111係藉由利用驅動部170之驅動於光軸方 向上進行移動而變動焦點距離,調整包含於攝像圖像中之 被攝體之倍率者。 光圈112係用以藉由驅動部170之驅動改變開口之程度, 調整入射至攝像元件200之被攝體光之光量之遮蔽物。 聚焦透鏡113係藉由利用驅動部170之驅動於光軸方向上 進行移動而調整焦點者。 操作受理部1 20係受理來自使用者之操作者。該操作受 160151.doc • 14· 201245768 理部120係於例如按下快門按鈕(未圖示)之情形時,將與上 述按下相關之信號作為操作信號供給至控制部丨3〇。 控制部130係對攝像裝置1〇〇中之各部動作進行控制者。 再者’於圖1中’僅表示主要之信號線’並省略其他。例 如,該控制部130係於按下快門按鈕,收到用以開始靜止 圖像之記錄之操作信號之情形時,將與靜止圖像之記錄執 行相關之信號供給至信號處理部300。 攝像元件200係將所接收之被攝體光光電轉換成電氣信 號之影像感測器。該攝像元件2〇〇係藉由例如cM〇s (Complementary Metal Oxide Semiconductor,互補金氧半 導體)感測器等x-y位址型感測器或CCD(Charge c〇upled
Device ’電荷耦合裝置)感測器等而實現。於攝像元件 200,配置有根據所接受之被攝體光生成用以生成攝像圖 像之信號之像素(圖像生成像素)與用以檢測用以生成3〇圖 像之視差之像素(視差檢測像素)。再者,參照圖2對攝像元 件200進行說明。又,參照圖3至圖6對圖像生成像素及視 差檢測像素進行說明。攝像元件2〇〇係針對每一訊框(圖像 資料)將藉由光電轉換所產生之電氣信號(圖像信號)供給至 信號處理部300。 I:號處理部300係對自攝像元件2⑼供給之電氣信號實施 特定之信號處理者。該信號處理部3〇〇係將例如自攝像元 件200供給之電氣信號轉換成數位之電氣信號(像素值)之 後,進行黑料修正、缺㈣正、陰影修正、混色修正 等。又,該信號處理部300根據進行各修正之電氣信號, 160151.doc •15· 201245768 生成3D圖像(立體圖像)。該信號處理部300係作為用以生 成3D圖像之功能構成,包含2D圖像生成部310、視差檢測 部320及3D圖像生成部330。再者,信號處理部300係申請 專利範圍記載之立體視圖像生成部之一例。 2D圖像生成部3 10係根據圖像生成像素之電氣信號(像素 值),生成2D圖像(平面圖像)者。該2D圖像生成部310係藉 由根據圖像生成像素之電氣信號(像素值)内插與視差檢測 像素之位置相對應之電氣信號(像素值),繼而進行解拼處 理而生成平面圖像。2D圖像生成部310將所生成之平面圖 像供給至3D圖像生成部330。 視差檢測部320係根據視差檢測像素之電氣信號(像素 值)’生成視差資訊圖像者。此處,視差資訊圖像係包含 與左眼圖像與右眼圖像之間之差(視差)相關之資訊(視差資 訊)之圖像。視差檢測部320將所生成之視差資訊圖像供給 至3D圖像生成部330。 3D圖像生成部330係根據視差資訊圖像及2D圖像,生成 3D圖像(立體圖像)者。該3D圖像生成部330生成左眼圖像 及右眼圖像作為3D圖像。3D圖像生成部330係藉由根據例 如視差資訊圖像所示之視差資訊挪動2D圖像中之所攝像之 各攝像物體之像之位置而生成3D圖像。3D圖像生成部330 使所生成之左眼圖像之資料(左眼圖像資料)及右眼圖像之 資料(右眼圖像資料)作為立體圖像内容而記憶於記憶部152 中。又,3D圖像生成部330使左眼圖像資料及右眼圖像資 料作為立體圖像内容而顯示於顯示部151中。 160151.doc •16- 201245768 姿勢檢測部140係檢測攝像裝置1〇〇之姿勢(傾斜度)者。 該安勢檢測部140係藉由例如陀螺感測器或加速度感測器 而實現姿勢檢測部140將與進行檢測所得之攝像裝置! 〇〇 之姿勢相關之資訊(姿勢資訊)供給至視差檢測部32〇。 • 顯示部151係根據自3D圖像生成部33〇供給之立體圖像内 容,顯示圖像者。該顯示部151係藉由例如彩色液晶面板 而實現。 記憶部152係記錄自3D圖像生成部33〇供給之立體圖像内 谷者例如’作為該記憶部152,可使用DVD(Digital Versatile Disk,數位多功能光碟)等光碟或記憶卡等半導 體記憶體等可移動之記錄媒體(1個或複數個記錄媒體)。 又’該等記錄媒體既可内置於攝像裝置1〇〇,亦可設為可 自攝像裝置100裝卸。 驅動部17〇係使可變焦距透鏡111、光圈112及聚焦透鏡 113驅動者。例如,驅動部ι7〇係於自控制部13〇供給用以 使聚焦透鏡113移動之命令之情形時,根據上述命令,使 聚焦透鏡113移動。 [攝像元件中之像素之配置例] 圖2係表示設於本技術之第1實施形態中之攝像元件2〇〇 之像素之配置之一例的模式圖。再者,於本技術之實施形 態中’於對攝像元件中之受光面上之像素配置進行說明之 情形(例如圖2、圖3、圖7)時,為了便於說明,模式性地圖 示自攝像元件中之受光面之背面側觀察之情形而進行說 明。 160151.doc 201245768 於該圖中,假定將上下方向設為γ軸,將左右方向設為 X軸之χγ軸而進行說明。又,於該圖中,將左下角作為 χυ轴中之原點,將自下方朝向上方之方向設為γ軸之+ 側,將自左方朝向右方之方向設為X轴之+側。再者,於該 圖中,將攝像元件200中之特定方向(與攝像圖像之水平^ 向(左右方向)相對應之方向)設為χ軸方向,將與特定方向 正交之正交方向(與攝像圖像之垂直方向(上下方向)相對應 之方向)設為Υ軸方向。χ,於該圖中,將自内助向近前 之方向設為Ζ軸之+側。再者,2軸係與光軸平行之軸,ζ 軸之正方向係設為自被攝體朝向攝像元件之被攝體光之行 進方向。又,該攝像元件200中之信號之讀出方向係χ軸方 向(以列為單位讀出),又,攝像元件2〇〇之長邊方向係設為 X轴方向’短邊方向係設為γ軸方向。 於該圖之(a)中,為了便於說明,使用構成攝像元件2〇〇 之各像素中之一部分像素之區域(區域21〇)對像素配置進行 說明。再者,攝像元件200中之像素之配置係將區域21〇中 所不之像素配置作為丨個單位,使與該單位相對應之像素 配置(與區域21 〇相對應之像素配置)於又軸方向及γ軸方向 上反覆之配置。再者,於該圖之(b)中,模式性地表示有區 域210所示之像素配置於χ軸方向及γ軸方向上反覆之區域 (區域250)。 於該圖之(a)中,表示有攝像元件200中之一部分區域(區 域210)中之圓像生成像素及視差檢測像素之像素配置。 於該圖中’以1個正方形(該圖之中之最小之正方形) 160151.doc -18 · 201245768 表示1個像素電路。再者,於本技術之第1實施形態中,對 於圖像生成像素,由於1個像素電路構成1個像素,故而1 個正方形表示1個圖像生成像素。 於攝像元件200中’作為圖像生成像素,配置有藉由使 紅色(R)之光透過之彩色濾光片接收紅色之光之像素(R像 素)與藉由使綠色(G)之光透過之彩色濾光片接收綠色之光 之像素(G像素)。又,於攝像元件200中,除R像素及G像素 以外,作為圖像生成像素,配置有藉由使藍色之光透 過之彩色濾光片接收藍色之光之像素(B像素)。於區域210 中’ R像素、G像素及B像素係由標註有點之正方形、標註 白色之正方形、標註灰色之正方形表示(例如參照區域22〇 内之像素)。 視差檢測像素230係檢測用以生成3D圖像之視差之像 素。該視差檢測像素230包含9個像素電路❶於該視差檢測 像素230中,設有覆蓋9個像素電路之1個微透鏡。再者, 於圖像生成像素中未設有覆蓋該9個像素之微透鏡。視差 檢測像素230係藉由使綠色(G)之光透過之彩色濾光片均勻 地覆蓋9個像素電路。於區域21〇中,視差檢測像素23〇係 以粗實線之正方形包圍9個像素電路(9個最小之正方形), 進而,於粗實線之正方形中標註粗實線之丨個圓形(表示微 透鏡)而表示。即,將視差檢測像素23〇配置於區域21〇中 之像素電路之列中之正中之3列(該圖之(a)之列R1)與像素 電路之行中之正中之3行(參照該圖之(a)之行C1)。 再者,使用該圖之(a)中之區域225 ,參照圖3(a)對畫層 160151.doc •19- 201245768 生成像素進行說明。又,參照圖3(b)對視差檢測像素進行 說明。又’參照圖4(b)對畫層生成像素及視差檢測像素之 剖面構成進行說明。 於圖2(b)中’表示有該圖之(a)中所示之區域21〇於X軸方 向及Υ軸方向上反覆之區域。攝像元件200中之像素配置係 該圖之(a)中所示之區域於X軸方向及γ軸方向上反覆之像 素配置。藉此,視差檢測像素230係如該圖之(b)之區域250 中之粗實線(視差檢測像素線234)所示般,相對於攝像元件 200之列方向及行方向於任意之像素週期中呈線狀(格子式 樣狀)配置。 [圖像生成像素及視差檢測像素之一例] 圖3係表示設於本技術之第1實施形態中之攝像元件2〇〇 之圖像生成像素及視差檢測像素之一例的模式圖。 於該圖之(a)中,表示圖2(a)之區域225中之9個圖像生成 像素。於該圖之(a)中,圖像生成像素(R像素、g像素、B 像素)由符號(R、G、B)及式樣(R像素係標註灰色之區域、 G像素係標註白色之區域、b像素係標註有點之區域)表 不。再者,對於G像素’包含R像素(R像素226)之列(線)中 之G像素係表示為Gr像素227 ’包含B像素(B像素229)之列 (線)中之G像素係表示為Gb像素228。 又,於該圖之(a)中’配置於各圖像生成像素之微透鏡係 由虛線之圓(微透鏡261)表示。於攝像元件200中,為了形 成2種微透鏡而設置有2個微透鏡層,微透鏡261係由靠近 彩色濾光片層之微透鏡層而形成。再者,為了於圖4(b)中 160151.doc •20· 201245768 對圖像生成像素之剖面圖進行說明,省略此處之詳細說 明。 如區域225(亦參照圖2(a))所示般,圖像生成像素係藉由 拜耳排列而配置。又,於各圖像生成像素,逐個地設有分 別覆蓋各個像素之微透鏡。 於圖3(b)中’表示有視差檢測像素(視差檢測像素23〇)。 於該圖之(b)中所示之視差檢測像素230中,藉由標註有1至 9之符號之正方形(稱作像素電路1至9)表示視差檢測像素 230中之9個像素電路。該像素電路i至9係藉由使綠色(G) 之光透過之彩色濾光片均勻地覆蓋所有像素電路。 又,於視差檢測像素23 0,設於各像素電路之微透鏡係 由虛線之圓(微透鏡261)表示。視差檢測像素230中之微透 鏡261係與圖像生成像素中之微透鏡(微透鏡261)相同者, 由罪近彩色濾、光片層之微透鏡層而形成。 進而,於視差檢測像素230,以將視差檢測像素230中之 9個微透鏡261全部覆蓋之方式(以將像素電路1至9全部覆 蓋之方式),設有1個較大之微透鏡。於該圖之(b)中,該較 大之微透鏡係由較粗之圓(視差檢測用微透鏡231)表示。 如該圖之(b)所示,於視差檢測像素230中,1個較大之 微透鏡以覆蓋9個像素電路之方式配置。又,於視差檢測 像素230中’藉由使綠色(G)之光透過之彩色濾光片均勻地 覆蓋9個像素電路。 [圖像生成像素及視差檢測像素之剖面構成例] 圖4係表示本技術之第1實施形態中之圖像生成像素及視 160151.doc 201245768 差檢測像素之剖面構叙-㈣模式圖。 於該圖之(a)中,為了對該圖之(b)中所示之剖面構成之 剖面位置進行說明’而表示有自攝像元件鳩之受光面之 背面側觀察所得之3心行之像素電路與該圖之⑻之剖面 位置(a-b線)。於該圖之⑻中,如該圖之⑷所示假定㈣ X9行之像素電路中之正中之3行中之像素電路為視差檢測 像素而進行說明。 於該圖之(b)中’表示沿著該圖之⑷中之a b線之剖面構 成。於該圖之(b)中,表示微透鏡261、R濾光片262、G濾 光片263、受光元件264、配線269、視差檢測像素23〇、視 差檢測用微透鏡231及G據光片232。又,於該圖之(¾)中, 表示有微透鏡層S 1及視差檢測用微透鏡層S2。 微透鏡261係用以將被攝體光聚光於受光元件之透鏡。 該微透鏡261係逐個地設置於各像素電路。又,微透鏡261 係设置於攝像元件中所設置之2個微透鏡層(微透鏡層及 視差檢測用微透鏡層S2)中之微透鏡層S1 (更靠近受光元件 264之層)。 受光元件264係藉由將所接收之光轉換(光電轉換)成電 氣信號,而生成與所接收之光之量相對應之強度之電氣信 號者。該受光元件264包含例如光電二極體(pd : Photo Diode)。受光元件264係逐個地設置於各像素電路中。 即,於包含9個像素電路之視差檢測像素230,設置有9個 受光元件。 R濾光片262、G濾光片263及G濾光片232係使特定波段 160151.doc •22- 201245768 之光透過之彩色濾光片。R濾光片262係使表示紅色(R)之 波段之光透過之彩色濾光片,使R像素之受光元件接收表 示紅色之波段之光。又’ G濾光片263及G濾光片232係使 表示綠色(G)之波段之光透過之彩色濾光片濾光片263 使G像素之受光元件接收表示綠色之波段之光,〇濾光片 232使視差檢測像素230之受光元件接收表示綠色之波段之 光。彩色濾光片係於圖像生成像素中,設置有與圖像生成 像素接收之波段(R、G或B)之光相對應之濾光片(R濾光片 262、G濾光片263或B濾光片)。又,於視差檢測像素中, 藉由G濾光片263 ’將視差檢測像素中之9個像素電路全部 覆蓋。 配線269係用以將各像素電路中之各電路連接之配線。 用以將§亥各電路連接之配線係如例如該圖之(b)所示之配線 2 6 9之般’ 3根配線相對於光輛呈層狀配置。又,配線2 6 9 為金屬,因此亦可作為遮蔽向鄰接之像素透入之被攝體光 之遮光層而發揮功能。又,配線269係以不阻礙入射至受 光元件之光之方式配置於各像素電路之端。 視差檢測用微透鏡23 1係為了檢測視差而將被攝體光聚 光之透鏡。該視差檢測用微透鏡23 1係於2個微透鏡層中之 距離受光元件更遠之層(視差檢測用微透鏡層S2)中形成。 即’於視差檢測像素230中,視差檢測用微透鏡231係以覆 蓋微透鏡261之方式配置於視差檢測像素230之微透鏡(微 透鏡261)上(Z軸方向之負侧)。再者,於視差檢測用微透鏡 層S2中之圖像生成像素之位置,未形成微透鏡,而成為不 160151.doc •23- 201245768 阻礙光通過之平坦之面。 繼而,參照圖5對入射至視差檢測像素之視差檢測用微 透鏡之被攝體光與像素電路之關係進行說明。 [向視差檢測像素入射之被攝體光之例] 圖5係模式性地表示本技術之第1實施形態中之視差檢測 像素接收之被攝體光的圖。 於該圖中’將視差檢測像素23 0之剖面構成示於該圖之 (b)中,將自該視差檢測像素230觀察所得之作為光圈形狀 之出射光瞳(出射光瞳E1)模式性地示於該圖之(a)中。