CN101437103B - 摄像系统及其制造方法、摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备 - Google Patents

摄像系统及其制造方法、摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种摄像系统，对投影到受光面上的光学像进行拍摄而获得的图像数据的质量能够容易得到提高。在通过摄像透镜(10)投影到摄像元件(20)的受光面(21)上的点像(P1)的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时，将与由从摄像元件(20)输出的第1图像数据(G1)表示的点像(P1)的状态对应的复原系数(K)存储在系数存储部(30)中。在信号处理部(40)中，利用存储在系数存储部(30)的复原系数(K)对从摄像元件(20)输出的第1图像数据(G1)实施在摄像透镜(10)的分辨率高时生成与从摄像元件(20)输出的第1图像数据同等的第2图像数据(G2)的复原处理(F)。

Description

摄像系统及其制造方法、摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备
技术领域
本发明涉及通过拍摄被摄体的光学像而得到的图像数据的质量能够得以提高的摄像系统、具有该摄像系统的摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备、以及摄像系统的制造方法。
背景技术
众所周知，利用具有二维状配置多个受光像素而构成的受光面的CCD元件或CMOS元件等的摄像元件、对通过摄像透镜成像在受光面上的被摄体的光学像进行拍摄的摄像系统。
此外，作为这种摄像系统的一例，将具有设计成景深变深的摄像透镜的摄像系统直接安装在电路基板上的车载用照相机或移动电话机照相机等被实用化(参照专利文献1)。而且，已知搭载摄像元件的受光像素数量增大且摄像透镜的分辨率提高的摄像系统而构成的高性能的车载用照相机或移动电话机照相机。在这种可得到分辨率高的图像的高性能的车载用照相机或移动电话机照相机中还已知具有摄像透镜的分辨率接近衍射极限的性能的照相机。
专利文献1：(日本)特表2007—147951号公报
但是，在具有这种可形成分辨率高的图像的摄像透镜的摄像系统的制造中，由于制造的困难性而难以提高合格率。即，由于不能生成可形成具有预定分辨率的图像的图像数据，因此有可能产生很多从制造生产线拆下而返回到再调节或再组装的摄像系统。并且，就从制造生产线拆下的摄像系统而言，通过确定其原因且施以修正，从而得到再生以生成可形成预定分辨率的图像的图像数据。
但是，从摄像系统输出的图像数据表示的图像的分辨率降低的原因有很多，例如考虑构成摄像透镜的各透镜的形状误差(透镜的表面形状误差、厚度误差、偏心误差)、摄像透镜的组装、调节误差(透镜的偏移误差、倾斜误差、透镜之间的空气间隔误差)、摄像元件对摄像透镜的定位误差等的各种原因。因此，存在以下问题，即，为了通过确定分辨率的降低原因并进行再调节或再组装，再生以能够生成可形成预定分辨率的图像的高质量的图像数据的摄像系统，而庞大的费用产生。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于，提供一种对投影到受面上的光学像进行拍摄而获得的图像数据的质量得到提高的摄像系统、具有该摄像系统的摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备、以及摄像系统的制造方法。
本发明的第1摄像系统的特征在于，具有：摄像透镜；摄像元件，具有二维状排列多个受光像素而构成的受光面，且对通过摄像透镜投影到上述受光面上的被摄体的光学像进行拍摄而输出表示该被摄体的第1图像数据；系数存储单元，在通过摄像透镜投影到受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及该受光面上的受光像素的3像素以上的大小时，对与由从摄像元件输出的第1图像数据表示的点像的状态对应的复原系数进行存储；及信号处理单元，利用存储在系数存储单元的复原系数对从摄像元件输出的第1图像数据实施在摄像透镜的分辨率高时生成与从摄像元件输出的第1图像数据同等的第2图像数据的复原处理；信号处理单元将由受光面上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域作为最小单位进行复原处理。
上述系数存储单元可以按每个摄像系统存储对该摄像系统单独求出的复原系数。
此外，上述系数存储单元可以存储从与分为多个种类的点像的各状态对应的各复原系数的候补中按照第1图像数据表示的点像的状态所选择出的复原系数。
而且，上述系数存储单元可以存储通过从与分为多个种类的点像的各状态对应的多种复原系数的候补中按照第1图像数据表示的点像的状态所选择出的复原系数进一步根据点像的状态进行校正而成的已校正的复原系数。
上述摄像系统还可以具有取得复原系数并存储在系数存储单元中的复原系数取得单元。
上述信号处理单元可以将包含投影到受光面上的点像的有效区域的全部的最小像素区域作为最小单位实施复原处理。
上述信号处理单元优选实施复原处理，使得第2图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小小于第1图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小。
本发明的摄像装置的特征在于，具有上述摄像系统。
本发明的移动终端设备的特征在于，具有上述摄像系统。
本发明的车载设备的特征在于，具有上述摄像系统。
本发明的医疗设备的特征在于，具有上述摄像系统。
本发明的第2摄像系统的特征在于，具有：摄像透镜；摄像元件，具有二维状排列多个受光像素而构成的受光面，对通过摄像透镜投影到受光面上的被摄体的光学像进行拍摄而输出表示该被摄体的第1图像数据；系数存储单元，在通过摄像透镜投影到受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时，存储了与由从摄像元件输出的第1图像数据表示的点像的状态对应的复原系数；及信号处理单元，利用复原系数对第1图像数据实施在摄像透镜的分辨率高时生成与从摄像元件输出的第1图像数据同等的第2图像数据的复原处理；信号处理单元将由受光面上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域作为最小单位进行复原处理。
本发明的摄像系统的制造方法的特征在于，在上述第2摄像系统的制造中，通过摄像透镜将点像投影到摄像元件的受光面上，且在系数存储单元中存储与由该摄像元件所输出的第1图像数据表示的点像的状态的复原系数。
按每个摄像系统对该摄像系统单独求出上述复原系数。
上述复原系数是在与分为多个种类的点像的各状态对应的各复原系数的候补中按照第1图像数据表示的点像的状态所选择的。
