CN103454837A - 成像装置和成像方法 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及成像装置和成像方法。提供一种成像装置,其包括:对被摄体光执行光电转换以生成图像信号的图像传感器、在图像传感器上形成被摄体光的像的摄影光学系统、以及透射经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光的第一光学构件。该第一光学构件根据相对于摄影光学系统的光轴的角度来改变被摄体光的第一波带的透射率。
Description
技术领域
本技术涉及成像装置和成像方法。
背景技术
近年来,不仅在用于安保的小尺寸监视照相机和安装在车辆上的夜视照相机中,而且在一般的照相机中,对能够甚至在诸如夜间的黑暗环境中执行成像的功能的需求都已经增加了。因此,已经提出了这样一种照相机装置,该照相机装置包括红外截止滤波器和哑玻璃(dummy glass),并且,其能够通过根据被摄体是亮还是暗的情况在红外截止滤波器与哑玻璃之间进行切换来对夜晚的黑暗等中的被摄体进行拍摄(日本未审专利申请公开No.2005-318237)。
发明内容
但是,由于在日本未审专利申请公开No.2005-318237中公开的照相机装置具有这样的配置,其中,为了切换用于夜间拍摄的光的透射波带(transmissive band),在红外截止滤波器与哑玻璃之间进行切换,因此需要空间以遮挡不使用的红外截止滤波器或不使用的哑玻璃。此外,当使用诸如APSC的大尺寸图像传感器时,应当确保大的空间以遮挡红外截止滤波器。因此,在红外截止滤波器被遮挡的配置中,存在一个问题,即,由于确保了遮挡空间,因此照相机可能无法被小型化。
希望提供一种成像装置和成像方法,其在不提供其中遮挡滤波器等的空间的情况下,能够改变被摄体光的预定波带(predeterminedband)的透射率。
根据本技术的第一实施例,提供一种成像装置,该成像装置包括:对被摄体光执行光电转换以生成图像信号的图像传感器、在图像传感器上形成被摄体光的像的摄影光学系统、以及透射经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光的第一光学构件。该第一光学构件可以根据相对于摄影光学系统的光轴的角度来改变被摄体光的第一波带的透射率。
此外,根据本技术的第二实施例,提供一种由成像装置执行的成像方法,该成像装置包括:对被摄体光执行光电转换以生成图像信号的图像传感器、在图像传感器上形成被摄体光的像的摄影光学系统、以及透射经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光的第一光学构件,该方法包括:通过改变第一光学构件相对于摄影光学系统的光轴的角度,来改变第一光学构件中的被摄体光的第一波带的透射率。
根据本技术的实施例,在不提供遮挡诸如半透射膜的光学构件的空间的情况下,可以改变被摄体光的预定波带的透射率。
附图说明
图1A是示出根据第一实施例的处于第一状态的成像装置的整体配置的示意性截面图;
图1B是示出根据第一实施例的处于第二状态的成像装置的整体配置的示意性截面图;
图2A是示出半透射膜的透射率的示图;
图2B是示出半透射膜的反射率的示图;
图3A是示出处于第一状态的半透射膜的透射率特性的示图;
图3B是示出滤光器的透射率特性的示图;
图3C是示出当半透射膜与滤光器被组合时的透射率特性的示图;
图4A是示出处于第二状态的半透射膜的透射率特性的示图;
图4B是示出滤光器的透射率特性的示图;
图4C是示出当半透射膜与滤光器被组合时的透射率特性的示图;
图5A是示出根据第二实施例的处于第三状态的成像装置的整体配置的示意性截面图;
图5B是示出根据第二实施例的处于第四状态的成像装置的整体配置的示意性截面图;
图6A是示出处于第三状态的半透射膜的透射率特性的示图;
图6B是示出滤光器的透射率特性的示图;
图6C是示出当半透射膜与滤光器被组合时的透射率特性的示图;
图7A是示出处于第四状态的半透射膜的透射率特性的示图;
图7B是示出滤光器的透射率特性的示图;
图7C是示出当半透射膜与滤光器被组合时的透射率特性的示图;
图8A是示出根据第三实施例的处于第五状态的成像装置的整体配置的示意性截面图;
图8B是示出根据第三实施例的处于第六状态的成像装置的整体配置的示意性截面图;
图9A是示出处于第五状态的第一半透射膜的透射率特性的示图;
图9B是示出第二半透射膜的透射率特性的示图;
图9C是示出滤光器的透射率特性的示图;
图9D是示出当第一半透射膜、第二半透射膜与滤光器被组合时的透射率特性的示图;
图10A是示出处于第六状态的第一半透射膜的透射率特性的示图;