再 者’出射光瞳本來為近似於圓形之形狀,但為了便於說 明’於該圖之(a)中,表示縮短γ軸方向所得之出射光曈(橢 圓形)。又’對於出射光瞳,表示自攝像元件2〇〇側觀察之 情形時之圖。 再者’該圖之(b)中所示之視差檢測像素230之剖面構成 係與圖4(b)中之視差檢測像素230之剖面構成相同。又,於 圖4(b)中,像素電路4(參照圖3(b))之受光元件係表示為受 光元件(4)291,像素電路5之受光元件係表示為受光元件 (5)292,像素電路6之受光元件係表示為受光元件(6)293 ^ 進而,於該圖之(b)中,受光元件(4)291接收之被攝體光 之一部分係由標註有較多之點之區域(區域R23)表示。 又,文光元件(5)292接收之被攝體光之一部分係由標註灰 色之區域(區域R22)表示。進而,受光元件(6)293接收之被 攝體光之一部分係由標註有較少之點之區域(區域R2丨)表 示0 160151.doc -24- 201245768 又,於該圖之(a)之出射光瞳El中,由該圖之(b)之區域 21所示之被攝體光(像素電路6接收之被攝體光)通過之區域 係由出射光瞳E1中之標註有較少之點之區域(區域R11)表 示。同樣地,由區域22所示之被攝體光(像素電路5接收之 被攝體光)通過之區域係由出射光瞳E1中之標註灰色之區 域(區域R12)表示,由區域23所示之被攝體光(像素電路4接 收之被攝體光)通過之區域係由出射光瞳E1中之標註有較 多之點之區域(區域R13)表示。進而,於出射光瞳E1中由 其他像素電路接收之被攝體光通過之區域係由區域14至19 表示。 此處’對受光元件(4)至(6)291至293分別接收之被攝體 光與出射光瞳E1令之區域Rii至R13之間之關係進行說 明。視差檢測用微透鏡23 1發揮以已通過出射光瞳E1中之 特定區域(與各個受光元件相對應之區域)之被攝體光由像 素電路1至9之各個受光元件接收之方式將被攝體光聚光之 作用。藉此’像素電路4之受光元件(受光元件(4)291)接收 已通過區域R13之被攝體光。又,像素電路5之受光元件 (受光元件(5)292)接收已通過區域R12之被攝體光,像素電 路ό之受光元件(受光元件(6)293)接收已通過區域R11之被 攝體光。再者’對於未圖示之像素電路1至3及像素電路7 至9亦相同。像素電路!之受光元件接收已通過區域19之被 攝體光’像素電路2之受光元件接收已通過區域18之被攝 體光’像素電路3之受光元件接收已通過區域17之被攝體 光。又’像素電路7之受光元件接收已通過區域16之被攝 160151.doc •25· 201245768 體光,像素電路8之受光元件接收已通過區域15之被攝體 光,像素電路9之受光元件接收已通過區域14之被攝體 光。 [利用視差檢測像素之視差檢測之原理之一例] 圖6係模式性地表示利用本技術之第1實施形態中之視差 檢測像素23 0之視差檢測之原理的圖。 於該圖之(a)及(c)中,模式性地表示通過出射光瞳(出射 光曈E1)之左側之被攝體光(相當於使用者之左眼接收之被 攝體光)之像面中之成像位置。又,於該圖之(b)及(d)中, 模式性地表示通過出射光曈(出射光瞳E1)之右側之被攝體 光(相當於使用者之右眼接收之被攝體光)之像面中之成像 位置。 於該圖之(a)及(b)中,已定焦之物體(聚焦物體)係由出射 光瞳E1之上方(於Z軸方向上相較於出射光瞳E1為負側)之 黑矩形(聚焦物體271)表示。又,位於較聚焦物體271更靠 近攝像裝置100之位置之物體(近位置物體)係由出射光曈 E1之上方且較聚焦物體271為下方之位置之標註有點之圓 形(近位置物體272)表示❶再者,為了便於說明,假定聚焦 物體271及近位置物體272位於通過出射光曈E1之中心之線 且與透鏡之光軸平行之線(該圖之(a)及(b)中之鏈線)上。 又’來自聚焦物體271及近位置物體272之光之光程係由 通過出射光瞳E1而延伸至像面為止之線(聚焦物體271為實 線(線L1或線L3)、近位置物體272為虛線(線L2或線L4))表 示。而且’聚焦物體271及近位置物體272之像面中之成像 160151.doc •26- 201245768 位置係由線L1至L4與像面交又之位置之黑矩形及標註有點 之圓形表示。再者’對於來自近位置物體272之光,假定 已對該近位置物體272聚焦之情形時之結合位置係藉由虛 線(線L2或線L4)與鏈線交叉之位置上之虛線之圓形而模式 性地表示。 又,於圖6之(c)及(d)中,模式性地表示自背面側(攝像 元件200之受光面之相反側)觀察該圖之(a)及(b)中所示之 像面時之像(圖像281及282)。於圖像281中,表示有黑矩形 及標註有點之圓形’又’表示有黑矩形與標註有點之圓形 之間之距離(-ΔΧ)。同樣地’於圖像282中,表示有黑矩 形、標註有點之圓形、及距離。 此處’使用該圖之(a)至(d)對通過出射光瞳ε 1之左側之 被攝體光之成像位置及通過右側之被攝體光之成像位置進 行說明。 首先,對表示已定焦之情形(聚焦)時之光程之來自聚焦 物體271之光之光程(線L1及L3)進行說明。於已對攝像之 物體聚焦之情形時’通過出射光瞳E1之被攝體光不論出射 光瞳E1中之被攝體光通過之位置為何,均向與上述物體之 位置相對應之像面之位置入射(聚光)^即,通過出射光曈 E1之左側之來自聚焦物體271之光之成像位置與通過出射 光瞳E1之右側之來自聚焦物體271之光之成像位置成為相 同之位置。 另一方面,於焦點相對於攝像之物體偏移之情形時,根 據出射光瞳E1中之被攝體光所通過之位置之不同,於像面 160151.doc •27· 201245768 中之入射位置有所不同。本來,由於在像面上接收於與像 面不同之面上聚光(該圖之(a)及(b)之像面之下方之虛線之 圓形為聚光位置)之光’故而於像面中,光入射之位置會 對應於焦點之偏移程度而偏移。如藉由該圖之(a)及(b)之 近位置物體272、線L2及線L4所示般,於較前側焦點面(聚 焦物體271所在之面)更靠透鏡側存在攝像物體之情形時, 後側焦點面(虛線之圓形所在之面)成為像面之後方(z軸方 向之正側)。即,自近位置物體272通過出射光瞳E1之左側 而入射至像面之光(線L2)會於像面中入射至較來自聚焦物 體271之光入射之位置向左偏移之位置(參照該圖之(a))。 又’自近位置物體272通過出射光瞳E1之右側而入射至像 面之光(線L4)會於像面中入射至較來自聚焦物體271之光 入射之位置向右偏移之位置(參照該圖之(b))。 如上所述,若對焦點偏移之物體進行攝像,則於通過出 射光瞳之左側之來自上述物體之光與通過右側之來自上述 物體之光之間’像面中之入射位置根據焦點之偏移程度而 發生偏移。由於該偏移,於根據圖像生成像素之信號所生 成之圖像中,若焦點發生偏移則產生模糊。另一方面,於 視差檢測像素230中,通過出射光瞳之左側之光係由3列x3 行(9個)之像素電路中之右邊之行(圖3(b)之像素電路3、 6、9)之像素電路之受光元件接收,又,通過出射光曈之 右側之光係由左邊之行(圖3(b)之像素電路1、4、6)之像素 電路之受光元件接收。 即,根據來自視差檢測像素230之右邊之行(第3行)之像 160151.doc -28 - 201245768 素電路之信號,可如該圖之(a)及(c)所示,生成左眼之像 之資訊。又,根據來自視差檢測像素23〇之左邊之行(第1 行)之像素電路之信號’可如該圖之(b)及(d)所示,生成右 眼之像之資訊。如上所述,若根據來自視差檢測像素230 之信號生成圖像,則可如圖像281及282所示般,根據物體 之距離生成像發生偏移之2塊圖像。 [橫向位置攝影時之視差檢測方向之例] 圖7係模式性地表示使用本技術之第丨實施形態中之攝像 裝置100進行橫向位置攝影之情形時之利用視差檢測像素 230之視差檢測之方向之一例的圖。 於該圖之(a)中,表示於該圖中假定之攝像裝置1〇〇之姿 勢。於該圖巾,假定如下情況:如該圖之⑷所示,使攝像 裝置100為橫向(左右為X轴方向,上下為γ軸方向),以圖 像之長邊成為水平方向且短邊成為垂直方向之方式進行攝 影(橫向位置攝影)。 。再者,於圖8中對使攝像裝置100繞著逆時針方向旋轉 9〇使攝像裝置100為縱向而進行攝影(縱向位置攝影)之 情形進行說明。 於該圖之(b)中’表示進行橫向位置攝影之情形時之攝 像元件200之姿勢與表示於該姿勢下視差檢測所使用之視 差檢測像素23〇之線(視差檢測線(列方向)235)。再者於 k圖之(b)中’直接表示圖2(b)中所示之區域㈣ 像元件200中之像素之配置而表示。 … 於該圖之(b)中 表示有長邊方向(X軸方向)為左右(水 160151.doc -29- 201245768 平),短邊方向(γ軸方向)為上下之攝像元件2〇〇。又於 攝像元件200中’酉己置有於列及行方向上呈線狀配置之視 差檢測像素230中之橫向位置攝影時之視差檢測所使用之 視差檢測像素230的線係由粗實線(視差檢測像素線(列方 向)235)表示。 如該圖之(b)所*,於橫向位置攝影之情形時,使用於 攝像元件2GG之列方向上呈線狀配置之視差檢測像素23〇檢 測視差。藉此,可檢測水平方向(左右)上之視差。 於忒圖之(c)中,表示進行橫向位置攝影之情形時之視差 檢測像素230之姿勢。x ’於視差檢測像素23〇中,藉由標 註有較多之點之矩形(像素電路丨、4、7)表示生成與右眼相 關之信號之像素電路。同樣地,#由標註有較少之點之矩 形(像素電路3、6、9)表示生成與左眼相關之資訊之像素電 路。再者,於該圖之(c)_,為了便於說明,省略圖3(b)中 所示之虛線之圓(微透鏡261)而表示。 如圖7(c)所示,於進行橫向位置攝影之情形時,使用配 置於攝像元件200之列方向上之視差檢測像素23〇檢測視 差。 [縱向位置攝影時之視差檢測方向之例] 圖8係模式性地表示使用本技術之第1實施形態中之攝像 裝置100進行縱向位置攝影之情形時之利用視差檢測像素 23 0之視差檢測之方向之一例的圖。 於該圖之(a)中,表示於該圖中假定之攝像裝置1〇〇之姿 勢。該圖之(a)中之攝像裝置1〇〇係使圖7(a)中之攝像裝置 160l51.doc 201245768 1 〇〇繞著逆時針方向旋轉9〇〇所溫夕-欠轨, 疋得所仵之姿勢。如上所述,於圖 8中,假定如下情沉.Λ ' .如忒圖之(a)所示,使攝像裝置1〇〇為 縱向(左右為Y轴方而,μ ν Α ' η上下為x軸方向)而進行攝影(縱向 位置攝影)。 於》亥圖之(b)中,表示進行縱向位置攝影之情形時之攝 像元件200之姿勢與表示於該姿勢下所使用之視差檢測像 素23 0之線(視差檢測線(行方向)23 6)。 於該圖之(b)中,表示長邊方向(X轴方向)為上下’短邊 方向(X軸方向)為左右(水平)之攝像元件200。該圖之(b)中 之攝像元件200係使圖7(b)中之攝像元件2〇〇繞著逆時針方 向旋轉90。所得者。又,於圖8(b)之攝像元件2〇〇中,配置 有於列及行方向上呈線狀配置之視差檢測像素23 〇中之縱 向位置攝影時之視差檢測所使用之視差檢測像素2 3 〇的線 係由粗實線(視差檢測像素線(行方向)236)表示。 如該圖之(b)所示’於縱向位置攝影之情形時,使用於 攝像元件200之行方向上呈線狀配置之視差檢測像素23〇檢 測視差。藉此,即便於使攝像裝置i 00為縱向(圖像之長邊 為上下’短邊為左右)而使用之情形時,亦可檢測水平方 向(左右)上之視差。 於該圖之(c)中,表示進行縱向位置攝影之情形時之視差 檢測像素230之姿勢。該圖之(c)中之視差檢測像素230係使 圖7(c)中之視差檢測像素230繞著逆時針方向旋轉90。所得 者。又,於圖8(c)之視差檢測像素23 0中,藉由標註有較多 之點之矩形(像素電路1至3)表示生成與右眼相關之信號之 160I51.doc •31 · 201245768 像素電路。同樣地,藉由標註有較少之點之矩形(像素電 路7至9)表示生成與左眼相關之資訊之像素電路。 如上所述,於進行縱向位置攝影之情形時,使用於攝像 το件200之打方向上呈線狀配置之視差檢測像素23〇檢測視 差。藉此,可與橫向位置攝影之情形同樣地,生成人直立 之情形時之與左眼及右眼相對應之資訊(視差為水平方向 之資訊)。 [3D圖像之生成例] 圖9係表示本技術之第1實施形態之攝像裝置1〇〇中之 圖像之生成例的模式圖。 於該圖中,表示根據對被攝體進行攝像之攝像元件2〇〇 生成之圖像資料,2D圖像生成部3 1 〇、視差檢測部32〇及 3D圖像生成部330各自生成之圖像。又,於該圖中,使用 該等圖像’依序對根據攝像元件2〇〇所生成之圖像資料直 至生成立體圖像(左眼圖像及右眼圖像)為止之流程。再 者’於該圖中,假定如下情況:如圖7所示,藉由橫向位 置攝影進行攝影。 首先,參照該圖之(a)及(b)對利用2D圖像生成部3 10之 2D圖像(平面圖像)之生成進行說明。 於該圖之(a)中,表示有根據攝像元件2〇〇中之圖像生成 像素所生成之4s號藉由2D圖像生成部310而生成之平面圖 像且進行視差檢測像素之信號之内插前之平面圖像(平面 圖像311)。於平面圖像311中’作為所攝像之物體,表示 有2個人物(人物351及人物35 2)。於該圖中,假定對人物 160151.doc •32- 201245768 352進行聚焦之狀態下進行攝像。又,於該圖中,假定人 物351相較人物352位於靠近透鏡之位置。即,假定相對於 人物3 5 1產生焦點偏移。4重地包圍人物3 5 1之虛線係模式 性地表示由焦點偏移引起之像之模糊, 又’於平面圖像311中’於配置有視差檢測像素之位置 上無圖像生成用之信號(無像素值)係由表示於平面圖像311 中無資料(像素值)之複數個灰色之線(像素值缺漏線353)表 示。 如上所述,根據圖像生成像素所生成之信號,生成視差 檢測像素之位置之像素值缺漏之圖像(平面圖像31 。因 此’ 2D圖像生成部3 1 0内插視差檢測像素之位置之像素 值,生成將像素值之缺漏内插之平面圖像。 於圖9(b)中’表示2D圖像生成部3 10對該圖之(a)中所示 之平面圖像311進行内插處理後之圖像(平面圖像312)。藉 由2D圖像生成部3 10對平面圖像3 11進行内插處理,内插像 素值缺漏(該圖之(a)之像素值缺漏線353)時之像素值。進 而,進行其他内插處理或解拼處理,生成與藉由未包含視 差檢測像素而僅包含圖像生成像素之攝像元件(普通之攝 像元件)進行攝像所得之圖像相同之平面圖像(平面圖像 312)。繼而,將該生成之平面圖像312供給至3D圖像生成 部 330。 繼而’參照該圖之(c)及(d)對利用視差檢測部320之視差 資訊圖像之生成進行說明。 