此外，上述复原系数是从与分为多个种类的该点像的各状态对应的多种复原系数的候补中按照第1图像数据表示的点像的状态所选择出的复原系数进一步根据点像的状态进行了校正的复原系数。
而且，可以按每个摄像系统对该摄像系统单独求出上述复原系数。
投影到上述受光面上的点像的有效区域的最大直径，可以是投影到受光面上的点像的有效区域在包含最多的受光像素的方向上的该有效区域的直径，上述“投影到受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时”可以是“投影到受光面上的点像的有效区域在包含最多的受光像素的方向上，该有效区域是涉及受光像素的3像素以上的大小时”。
上述“点像的有效区域”意味着具有表示点像的光强分布中的峰值强度的1/e2(大约13.5％)以上的光强的区域。
此外，上述“复原处理”可以采用(日本)特开2000—123168号公报、0002～0016段中介绍的图像复原处理等。并且，在复原处理的实施中，可以应用后述的非专利文献[鷲沢嘉一、山下幸彦著，题目“KernelWiener Filter”，2003 Workshop on Information-Based InductionSciences，(IBIS2003)，Kyoto，Japan，Nov 11-12，2003]的技术等。
本发明的第1摄像系统具有：系数存储单元，在通过摄像透镜投影到受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时，存储与由从摄像元件输出的第1图像数据表示的点像的状态(以后还称为点像的模糊状态)对应的复原系数；及信号处理单元，利用上述复原系数对第1图像数据实施在摄像透镜的分辨率高时生成与从摄像元件输出的第1图像数据同等的第2图像数据那样的复原处理；信号处理单元将由受光面上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域作为最小单位进行复原处理，因此，若在系数存储单元中存储复原系数，则可以实施利用该复原系数的复原处理，由此，对投影到受光面上的光学像进行拍摄而获得的图像数据的质量就能够容易得以提高。
即，不需要像过去那样在从摄像系统输出的第1图像数据表示的图像的分辨率未达到预定的水平时确定其原因并再调节或再组装摄像透镜等，单纯地在系数存储单元中存储与由摄像系统拍摄的点像的模糊状态对应的复原系数，仅对该第1图像数据实施复原处理(图像处理)，可以得到表示具有预定的分辨率的图像的第2图像数据，所以对投影到受光面上的光学像进行拍摄而获得的图像数据的质量就可以容易得到提高。
而且，还将“点像的状态”称为“点像的模糊状态”，其理由在于，通过摄像透镜投影到受光面上的点像、及拍摄该点像而得到的第1图像数据表示的点像，因图像透镜像差的影响等，而其质量与对应于该点像的物点即被摄体相比有些劣化。即，在例如被摄体为分辨率图表时，通过摄像透镜投影到受光面上的分辨率图表的像、及拍摄该分辨率图表的像而得到的第1图像数据表示的分辨率图表的图像的分辨率，低于作为被摄体的分辨率图表的分辨率。并且，该“点像的状态”或“点像的模糊状态”主要表示点像的分辨率的劣化状态。
此外，若系数存储单元按每个摄像系统存储对该摄像系统单独求出的复原系数，则可以更准确地求出复原系数，且可以更准确地执行复原处理，所以对投影到受面光的光学像进行拍摄而获得的图像数据的质量就能够可靠地得到提高。
而且，若系数存储单元存储从与分为多个种类的点像的各模糊状态对应的各复原系数的候补中按照第1图像数据表示的点像的模糊状态所选择出的复原系数，则与对每个摄像系统单独求出复原系数的情况相比，可以更容易设定复原系数。
这里，若系数存储单元存储：通过从与分为多个种类的该点像的各模糊状态对应的多种复原系数的候补中按照第1图像数据表示的该点像的模糊状态所选择出的复原系数进一步根据点像的状态进行校正而成的已校正的复原系数，则与对每个摄像系统单独求出复原系数的情况相比，可以抑制求出复原系数时的精度下降的同时更容易取得该复原系数。
而且，若摄像系统具有取得复原系数并存储在系数存储单元中的复原系数取得单元，则可以更可靠地取得复原系数。
此外，若信号处理单元将包含投影到受光面上的点像的有效区域的全部的最小像素区域作为最小单位执行复原处理，则可以抑制用于执行复原处理的运算量的增大，可以高效率地实施复原处理。
此外，若信号处理单元执行复原处理，使得第2图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小小于第1图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小，则能够更可靠地提高对投影到受光面的光学像进行拍摄而得到的图像数据的质量。
本发明的摄像装置、移动终端设备、车载设备、医疗设备的每一个具有上述摄像系统，所以可以如上所述地容易提高对投影到受光面的光学像进行拍摄而得到的图像数据的质量。
本发明的第2摄像系统具有：系数存储单元，在通过摄像透镜投影到受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时，存储与由从摄像元件输出的第1图像数据表示的点像的状态对应的复原系数；及信号处理单元，利用上述复原系数对第1图像数据实施在摄像透镜的分辨率高时生成与从上述摄像元件输出的第1图像数据同等的第2图像数据的复原处理；信号处理单元将由受光面上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域作为最小单位进行复原处理，因此，通过与上述第1摄像系统同样地，利用复原系数的复原处理的实施，就使对投影到受光面的光学像进行拍摄而获得的图像数据的质量容易得以提高。
本发明的摄像系统的制造方法是在上述第2摄像系统的制造中，通过摄像透镜将点像投影到摄像元件的受光面上，在系数存储单元中存储与由从该摄像元件输出的第1图像数据表示的点像的状态的复原系数，所以可以高效地制造第2摄像系统。
例如，即使在从摄像系统输出的图像数据表示的图像的分辨率因制造上的程度等而未达到预定的水平时，可以比过去容易地实施提高图像的分辨率的摄像系统的再生处理。即，通过将复原系数存储在系数存储单元的摄像系统，能够容易地实施提高从该摄像系统输出的图像数据的质量的复原处理，所以能够将图像分辨率未达到预定水平的摄像系统容易地再生为得到预定水平的图像分辨率的摄像系统，由此可以高效地制造摄像系统。
而且，若大量生产摄像系统，则可以高效地制造上述摄像系统并享受更大的效果。
附图说明
图1是表示本发明的摄像系统的简要结构及摄像系统的制造方法的框图。
图2(a)是表示点像的光强分布的图，图2(b)是表示投影到受光面的点像的图。
图3(a)是在第1图像数据表示的图像中所示的点像的图像的图，图3(b)是在第2图像数据表示的图像中所示的点像的图像的图。
图4(a)是表示在摄像透镜的分辨率高时投影到受光面上的点像的光强分布的图，图4(b)是表示构成受光面的受光像素的各像素区域及在摄像透镜的分辨率高时会投影到受光面的点像的图。
图5是表示第2例的复原系数取得装置的图。
图6是表示第3例的复原系数取得装置的图。
图7是表示具有复原系数取得装置的摄像系统的图。
图8是表示在信号处理部具备复原系数取得装置及系数存储部的摄像系统的图。
图9是表示在沿光轴方向移动物点时投影到受光面上的该物点的光学像即点像的有效区域的最大直径的变化的图。
图10是表示在沿光轴方向移动物点时投影到受光面上的与该物点的光学像有关的MTF特性的值(％)的变化的图。
图11是表示搭载了具有摄像系统的车载设备的汽车的图。
图12是表示具有摄像系统的移动终端设备即移动电话机的图。
图13是表示具有摄像系统的医疗设备即内窥镜装置的图。
符号说明
10-摄像透镜，20-摄像元件，21-受光面，30-系数存储部，40-信号处理部，70A-第1例的复原系数取得装置，70B-第2例的复原系数取得装置，70C-第3例的复原系数取得装置，72-理想点像存储部，74-点像直径取得部，76-判断部，78-复原系数取得部，79-候补系数存储部，100-摄像系统，G1-第1图像数据，G2-第2图像数据，F-复原处理，P1-点像，K-复原系数，Dr-设计数据、理想点像状态数据，Db-模糊点像状态数据，Dk-系数数据
具体实施方式
下面，利用附图对本发明的实施方式进行说明。图1是表示本发明的摄像系统的简要结构及本发明的摄像系统的制造方法的框图。
[关于摄像系统的结构]
以下对摄像系统的结构进行说明。
图1所示的本发明的摄像系统100具有：摄像透镜10；摄像元件20，具有二维状排列多个受光像素而构成的受光面21，该摄像元件对通过摄像透镜10投影到受光面21上的被摄体的光学像P1进行拍摄，输出表示该被摄体的第1图像数据G1；系数存储部30，在通过摄像透镜10投影到受光面21上的点像的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时，存储与由从摄像元件20输出的第1图像数据G1表示的点像P1的模糊状态对应的复原系数K；及信号处理部40，利用存储在系数存储部30中的复原系数K对第1图像数据G1实施复原处理F，以在摄像透镜10的分辨率高时生成与从摄像元件20输出的第1图像数据G1同等的第2图像数据G2。
该信号处理部40将由受光面21上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域作为最小单位实施复原处理F。
这里，投影到受光面21上的点像P1的有效区域的最大直径，是投影到受光面21上的点像P1的有效区域在包含最多的受光像素的方向上的该有效区域的直径。
而且，在图1中用箭头Z表示的方向是摄像透镜10的光轴方向，用箭头X、Y表示的方向是与受光面21平行的方向。
这里，设置在摄像系统100的外部的复原系数取得装置70A，取得与由从摄像元件20输出的第1图像数据G1表示的点像P1的模糊状态对应的复原系数K，将该复原系数K存储在系数存储部30中。
该复原系数取得装置70A具有：理想点像存储部72，预先存储有在包含摄像透镜10的光学系统中完全没有误差时的点像有关的设计数据或者与优越于它的理想点像状态有关的理想点像状态数据中的任一个数据Dr；点像模糊状态取得部73，对从摄像元件20输出的第1图像数据G1表示的点像的模糊状态进行分析，取得表示该分析结果的模糊点像状态数据Db；点像直径取得部74，用于取得通过摄像透镜10投影到受光面21上的点像P1的有效区域的最大直径；判断部76，判断通过点像直径取得部74得到的上述最大直径是否是涉及受光面21上的3像素以上的大小；以及复原系数取得部78A，在由判断部76判断为上述最大直径是涉及受光面21上的3像素以上的大小时，输入从点像模糊状态取得部73输出的模糊点像状态数据Db及存储在理想点像存储部72中的设计数据或理想点像状态数据即数据Dr，并通过利用两者的运算而取得表示与上述第1图像数据G1表示的点像P1的模糊状态对应的复原系数K的系数数据Dk，将该系数数据Dk表示的复原系数K存储在系数存储部30中。
此外，用于本发明的摄像系统的摄像透镜不限于必定通过该摄像透镜将光学像准确“成像”在受光面上的摄像透镜，即使是通过摄像透镜未将光学像准确“成像”在受光面上的摄像透镜也可以采用，因此在本发明中对通过摄像透镜将光学像“投影”在受光面上的摄像透镜进行说明。“未成像”状态可以解释为所谓模糊的像，但是包括例如由制造误差引起的生成比本来的点像更扩散的点像的状态、或由于设计性的制约条件(光学系统的大小或成本)只能提供比设计值自身本来想得到的点像大的点像的状况。
此外，如上所述，主要表示点像的分辨率的劣化状态的模糊点像状态数据Db，例如可以表示点像P1的有效区域的大小或点像P1的受光面上的亮度分布(在图像中的浓度分布)等。
[关于摄像系统的作用]
接着，对上述摄像系统的作用进行说明。
首先，对由复原系数取得装置求出复原系数而将该复原系数存储在系数存储部的情况的一例进行说明。
通过摄像透镜10投影到受光面21上的被摄体的光学像由摄像元件20拍摄，从摄像元件20输出的表示上述被摄体的第1图像数据G1被输入到点像模糊状态取得部73及点像直径取得部74。
输入了第1图像数据G1的点像模糊状态取得部73，对第1图像数据G1表示的点像的模糊状态进行分析并输出表示其分析结果的模糊点像状态数据Db。
此外，输入了第1图像数据G1的点像直径取得部74，求出投影到受光面21上的点像P1的有效区域的最大直径，且输出表示该最大直径的直径数据Dm。输入了表示上述最大直径的直径数据Dm的判断部76，判断点像P1的有效区域的最大直径是否是涉及受光面21上的3像素以上的大小，在判断为最大直径是涉及3像素以上的大小时，输出信号Te。
输入了该信号Te的复原系数取得部78A，输入从点像模糊状态取得部73输出的模糊点像状态数据Db及预先存储在理想点像存储部72中的设计数据或作为理想点像状态数据的数据Dr，并通过利用两者的运算而取得与点像P1的模糊状态对应的复原系数K，且输出表示该复原系数K的系数数据Dk。
从复原系数取得部78A输出的系数数据Dk被输入到系数存储部30，在该系数存储部30存储系数数据Dk表示的复原系数K。
并且，作为实现点像模糊状态取得部73及点像直径取得部74的功能的例子，举出后述的D×O Labs公司(法国)制造的D×O分析仪(analyser)。若采用该D×O分析仪，可以通过对从摄像元件20输出的第1图像数据G1进行分析来求出投影到受光面21上的点像P1的模糊状态(分辨率的劣化状态)或有效区域的最大直径。
如上述，在系数存储部30中存储有复原系数K，由此摄像系统100成为可实施复原处理的状态。
[关于复原处理]
接着，说明利用存储在系数存储部30的复原系数K对从摄像元件20输出的第1图像数据进行复原处理F而取得表示分辨率比第1图像数据所示的图像更高的图像的第2图像数据的情况。而且，在下面的说明中，主要说明对表示点像的第1图像数据实施复原处理F的情况。