於該圖之(c)中’表示有根據攝像元件200中之視差檢測 160151.doc -33- 201245768 像素所生成之信號藉由視差檢測部320而生成,且成為視 差資訊圖像之來源之2個圖像(左眼資訊圖像3 21及右眼資 訊圖像322)。 左眼資訊圖像3 21係根據來自視差檢測像素中之9個像素 電路中之已接收相當於使用者之左眼接收之光之被攝體光 之像素電路的信號而生成之圖像。又,右眼資訊圖像322 係根據來自視差檢測像素中之9個像素電路中之已接收相 當於使用者之右眼接收之光之被攝體光之像素電路的信號 而生成之圖像。 又,於左眼資訊圖像321中,表示與該圖之(a)中所示之 人物351相對應之人物361及與該圖之(a)之人物352相對應 之人物362。同樣地,於右眼資訊圖像322中,表示與該圖 之(a)之人物351相對應之人物363及與該圖之(a)之人物352 相對應之人物364。 此處,對利用視差檢測部320之左眼資訊圖像321及右眼 資訊圖像322之生成進行說明。 視差檢測部320根據自姿勢檢測部! 4〇供給之姿勢資訊, 決疋生成成為左眼資訊圖像321之信號之像素電路及生成 成為右眼資訊圖像322之信號之像素電路。由於在該圖中 藉由橫向位置攝影而攝影圖像,故而視差檢測部32〇係如 圖7中所不般,根據右邊之行之像素電路(圖7(b)之像素電 路3、6、9)之信號生成左眼資訊圖像32丨。又,根據左邊 之行之像素電路(圖7(b)之像素電路丨、4、7)之信號生成右 眼資訊圖像322 »繼而,視差檢測部32〇根據該等生成之圓 160151.doc •34· 201245768 像(左眼資訊圖像321、右眼資訊圖像322),生成視差資訊 圖像。 於圖9(d)中,模式性地表示根據左眼資訊圖像321及右 眼資訊圖像322所生成之視差資訊圖像(視差資訊圖像 323)。 於視差資訊圖像323中,表示包含根據左眼資訊圖像321 中之人物361與右眼資訊圖像322中之人物363而檢測之視 差之像(人物371)。同樣地,於視差資訊圖像323中,表示 包含根據左眼資訊圖像321中之人物362與右眼資訊圖像 322中之人物364而檢測之視差之像(人物372)。 此處,著眼於視差資訊圖像323中所示之2個像(人物371 及人物372)對視差資訊圖像323進行說明。 人物371係以左眼資訊圖像321中之人物361與右眼資訊 圖像322中之人物363重疊之方式(2個人物之像略微向左右 偏移而重疊之方式)圖示於視差資訊圖像323中。自人物 371朝上下延伸2根虛線之間隔(距離373)表示略微向左右偏 移而重疊之2個像之間隔。於該圖中,對於人物371所示之 物體而焦點發生偏移(參照該圖之(a)及(b)之人物351)。 即’如圖6所示般產生視差,於左眼資訊圖像32丨中之人物 3 61與右眼資訊圖像3 2 2中之人物3 6 3之間,發生與焦點之 偏移量相對應之位置之偏移。圖9(d)之距離373係模式性地 表示該位置之偏移(視差)。 另一方面’人物372係以左眼資訊圖像321中之人物362 與右眼資訊圖像322中之人物3 64完全一致之方式(如1個人 160151.doc -35- 201245768 物之像般)圖示於視差資訊圖像323中。於該圖中,由於對 人物372(人物362及人物364)所示之物體聚焦(參照該圖之 (a)及(b)之人物352),故而不存在對於該人物之像之視差 (視差為「0」)。即’左眼資訊圖像321中之人物362之位置 與右眼資訊圖像322中之人物364之位置一致。即,於該圖 之(d)中’表示於視差資訊圖像323中之人物372之像中不存 在與視差相關之資訊。 該圖之(d)中所示之視差資訊圖像323係於生成後,供給 至3D圖像生成部330。 繼而’參照該圖之(e)對利用3D圖像生成部330之立體圖 像(左眼圖像及右眼圖像)之生成進行說明。 於該圖之(e)中’模式性地表示於3D圖像生成部330中, 根據平面圖像3 12及視差資訊圖像323而生成之左眼(L)圖 像(左眼圖像331)及右眼(R)圖像(右眼圖像332)。再者,對 於根據平面圖像與視差資訊圖像生成立體圖像之方法,考 慮各種方法,此處,作為一例,對根據視差資訊圖像挪動 平面圖像中之各物體之位置而生成左眼圖像及右眼圖像之 例進行說明。 左眼圖像33 1係用以相對於注目進行攝像所得之圖像之 使用者之左眼而表示之圖像。於左眼圖像33 1中,於與平 面圖像312之人物352之位置及視差資訊圖像323之人物372 之位置相同之位置表示有人物382。又,於左眼圖像33 1 中,於與視差資訊圖像323之人物371之右側之位置(左眼 資訊圖像321之人物361之位置)相同之位置,表示有人物 I60151.doc •36· 201245768 381。該人物381係挪動平面圖像312之人物351之位置後所 得之像。再者,於該圖之(e)中,為了模式性地表示人物 381之位置,而表示有自人物381之中心朝上下延伸之虛線 (線 L11)。 右眼圖像332係用以相對於注目進行攝像所得之圖像之 使用者之右眼而表示之圖像。於右眼圖像332中,於與平 面圖像312之人物352之位置及視差資訊圖像323之人物372 之位置相同之位置表示有人物384。又,於右眼圖像332 中,於與視差資訊圖像3 2 3之人物3 71之左側之位置(右眼 資訊圖像322之人物363之位置)相同之位置,表示有人物 383。該人物383係挪動平面圖像3 12之人物351之位置後所 得之像。再者,於該圖之(e)中,為了模式性地表示人物 383之位置,而表示有自人物383之中心朝上下延伸之虛線 (線L12) ’進而,表示有表示線L11與線L12之間之距離之 箭頭(距離373)。即’於自左眼圖像331之人物381向左偏移 距離373左右之位置表示有人物3 83。 3D圖像生成部330根據平面圖像312及視差資訊圖像323 生成包含該圖之(e)中所示之左眼圖像331及右眼圖像332之 立體圖像(3D圖像)。即’ 3D圖像生成部3 3 0根據視差資訊 圖像323所示之視差挪動平面圖像312中之各物體之位置, 生成左眼圖像331及右眼圖像332。由於視差資訊圖像323 中之人物372無視差資訊,故而3D圖像生成部330使平面圖 像3 12之人物352之位置為原先之狀態(人物382及人物 384),而生成左眼圖像331及右眼圖像332。又,3D圖像生 160l51.doc -37· 201245768 成部330根據視差資訊圖像323中之人物371所示之視差挪 動平面圖像312之人物351之位置(人物381及人物3 83),而 生成左眼圖像331及右眼圖像332。3D圖像生成部330將所 生成之立體圖像(左眼圖像331及右眼圖像332)作為立體圖 像内容供給至顯示部15 1及記憶部152。 如此般,藉由信號處理部300,根據平面圖像及視差資 訊圖像,生成立體圖像。 [攝像裝置之動作例] 繼而,參照圖式對本技術之第1實施形態中之攝像裝置 100之動作進行說明。 圖1 〇係表示藉由本技術之第1實施形態中之攝像裝置1 〇〇 對立體圖像進行攝像時之攝像處理程序例的流程圖。 首先’藉由控制部130判斷用以對立體圖像進行攝像之 攝像動作之開始指示是否由使用者形成(步驟S9〇 1)。繼 而’於判斷用以對圖像進行攝像之攝像動作之開始指示未 由使用者形成之情形(步驟S901)時,結束攝像處理程序。 另一方面,於判斷用以對立體圖像進行攝像之攝像動作 之開始指示由使用者形成之情形(步驟S9〇1)時,為了決定 立體圖像之構圖,而將實時取景圖像顯示於顯示部丨5丨(步 驟S902)。繼而,藉由控制部13〇判斷快門按鈕是否由決定 立體圖像之構圖之使用者按下一半(步驟S9〇3)。繼而,於 判斷快門按鈕未被按下一半之情形(步驟S9〇3)時,進入至 步驟S908。 另一方面,於判斷快門按鈕被按下一半之情形(步驟 I60151.doc -38- 201245768 S903) f #使聚焦透鏡ιΐ3驅動而對準焦點之對象物 焦對象物)進行對準焦點之聚焦處理(步驟S904)。繼而 由控制部130判斷快門按鈕是否由使用者θ ^ > 疋否由使用者兀全按下(步驟 )。繼而,力判斷快門按紐未被完全按下之情形( S905)時,返回至步驟S9〇2。 另方面,於判斷快門按鈕被完全按下之情形(步驟 5905) 時’藉由攝像元件2〇〇對被攝體進行攝像(步驟 5906) 繼而,藉由信號處理部3〇〇進行根據上述攝像所得 之圖像資料生成Α體圖像(3D圖像)之立體圖像生成處理 (步驟S920)。再者,參照圖u對立體圖像生成處理(步驟 S920)進行說明。 繼而,藉由記憶部152記憶所生成之立體圖像(步驟 S907)。繼而,藉由控制部13〇判斷用以對立體圖像進行攝 像之攝像動作之結束指示是否由使用者形成(步驟S908)。 繼而,於判斷用以對立體圖像進行攝像之攝像動作之結束 指示未由使用者形成之情形(步驟S908)時,返回至步驟 S902。 另一方面’於判斷用以對立體圖像進行攝像之攝像動作 之結束指示由使用者形成之情形(步驟S908)時,結束攝像 處理程序。 圖11係表示本技術之第1實施形態之攝像處理程序中之 立體圖像生成處理(步驟S920)之處理程序例的流程圖。
首先,根據自攝像元件200供給之圖像資料中之圖像生 成像素之像素值,藉由2D圖像生成部310生成平面圖像(2D 16015l.doc •39· 201245768 圖像)(步驟S921卜繼而,藉由2D圖像生成部31〇内插所生 成之平面圖像中之視差檢測像素之位置之像素值(步驟 S922)。 繼而,藉由視差檢測部320自姿勢檢測部14〇取得與攝像 元件200對被攝體進行攝像時之姿勢相關之資訊(姿勢資 讯)(步驟S923)。繼而,根據姿勢資訊檢測左右方向(水平 方向),自視差檢測像素中之9個像素電路中,藉由視差檢 測部320而決定生成左眼資料之像素電路與生成右眼資料 之像素電路(步驟S924)。 繼而,根據自攝像元件200供給之圖像資料中之像素值 中生成左眼資料之像素電路之像素值,藉由視差檢測部 320生成左眼資訊圖像(步驟S925)。又,根據自攝像元件 200供給之圖像資料中之像素值中生成右眼資料之像素電 路之像素值,藉由視差檢測部32〇生成右眼資訊圖像(步驟 S926)。繼而’根據所生成之左眼資訊圖像及右眼資訊圖 像’藉由視差檢測部32〇生成視差資訊圖像(步驟S927)。 再者,步驟S925、S926及S927係申請專利範圍記載之檢測 視差之程序之一例《又,步驟S921及步驟S922係申請專利 範圍記載之生成平面圖像之程序之一例。 繼而’根據平面圖像及視差資訊圖像,藉由3D圖像生成 部330生成左眼圖像及右眼圖像(步驟S928) »繼而,於步 驟S928之後,結束立體圖像生成處理程序。再者,步驟 S92 8係申請專利範圍記載之立體視圖像生成程序之一例。 如上所述’根據本技術之第1實施形態,根據視差檢測 160151.doc -40- 201245768 像素進行檢測所得之視差使圖像生成像素所生成之圖像中 之各物體之位置移動,藉此可生成解像度較高之立體圖 像。尤其’根據本技術之第1實施形態,可於使用視差檢 測像素生成立體圖像之攝像裝置中,抑制有效像素數之減 少。例如’於攝像元件中之所有像素均為由3列χ3行之像 素電路構成之視差檢測像素之攝像元件中,有效像素數成 為九分之一。與此相對,於本技術之第1實施形態中之攝 像元件200中’由於隔開特定間隔沿列方向及行方向配置 於線上’故而使線間之間隔越大,越是能夠抑制有效像素 數之減少。又’由於利用丨個像素電路構成1個像素之圖像 生成像素配置於攝像元件200,故而亦可對平面圖像(2D圖 像)進行攝像’可結合使用者之目的,選擇立體圖像與平 面圖像。 <2.第2實施形態> 於本技術之第1實施形態中,對根據構成視差檢測像素 之9個像素電路生成之像素值生成立體圖像之例進行了說 明。再者,由於視差檢測像素中之9個像素電路生成之像 素值包含與焦點之偏移相關之資訊,故而亦可將該等像素 值用於利用相位差檢測方式之聚焦判定。此處,所謂相位 差檢測,係對已通過攝像透鏡之光進行光瞳分割而形成一 對像,計測(檢測相位差)上述所形成之像之間隔(像之間之 偏移量),藉此檢測聚焦程度之焦點檢測之方法。 因此’於本技術之第2實施形態中,除立體圖像之生成 以外’亦參照圖12至圖16對使用視差檢測像素進行利用相 160151.doc •41 · 201245768 位差檢測之聚焦判定之攝像裝置之例進行說明。 [攝像裝置之功能構成例] 圖12係表示本技術之第2實施形態之攝像裝置400之功能 構成之一例的方塊圖。 轉1豕哀罝400除包含圖1中所示之攝像裝i 100之各構成以外,亦包含聚焦判定部彻。由於圖12卜 聚焦判定部410以外之各構成係與圖1中所示之各構成才 同,故而此處著眼於聚焦判定部410而進行說明。 聚焦判定部4㈣根據來自視差檢測像素之信號,藉由 相位差檢測判U、點是Η焦者。該㈣判定料0根據 自攝像元件綱供給之攝像資料t之視差檢測像素之9個像 素電路之像素值,判^是否對進行聚焦之區域(聚焦區域) 中之物體(聚焦對象物)進行聚焦。聚焦判定部410係於判定 聚焦之情形時,將表示聚焦之資訊作為聚焦収結果資 訊,供給至驅動部17〇。又’聚焦判定部41G係於判定對於 聚焦對象物而焦點發生偏移之情形時,算出焦點之偏移量 (―散焦量),將表示上述已算出之散焦量之資訊作為聚焦判 定結果資訊,供給至驅動部170。 再者,驅動部17〇根據自聚焦判定部41〇輸出之聚隹判定 結果資訊,算出聚焦透鏡113之驅動量,根據上述已算出 之驅動量移動聚焦透鏡113 ^驅動部17〇係於定舞之情形 時,維持聚焦透鏡U3之目前之位置。又,驅動部17^於 焦點發生偏移之情形時,根據表示散焦量之聚焦判定結果 資訊及聚焦透鏡113之位置資訊算出驅動量(移動距離),根 160151.doc • 42· 201245768 據上述驅動量移動聚焦透鏡113。 [使用視差檢測像素之自動對焦之概念例] 圖13係模式性地表示於本技術之第2實施形態中使用視 差檢測像素230中之9個像素電路之像素值之自動對焦之概 念的圖。 再者,於該圖中,假定如下情況:於利用橫向位置攝影 進行攝像時之水平方向(該圖之左右方向)上生成一對像而 檢測焦點。 於該圖之(a)中,為了聚焦判定而表示有攝像元件2〇〇進 行攝像所得之圖像資料之平面圖像(攝像平面圖像44〇)。於 該攝像平面圖像440中,作為攝像對象物,表示有汽車(汽 車441)、人物(人物443)及樹木(樹木444)。又,於攝像平 面圖像440中,表示有表示聚焦區域之鏈線之矩形(聚焦區 域442)。再者,為了模式性地表示焦點之偏移,而藉由2 重虛線包圍人物443 ’藉由4重虛線包圍汽車441 » 再者’於該圖中,包圍汽車441、人物443及樹木444之 虛線之數量表示焦點之偏移程度,表示數量越多則焦點偏 移越大。