图2(a)是在纵轴表示光强E、横轴表示受光面上的X方向的位置的坐标上表示点像的光强分布的图。图2(b)是在纵轴表示受光面上的Y方向的位置、横轴表示受光面上的X方向的位置的坐标上，表示构成受光面的受光像素的各像素区域(图中用符号Rg表示)和投影到该受光面的点像的图；图3(a)是在第1图像数据表示的图像中所示的点像的图像的图；图3(b)是在第2图像数据表示的图像中所示的点像的图像的图。并且，图3(a)和图3(b)分别所示的图像中的各像素区域(图中用符号Rg′表示)的大小相互一致。并且，构成受光面21的受光像素的各像素区域Rg与第1图像数据G1或第2图像数据G2表示的图像中的图像区域Rg′成为相互对应的区域。
此外，图4(a)是在纵轴表示光强E、横轴表示受光面上的X方向的位置的坐标上表示摄像透镜10的分辨率高时会投影到受光面21上的点像的光强分布的图。此外，这还可以考虑为与光学系统无关地表示理想的点像状态。图4(b)是在纵轴表示受光面上的Y方向的位置、横轴表示受光面上的X方向的位置的坐标上，表示构成受光面的受光像素的各像素区域(图中用符号Rg表示)及摄像透镜10的分辨率高时会投影到受光面21上的点像P2的图。
通过摄像透镜10投影到受光面21上的光学像即点像P1的有效区域R1的最大直径M1，如图2(b)所示是涉及构成受光面21的受光像素的连续的3像素的大小。此外，该有效区域R1是由受光面21上的纵向3像素及横向3像素构成的涉及合计9像素的区域。即，有效区域R1是占有构成受光面21的受光像素的9像素部分(3像素×3像素)的区域。
此外，如图2(a)所示，点像P1的有效区域R1是具有表示点像P1的光强分布H1中的峰值强度Ep1的1/e2以上的光强的区域。
投影到上述受光面21上的点像P1由摄像元件20拍摄，表示该点像P1的第1图像数据G1从摄像元件20输出。
如图3(a)所示，与该第1图像数据G1表示的图像Zg1中所示的上述点像P1对应的图像P1′，仍表示为该有效区域R1′在图像中涉及9像素部分(3像素×3像素)的图像。
接着，输入了该图像数据G1的信号处理部40，对第1图像数据G1实施利用复原系数K1的复原处理F，而得到第2图像数据G2。
如图3(a)、(b)所示，与上述第1图像数据G1表示的点像的图像P1′对应的第2图像数据G2表示的图像Zg2中的点像的图像P2′，该图像P2′的有效区域R2′与上述第1图像数据G1表示的图像Zg1中的点像的图像P1′的有效区域R1′相比减小。因此，在图像Zg2中所示的点像图像P2′的最大直径M2′(图像区域Rg′的3像素部分的区域)也比图像Zg1中所示的点像的图像P1′的最大直径M1′(图像区域Rg′的1像素部分的区域)减小。
即，该图3(b)所示的第2图像数据G2表示的点像的图像P2′，与对在摄像透镜10的分辨率高时会投影到受光面21上的点像P2(参照图4)进行拍摄的、且由从摄像元件20输出的第1图像数据表示的点像的图像，成为同等的图像。
更具体地，对通过摄像透镜10投影到受光面21上的且有效区域R1涉及9像素部分的点像P1(参照图2(a)、(b))进行拍摄后的从摄像元件20输出的第1图像数据G1实施利用上述复原系数K的复原处理F而得到的第2图像数据G2表示的点像的图像P2′(参照图3(b))，与对摄像透镜10的分辨率提高时预计投影到受光面21上的点像P2(有效区域R2的最大直径M2包含在一个像素区域Rg中，参照图4(a)、(b))进行拍摄后的从摄像元件20输出的第1图像数据G1表示的点像的图像，成为同等的图像。
而且，图4(a)、(b)所示的受光面21上的一个像素区域Rg中包含的点像P2的有效区域R2，与上述点像P1的情况同样地，是具有表示点像P2的光强分布H2中的峰值强度Ep2的1/e2以上的光强的区域。这里，点像P2的有效区域R2是包含在一个像素区域Rg中的大小。
这样，对第1图像数据实施复原处理而得到的第2图像数据表示的图像的分辨率，可以高于第1图像数据表示的图像的分辨率。
此外，通过该复原处理F，可以得到与扩大摄像透镜10的景深时得到的图像相同的图像，所以上述复原处理还称为实质上放大摄像透镜10的景深的处理。
并且，在基于信号处理部40的、利用与第1图像数据G1表示的点像P1的状态对应的复原系数K的复原处理F中，可以采用上述的特开2000—123168号公报、0002～0016段介绍的图像复原处理等。
在上述说明中对拍摄点像的情况进行了说明，但是，通过摄像透镜10投影到受光面21上的被摄体的光学像被考虑为表示被摄体的点像的集合，所以无论拍摄的被摄体是哪种物体，也可以对上述第1图像数据实施复原处理而生成以高于该第1图像数据表示的图像的分辨率表示图像的第2图像数据。
[关于复原系数取得装置的变形例]
下面，对复元系数取得装置的变形例进行说明。
在系数存储部30中存储与由从摄像元件输出的第1图像数据表示的点像的模糊状态对应的复原系数K1的复元系数取得装置，可以构成为与上述第1例的复元系数取得装置70A不同的、下面说明的第2例的复元系数取得装置70B或第3例的复原系数取得装置70C。
图5是表示第2例的复原系数取得装置70B的图，图6是表示第3例的复原系数取得装置70C的图。图7是表示具有复原系数取得装置的摄像系统的图，图8是表示在信号处理部具有复原系数取得装置及系数存储部的摄像系统的图。而且，在图5～图8中，关于具有与上述第1例的复原系数取得装置70A相同的功能的构成因素，用与该第1例的复原系数取得装置70A的情况相同的符号表示。
第2例的复原系数取得装置70B，如图5所示，具有：候补系数存储部79，存储有与预先分为多个种类的点像的各模糊状态对应的各复原系数的候补K1、K2…；点像模糊状态取得部73，对从摄像元件20输出的第1图像数据G1表示的点像的模糊状态进行分析并取得表示其分析结果的模糊点像状态数据Db而向后述的复原系数取得部78B输出；点像直径取得部74，用于取得通过摄像透镜10投影到受光面21上的点像P1的有效区域的最大直径；判断部76，判断通过点像直径取得部74得到的上述最大直径是否是涉及受光面21上的3像素以上的大小；以及复原系数取得部78B，在由判断部76判断为上述最大直径是涉及受光面21上的3像素以上的大小时，从上述复原系数的候补K1、K2…中选择与上述模糊点像状态数据Db表示的点像P1的模糊状态对应的复原系数(例如K1)，将该复原系数K1存储在系数存储部30中。
该复原系数取得装置70B，由点像直径取得部74取得通过摄像透镜10投影到受光面21上的点像P1的有效区域的最大直径，将表示该最大直径的直径数据Dm向判断部76输出。输入了直径数据Dm的判断部76，判断上述最大直径是否是涉及受光面21上的3像素以上的大小，在判断为是涉及3像素以上的大小时，将表示该情况的信号Te向复原系数取得部78B输出。输入了信号Te的复原系数取得部78B，从候补系数存储部79所存储的复原系数的候补K1、K2…中选择与上述模糊点像状态数据Db表示的点像P1的模糊状态对应的复原系数(例如K1)，将表示该复原系数K1的系数数据Dk输出到系数存储部30中进行存储。
即，在系数存储部30中存储从与分为多个种类的点像的各模糊状态对应的各复原系数的候补K1、K2…中根据第1图像数据G1表示的点像的模糊状态所选择出的复原系数(例如K1)。
另一方面，第3例的复原系数取得装置70C如图6所示那样具有：候补系数存储部79，存储有与预先分为多个种类的点像的各模糊状态对应的各复原系数的候补K1、K2…；理想点像存储部72，预先存储有在摄像透镜10的分辨率高时与通过该分辨率高的摄像透镜投影到受光面21上的理想的点像有关的设计数据或理想点像状态数据即数据Dr；点像模糊状态取得部73，对从摄像元件20输出的第1图像数据G1表示的点像的模糊状态进行分析，取得表示该分析结果的模糊点像状态数据Db并向后述的复原系数取得部78C输出；点像直径取得部74，用于取得通过摄像透镜10投影到受光面21上的点像P1的有效区域的最大直径；及判断部76，判断通过点像直径取得部74得到的上述最大直径是否是涉及受光面21上的3像素以上的大小。
而且，该复原系数取得装置70C具有复原系数取得部78C，该复原系数取得部78C在由判断部76判断为上述最大直径是涉及受光面21上的3像素以上的大小时，从上述复原系数的候补K1、K2…中选择与从上述点像模糊状态取得部73输出的模糊点像状态数据Db表示的点像P1的模糊状态对应的复原系数(例如K1)，并取得表示通过利用上述模糊点像状态数据Db及预先存储在理想点像存储部72中的点像的设计数据或理想点像状态数据即数据Dr的运算对该复原系数K1进行校正而成的已校正的复原系数K1′的系数数据Dk(K1′)，将该系数数据Dk(K1′)表示的已校正的复原系数K1′存储在系数存储部30中。
就该复原系数取得装置70C而言，由点像直径取得部74取得通过摄像透镜10投影到受光面21上的点像P1的有效区域的最大直径，向判断部76输出表示该最大直径的直径数据Dm。输入了直径数据Dm的判断部76对上述最大直径是否是涉及受光面21上的3像素以上的大小进行判断，若判断为是涉及3像素以上的大小时，将表示该情况的信号Te向复原系数取得部78B输出。输入了信号Te的复原系数取得部78B从候补系数存储部79所存储的复原系数的候补K1、K2…中选择与上述模糊点像状态数据Db表示的点像P1的模糊状态对应的复原系数(例如K1)，取得通过利用上述模糊点像状态数据Db及预先存储在理想点像存储部72中的点像的设计数据或理想点像状态数据即数据Dr的运算对该复原系数K1进行校正而成的已校正的复原系数K1′，并将该已校正的复原系数K1′存储在系数存储部30中。
即，在系数存储部30中存储：对从与分为多个种类的点像的各模糊状态对应的多种复原系数的候补中按照第1图像数据G1表示的点像P1的模糊状态所选择出的复原系数(例如K1)进一步按照上述点像的模糊状态进行了校正的已校正的复原系数K1′。
而且，摄像系统100可以是作为其一部分具备复原系数取得装置70A、70B或70C的系统，也可以是不设置复原系数取得装置70A、70B及70C中的任一个的系统。
此外，图7所示的摄像系统100′是将具有与复原系数取得装置70A、70B或70C等相同的功能的复原系数取得装置70内置在上述摄像系统的壳体内的系统。摄像系统可以这样构成。
而且，图8所示的摄像系统100′′是将如上所述的复原系数取得装置70及系数存储部30内置在信号处理部40′中的系统。摄像系统也可以这样构成。
[关于摄像系统的性能]
接着，对上述摄像系统100所使用的由摄像透镜10和摄像元件20构成的摄像系统的性能进行说明。
图9是在横轴以对数刻度(m)表示从摄像透镜到物点的光轴方向的距离U、纵轴表示与在受光面上连续排列的像素区域的数量(N)对应的长度的坐标上，示意地示出沿光轴方向移动物点时与投影到受光面上的该物点对应的点像的有效区域的最大直径的变化的图。
这里，将物点从大致与摄像透镜接触的近点的位置(接近到大约0.01m的位置)移动到相对于摄像透镜大致无限远的远点的位置(大约相距10m的位置)。
由图9中的系列A—1、A—2、A—3表示的3种曲线(实线)，示意地示出通过本发明的摄像系统的摄像透镜10投影到受光面21上的互不相同的特定区域(相互之间像高不相同的受光面上的特定区域)的各点像的有效区域的最大直径的变化。此外，图9中的系列Aw所表示的曲线(虚线)，表示通过现有的摄像系统(例如车载用照相机、移动电话机用照相机、医疗设备用照相机等)所使用的摄像透镜投影到受光面上的点像的有效区域的最大直径的一般变化。
根据图9可知，在现有的摄像系统中，通过将物点投影在受光面21上而成的点像的有效区域的最大直径，随着物点沿光轴方向的移动，从涉及1像素部分的大小到30像素部分的大小为止而变化很大。
另一方面，通过本发明的摄像系统100具备的摄像透镜10而将物点投影到受光面21上形成的点像的有效区域的最大直径，对于系列A—1、A—2、A—3中的任一个均是涉及3像素部分以上、10像素部分以下的大小。即，与从摄像透镜10到物点的距离无关、且与所投影的点像在受光面上的位置(例如受光面上的像高)无关，该受光面上的点像的有效区域的大小的变动较少。而且，对于从X、Y、Z方向的任一位置通过摄像透镜10投影到受光面上的点像，也可以说成其点像的有效区域的大小变动较少。
图10是在横轴以对数刻度(m)表示从摄像透镜到物点为止的光轴方向的距离U、纵轴表示MTF特性的值(％)的坐标上，示意地示出沿光轴方向移动物点时与投影到受光面上的上述物点的光学像有关的MTF特性的值(％)的变化的图。
这里，将物点从大致与摄像透镜接触的近点的位置(接近到大约0.01m的位置)移动到相对于摄像透镜大致无限远的远点的位置(大约相距10m的位置)。
由图10中的系列B—1、B—2、B—3表示的有关本发明的摄像系统的3种曲线(实线)，示意地示出通过摄像透镜10投影到受光面上的互不相同的特定区域(像高互不相同的特定区域)的光学像有关的MTF特性的值(％)的变化。此外，图10中的系列Bw所表示的曲线(虚线)，是表示有关现有的摄像系统的与投影到受光面上的光学像有关的MTF特性的值(％)的一般变化。
由图10可知，在现有的摄像系统中，与投影到受光面21上的光学像有关的MTF特性的值(％)从0％到超过80％的值为止而变化很大。而且，在摄像透镜10和物点接近的近点，关于位于比MTF特性的值成为0％的位置更接近摄像透镜10的区域(MTF特性的值从0％折反的区域)的物点，产生伪分辨。此外，在摄像透镜10和物点分离的远点，关于位于比MTF特性的值成为0％的位置更远的区域(MTF特性的值从0％折反的区域)的物点，也产生伪分辨。
另一方面，通过本发明的摄像系统100具备的摄像透镜10投影到受光面21上的光学像有关的MTF特性的值(％)，对于系列B—1、B—2、B—3均为10％以上60％以下的大小，不产生伪分辨。即，与从摄像透镜10到物点为止的距离无关、且与所投影的光学像的受光面上的位置(像高)无关，与投影到受光面上的光学像有关的MTF特性的值的变动减少，也不产生伪分辨。而且，关于从X、Y、Z方向的任意的位置即三维空间的任意位置通过摄像透镜10投影到受光面上的光学像有关的MTF特性也可以说变动较少。
如上所述，根据本发明的摄像系统，不需要如过去那样在摄像系统所输出的第1图像数据表示的图像的分辨率未达到预定的水平时确定其原因并再调节或再组装摄像透镜等，单纯地仅在系数存储部分中存储与点像的模糊状态对应的复原系数而对该第1图像数据实施复原处理，就可以得到表示具有预定的分辨率的图像的第2图像数据，所以对投影到受光面上的光学像进行拍摄而得到的图像数据的质量就能够容易得到提高。另外，还可以说能够容易恢复摄像系统的分辨率的不足。