即’於該圖中,假定於對攝像平面圖像44〇進行 攝像時對樹木444聚焦,而人物443及汽車441之焦點發生 偏移(汽車441偏移更大)。 於該圖之(b)中,對於在聚焦判定部41〇中所生成之一對 像’表示有作為與該圖之(a)中所示之攝像平面圖像440相 對應之一對圖像而模式性地表示之2個圖像(左眼資訊圖像 450及右眼資訊圖像46〇)。由於視差檢測像素23〇係於攝像 160I51.doc • 43 - 201245768 元件200中沿列方向及行方向呈線狀配置(參照圖2),故而 貫際上’未生成如左眼資訊圖像45〇及右眼資訊圖像46〇所 不般之像。然而,於圖9中’為了便於說明,於進行攝像 所得之圖像(攝像平面圖像440)整個面中模式性地圖示一對 像而進行說明。 左眼資訊圖像450表示根據視差檢測像素23〇中之9個像 素電路中之與左眼相對應之像素之像素值而生成之圖像。 於左眼資訊圖像450中,表示有與圖13(a)之汽車441相對應 之汽車451、與該圖之(a)之人物443相對應之人物453及與 該圖之(a)之樹木444相對應之樹木454。 又,右眼資訊圖像460表示根據視差檢測像素23〇中之9 個像素電路中之與右眼相對應之像素之像素值而生成之圖 像。於右眼資訊圖像460中,表示有與圖13(a)之汽車441相 對應之汽車461、與該圖之(a)之人物443相對應之人物463 及與該圖之(a)之樹木444相對應之樹木464。 於該圖之(c)中,表示有模式性地表示利用聚焦判定部 410之一對像之間隔(像之間之偏移量)之計測的圖像(比較 圖像470)。於該比較圖像47〇中,圖示將該圖之(b)中所示 之左眼資訊圖像450及右眼資訊圖像46〇重疊般之像,表示 有〉飞車471、人物473及樹木474。汽車471係由較濃之汽車 位於較淡之汽車之左邊般之像表示。又,人物473亦由較 濃之人物位於較淡之人物之左邊般之像表示。另一方面, 樹木474係由較濃之樹木與較淡之樹木一致般之像表示。 如比較圖像470所示般,利用聚焦判定部41〇,對一對像 I60151.doc -44· 201245768 (於該圖中為左眼資訊圖像450及右眼資訊圖像460)進行比 較。 繼而’聚焦判定部410根據聚焦對象物(人物473)中之— 對像之偏移量(邊緣間之間隔)算出焦點之偏移量(散焦、 量)。根據該散焦量使聚焦透鏡113驅動,藉此對聚焦封象 物使焦點一致》 於該圖之(d)中’表示有根據該圖之(c)之比較圖像47〇使 聚焦透鏡113驅動後之攝像圖像(透鏡驅動後攝像平面圖像 490)與表示根據該攝像而進行之聚焦判定(像之比較)之圖 像(透鏡驅動後比較圖像480)。 於透鏡驅動後比較圖像480中’表示有模式性地表示根 據比較圖像470驅動透鏡後之一對像之間隔之計測的圖 像。於該比較圖像470中,表示有以較濃之樹木位於較淡 之樹木之右邊之方式表示之樹木484、以較濃之人物與較 淡之人物一致之方式表示之人物483及以較濃之汽車位於 較淡之汽車之左邊之方式表示之汽車481。 於透鏡驅動後攝像平面圖像490中,表示有標註有1重虛 線之汽車(汽車491)、無虛線之人物(人物493)、標註有斗重 虛線之樹木(樹木494)及聚焦區域492。虛線係如該圖之(a) 中已說明般,模式性地表示焦點之偏移程度。即,於透鏡 驅動後攝像平面圖像490中,表示對作為聚焦對象物之人 物493聚焦。 如上所述,於攝像裝置400中,以於聚焦對象物(人物) 中一對像一致之方式使聚焦透鏡113驅動,藉此進行自動 160151.doc -45· 201245768 對焦。 再者,於圖13中’對使用視差檢測像素230中之9個像素 電路之像素值之自動對焦之概念進行了說明。繼而,於圖 14中,著眼於由聚焦判定部4丨〇進行聚焦判定時之資料之 比較而進行說明》 [利用聚焦判定部之聚焦判定之一例] 圖14係模式性地表示本技術之第2實施形態中之聚焦判 疋部410之利用相位差檢測之聚焦判定的圖。 再者,於該圖中,對圖丨3所示之情形時之利用聚焦判定 «Ρ 410之聚焦判定進行說明。再者,於該圖中為了便於 說明’假定形成一對像時所使用之視差檢測像素23〇為1條 線而進行說明。 於該圖之(a)中,於如圖^⑶)般,於左右(水平方向)形成 一對像之情形時,生成與一對中之一個(右眼)及另一個(左 眼)之像相關之信號之像素電路分別示於視差檢測像素230 中。於該視差檢測像素230中,生成與一個像(右眼)相關之 “號之像素電路係由標註有較多之點之矩形(像素電路1、 4、7)表示,生成與另一個像(左眼)相關之信號之像素電路 係由標註有較少之點之矩形(像素電路3、6、9)表示。 於圖14(b)中,表示有為了算出對於所設定之聚焦對象 物之散焦量,而於聚焦判定部410中使用像素值之(根據像 素值形成一對像之)視差檢測像素23 〇之位置(聚焦判定線 421)。藉由如該圖之(a)般使用該聚焦判定線421中之視差 檢測像素230之各像素電路之像素值,而形成一對像。 160151.doc •46- 201245768 此處,簡單地對利用聚焦判定部4U)之檢測相位差之方 向(左右或上下)之決定進行說明。 聚焦判疋。Μ10根據自攝像元件2〇〇供給之圖像資料之與 視差檢測像素230相關之像素值,決定檢測—對像之偏移 之方向。根據聚焦對象物之形狀或式樣,有當於左右方向 (水平方向)上形成-對像時可高精度地檢測像之偏移之情 形或當於上下方向(重力方向)上形成-對像時可高精度地 檢測像之偏移之情形。因此,聚焦判以M1G根據來自於 可高精度地檢測像之偏移之方向上呈線狀配置之視差檢測 像素230之像素值形成一對像。 由於假定於該圖中,可高精度地檢測偏移量之方向為左 右方向(水平方向),故而根據來自列方向之視差檢測像素 線中攝像有聚焦對象物之線中之視差檢測像素23G之像素 值形成一對像。再者’若可檢測聚焦對象物(人物422)之邊 緣之偏移料算出散焦量,因此根據位於聚㈣域附近之 視差檢測像素(聚焦駿線421)之像素值形成一對像。 ;圖之(C)中’表示有模式性地表示聚焦判定部4 1 0中 出之圖表°於該圖之⑷中’如圖13般,假定 相較聚焦面而聚焦對象物更位於透鏡側(後焦點)而進行說 明。 圖4(c)中所示之圖表中,表示有如下之圖表:將橫軸 作為攝像;t件2GG中之視差檢測像素23G之像素位置,將縱 軸:為表示輸出信號之強度之輸出灰階,藉由像素值之分 佈身料表示聚焦判定部410生成之一對像。於該圖表中, 160151.doc -47- 201245768 表不有根據該圖之(a)所示之像素電路【、4、7(與右眼相對 應)之像素值而生成之像素值之分佈資料(右眼信號分佈資 料431)。又,於該圖表中,表示有根據該圖之“)所示之像 素電路3、6、9(與左眼相對應)之像素值而生成之像素值之 分佈資料(左眼信號分佈資料432)。 聚焦判定部410根據聚焦判定線42丨中之視差檢測像素 230之像素值生成右眼信號分佈資料431及左眼信號分佈資 料432。繼而,聚焦判定部41〇根據右眼信號分佈資料431 中之峰值(邊緣)之位置與左眼信號分佈資料432中之峰值 (邊緣)之位置之間之距離(距離A1)算出散焦量。繼而,聚 焦判定部410將已算出之散焦量作為聚焦判定結果資訊供 給至驅動部170 ’使聚焦透鏡113驅動與散焦量相對應之量 左右。 於該圖之(d)中,表示有根據該圖之⑷所示之分佈資料 (一對像)使聚焦透鏡113驅動,對聚焦對象物聚焦之情形時 之分佈資料(右眼信號分佈資料433及左眼信號分佈資料 434)。若如該圖之(d)之圖表所示般,對聚焦對象物聚焦, 則右眼信號分佈資料4 3 3及左眼信號分佈資料4 3 4之邊緣成 為相同之位置。 如此般,於攝像裝置400中,以如該圖之(d)所示般生成 之一對像(分佈資料)之邊緣之位置一致之方式驅動聚焦透 鏡in,藉此可使用視差檢測像素23〇之像素值進行自動 對焦。即,於攝像裝置400中,可實現相位差檢測方式之 焦點檢測方法,藉此,可進行高速且高精度之自動對焦。 160151.doc -48- 201245768 再者,於該圖中,為了便於說明,假定聚焦判定線為1 條線而進行了說明,但並不限定於此,亦可使用複數個線 而提高精度。 [攝像裝置之動作例] 繼而,參照圖式對本技術之第2實施形態中之攝像裝置 400之動作進行說明。 圖15係表示利用本技術之第2實施形態中之攝像裝置4〇〇 對立體圖像進行攝像時之攝像處理程序例的流程圖。再 者’該圖中所示之攝像處理程序例之流程圖係圖1〇中所示 之本技術之第1實施形態之攝像處理程序例之流程圖之變 形例。僅圖10中所示之聚焦處理(步驟S904)為聚焦處理(步 驟S940)之方面有所不同。因此,對聚焦處理(步驟S94〇)以 外之處理標註相同之符號並省略說明,參照圖16對聚焦處 理(步驟S940)進行說明。 圖16係表示本技術之第2實施形態之攝像處理程序中之 聚焦處理(步驟S940)之處理程序例的流程圖。 首先,藉由攝像元件200對被攝體進行攝像,攝像用於 聚焦判定之圖像(步驟S941)e繼而,根據聚焦對象物,藉 由聚焦判定部41G決定生成—對像之視差檢測像素之線之 方向(列方向或行方向)(步驟S942)。㈣,根據聚焦對象 物之位置(聚焦區域之位置),決定對—對像進行比較之視 差檢測像素之位置(例如圖14之聚焦判定線421)(步驟 S943) 〇 繼而’根據所衫之比較-對像之位置之視差檢測像素 160151.doc -49- 201245768 之像素電路之像素值生成一對像(步驟S944)。繼而,檢測 所生成之對像中之邊緣間之間隔,根據上述間隔算出散 焦量(步驟S945)。繼而,根據上述所算出之散焦量,藉由 驅動°卩170算出聚焦透鏡113之驅動量(步驟S946)。繼而, 根據上述所算出之驅動量驅動聚焦透鏡113(步驟S947), 結束聚焦處理程序。 如此般,根據本技術之第2實施形態,可根據構成視差 檢測像素之9個像素電路之像素值,進行利用相位差檢測 之聚焦判定。即,根據本技術之第2實施形態,可實現生 成尚像素數之3D圖像,並且進行利用相位差檢測之高速且 高精度之自動對焦之攝像裝置。 <3.變形例> 於本技術之第1及第2實施形態中,對視差檢測像素230 沿列方向及行方向呈線狀配置之攝像元件2〇〇之例進行了 說明。然而’視差檢測像素230之配置並不限定於此,以 可取得被攝體之視差之方式配置即可。因此,參照圖丨7及 圖18以第1及第2變形例之形式對與第1及第2實施形態不同 之視差檢測像素之配置之一例進行說明。 又,於本技術之第1及第2實施形態中,如圖4(b)所示, 對微透鏡層有2層,將光聚光於各像素電路之微透鏡形成 於更靠近彩色濾光片(更靠近受光元件)之微透鏡層中之例 進行了說明。然而,本技術並不限定於此,對於微透鏡之 配置方式考慮多種例子。例如,考慮將光聚光於各像素電 路之微透鏡形成於與視差檢測用微透鏡相同之層之情形。 160151.doc •50· 201245768 又’藉由使視差檢測用微透鏡與視差檢測像素之9個受光 元件之間之距離可變,可於攝像透鏡為交換式之攝像裝置 (例如單鏡頭相機)中與各種F值之攝像透鏡相對應。因 此’參照圖19以第3至第5變形例之形式對與第1及第2實施 形態不同之微透鏡之配置之一例進行說明。 又,於本技術之第1及第2實施形態中,對視差檢測像素 係包含G濾光片之9個像素電路之例進行了說明,但並不限 定於此。參照圖20以第6至第9變形例之形式對與第1及第2 實施形態不同之視差檢測像素進行說明。 [攝像元件中之像素之配置之變形例] 圖17係作為本技術之第丨及第2實施形態之第1變形例, 模式性地表示視差檢測像素僅於列方向上呈線狀配置之攝 像元件之一例的圖。 於該圖之(a)中,表示有與圖2(b)之區域250相對應之區 域(區域8 10)。即,區域8 10中之粗實線(視差檢測像素線 811)表示配置有視差檢測像素之線。如視差檢測像素線 811所示般,於該變形例中,視差檢測像素係於任意之像 素週期中僅於列方向上呈線狀配置。 於圖17(b)中,表示有該圖之(a)中所示之區域815之放大 圖,且與圖2(a)之區域210相對應之區域,表示視差檢測像 素僅於列方向上呈線狀配置。 於幾乎不用於縱向位置攝影般之攝像裝置(例如攝影機) 中’即便於行方向上將視差檢測像素配置成線狀,亦幾乎 不用於視差檢測。因此,藉由將視差檢測像素之線僅設為 160151.doc -51 · 201245768
差檢測像素之位置之像素值之内插處理。 列方向 像素之