[关于摄像系统的制造方法]
下面，参照图1、5、6等说明本发明的摄像系统的制造方法，即，通过对没有存储预定的复原系数的摄像系统存储预定的复原系数、而制造已存储复原系数的摄像系统的方法。
该摄像系统的制造方法，是通过在系数存储部30中存储复原系数、而制造可执行复原处理的已存储复原系数的摄像系统100A、100B…的方法。
而且，摄像系统100A、100B…是与已经参照图1～图10说明的摄像系统100相同的系统。
上述摄像系统的制造方法是摄像系统100A、100B…的制造方法，该摄像系统具有：摄像透镜10；摄像元件20，具有通过二维状排列多个受光像素而构成的受光面21，对通过摄像透镜10投影到受光面21上的被摄体的光学像进行拍摄而输出表示该被摄体的第1图像数据G1；信号处理部40，对第1图像数据G1以由受光面21上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域为最小单位实施复原处理F，以在摄像透镜10的分辨率高时生成与从摄像元件20输出的第1图像数据G1同等的第2图像数据G2；及系数存储部30，存储有用于复原处理的复原系数K；且上述制造方法利用存储在系数存储部30中的复原系数K执行复原处理。
该制造方法通过摄像透镜10将点像P1投影到受光面21上，在系数存储部30中存储与由从摄像元件20输出的第1图像数据G1表示的点像P1的状态对应的复原系数K。
在该摄像系统的制造方法中可以采用利用上述第1例的复原系数取得装置70A、第2例的复原系数取得装置70B、或第3例的复原系数取得装置70C求出复原系数并将该复原系数存储在各摄像系统100A、100B…的系数存储部的方法。
以下，关于利用第1例的复原系数取得装置70A、第2例的复原系数取得装置70B及第3例的复原系数取得装置70C的摄像系统的制造方法进行具体说明。而且，关于摄像系统100A、100B…及上述第1例的复原系数取得装置70A、第2例的复原系数取得装置70B、及第3例的复原系数取得装置70C的结构及作用等，由于与上述的摄像系统100相关的内容相同，所以省略重复的说明，而对与上述摄像系统100的说明不重复的摄像系统的制造方法的内容进行说明。
《关于与第1例的复原系数取得装置70A对应的摄像系统的制造方法》
在将对每个摄像系统单独求出的复原系数分别存储于摄像系统的“1对1”对应的制造工序中，需要进行：
(1)点像测量、判断画面内均匀性
(2)导出提供最佳的复原处理的系数组(复原系数)
(3)记录最佳的系数组
对各功能进行更详细的说明。
(1)是在各摄像透镜和摄像元件的组合中，实际测量、判断成像性能(分辨率)的功能。作为基于从摄像元件得到的电信号(第1图像数据)测量光学点像的机构，有市售的法国D×O公司的D×O分析仪。其是利用了D×O公司提倡的表示所谓B×U的模糊的概念的机构，所以可以根据来自数字照相机的输出信号求出点像(光学点像、图像处理后点像均可求出)。
具体地，该D×O分析仪通过对拍摄某个指定的图表(在白底上排列无数个黑圆点的图表)而得到的图像数据(第1图像数据)进行分析，来计算摄像元件的受光面上的任意的点处的点像大小(http://www.dxo.com/jp/image_quality/dxo_analyzer)。
而且，测量光学点像的机构只要是可以根据来自数字照相机(即传感器)的输出信号计算点像的测量机构即可，不问其形式。
另一方面，在按照光学设计值的情况下的点像的大小可以由设计该光学系统的工具计算，所以通过比较由该计算得到的“设计值点像”和由D×O分析仪等的测量器测量的“测量点像”的大小，可以判断测量点像从设计值偏移何种程度。例如，在光学部件有组装误差情况下的测量点像的大小，多半与设计值点像相比变大。此外，投影到摄像元件的受光面上的点像的有效区域的形状或亮度分布本来形成点对称的形状或分布，但是若摄像透镜倾斜或其轴偏移，则局部地产生前模糊、后模糊，成为所谓的“单模糊状态”。通过比较上述“设计值点像”和“测量点像”求出这种距设计值的偏离，进而可以判断是否能说是正如设计值。此外，即使不拘泥于设计值点像，也可以任意地定义理想状态，比较其理想状态(“理想点像”)和“测量点像”来判断其差异。
(2)是执行以核维纳滤波器为基本的复原处理，且通过计算求出使上述“测量点像”接近“设计值点像”或“理想点像”的系数组(复原系数)的阶段。核维纳波滤器如文献(鷲沢嘉一、山下幸彦著，题目“Kernel Wiener Filter”，2003 Workshop on Information-BasedInduction Sciences，(IBIS2003)，Kyoto，Japan，Nov 11-12，2003)所示，作为在原信号经过某些滤波而与噪声一起被观测时从包含噪声的观测信号中推算原信号的技术方法，被广泛使用。这里，若将原信号设为“被拍摄的物体”，作为滤波系统设为“摄像透镜+摄像元件”，将观测信号设为“图像信号(第1图像数据)”，并且将噪声设为“设计值点像(或者理想点像)和测量点像的差异”，则可以应用核维纳滤波器推算“被拍摄的物体”。
若实物的“摄像透镜+摄像元件”没有一切误差原因，则所拍摄的物体就应当是图像信号，在经过该复原处理之后原理上得到理想的“图像信号(第2图像数据)”。实际上，还存在基于原来的(1)的测量误差等，噪声成分未被全部除去而残留一部分，但是测量点像接近设计值点像或理想的点像的事实是可靠的，作为最终的图像的品质得到提高。
具体地，在由于某种误差原因而光学点像大于设计值、或者在成像面内不均匀的情况下，也可以通过复原处理将该点像校正为较小、或者在成像面内均匀化，从而可以确保经得起实用的性能。此外，在不仅是基于制造的误差原因、不得不具有设计上较低的性能(光学点像大于元件间距)的光学系统中，也可以通过校正点像提高外观上光学性能。若追求该外观上的光学性能提高，则有可能超越理论上所示的极限分辨率，所以在考虑到近年来的像素尺寸的小型化的倾向时非常有用。
这里，极限分辨率由爱里斑的大小给出，无像差透镜的点像强度的有效区域(峰值强度×(1/e2))的半径Re、及成为强度零的半径Rc由以下式规定。作为摄像元件所使用的最近的CMOS元件的像素间距为2.2微米、1.75微米，今后预计1.4微米、1.0微米成为主流。作为例子，若以F2.8、波长550nm计算Re及Rc，则分别为：
Re(点像强度的有效区域的半径)＝0.82λF＝0.82×2.8×550×0.001＝1.26微米(点像强度的有效区域的直径2.52微米)
Rc(点像强度成为零的半径)＝1.22λF＝1.22×2.8×550×0.001＝1.88微米(点像强度成为零的直径3.76微米)，
而像素间距已经超过衍射极限。
衍射极限以无像差为前提，但是现实的光学系统没有无像差的情况，特别是鉴于谋求小型化、低成本化，像差反而残留，不得已具有妥协的性能。基于核维纳滤波器的复原处理，在这种状况下，也可以将作为最终的图像的品质提高到实用性的程度。
上述的复原处理设想在某个特定的像面上或其很近处(前模糊后模糊的范围)执行，但是在与摄影距离的变动对应的散焦方向的无数的像面组中，若考虑消除测量点像和设计值点像的差的复原处理，则可以扩大焦点深度。
在复原处理的执行中，应消除的噪声成分根据各“摄像透镜+摄像元件”各式各样，希望对每个“摄像透镜+摄像元件”的组合进行最佳的复原处理。但是，复原处理自身的算法相同即可，因此参照的“系数组”最佳即可。
(3)是实际上使“摄像透镜+摄像元件”的组组合“最佳的系数组”的阶段。为此，应当在某个记录介质中存储用于执行最佳的复原处理的系数组且将它加到“摄像透镜+摄像元件”的组中。因此，需要记录过程。
这样，通过将摄像系统作为“摄像透镜+摄像元件+记录介质”的组而使用，从而光学性的点像(也称光学点像)被校正为适合用途的形式，最终可以得到良好的品质的图像。具体地，提供一种即使因某种理由(制造公差、原来的设计值低)而分辨率不满足但作为处理后的图像也可实现满足的分辨率的机构。此外，还可以提供与各摄像透镜和摄像元件的组的特性一致的焦点深度扩大机构。
《关于与第2例的复原系数取得装置70B对应的摄像系统的制造方法》
叙述制造由摄像透镜、摄像元件、信号处理电路构成的上述点像校正光学系统的第2优选方法，但是作为其定位设想了廉价地生产大量的数字照相机的情况。在其制造工序中需要进行：
(1)构建用于复原处理的系数(复原系数)组的库
(2)点像测量、判断画面内均匀性
(3)从库中提取提供组单位的最佳的复原处理的系数组
(4)记录组单位的最佳的系数组。
更详细地说明各功能。
(1)是预先对大致可收罗整体趋势的数量的摄像透镜(例如所有批号的10分之1)进行测量，将其分辨率趋势(不良趋势)分组。运算对其各组的最佳的复原处理，求出在各组单位的最佳的系数组来构建库。理想的是，如第1例那样按“1对1”对应来分配系数组是理想的，但是在大量生产的情况下或要抑制成本时不适合。因此，如本实施例，将整体某种程度上区分为组，做成求出在其组单位下的最佳解的库。
(2)与第1例的(1)相同，但是，根据测量点像进行属于在上述第2例的(1)求出的哪个组的判断。实际上，在进行上述分组时，对于预先测量出的以外也分配到组(例如所有批号的10分之9)。
(3)是从库中提取在上述(2)判断的组的最佳的系数组的阶段，被选择的系数组应用于该“摄像透镜+摄像元件”的组。这时，不逐一求出对各“摄像透镜+摄像元件”的组的最佳系数组。由此，可以缩短第1例所需的运算时间，可以廉价地实现大量生产。
(4)与第1例的(3)相同。
《关于与第3例的复原系数取得装置70C对应的摄像系统的制造方法》
叙述制造由摄像透镜、摄像元件、信号处理电路构成的上述点像校正光学系统的第3优选方法，但是作为其定位设想了廉价地生产大量的数字照相机的情况。在其制造工序中需要进行：
(1)构建用于复原处理的系数(复原系数)组的库
(2)点像测量、判断画面内均匀性
(3)从库中提取提供最佳的复原处理的系数组
(4)部分修改该系数组
(5)记录被修改的系数组。
更详细地说明各功能。
(1)(2)(3)与第2例的(1)(2)(3)相同。
(4)是部分修改提取出的系数组的过程。系数组构成某个数值的排列，但是对仅修改其一部分的“摄像透镜+摄像元件”加以需要的修改。与将所有系数组最佳化的上述第1例不同，仅部分修改系数，所以时间上较短就可结束。
(5)是记录修改的已校正的系数组的阶段，从而构成“摄像透镜+摄像元件+记录介质”的组。
如上述，通过本发明的摄像系统的制造方法制造的摄像系统，使对投影到受光面上的光学像进行拍摄得到的图像数据的质量能够容易得到提高。
[关于各构成因素的变形例]
下面，对摄像系统及摄像系统的制造方法中的构成因素的变形例进行说明。
此外，信号处理部不限于将包含投影到受光面上的点像的全部有效区域的最小像素区域作为最小单位执行复原处理的情况，还可以将包含全部有效区域但不是最小的像素区域作为最小单位执行复原处理。
而且，不限于信号处理部执行复原处理以使得第2图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小小于第1图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小的情况，还可以执行复原处理以使第1图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小大于等于第2图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小。
而且，本发明的摄像系统的摄像透镜和摄像元件也可以如下地构成：例如在关于Z方向被限制在10f以上、关于X、Y方向也限制到某个物体高度的范围内，对于从物空间的X、Y、Z方向的任意位置投影到受光面上的点像，该点像的有效区域的最大直径成为形成涉及摄像元件的受光面的受光像素的3像素以上的大小。
此外，摄像透镜优选如下地构成：对于从离开该摄像透镜的焦距的10倍以上的X、Y、Z方向的任意位置通过该摄像透镜投影到受光面上的被摄体的光学像，与该光学像有关的MTF特性的值也为正。而且，“离开摄像透镜的焦距的10倍以上的位置”表示“将构成摄像透镜的透镜面中最靠近被摄体侧的面和该摄像透镜的光轴相交的位置作为基准位置，从该基准位置沿着该摄像透镜的光轴方向(Z轴)向被摄体侧离开焦距的10倍以上的位置”。
而且，具有上述摄像系统的本发明的摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备等的要求景深深的装置，能够以与上述同样的方式容易地提高各装置中设置的摄像系统对投影到受光面的光学像进行拍摄而得到的图像数据的质量。
图11是表示搭载了具有摄像系统的车载设备的汽车的图。
如图11所示，具有本发明的摄像系统的车载设备502～504可以搭载于汽车501等上使用。该汽车501具有用于拍摄助手席侧的侧面的死角范围的车外照相机即车载设备502、用于拍摄汽车1的后侧的死角范围的车外照相机即车载设备503、及安装在内视镜的背面而用于拍摄与驾驶员相同的视野范围的车内照相机即车载设备504。
图12是表示具有摄像系统的移动终端设备即移动电话机的图。
如图所示，该移动电话机510在移动电话机的壳体511中配置有摄像系统512。
图13是表示具有摄像系统的医疗设备即内窥镜装置的图。
如图所示，观察生物组织525的该内窥镜装置520，在内窥镜装置520的前端部521配置有用于拍摄由照明光La照亮的生物组织525的摄像系统522。
这样，如上所述的具有摄像系统的本发明的摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备，容易与以往公知的摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备具有的现有摄像系统进行更换。即，以往公知的摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备的装置尺寸或形状等不变更，而将这些装置具有的现有摄像系统更换为本发明的摄像系统，也可以构成本申请发明的摄像装置、移动终端设备、车载设备、及医疗设备。