測像素於列方向及行方向上每隔開特定間隔而配置(呈島 嶼分佈狀配置)之攝像元件之一例的圖。 於該圖之(a)中,表示有與圖2(b)之區域25〇相對應之區 域(區域820)。於該區域820中,黑點(點821)分別表示^固 視差檢測像素配置之位置。即,如藉由點82丨所示般,於 該變形例t,視差檢測像素於列方向及行方向上每隔開特 定間隔而配置(呈島嗅分佈狀配置)。 於圖18(b)中’表示有該圖之(a)中所示之區域825之放大 圖’且與圖2(a)之區域210相對應之區域。表示於該區域 825中,1個視差檢測像素呈島嶼分佈狀配置。 如圖1 8所示’藉由於列方向及行方向上每隔開特定間隔 配置視差檢測像素,以第1變形例以上之程度減少視差檢 測像素之數量而增加圖像生成像素之數量,藉此,可提高 攝像圖像之畫質,且可減輕視差檢測像素之位置之像素值 之内插處理。 如該等般,對攝像元件中之視差檢測像素之配置考慮多 種圖案。 [圖像生成像素及視差檢測像素之剖面構成之變形例] 圖19係作為本技術之第3至第5變形例,模式性地表示圖 像生成像素及視差檢測像素之剖面構成之變形例的圖。 160151.doc -52- 201245768 於該圖之(a)中,作為本技術之第3變形例,表示有可使 視差檢測用微透鏡與視差檢測像素之9個像素電路之間之 距離可變之攝像元件之剖面構成之一例。再者,該圖之(a) 係圖4(b)中所示之剖面構成之變形例,僅如下方面不同: 代替圖4(b)之視差檢測用微透鏡層82,而包含可於微透鏡 之光軸方向上移動之微透鏡層(視差檢測用微透鏡配置部 831)。因此,於圖19(a)中’對與圖4(b)相同者標註相同之 符號並省略此處之說明,僅對視差檢測用微透鏡配置部 8 3 1進行說明》 視差檢測用微透鏡配置部83丨係藉由於微透鏡之光軸方 向上移動,可使視差檢測用微透鏡23丨與視差檢測像素之 像素電路之受光元件之間之距離可變之微透鏡層。即,於 與攝像元件之間,存在空氣之層(空氣層832) β如此般,藉 由使視差檢測用被透鏡23 1與視差檢測像素之像素電路之 受光元件之間之距離可變更,可使得可與F值或焦點距離 不同之交換透鏡相對應。 於圖19(b)中,作為本技術之第4變形例,表示有將被攝 體光聚光於圖像生成像素之受光元件之微透鏡亦設於視差 檢測用微透鏡層之攝像元件之剖面構成之一例。為了將被 攝體光聚光於圖像生成像素之受光元件而設於視差檢測用 微透鏡層之微透鏡(微透鏡833)以外之構成係與圖4(b)相同 者’因此於圖19(b)中省略說明。 微透鏡833係曲率與視差檢測用微透鏡不同之微透鏡。 藉由包含該微透鏡833,即便於使視差檢測像素中之成像 160151.doc -53- 201245768 優先而調整焦點之情形時,亦可恰當地將被攝體光聚光於 圖像生成像素之微透鏡261。即,藉由包含該微透鏡833, 微透鏡261可將被攝體光恰當地聚光於受光元件,而可防 止圖像生成像素之聚光效率之劣化。藉此,可提高晝質。 於圖19(c)中,作為本技術之第5變形例,表示有未包含 該圖之(b)之攝像元件中之微透鏡層S1之攝像元件之剖面 構成之一例。於僅藉由視差檢測用微透鏡23 1可檢測視 差,並且僅藉由微透鏡833可將被攝體光聚光於圖像生成 像素之受光元件之情形時,可省去微透鏡層S1。 如該等般,對攝像元件_之微透鏡之配置考略多種圖 案。 [視差檢測像素之一例] 圖20係作為本技術之第6至第9變形例,表示視差檢測像 素之變形例的模式圖。 於該圖之(a)中,作為本技術之第6變形例,表示有於彩 色濾光片層設有使可見光區域之光全部透過者(例如透明 層或W濾光片等)之視差檢測像素(視差檢測像素841)。 於該圖之(b) t,作為本技術之第7變形例,表示有設有 R濾光片之視差檢測像素(視差檢測像素842)。 由於視差檢測像素可檢測視差即可,故而視差檢測像素 之濾光片係根據目的而設定即可。例如,如該圖之(a)般, 藉由設置使可見光區域之光全部透過者,可獲得色依存較 少之視差資訊。又,於使該可見光區域之光全部透過之情 形時’有時當與圖像生成像素進行比較時光量過多,因此 160151.doc -54- 201245768 為了曝光調整亦可設置中性密度濾光片。 又’如遠圖之(b)所示’亦可將〇濾光片以外之彩色濾光 片設置於視差檢測像素。 於該圖之(e)中,作為本技術之第8變形例,表示有包含 多數之像素電路之視差檢測像素(視差檢測像素843)。該視 差檢測像素843係包含5列x5行之像素電路(像素電路1至 25)。又,於像素電路1至25中,藉由拜耳排列而配置有3 原色之彩色濾光片(R濾光片、G濾光片、B濾光片)。 如該圖之(c)所示般,利用多數之像素電路構成1個視差 檢測像素,進而,藉由拜耳排列配置3原色之彩色濾光 片’可獲得包含顏色資訊之視差資訊。 於該圖之(d)中,作為本技術之第9變形例,表示有由2 列x2行之像素電路構成之視差檢測像素(視差檢測像素 844)。亦可如此般,由2列χ2行之像素電路構成視差檢測 像素844。於此情形時,與由3列χ3行之像素電路構成之情 形相比,可減少1個視差檢測像素所使用之像素電路之數 量,而可增加圖像生成像素或視差檢測像素之數量。即, 可實現由增加圖像生成像素之數量所致之畫質之提高或由 增加視差檢測像素之數量所致之視差檢測之精度之提高 等。 <4.第3實施形態> 於本技術之第1及第2實施形態中’對使用於攝像元件中 呈線狀配置之視差檢測像素生成立體圖像之攝像裝置進行 了說明。第1及第2實施形態中已說明之攝像裝置為單眼之 160151.doc -55· 201245768 攝像裝置。 於該單眼之攝像裝置中,立體圖像之立體感係依存於出 射光曈中之左眼之光通過之區域之重心位置與出射光瞳中 之右眼之光通過之區域之重心位置之間之重心間距離(基 線長)。該基線長越長則視差量增加,其結果,立體圖像 之立體感增加。 第1及第2實施形態中所示之視差檢測像素係由3列以行 之像素電路構成。於沿左右檢測視差之情形時,左側之像 素電路接收之被攝體光之出射光曈中之重心位置與右側之 像素電路接收之被攝體光之出射光瞳中之重心位置之間之 距離成為基線長1,為了使基線長變長,而必需包含F 值較低之(出射光曈較大之)攝像透鏡或者包含焦點距離較 長之攝像透鏡j值係設定亮度之參數,焦點距離係設定 視角之參數,因此益法僅主γ盆从e …、沄僅為了基線長(為了立體感)而自由 地設定。 例如,於對明亮之場景進行攝像時,若藉由縮小光圈而 =值(使出射光瞳變小)進行攝像,則雖然獲得無過度 曝光之良好之圖像’但基線長變短,而無法獲得立體感。 =對該明亮之場景進行攝像時,若為了基線長而打開 光圈使F值變小進行攝像,則雖然基線長變“立體感增 加,但產生過度曝光而晝質劣化。 即’要求可使基線長之ό^ ^ l更與亮度之自由變更並存 之皁眼攝像裝置。因此, 於本技術之第3實施形熊中,參 照圖η至圖29對在橫向 m態中參 罝攝影時檢測視差之單眼攝像裝 160151.doc • 56 - 201245768 置中,包含可調整基線長及亮度之光圈之例進行說明。
[攝像裝置之功能構成例;I 圖21係表示本技術之第3實施形態之攝像裝置5〇〇之功能 構成之一例的方塊圖。 該圖中所示之攝像裝置500係代替圖!中所示之攝像裝置 1〇〇之光圈112,而包含光圈51〇。又,攝像裝置5〇〇係除攝 像裝置100之各構成以外,進而包含基線長設定部52〇及光 圈驅動設定部530 ^又,攝像裝置5〇〇未包含攝像裝置1〇〇 之姿勢檢測部140。於圖21中,對光圈510、基線長設定部 520及光圈驅動設定部530進行說明。 再者’假定攝像裝置500僅用於橫向位置攝影。因此, 假定攝像裝置500之攝像元件2〇〇中之視差檢測像素係如圖 17(b)所示’僅於攝像元件2〇〇之列方向上呈線狀配置。進 而’假定攝像裝置500之攝像元件200之視差檢測像素係如 圖20(d)所示’由2列χ2行之像素電路構成。即,假定視差 檢測像素可將出射光瞳左右分為兩個。 又’於該第3實施形態中說明之光圈5 10係若為藉由利用 某種手段(例如偏光元件、快門、鏡、光向量資訊等)使出 射光瞳向左右分離而生成立體圖像之攝像裝置則可進行應 用。即’第3實施形態並不限定於本技術之第1及第2實施 形態中已說明之藉由視差檢測像素生成立體圖像之攝像裝 置。然而’於本技術之第3實施形態中,對設於藉由視差 檢測像素生成立體圖像之攝像裝置中之光圈5 10進行說 明。 160151.doc -57- 201245768 光圈5 10係用以藉由驅動部170之驅動而使開口之程度改 變’以調整入射至攝像元件200之被攝體光之光量及基線 長之遮蔽物。該光圈5 10可調整開口之位置而設定基線 長’並且可分別改變所設定之基線長中之開口之程度而調 整被攝體光之光量。即’光圈510可獨立地設定被攝體光 之光量之增減與基線長之長度。再者,參照圖22至圖25對 光圈510進行說明。 基線長設定部520係設定由光圈5 1 〇予以調整之基線長 者。例如’基線長設定部5 2 0根據使用者經由操作受理部 120而指定之立體感之強度算出基線長,並將與上述經算 出之基線長相關之資訊(基線長資訊)供給至光圈驅動設定 部 53 0。 光圏驅動设定部530係設定光圈510之開口狀態者。該光 圈驅動設定部530根據例如自攝像元件2〇〇供給之圖像資 料,算出恰當之光量(自動曝光(AE : Aut〇matic Exp〇sure)) 〇 繼而,光圈驅動設定部530根據自基線長設定部52〇供給之 基線長資訊與經算出之光量,決定光圈51〇之開口狀態。 即,光圈驅動設定部530係藉由設定光圈51〇之開口狀態, 而獨立地控制被攝體光之光量之增減與基線長之長度。光 圈驅動設定部530將與上述經決^之開口狀態相關之資訊 (光圈開狀態資訊)供給至驅動部17 0,使驅動部丨7 〇驅動 光圈510。 [光圈之一例] 圖係模式ϋ地表示本技術之第3實施形態之光圈別之 160151.doc -58 - 201245768 ^一例的圖。 光圈510包含由形成光圈中之開口區域之外框之2塊葉片 構成之第1光圈、及為了生成左右之開口區域而朝向上下 方向將光圈之中心附近遮光之第2光圈。於該圖之(a)中, 表不藉由第1光圈及第2光圈而形成有2個開口部分之狀態 之光圈510。又,於該圖之(…中,僅表示第i光圈(第工光圈 511)且表示第1光圈之2塊葉片之形狀。而且,於該圖之(c) 中,僅表示第2光圈(第2光圈515)且表示第2光圈之2塊葉片 之形狀》 於圖22(a)中,表示有藉由構成光圈51〇之4塊葉片(第1光 圈上側葉片512、第1光圈下側葉片513、第2光圈上側葉片 516第2光圈下側葉片517)而形成有2個開口部分之狀態 之光圈510。又,於該圖之(3)中,表示有由4塊葉片所生成 之2個開口部分之重心位置(重心?1及?2)與該2個重心間之 距離(基線長L21)。 於該圖之(b)中,僅表示構成第!光圈(第丨光圈51 ”之之塊 葉片(第1光圈上側葉片512及第i光圈下側葉片513)。第1光 圈上側葉片512及第1光圈下側葉片513係以使三角形(山形) 之凹形狀之缺口部相互對向之方式配置。再者,該三角形 之凹形狀之缺口部係以三角形之切口之頂點位於與視差方 向(左右方向)垂直之直線且通過基線長之中止位置之線上 之方式形成。如該圖之(b)所示,第1光圈511之一對葉片 (第1光圈上側葉片512及第1光圈下側葉片513)係光圈之開 口面成為傾斜45度之正方形般之平板狀之遮光構件。 160151.doc -59- 201245768 又’於該圖之(c)中,僅表示構成第2光圈(第2光圈515) 之2塊葉片(第2光圈上側葉片5 16及第2光圈下側葉片5 1 7)。 如β亥圖之(c)所示,第2光圈515之一對葉片(第2光圈上侧葉 片516及第2光圈下側葉片517)係可藉由自上下突出而自光 圈5 10之中心附近遮光般之平板狀之遮光構件。第2光圈上 側葉片516及第2光圈下側葉片517係以使三角形(山形)之凸 形狀之突起部相互對向之方式配置。再者,該三角形之凸 形狀之突起部係以三角形之切口之頂點位於與視差方向垂 直(正交)之直線且通過基線長之中止位置之線上之方式形 成。該第2光圈515之一對葉片係隨著突出,自光圈5 1〇之 中V*附近朝向左右兩端而遮光部分增加般之形狀。於該圖 中作為一例,表示有傾斜45度之正方形之遮光構件。 如該圖之(a)至(c)所示,光圈51〇包含第丄光圈511之2塊 葉片(第1光圈上側葉片512及第j光圈下側葉片513)與第2光 圈515之2塊葉片(第2光圈上側葉片516及第2光圈下側葉片 517)。藉此,光圈510形成於視差方向上鄰接之一對開口 區域又,第1光圈511形成一對開口區域之緣(周緣)中與 兩者之開口區域之視差方向上之兩側(兩端)相對應之半部 分之緣(左邊之開口區域為左半部分之緣,右邊之開口區 域為右半部分之緣)。第2光圈515形成一對開口區域之緣 中與兩者之開口區域之視差方向上之内側(一對開口區域 接近之側)相對應之半部分之緣(左邊之開口區域為右半部 分之緣,右邊之開口區域為左半部分之緣)。即第丨光圈 511形成一對開口區域之各自之周緣中與上述視差方向上 160151.doc 201245768 之兩端相對應之周緣之位置,第2光圈515形成於一對開口 區域間接近之周緣之位置。再者,第1光圈511之缺口及第 2光圈515之突起之兩者均為頂點位於與視差方向垂直(正 父)之直線且通過基線長之中止位置之線上之三角形,因 此一對開口區域之形狀成為相同。 繼而,參照圖23至圖25對由驅動光圈51〇之第1光圈511 及第2光圈515所致之開口形狀之變化進行說明。 [使基線長固定而改變開口面積之例] 圖23係模式性地表示以使基線長固定而僅開口面積發生 變化之方式驅動本技術之第3實施形態之光圈5丨〇之情形時 之第1光圈511及第2光圈515之驅動方向的圖。 於該圖之(a)中,表示有驅動前(稱作標準狀態)之光圈 510。 於該圖之(b)中,表示有以使基線長固定而開口面積變 小之方式驅動之光圈51〇β如該圖之(b)所示,使基線長(基 線長L31)固定而使開口面積變小之光圈51〇之驅動可藉由 縮小第1光圈(第1光圈動作方向551),並且縮小第2光圈(第 2光圈動作方向552)而進行。 於該圖之(c)中,表示有以使基線長固定而開口面積變大 之方式驅動之光圈51〇。如該圖之(c)所示使基線長(基線 長L31)固定而増大開α面積之光圈51()之驅動可藉由打開 第1光圈(第1光圈動作方向553),並且打開第2光圈(第2光 圈動作方向554)而進行。 即如該圖之(b)及(c)所示,於使基線長固定而增減光 160151.doc -61 - 201245768 量之情形時’根據第1光圈形成之視差方向之緣之位置之 移動,使第2光圈形成之視差方向之緣之位置沿與第1光圈 之緣之位置之移動方向相反之方向移動相同量。藉此,根 據左邊之開口區域之左端之移動而左邊之開口區域之右端 /。與左邊之開口區域之左端相反之方向移動相同量左右, 又,根據右邊之開口區域之右端之移動而右邊之開口區域 之左端沿與右邊之開口區域之右端相反之方向移動相同量 左右。該開口區域之緣之設定係如該圖之及所示, 可藉由使第1光圈與第2光圈於相同之方向進行驅動而實 現。藉由如此般設定光圈510之開口面,可不改變開口區 域之重心位置,而增減光量。 [使開口面積固定而改變基線長之例] 圖24係模式性地表示以使開口面積固定而僅基線長發生 變化之方式驅動本技術之第3實施形態之光圈5丨〇之情形時 之第1光圈511及第2光圈515之驅動方向的圖。 於該圖之(a)中,表示有標準狀態之光圈51〇。 於該圖之(b)中,表示有以使開口面積固定,而基線長 自才示準狀態變短(自基線長L31向基線長L32)之方式驅動之 光圈510。如該圖之(b)所示,使開口面積固定而縮短基線 長之光圈510之驅動可藉由縮小第1光圈(第1光圈動作方向 561)’並且打開第2光圈(第2光圈動作方向562)而進行。 於該圖之(c)中,表示有以使開口面積固定,而基線長自 標準狀態變長(自基線長L3 1向基線長L33)之方式驅動之光 圈510。如該圖之(c)所示’使開口面積固定而使基線長變 160151.doc •62· 201245768 長之光圈510之驅動可藉由打開第1光(第1光圈動作方向 563),並且縮小第2光圈(第2光圈動作方向564)而進行。 由如此般設定光圈51〇之開 口面積’而改變重心位置。 即’如該圖之(b)及(c)所示,於使光量固定而變更基線 長之情形時,根據第1光圈形成之視差方向之緣之位置之 移動’使第2光圈形成之視差方向之緣之位置沿與第1光圈 之緣之位置之移動方向相同之方向移動相同量左右。藉 此’根據左邊之開口區域之左端之移動而左邊之開口區域 之右端沿與左邊之開口區域之左端相同之方向移動相同量 左右’又’根據右邊之開口區域之右端之移動而右邊之開 口區域之左端沿與右邊之開口區域之右端相同之方向移動 相同量左右。該開口區域之緣之設定係如該圖之卬)及(c) 所示,可藉由使第1光圈與第2光圈沿相反之方向進行驅動 而實現。藉此,可使左邊之開口區域中之右端與該區域之 左端之間之長度及右邊之開口區域令之右端與該區域之左 端之間之長度固定,而可使開口區域之開口面積固定。藉 可不改變開口區域之開 [打開第2光圈使開口部分為〗個之例]
I60I51.doc 圖25係模式性地表示使本技術之第3實施形態之光圈51〇 中之開口部分之形狀為適於對平面圖像進行攝像之形狀之 表示有標準狀態之光圈51〇。 表示有以成為適於對平面圖像進行攝 狀之方式驅動之光圈51〇。如該圖之(b) 5 • 63, 201245768 所示,藉由打開第2光圈(第2光圈驅動方向571),可與先前 之光圈同樣地,設為1個開口部分之光圈。 即,如圖23及圖24所示,光圈510可藉由個別地移動第ι 光圈與第2光圈,而獨立地設定開口部分之開口面積…值) 與基線長(立體感)。例如,於欲在非常明亮之場景之攝影 中,使基線長固定並且減少亮度之情形時,如圖23(b)m 示,可藉由縮小第1光圈並且縮小第2光圈而達成。又於 欲維持亮度而強調立體感之情形時,如圖24(c)所示,可藉 由打開第1光圈’並且縮小第2光圈而達成。 進而,如圖25所示,於並非對立體圖像進行攝像而對平 面圖像進行攝像之情形時,打開第2光圈而設為丨個開口部 分,藉由第1光圈對開口面積進行控制,藉此可與先前之 先圈同樣地使用。 如此般,可藉由光圈510進行立體感(3D強度)之設定。 又,根據視差檢測像素及圖像生成像素配置於攝像元件 200之本技術之第3實施形態,可根據圖像生成像素之像素 值,生成2D圖像(平面圖像)。即,藉由將光圈51〇設於攝 像裝置中,使用者可進行攝像之圖像之選擇(2D圖像或3D 圖像)或立體感之設定。 因此’參照圖26對使用者設定圖像或3d強度時之設定畫 面(使用者介面)之例進行說明。 [顯示部中之設定畫面例] 圖26係模式性地表示於本技術之第3實施形態中顯示於 顯不部151之攝像圖像之設定畫面及3D強度之設定畫面的 160151.doc •64· 201245768 圖。 於該圖之(a)中,表示有使用者設定對2D圖像或3D圖像 之哪一個進行攝像之設定晝面(設定畫面580)。於該設定畫 面580中’表示有選擇對3D圖像進行攝像之3Ε)圖像模式之 单選按鈕(單選按鈕582)與選擇對2D圖像進行攝像之2D圖 像模式之單選按鈕(單選按鈕583)。進而,表示有決定選擇 之決定按鈕(決定按鈕584)與取消選擇之變更之按鈕(後退 按鈕585)。 於設定晝面580中,若使用者選擇3D圖像模式,則如圖 23及圖24所示,進行適於3D圖像之攝像之光圈之控制。另 一方面,若使用者選擇2D圖像模式,則如圖25所示,第2 光圈打開,進行適於2D圖像之攝像之光圈之控制(與先前 之光圈相同之控制)。 如此般’可使使用者選擇於攝像裝置500中,攝像之圖 像為2D圖像還是3D圖像。 於圖26(b)中’表示有t使用者設定3D強度(3D位準)之設 定晝面(設定畫面590)。於該設定晝面59〇中,表示有表示 3D位準之滑桿(滑桿591)、決定選擇之決定按鈕(決定按鈕 594)及取消選擇之變更之按鈕(後退按鈕595)。又,於滑桿 591 ’表示有表示目前之設定3D位準之桿(桿592)。 於設定畫面590中,藉由使桿592滑動,使用者可對3D位 準進行選擇。若使3D位準變弱(使桿592接近滑桿591之 「弱」)’則如圖24(b)所示,以基線長變短之方式控制光 圈510。另一方面,若使3D位準變強(使桿592接近滑桿591 160151.doc -65· 201245768 之「強」),則如圖24(c)所示,以基線長變長之方式控制 光圈5 1 0。 如此般,可使使用者於攝像裝置500中選擇3D位準。 [由基線長之變更所致之3 D位準之變化例] 圖27係模式性地表示由本技術之第3實施形態中之光圈 510之基線長之變化所致之像之變化的圖。 於該圖之(a)及(b)中,模式性地表示有以基線長變長之 方式控制光圈510之情形時之來自攝像對象物之光程及攝 像對象物之像面中之成像位置。又,於該圖之(c)及(d) 中,模式性地表示有以基線長變短之方式控制光圈5 10之 情形時之來自攝像對象物之光程及攝像對象物之像面中之 成像位置。 再者’該圖之(a)及(c)係對應於圖6(a),模式性地表示有 來自攝像對象物之被攝體光中通過相當於光圈510之左眼 之開口面(左眼開口面)之被攝體光之光程及像面中之成像 位置。同樣地,圖27之(b)及(d)係對應於圖6(b),模式性地 表示有來自攝像對象物之被攝體光中通過相當於光圈51〇 之右眼之開口面(右眼開口面)之被攝體光之光程及像面中 之成像位置。因此’對與圖6之(a)及(b)相同者標註相同之 符號並省略此處之說明。 圖27之(a)至(d)中所示之光曈E21係模式性地表示使光圈 510之第1光圈及第2光圈兩者均打開時之出射光瞳之形狀 (即攝像透鏡之形狀),相當於圖6之出射光瞳E1。圖27之 (a)及(b)之出射光瞳E31及E32係表示以基線長變長之方式 160151.doc -66- 201245768 控制光圈5 10之情形時之一對出射光瞳(出射光曈E3 1為左 眼開口面之出射光曈,出射光瞳E32為右眼開口面之出射 光瞳)。同樣地,該圖之(c)及(d)之出射光瞳E41及E42係表 示以基線長變短之方式控制光圈510之情形時之一對出射 光瞳(出射光瞳E41為左眼開口面之出射光瞳,出射光瞳 E42為右眼開口面之出射光瞳)。而且,於該圖之(a)至(d) 中,與圖6同樣地,來自聚焦物體271及近位置物體272之 光之光程係由自各物體延伸之虛線及實線(線L51至L58)表 如圖27之(a)及(b)所示’若基線長變長(若左側開口面及 右側開口面相互分離)’則根據散焦量而偏移之成像位置 之偏移量變大,從而立體感變大。另一方面,如該圖之(c) 及(d)所示,若基線長變短(若左側開口面及右側開口面相 互罪近),則根據散焦量而偏移之成像位置之偏移量變 小,從而立體感變小。 如此般,可藉由設置光圈5 1〇,而調整立體感。 [光圈中之開口面之變化例]
槓。關於該先前之光圈190, 圈下側葉片192),藉由使該一 方向上移動而調整開口面之面 ’於開口面積較大時基線長變 160151.doc -67· 201245768 長(參照該圖之(a)中所示之基線長L91),若開口面積變小 則基線長變短(參照該圖之之基線長L92)。 於該圖之(b)中,表示有由本技術之第3實施形態中之光 圈5 10之開閉所致之開口面之變化。再者,該圖之(b)中所 示之圖係將圖23及圖24綜合所得之圖。因此,於圖28(b) 中,標註與圖23及圖24相同之符號,並省略此處之詳細之 說明。 如圖28(b)所示,藉由光圈51〇,可獨立地控制亮度(開口 面積之大小)與基線長(一對開口面之重心間距離)。 [攝像裝置之動作例] 繼而’參照圖式對本技術之第3實施形態中之攝像裝置 500之動作進行說明。 圖2 9係表不利用本技術之第3實施形態中之攝像裝置5 〇 〇 對立體圖像進行攝像時之攝像處理程序例的流程圖。再 者,該圖中所示之攝像處理程序例之流程圖係圖丨〇中所示 之本技術之第1實施形態之攝像處理程序例之流程圖之變 形例。因此’對相同之處理標註相同之符號並賓略說明, 僅對新追加之與自動曝光相關之處理程序例進行說明。 若判斷使用者已形成立體圖像之攝像動作之開始指示 (步驟S901) ’則根據使用者預先指定之立體感之強度設定 基線長之長度’根據上述設定之基線長之長度驅動光圈 510(步驟S961)。繼而,進入至步驟S902,進行實時取景 之顯示。 又,於進行聚焦處理後(步驟S904),根據於上述聚焦處 160I51.doc • 68 · 201245768 理時所攝像之圖像藉由光圈驅動設定部53〇進行曝光之調 整,進行控制光圈510之自動曝光處理(步驟S962卜繼 而,於步驟S962後,進入至步驟S9〇5,判斷快門按紐是否 被全部按下* 如上所述,根據本技術之第3實施形態,可獨立地控制 亮度(開口面積之大小)與基線長(一對開口面之重心間距 離)。再者,於本技術之第3實施形態中,假定包含2塊葉 片(遮光構件)之第i光圈與包含2塊葉片之第2光圈而進行了 說明’但並不限定於此。D光圈係與先前之光圈同樣 地,為以自光圈之外周朝向中心而開口面積變窄之方式 (以F值變小之方式)進行開閉者即可。藉由增加葉片之塊 數’可自旋轉45度所得之正方形之開口形狀向近似圓形之 開口形狀接近4,第2錢亦為遮蔽光圈之中心附近而 形成一對開口部分者即可’亦考慮藉由使用2塊以上之葉 片,可使一對開口部分之形狀接近圓形。 <5·第4實施形態> 於本技術之第3實施形態中’對當使用攝像裝置進行橫 向位置攝影時可自由地設定亮度及基線長之光圈(光圈51〇) 進行了說明 '然而,於該光圈510中,於如本技術之第1 施中所示般進行縱向位置攝影之情形時,若不僅打開^ 光圈且打開第2光圈(設為與先前之光圈相同之使用方法) 時’則無法取得水平方向之視差。 因此,於本技術之第4實施形態中,參照圖3〇至圖”對 在橫向位置攝影及縱向位置攝影之兩者中可自由地設定亮 160151.doc •69· 201245768 度及基線長之光圈進行說明。 [攝像裝置之功能構成例] 圖30係表示本技術之第4實施 構成之—例的方塊圖。 〜之攝像裝置咖之功能 該圖中所示之攝像裝置_係代替圖幻令所 置500之光圈510,而包含光圈61〇。 、 β 攝像裝置600係除 攝像裝置5G0之各構成以外,進而包含圖^所示之姿勢檢 測部14〇。再者’於圖31及圖32中對光圈㈣進行說明。 姿勢檢測部Μ㈣與圖1中所示之姿勢檢測部14〇同樣 地,對攝像裝置_之姿勢進行檢測,將與進行檢測所得 之攝像裝置_之姿勢相關之資訊(姿勢資訊)供給至視差檢 測部320及光圈驅動設定部53〇。 再者’於圖30中所示之光圈驅動設定部53〇中,根據自 ,勢檢測140供給之姿勢資訊,檢測為縱向位置攝影及 橫向位置攝影之哪-個(攝像裝置_之姿勢),根據上述檢 測之姿勢設定光圈61〇之驅動。 [光圈之一例] 圖3 1係模式性地表示本技術之第*實施形態之光圈㈣之 一例的圖。 光圈610係除作為與圖22中所示之光圈5相同者之第^ 光圈及第2光圈以夕卜,亦包含為了沿著上下生成一對開口 4刀藉由自左右方向突出而遮蔽光圏之中心附近之第3 光圈。於圖3 1(a)中,表示沿著上下形成有2個開口部分之 狀態之光圈610。 160151.doc 201245768 又,於該圖之(b)中僅表示第1光圈(第丨光圈511)而表示 第1光圈之2塊葉片之形狀,於該圖之(c)中僅表示第2光圈 (第2光圈5 15)而表示第2光圈之2塊葉片之形狀。進而,於 該圖之(d)中,僅表示第3光圏(第3光圈611)而表示第3光圈 之2塊葉片之形狀。 再者’該圖之(b)及(c)係與圖22中所示之(b)及(c)相同 者,因此,此處對圖31之(a)及(d)進行說明。 於該圖之(a)中,表示有於上下方向上形成有一對開口部 分之狀態之光圈610。於該光圈610中,以第3光圈左側葉 片612之右端與第3光圈右側葉片613之左端於光圈61〇之中 心附近相互接觸之方式配置有第3光圈。另一方面,第2光 圈上側葉片516及第2光圈下側葉片517係成為打開狀態, 以不遮蔽被攝體光之方式配置。如此般,藉由利用第3光 圈611自左右方向遮蔽光圈61〇之+心附近,可於光圈 之上下方向上形成一對開口部分。 於該圖之(d)中,僅表示有構成第3光圈(第3光圈611)之2 塊葉片(第3光圈左側葉片612及第3光圈右側葉片613)。如 該圖之(d)所示,第3光圈611成為使第2光圈5 15(參照該圖 之(c))之配置方向繞順時針方向旋轉9〇度所得者(驅動方向 正交者)。即,第3光圈左側葉片612及第3光圈右側葉片 613係以三角形(山形)之凸形狀之突起部相互對向之方式配 置。再者’該三角形(山形)之凸形狀之突起部係以三角形 之切口之頂點位於與視差方向平行之直線且通過基線長之 中止位置之線上之方式形成。 160151.doc •71· 201245768 如此般,藉由設置自左右方向遮蔽光圈61〇之中心附近 之第3光圈611 ’可於上下方向上設置一對開口部分。 [光圈中之開口面之變化例] 圖32係模式性地表示本技術之第4實施形態之光圈61 〇形 成之開口部分之形狀之一例的圖。 於該圖之(a)中’模式性地表示有使用攝像裝置600進行 橫向位置攝影之情形時之光圈610之各葉片之位置。於進 行橫向位置攝影之情形時,如該圖之所示,使第3光圈 (第3光圈左側葉片612及第3光圈右側葉片613)為打開狀 態。又,如圖22至圖24中所示般’以形成一對開口部分之 方式縮小(閉合)第2光圈(第2光圈上侧葉片516及第2光圈下 側葉片517)。繼而,在將第3光圈打開之狀態下開閉第2光 圈及第1光圈,藉此可與圖22至圖24中所示之光圈51〇同樣 地,於橫向位置攝影時分別控制亮度與基線長。 於圖32(b)中,模式性地表示有使用攝像裝置6〇〇進行縱 向位置攝影之情形時之光圈610之各葉片之位置。於進行 縱向位置攝影之情形時。如該圖之⑻所示,使第2光圈為 打開狀態,以形成一對開口部分之方式縮小(閉合)第3光 圈。繼而’在將第2光圈打開之狀態下開閉第3光圈及第i 光圈,藉此除-賴口部分之方向不同以外可進行與該圖 之⑷相同之開閉十如該圖之(b)所示,#由在使第2光 圈為打開狀態下開閉第3光圈及以光圈,可於縱向位置攝 影時分別控制亮度與基線長。 於該圖之(c)中,模式性地表示有使用攝像裝置儀對犯 )6015).doc -72- 201245768 圖像進行攝像之情形時之光圈610之各葉片之位置。於對 2D圖像進行攝像之情形時,如該圖之(c)所示,使第2光圈 及第3光圈為打開狀態。繼而,僅使第1光圈開閉。藉此, 可不進行不需要之被攝體光之遮蔽而對2D圖像進行攝像。 如上所述’根據本技術之第4實施形態,於橫向位置攝 影及縱向位置攝影之任一個中均可獨立地控制亮度與基線 長。 <6·光圈之變形例> 於本技術之第3及第4實施形態中,對形成一對開口部 分,並且可自由地設定亮度及基線長之光圈進行了說明。 再者’第3及第4實施形態中所示之光圈可自由地組合亮度 與基線長’但考慮到於簡便之3D攝像裝置中,不需要上述 程度之性能之情形。於此情形時,要求適於3D圖像之攝像 之更簡單之構成之光圈。 因此,參照圖33對相較第3及第4實施形態更簡單之構成 之光圈進行說明。 [光圈之一例] 圖33係作為本技術之第3及第4實施形態之變形例,模式 性地表示適於3D圖像之攝像之簡單之構成之光圈之例的 圖。 