而且，就本发明的摄像系统而言，摄像透镜和摄像元件也可以如下地构成：仅关于在X、Y、Z方向的至少一个方向被限制的位置通过摄像透镜投影到受光面上的点像，该点像的有效区域的最大直径成为涉及形成受光面的受光像素的3像素以上的大小。在这样的情况下，仅对表示投影到受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及受光像素的3像素以上的大小的区域的第1图像数据实施复原处理，就能够获得第2图像数据。
此外，该摄像系统可以构成为仅通过由轴对称形状构成的光学部件将被摄体的光学像投影到受光面上，或者可以构成为通过由非轴对称形状构成的光学部件将被摄体的光学像投影到受光面上。而且，上述摄像透镜优选景深深的透镜。即，即使由于被摄体的移动、或摄像透镜的焦点调节等，被摄体的光学像投影到受光面上的状态产生变化，也优选将摄像透镜和摄像元件构成为投影到受光面上的点像的模糊状态的变化减少。更具体地，优选将摄像透镜和摄像元件构成为投影到受光面上的点像的有效区域的大小及对比度的变化减少。但是，摄像系统不限于具备景深深的摄像透镜的情况，也可以具备景深浅的摄像透镜。
此外，用于上述摄像系统的摄像元件可以做成CCD元件、或CMOS元件。

Claims (16)

1.一种摄像系统，其特征在于，具有：
摄像透镜；
摄像元件，具有二维状排列多个受光像素而构成的受光面，且对通过上述摄像透镜投影到上述受光面上的被摄体的光学像进行拍摄而输出表示该被摄体的第1图像数据；
系数存储单元，在通过上述摄像透镜投影到上述受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时，对与由从上述摄像元件输出的第1图像数据表示的上述点像的状态对应的复原系数进行存储；及
信号处理单元，利用上述复原系数对上述第1图像数据实施在上述摄像透镜的分辨率高时生成与从上述摄像元件输出的第1图像数据同等的第2图像数据的复原处理；
上述信号处理单元将由上述受光面上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域作为最小单位进行上述复原处理。
2.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，上述系数存储单元按每个摄像系统存储对该摄像系统单独求出的复原系数。
3.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，上述系数存储单元存储从与分为多个种类的点像的各状态对应的各复原系数的候补中按照上述第1图像数据表示的点像的状态所选择出的复原系数。
4.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，上述系数存储单元存储通过从与分为多个种类的点像的各状态对应的多种复原系数的候补中按照上述第1图像数据表示的点像的状态所选择出的复原系数进一步根据点像的状态进行校正而成的已校正的复原系数。
5.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，还具有取得上述复原系数并存储在上述系数存储单元中的复原系数取得单元。
6.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，上述信号处理单元将包含投影到上述受光面上的点像的有效区域的全部的最小像素区域作为最小单位实施上述复原处理。
7.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，上述信号处理单元进行上述复原处理，使得上述第2图像数据表示的图像中的上述点像的有效区域的大小小于上述第1图像数据表示的图像中的点像的有效区域的大小。
8.一种摄像装置，其特征在于，具有根据权利要求1所述的摄像系统。
9.一种移动终端设备，其特征在于，具有根据权利要求1所述的摄像系统。
10.一种车载设备，其特征在于，具有根据权利要求1所述的摄像系统。
11.一种医疗设备，其特征在于，具有根据权利要求1所述的摄像系统。
12.一种摄像系统，其特征在于，具有：
摄像透镜；
摄像元件，具有二维状排列多个受光像素而构成的受光面，对通过上述摄像透镜投影到上述受光面上的被摄体的光学像进行拍摄而输出表示该被摄体的第1图像数据；
系数存储单元，在通过上述摄像透镜投影到上述受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时，存储了与由从上述摄像元件输出的第1图像数据表示的上述点像的状态对应的复原系数；及
信号处理单元，利用上述复原系数对上述第1图像数据实施在上述摄像透镜的分辨率高时生成与从上述摄像元件输出的第1图像数据同等的第2图像数据的复原处理；
上述信号处理单元将由上述受光面上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域作为最小单位进行上述复原处理。
13.一种摄像系统的制造方法，其特征在于，该摄像系统的制造方法是通过对没有存储预定的复原系数的摄像系统存储预定的复原系数而制造已存储复原系数的摄像系统的方法，该摄像系统具备：
摄像透镜；
摄像元件，具有二维状排列多个受光像素而构成的受光面，对通过上述摄像透镜投影到上述受光面上的被摄体的光学像进行拍摄而输出表示该被摄体的第1图像数据；
系数存储单元，在通过上述摄像透镜投影到上述受光面上的点像的有效区域的最大直径是涉及3像素以上的大小时，存储了与由从上述摄像元件输出的第1图像数据表示的上述点像的状态对应的复原系数；及
信号处理单元，利用上述复原系数对上述第1图像数据实施在上述摄像透镜的分辨率高时生成与从上述摄像元件输出的第1图像数据同等的第2图像数据的复原处理；
上述信号处理单元将由上述受光面上的纵向3像素以上及横向3像素以上构成的涉及合计9像素以上的像素区域作为最小单位进行上述复原处理，
该摄像系统的制造方法通过上述摄像透镜将点像投影到上述摄像元件的受光面上，且在上述系数存储单元中存储与由上述摄像元件所输出的第1图像数据表示的上述点像的状态对应的复原系数。
14.根据权利要求13所述的摄像系统的制造方法，其特征在于，按每个摄像系统对该摄像系统单独求出上述复原系数。
15.根据权利要求13所述的摄像系统的制造方法，其特征在于，上述复原系数是在与分为多个种类的点像的各状态对应的各复原系数的候补中按照上述第1图像数据表示的点像的状态所选择的。
16.根据权利要求13所述的摄像系统的制造方法，其特征在于，上述复原系数是从与分为多个种类的点像的各状态对应的多种复原系数的候补中按照上述第1图像数据表示的点像的状态所选择出的复原系数进一步根据点像的状态进行了校正的复原系数。
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