於該圖之(a)及(b)中,表示有可在保持基線長之狀態下 控制売度之光圈。於該圖之(a)中,表示有包含2塊葉片, 且藉由視差檢測方向(左右)上之兩端之突起(中側為矩形之 切口)形成於視差檢測方向上較長之長方形之開口面之光 160151.doc -73- 201245768 圈。該光圈之長方形之開口面係由將視差彳向作為長邊之 矩形之缺口部相互對向之2塊葉片而形成。又,於該圖之 (b)中,表示有包含2塊葉片,且藉由山切狀之突起(縠為2 個(鄰接之一對缺口部))於視差檢測方向(左右)上形成一對 開口部分(旋轉45度所得之正方形)之光圈。藉由於上下方 向(相對於視差檢測方向垂直之方向)上對如該圖之(a)及(b) 所示般之光圈進行開閉,可維持基線長並且控制亮度。 於該圖之(c)及(d)中,表示有相較先前之光圈可使基線 長變長之光圈。於該圖之(c)中,表示有形成左右方向(視 差檢測方向)上較長,上下方向上較短之橢圓形之開口部 分之光圈。該光圈之橢圓形之開口部分係由將視差方向作 為一邊(較長之直徑)之半圓形之缺口部相互對向之2塊葉片 而形成。又’於該圖之(d)中,表示有形成左右方向(視差 檢測方向)上較長,上下方向上較短之菱形之開口部分之 光圈。該光圈之菱形之開口部分係由將視差方向作為底邊 之三角形之缺口部相互對向之2塊葉片而形成。藉由於上 下方向上對如該圖之(c)及(d)所示般之光圈進行開閉,與 先則之圓形狀之開口部分之光圈或旋轉45度所得之正方形 狀之開口部分之光圈相比,可使基線長變長。 於該圖之(e)中,表示有如下之光圈:其與本技術之第3 及第4實施形態同樣地,可獨立地控制亮度與基線長,且 相較第3及第4實施形態之光圈而控制更簡單。於該圖之(e) 中’表示有自視差檢測方向(左右)之兩端(左端及右端)朝 向光圈之中心閉合之2塊葉片與自上下之兩端(上端及下端) 160151.doc • 74 · 201245768 朝向光圈之中心閉合之2塊葉片。再者,自左端及右端朝 向光圈之中心閉合之2塊葉片係平行於與視差方向正交之 正交方向之邊對向的-對葉片。》,自上端及下端朝向光 圏之中心閉合之2塊葉片係與視差方向平行之邊對向的一 對葉片。對於該圖之(e)中所示之光圈,若打開左右之光圈 則基線長擴大,若打開上下之光圈則亮度變大。 藉由將如上所述之適於3D圖像之攝像之光圈設置於攝像 裝置,可對良好之立體感之3〇圖像進行攝像。 如上所述,根據本技術之實施形態,可對良好之31)圖像 進行攝像。再者,於本技術之實施形態中,假定對靜態影 像進行攝像之攝像襞置而進行了說明,但於對動晝進行攝 像之攝像裝置中亦可同樣地實施。 再者,上述實施形態係表示用以實現本技術之一例者, 實施形態中之事項與申請專利範圍中之發明特定事項各自 具有對應關係《同樣地,申請專利範圍中之發明特定事項 與標註有與其相同之名稱之本技術之實施形態中之事項各 自具有對應關係。然而,本技術並不限定於實施形態,可 藉由在不脫離其内容之範圍内對實施形態實施多種變形而 實現。 又,上述實施形態中已說明之處理程序亦可作為具有該 等一連串程序之方法而把握,又’亦可作為用以使電腦執 行該等一連串程序之程式或記憶上述程式之記錄媒體而把 握。作為該記錄媒體,可使用例如CD(Compact Disc,光 碟)、MD(MiniDiSC,迷你磁碟)、DVD(Dighal Versatile 160151.doc -75- 201245768
Disk,數位多功能光碟)、記憶卡、藍光光碟(Blu-ray Disc (註冊商標))等。 再者’本技術亦可採用如下所述之構成。 (1) 一種攝像裝置,其包括:攝像元件,其包含利用由1 個微透鏡覆蓋之複數個受光元件接收被攝艟光,而生“用 以檢測視差之信號之視差檢測像素;及利用由小於上述微 透鏡之微透鏡以像素為單位覆蓋之受光元件接收上述被攝 體光’而生成用以生成平面圖像之信號之圖像生成像素;及 立體視圖像生成部’其根據上述視差檢測像素所生成之 仏號檢測上述視差’根據上述圖像生成像素所生成之信號 生成上述平面圖像’根據上述經檢測之視差調整上述生成 之平面圖像中所含之被攝體像之各自之位置而生成立體視 圖像。 (2)如上述(1)之攝像裝置,其進而包含檢測上述攝像裝置 之姿勢之姿勢檢測部, 上述視差檢測像素並排配置於上述攝像元件中之列方向 之線上及行方向之線上, 上述立體視圖像生成部根據上述姿勢檢測部所檢測之姿 勢而自上述攝像it件之列方向及行方向之任—者決定檢測 上述視差之方向,並根據配置於該經決定之方向上之上述 視差檢測像素所生成之信號而生成與上述視差相關之資 訊。 ⑺如上述⑴或(2)之攝像裝置,其進而包含根據上述視 差檢測像素所生成之信號而對聚焦對象物進行聚焦判定之 160151.doc -76- 201245768 聚焦判定部。 ⑷如上述⑴至(3)中項之攝像裝置,其中上述攝像 π件之上述視差檢測像素鄰接地配置於特定方向之線上。 ⑺如上述⑴至(3)中心項之攝像裝置其中上述攝像 凡件之上述視差檢測像素隔開特^間隔而配置於特定方向 之線上》 ⑷如上述⑴至⑺中任—項之攝像裝置,其進而包含根 據上述攝像元件與上述出射光瞳之大小之關係,使覆蓋上 述視差檢測像素中之複數個受光元件之上述i個微透鏡向 該微透鏡之光軸方向移動之控制部。 (7)如上述(1)至(6)中任一項之攝像裝置,其中上述視差 檢測像素中之複數個受光元件係由相同之彩色渡光片覆 蓋。 (8) 如上述(7)之攝像裝置,其中上述視差檢測像素中之複 數個受光元件係由遮蔽表示綠色之波長區域以外之光之綠 色渡光片覆蓋。 (9) 如上述(7)之攝像裝置,其中上述視差檢測像素中之複 數個受光元件係由使可見光區域之光透過之白色濾光片戋 透明層覆蓋。 (10) 如上述(1)至(9)中任一項之攝像裝置,.其中上述圖像 生成像素係於每一上述像素單位中具備i個受光元件。 (11) 如上述(1)至(10)中任一項之攝像裝置,其中用以將 由覆蓋上述視差檢測像素中之上述複數個受光元件之上述 1個微透鏡聚光之上述被攝體光聚光至上述複數個受光元 160151.doc -77- 201245768 件之各自之位置之微透鏡係依每該複數個受光元件而覆蓋 該複數個受光元件。 (12) 如上述(11)之攝像裝置,其中覆蓋上述圖像生成像素 中之上述受光元件之上述微透鏡係配置於與依每該複數個 受光元件而覆蓋上述視差檢測像素中之上述複數個受光元 件之上述微透鏡之光軸方向正交之同一面上。 (13) 如上述(1)至(11)中任一項之攝像裝置,其中覆蓋上 述圖像生成像素中之上述受光元件之上述微透鏡係配置於 與覆蓋上述視差檢測像素中之上述複數個受光元件之上述 1個微透鏡之光軸方向正交之同一面上。 (14) 一種攝像元件,其包括:視差檢測像素,其利用由1 個微透鏡覆蓋之複數個受光元件接收被攝體光,而生成用 以檢測生成立體視圖像時所使用之視差之信號;及 圖像生成像素,其利用由小於上述微透鏡之微透鏡以像 素為單位覆蓋之受光元件接收上述被攝體光,而生成用以 生成使用上述視差生成上述立體視圖像時所使用之平面圖 像之信號。 (15) 如上述(14)之攝像元件,其中上述視差係與於上述視 差方向上調整上述平面圖像中之被攝體像之各自之位置而 生成上述立體視圖像時之上述被攝體像之各自之位置之偏 移量相關之資訊, 上述視差檢測像素係沿上述視差方向配置於線上。 (16) —種圖像處理方法,其包含如下程序:根據包含利 用由1個微透鏡覆蓋之複數個受光元件而生成用以檢測視 160131.doc • 78 · 201245768 差之彳5號之視差檢測像素與藉由接收被攝體光而生成用以 生成平面圖像之信號之圖像生成像素之攝像元件中之上述 視差檢測像素所生成之信號而檢測視差; 根據上述攝像元件中之上述圖像生成像素所生成之信號 而生成上述平面圖像;及 立體視圖像生成程序,其根據上述檢測之視差調整上述 平面圖像中之所攝像之物體之各自之位置而生成立體視圖 像。 (17) —種程式’其使電腦執行如下程序:根據包含利用 由1個微透鏡覆蓋之複數個受光元件生成用以檢測視差之 信號之視差檢測像素與藉由接收被攝體光而生成用以生成 平面圖像之信號之圖像生成像素的攝像元件中之上述視差 檢測像素所生成之信號而檢測視差; 根據上述攝像元件中之上述圖像生成像素所生成之信號 而生成上述平面圖像;及 立體視圖像生成程序,其根據上述檢測之視差調整上述 平面圖像中之所攝像之物體之各自之位置而生成立體視圖 像。 (18) —種攝像裝置,其包括:光圈,其形成用以生成立 體視圖像之一對開口區域; 攝像元件,其分別接收通過上述一對開口區域之被攝體 光而生成用以生成上述立體視圖像之信號;及 控制部,其分別獨立地控制上述一對開口區域之重心間 之距離、及通過上述-對開σ區域之上述被攝體光之光量 160151.doc -79- 201245768 之增減。 (19) 如上述(18)之攝像裝置,其中於上述光圈中,於上述 立體視圖像中之視差方向上鄰接形成上述一對開口區域, 上述控制部係分別變更並控制上述一對開口區域之各自 之周緣中與上述視差方向上之兩端相對應之周緣之位置、 及於上述一對開口區域間接近之周緣之位置。 (20) 如上述(19)之攝像裝置,其中上述控制部係於使上述 光量增減之情形時,在將上述重心間之距離設為固定之狀 態下,變更上述一對開口區域中之1個開口區域之與上述 兩端相對應之周緣與上述接近之周緣之間之長度、及另一 開口區域之與上述兩端相對應之周緣與上述接近之周緣之 間之長度。 (21) 如上述(2〇)之攝像裝置,其中上述一對開口區域中之 1個開口區域之與上述兩端相對應之周緣與上述接近之周 緣之間之長度’與上述另—開口區域之與上述兩端相對應 之周緣與上述接近之周緣之間之長度相同。 (22) 如上述(19)至(21)中任一項之攝像裝置,其中上述控 制部係於變更上述重心間之距離之情形時,在將上述一對 開口區域中之⑽開口區域之與上述兩端相對應之周緣與 上述接近之周緣之間之長度設為固定之狀態下,變更上述 重心間之距離。 (23)如上述(19)至(22)中任一項之攝像裝置,其進而包含 調整上述重心間之距離之調整部, 上述控制部係以成為利用上述調整部調整後之上述重心 160151.doc -80- 201245768 間之距離之方式對上述一對開口區域進行控制。 (24)如上述(18)至(23)中任一項之攝像裝 圈包括: #中上述光 第1構件,錢將具備缺口部之一對構件以使上述缺口 部相互對向之方式配置;及 、 第2構件’其係將具備突起部之一對構件以使上 部相互對向之方式配置。 ⑽如上述(24)之攝像裝置,其_上述第ι構件及上述第2 構件係於相對於上述視差方向正交之正交方向上驅動。 (26)如上述(25)之攝像裝置,其中上述缺口部係將通過上 述重心間之距離之中心且與上述第i構件之驅動方向平行 之直線上之1點設為山形之頂點之凹形狀, 上述突起部係將通過上述重心間之距離之中心、且與上述 第2構件之驅動方向平行之直線上之1點設為山形之頂點之 凸形狀。 ⑼如上述⑽至(23)中任一項之攝像裝χ,其進而包含 檢測上述攝像裝置之姿勢之姿勢檢測部, 上述光圈包括: 第1構件,其係將具備缺口部之—對構件以使上述缺口 部相互對向之方式配置; 第2構件纟係於橫向位置攝影之情形時遮蔽上述被攝 體光之-部分者,且將具備突起部之一對構件以使該突起 部相互對向之方式配置;及 第3構件’錢於縱向位置攝影之情料遮蔽上述被攝 160151.doc -81 - 201245768 體光之一部分者,且將具備突起部之一對構件以使該突起 部相互對向之方式配置; 上述第2構件之驅動方向與上述第3構件之驅動方向正 交, 上述控制部根據上述經檢測之姿勢而決定上述橫向位置 攝影或上述縱向位置攝影之任一者並控制上述一對開口區 域0 (28) 如上述(18)至(27)中任一項之攝像裝置,其中上述光 圈係配置於由單眼之透鏡系統聚光之上述被攝體光之光程 中。 (29) 一種攝像裝置,纟包括:光圈,其包含分別具備於 立體視圖像中之視差方向上鄰接之一對缺口部之一對構 件,且藉由使上述缺口部相互對向而形成一對開口區域; 攝像元件,其分別接收通過上述一對開口區域之被攝體 光而生成用以生成上述立體視圖像之信號;及 控制部,其以上述一對開口區域之重心間之距離成為固 定之方式,於與上述視差方向正交之正交方向上分別使上 述一對構件驅動而控制上述光圈。 (3〇) -種攝像裝置包括:光圈,其形成將立體視圖 像中之視差方向作為長度方向之開口區域; 攝像元件,其接收通過上述開口區域之被攝體光而生成 用以生成上述立體視圖像之信號;及 控制部,其以使上述視差方向上之上述開口區域之長度 長於與上述視差方向j£交之正交方向上之上述開口區域之 160151.doc -82- 201245768 長度之方式控制上述光圏。 之 域 Μ M M rh ^ L . · 70因I具備缺口部 士構件藉由使上述缺口部相2? #4· A 1 / 邛相互對向而形成上述開口區 上述控制較上述-對構件分別沿上述正交 控制上述光圏。 駆動而 ⑽如上述⑽)之攝㈣置,其&述缺口部 差方向作為長邊之矩形、將上述視差方向作為底邊之$ 形或將上述視差方向作為一邊之半圓形。 ⑽如上述(30)之攝像裝置’其令上述光圈藉由具備盘上 述視差方向平行之邊㈣邊為對向之m構件、及且 備與上述正交方向平行之邊且該邊為對向之—對第2料 而形成上述開口區域。 (34) 一種光圈控制方法,其包含如下控制程序:第1控制 程序’其控制形成用以生成立體視圖像之一對開口區域之 光圈中之上述一對開口區域之重心間之距離; 第2控制程序,其獨立於上述重心間之距離而控制通過 上述一對開口區域之上述被攝體光之光量之增減。 (35) —種程式,其使電腦執行如下控制程序:第1控制程 序,其控制形成用以生成立體視圖像之一對開口區域之光 圈中之上述一對開口區域之重心間之距離;及 第2控制程序,其獨立於上述重心間之距離而控制通過 上述一對開口區域之上述被攝體光之光量之増減。 【圖式簡單說明】 160151.doc •83· 201245768 圖1係表示本技術之第1實施形態中之攝像裝置ι〇0之功 能構成之一例的方塊圖。 圖2(a)、(b)係表示設於本技術之第1實施形態中之攝像 元件200之像素之配置之一例的模式圖。 圖3(a)、(b)係表示設於本技術之第1實施形態中之攝像 元件200之圖像生成像素及視差檢測像素之一例的模式 圖。 圖4(a)、(b)係表示本技術之第1實施形態中之圖像生成 像素及視差檢測像素之剖面構成之一例的模式圖。 圖5(a)、(b)係模式性地表示本技術之第1實施形態中之 視差檢測像素接收之被攝體光的圖。 圖6(a)-(d)係模式性地表示利用本技術之第1實施形態中 之視差檢測像素230之視差檢測之原理的圖。 圖7(a)-(c)係模式性地表示使用本技術之第1實施形態中 之攝像裝置100進行橫向位置攝影之情形時之利用視差檢 測像素230之視差檢測之方向之一例的圖。 圖8(a)-(c)係模式性地表示使用本技術之第1實施形態中 之攝像裝置100進行縱向位置攝影之情形時之利用視差檢 測像素230之視差檢測之方向之一例的圖。 圖9(a)-(e)係表示本技術之第1實施形態之攝像裝置1 〇〇 中之3D圖像之生成例的模式圖。 圖10係表示藉由本技術之第1實施形態中之攝像裝置丨〇〇 對立體圖像進行攝像時之攝像處理程序例的流程圖。 圖11係表示本技術之第丨實施形態之攝像處理程序中之 160131.doc -84 - 201245768 立體圖像生成處理(步驟S920)之處理程序例的流程圖。 圖12係表示本技術之第2實施形態之攝像裝置4〇〇之功能 構成之一例的方塊圖。 圖13(a)-(d)係模式性地表示於本技術之第2實施形態中 使用視差檢測像素230中之9個像素電路之像素值之自動對 焦之概念的圖。 圖14(a)-(d)係模式性地表示本技術之第2實施形態中之 聚焦判疋部41 〇之利用相位差檢測之聚焦判定的圖。 圖15係表示利用本技術之第2實施形態中之攝像裝置4〇〇 對立體圖像進行攝像時之攝像處理程序例的流程圖。 圖16係表示本技術之第2實施形態之攝像處理程序中之 聚焦處理(步驟S940)之處理程序例的流程圖。 圖17(a)、(b)係作為本技術之第i及第2實施形態之第丄變 形例,模式性地表示視差檢測像素僅於列方向上呈線狀配 置之攝《像元件之_例的圖。 圖18(a)、(b)係作為本技術之第2變形例,模式性地表示 視差檢測像素於列方向及行方向上每隔特定間隔而配置 (呈島嶼分佈狀配置)之攝像元件之一例的圖。 圖19(a)-(c)係作為本技術之第3至第5變形例,模式性地 表不圖像生成像素及視差檢測像素之剖面構成之變形例的 圖。 圖20(a) (d)係作為本技術之第6至第9變形例,表示視差 檢測像素之變形例的模式圖。 圖1係表不本技術之第3實施形態之攝像裝置500之功能 160151.doc -85- 201245768 構成之一例的方塊圖。 圖22(a)-(c)係模式性地表示本技術之第3實施形態之光 圈5 10之一例的圖。 圖23(a)-(c)係模式性地表示以使基線長固定而僅開口面 積發生變化之方式驅動本技術之第3實施形態之光圈51〇之 情形時之第1光圈511及第2光圈515之驅動方向的圖。 圖24(a)-(c)係模式性地表示以使開口面積固定而僅基線 長發生變化之方式驅動本技術之第3實施形態之光圈51〇之 情形時之第1光圈511及第2光圈515之驅動方向的圖。 圖25(a)、(b)係模式性地表示將本技術之第3實施形態之 光圈510中之開口部分之形狀設為適於對平面圖像進行攝 像之形狀之情形的圖。 圖26(a)、(b)係模式性地表示於本技術之第3實施形態中 顯示於顯示部151之攝像圖像之設定畫面及3d強度之設定 畫面的圖。 圖27(a)-(d)係模式性地表示由本技術之第3實施形態中 之光圈510之基線長之變化所致之像之變化的圖。 圖28(a)、⑻係模丨性地表示本技術之第3實施形態中之 光圈別中之開口面與Μ之光圈中之開口面之不同點的 圖。 圖29係表示利用本技術之第3實施形態中之攝像裝置500 對立體圖像進行攝像時之攝像處理程序例的流程圖。 圖3 0係表示本技術之笫4眘# 、 +仪彳叮;弟4貫施形態之攝像裝置6 0 0之功能 構成之一例的方塊圖。 160I51.doc -86 - 201245768 圖3 1 (a)-(d)係模式性地表济本技術之第*實施形態之光 圈610之一例的圖。 圖32(a)-(c)係模式性地表承本技術之第4實施形態之光 圈610形成之開口部分之形狀之一例的圖。 圖33(a)-(e)係作為本技術之第3及第4實施形態之變形 例,模式性地表示適於3D圖像之攝像之簡單之構成之光圈 之例的圖。 【主要元件符號說明】 100 攝像裝置 110 透鏡部 111 可變焦距透鏡 112 光圈 113 聚焦透鏡 120 操作受理部 130 控制部 140 姿勢檢測部 151 顯示部 152 記憶部 170 驅動部 200 攝像元件 230 視差檢測像素 300 信號處理部 310 2D圖像生成部 320 視差檢測部 160151.doc 201245768 330 3D圖像生成部 400 攝像裝置 410 聚焦判定部 500 攝像裝置 510 光圈 520 基線長設定部 530 光圈驅動設定部 160151.doc -88-

Claims (1)

  1. 201245768 七、申請專利範圍: 1. 一種攝像裝置,其包括:攝像元件,其包含利用由i個 微透鏡覆蓋之複數個受光元件接收被攝體光,而生成用 以檢測視差之信號之視差檢測像素;及利用由小於上述 微透鏡之微透鏡以像素為單位覆蓋之受光元件接收上述 被攝體光’而生成用以生成圖像之信號之圖像生成像 素,及 立體視圖像生成部,其根據上述視差檢測像素所生成 之信號檢測上述視差,根據上述圖像生成像素所生成之 仏號生成平面圖像,根據上述經檢測之視差調整上述生 成之平面圖像中所含之被攝體像之各自之位置而生成立 體視圖像。 2.如請求項丨之攝像裝置,其進而包含檢測上述攝像裝置 之姿勢之姿勢檢測部, 上述視差檢測像素並排配置於上述攝像元件中之列方 向之線上及行方向之線上, 上述立體視圖像生成部根據上述姿勢檢測部所檢測之 姿勢而自上述攝像元件之列方向及行方向之任—者決定 檢測上述視差之方向,並根據配置於該經決定之方向上 之上述視差檢測像素所生成之㈣而生成與上述視差相 關之資訊。 3. 其進而包含根據上述視差檢測 焦對象物進行聚焦判定之聚焦 如請求項1之攝像裝置, 像素所生成之信號而對聚 判定部。 I60151.doc 201245768 5. 二2:1之攝像裝置’其中上述攝像元件之上述視差 檢^象素軸地配置於特定方向之線上。 6. ::::項1之攝像裝置’其中上述攝像元件之上述視差 檢=素隔開特定間隔而配置於特定方向之線上。 ::項1之攝像裝置,其進而包含根據上述攝像元件 2述出射光瞳之大小之關係,使覆蓋上述視差檢測像 、 述複數個党光元件之上述1個微透鏡向該微透 鏡之光軸方向移動之控制部。 t长項1之攝像裝置,其中上述視差檢測像素中之複 數個受光元件係由相同之彩色濾光片覆蓋。 請长項7之攝像裝置,其中上述視差檢測像素中之複 數個又光7C件係由遮蔽表示綠色之波長區域以外之光之 綠色濾光片覆蓋。 ’其中上述視差檢測像素中之複 見光區域之光透過之白色濾光片 9.如請求項7之攝像裝置 數個文光元件係由使可 或透明層覆蓋^ 10. 如請求Μ之攝像裝置,纟中上述圖像生成像素係於每 一上述像素單位中具備1個受光元件。 11. 如請求項1之攝像裝置,其申用以將由覆蓋上述視差檢 測像素中之上述複數個受光元件之上述i個微透鏡聚光 之上述被攝體光聚光於上述複數個受光元件之各自之位 置之微透鏡係依每該複數個受光元件而覆蓋該複數個受 光元件。 12.如請求項11之攝像裝置,其中覆蓋上述圖像生成像素中 160151.doc 201245768 A 一迚又光元件之上述微透鏡係配置於與依每該複數個 又光元件而覆蓋上述視差檢測像素中之上述複數個受光 一件之上述微透鏡之光轴方向正交之同一面上。 13.如請求们之攝像裝置’其中覆蓋上述圖像生成像素中 之上述受光7G件之上述微透鏡係配置於與覆蓋上述視差 檢測像f中之上述複數個受光元件之上述1個微透鏡之 光軸方向正交之同一面上。 種攝像元件,其包括:視差檢測像素’其利用由1個 微透鏡覆蓋之複數個受光元件接收被攝體光而生成用以 檢測生成立體視圖像時所使用之視差之信號;及 圖像生成像素,其利用由小於上述微透鏡之微透鏡以 像素為單位覆蓋之党光元件接收上述被攝體光,而生成 用以生成使用上述視差生成上述立體視圖像時所使用之 平面圖像之信號。 1 5.如請求項14之攝像元件,其中上述視差係與於上述視差 方向上調整上述平面圖像中之被攝體像之各自之位置而 生成上述立體視圖像時之上述被攝體像之各自之位置之 偏移量相關之資訊, 上述視差檢測像素沿上述視差方向配置於線上。 16. —種圖像處理方法,其包含如下程序: 根據包含利用由1個微透鏡覆蓋之複數個受光元件而 生成用以檢測視差之信號之視差檢測像素、及藉由接收 被攝體光而生成用以生成平面圖像之信號之圖像生成像 素之攝像元件中之上述視差檢測像素所生成之信號而檢 160151.doc 201245768 測視差之程序; 根據上述攝像元件中之上述圖像生成像素所生成之信 號而生成上述平面圖像之程序;及 根據上述檢測之視差調整上述平面圖像中之所攝像之 物體之各自之位置而生成立體視圖像之立體視圖像生成 程序。 17. —種程式’其使電腦執行如下程序: 根據包含利用由1個微透鏡覆蓋複數個受光元件生成 用以檢測視差之信號之視差檢測像素、及藉由接收被攝 體光而生成用以生成平面圖像之信號之圖像生成像素之 攝像7L件中之上述視差檢測像素所生成之信號而檢測視 差之程序; 根據上述攝像元件中之上述圖像生成像素所生成之信 號而生成上述平面圖像之程序;及 根據上述檢測之視差㈣上述平面圖$中之所攝像之 物體之各自之位置而生成立體視圖像之立體視圖像生成 程序。 18. —種攝像裝置,其包括: 光圈,其形成用以生成立體視圖像之一對開口區域; 攝像元件’其分別接收通過上述一對開口區域之被攝 體光而生成用以生成上述立體視圖像之信號; 控制部’其分別獨立地控制卜地—料 吧孜制上述對開口區域之重心 間之距離、及通過上述一斟 ^對開口區域之上述被攝體光之 光量之增減。 160151.doc 201245768 19. 如請求項18之攝像裝置,其中於上述光圈中,於上述立 體視圖像中之視差方向上鄰接形成上述_對開口區域, 上述控制部分別變更並控制上述一對開口區域之各自 之周緣令與上述視差方向上之兩端相對應之周緣之位 置、及於上述一對開口區域間接近之周緣之位置。 20. 如請求項19之攝像裝置,其中上述控制部係於使上述光 量增減之情形時,在將上述重心間之距離設為固定之狀 態下,變更上述一對開口區域中之丨個開口區域之與上 述兩端相對應之周緣與上述接近之周緣之間之長度、、及 另-開口區域之與上述兩端相對應之周緣與上述接近之 周緣之間之長度。 21·如請求項2〇之攝像裝置,其中上述-對開口區域中之i 個開口區域之與上述兩端相對應之周緣與上述接近之周 緣之間之長度’與上述另一開口區域之與上述兩端相對 應之周緣與上述接近之周緣之間之長度相同。 22.如請求項19之攝像裝置,其中上述控制部係於變更上述 重心間之距離之情形時,在將上述-對開口區域中之i 個開口區域之與上述兩端相對應之周緣與上述接近之周 緣之間之長度設為固定之狀態下,變更上述重心間之距 23.如請求項19之攝像裝置 距離之調整部, 其進而包含調整上述重心間之 上述控制部係以成為利 心間之距離之方式控制上 用上述調整部調整後之上述重 述一對開口區域。 160151.doc 201245768 24.如請求項18之攝像裝置,其中 上述光圈包括: 第!構件,其係將具備缺口部之一對構件以使 口部相互對向之方式配置;及 “、 ^構件,其係將具備突起部之—對構件以使上 起°卩相互對向之方式配置。 25.如請求項24之攝像裝置,其中上述第1構件及上述第2構 件係於相對於上述視差方向正交之正交方向上驅動。構 2=請求項25之攝像裝置,其中上述缺口部係將通過上述 〜間之距離之中心且與上述請件之驅動方向平行 之直線上之1點設為山形之頂點之凹形狀, 、上述突起部係將通過上述重心間之距離之中心 述第2構件之驅動方向平行 、 w㈣h 订之直線上之I點設為㈣q 27.如請求項18之攝像裝置,其進而包含檢測上述攝㈣置 之姿勢之姿勢檢測部, 冢裝置 上述光圈包括: 第1構件,其係將具備缺口 對構件以使上述缺 °卩相互對向之方式配置; 第2構件,其係於橫向 攝體光之一… 影之情形時遮蔽上述被 ^ . n 且將具備突起部之一對構件以使該 大起部相互對向之方式配置;及 第3構件,其係於縱向 置攝影之情形時遮蔽上述被 攝體光之一部分者’且將且借-如立 册,、備犬起部之一對構件以使該 160151.doc 201245768 突起部相互對向之方式配置; 上述第2構#之驅動方向與上述第3構件之驅動方向正 交, 上述控制部根據上述經檢測之姿勢而決定上述橫向位 置攝影或上述縱向位置攝影之任一者並控制上述一對開 口區域。 28. 如清求項18之攝像裝置,其中上述光圈係配置於由單眼 之透鏡系統聚光之上述被攝體光之光程中。 29. —種攝像裝置,其包括: 光圈,其係包含分別具備於立體視圖像中之視差方向 上鄰接之一對缺口部之一對構件,且藉由使上述缺口部 相互對向而形成一對開口區域; 攝像元件,其分別接收通過上述一對開口區域之被攝 體光而生成用以生成上述立體視圖像之信號;及 控制部,其係以上述一對開口區域之重心間之距離成 為固疋之方式,於與上述視差方向正交之正交方向上分 別使上述一對構件驅動而控制上述光圈。 30. —種攝像裝置,其包括: 光圈,其形成將立體視圖像中之視差方向作為長度方 向之開口區域; 攝像元件,其接收通過上述開口區域之被攝體光而生 成用以生成上述立體視圖像之信號;及 控制部,其係以使上述視差方向上之上述開口區域之 長度長於與上述視差方向正交之正交方向上之上述開口 160151.doc 201245768 區域之長度之方式控制上述光圈β 31. 如請求項30之攝像裝置,其令上述光圈之具備缺口部之 -對構件藉由使上述缺口部相互對向而形成上述開口區 域, 上述控制部係分別使上述一對構件沿上述正交方向驅 動而控制上述光圈。 32. 如請求項31之攝像裝置,其中上述缺口部係將上述視差 方向作為長邊之矩形、將上述視差方向作為底邊之三角 形或將上述視差方向作為一邊之半圓形。 33. 如請求項30之攝像裝置,其中上述光圏藉由具備與上述 視差方向平行之邊且該邊為對向之一對第1構件、及具 備與上述正交方向平行之邊且該邊為對向之一對第2構 件而形成上述開口區域。 34. 一種光圈控制方法,其包含如下控制程序: 第1控制程序,其控制形成用以生成立體視圖像之一 對開口區域之光圈中之上述一對開口區域之重心間之距 離;及 第2控制程序,其獨立於上述重心間之距離而控制通 過上述一對開口區域之上述被攝體光之光量之增減。 35· —種程式’其使電腦執行如下控制程序: 第1控制程序,其控制形成用以生成立體視圖像之一 對開口區域之光圈中之上述一對開口區域之重心間之距 離;及 第2控制程序,其獨立於上述重心間之距離而控制通 過上述一對開口區域之上述被攝體光之光量之增減。 160151.doc
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