图10B是示出第二半透射膜的透射率特性的示图;
图10C是示出滤光器的透射率特性的示图;以及
图10D是示出当第一半透射膜、第二半透射膜与滤光器被组合时的透射率特性的示图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细地描述本公开的优选实施例。请注意,在本说明书和附图中,基本上具有相同的功能和结构的结构元件用相同的附图标记表示,并且省略对这些结构元件的重复解释。
在下文中,将参照附图描述本技术的实施例。将按照下面的顺序对其进行描述。
<1.第一实施例>
[1-1.成像装置的配置]
[1-2.成像装置的操作和优点]
<2.第二实施例>
[2-1.成像装置的配置]
[2-2.成像装置的操作和优点]
<3.第三实施例>
[3-1.成像装置的配置]
[3-2.成像装置的操作和优点]
<4.变型例>
<1.第一实施例>
[1-1.成像装置的配置]
图1A和图1B是示出根据本技术第一实施例的成像装置100的整体配置的示意性截面图。如图1A和图1B所示,可更换的摄影光学系统110被安装在形成成像装置100的主体的壳体120上。摄影光学系统110通过将摄影透镜111、光圈等安装在透镜筒112的内部来配置。摄影光学系统110的摄影透镜111由聚焦驱动系统(未示出)来驱动,从而能够进行AF操作。此外,摄影光学系统110可以与壳体120集成在一起。
图像传感器121被安装在壳体120的内部。例如,图像传感器121是成像元件,诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)。图像传感器121对经由摄影透镜111入射的被摄体光执行光电转换,以将被摄体光转换为电荷量并生成图像信号。对该图像信号进行诸如相关双采样(CDS)处理、白平衡调整处理和伽马校正处理的预定信号处理,并最终作为图像数据被存储在成像装置100的内部的存储器(未示出)、外部存储器等中。在图1中,未示出快门机构,但是,机械快门和电子快门两者都可以被应用于本技术的实施例中。
作为AF图像传感器的AF传感器122也被安装在壳体120的内部。例如,相差检测型的AF传感器122被用作AF传感器122。但是,本技术的实施例并不限于相差检测型,并且,也可以提供对比度AF型的AF传感器122的功能。相差检测型和对比度AF型可以被组合为AF型。为了甚至在黑暗的地方或者对具有低对比度的被摄体执行满意的AF,可以生成AF辅助光并且可以从返回的光中获得AF评估值。
在壳体120的内部,半透射膜123被设置在摄影光学系统110的摄影透镜111与壳体120内部的图像传感器121之间。被摄体光经由摄影透镜111被入射到半透射膜123上。半透射膜123反射经由摄影透镜111从AF传感器122入射的被摄体光的一部分,并将剩余的光透射到图像传感器121。
半透射膜123被配置为在AB方向上被可旋转地驱动,从而使得可以改变相对于摄影透镜111的光轴的角度θ。例如,当驱动半透射膜123的驱动机构在控制所有单元或每个单元的成像装置100的控制单元等的控制下根据用户对成像装置100的输入进行操作时,执行通过半透射膜123的旋转的角度θ的改变。
在如图1A所示的“θ=θ1”的情况(在下文中称为第一状态)与如图1B所示的“θ=θ2”的情况(在下文中称为第二状态)之间,半透射膜123具有不同的光谱透射率特性。假定通过沉积和溅射膜形成等在半透射膜123上形成这样的膜配置,其中,根据相对于摄影透镜111的光轴的角度来改变光谱透射率特性。半透射膜123的详细光谱透射率特性将在下面被描述。此外假定θ1和θ2满足“θ1<θ2”的关系。更优选地,假定θ1和θ2满足“θ1<θ2<90°”的关系。
处于在图1A中示出的第一状态的半透射膜123的透射率在图2A中示出。图2A是示出处于第一状态的半透射膜的透射率的示图。垂直轴表示透射率,水平轴表示波长。透射通过半透射膜123的被摄体光经由滤光器124入射到图像传感器121上。处于在图1A中示出的状态的半透射膜123的反射率在图2B中示出。图2B是示出处于第一状态的半透射膜的反射率的示图。垂直轴表示反射率,水平轴表示波长。从半透射膜123反射的被摄体光被入射在AF传感器122上。
在图1A和图1B中,虚线指示入射在图像传感器121上的被摄体光的光通量,单点划线指示从半透射膜反射并入射在AF传感器122上的被摄体光的光通量。
滤光器124被设置在半透射膜123与图像传感器121之间。作为实施例,滤光器124被配置为具有预定的光谱透射率特性。滤光器124的详细光谱透射率特性将在下面被描述。
具有电子取景器的功能的显示器125被安装在成像装置100的壳体120中。诸如液晶显示器(LCD)或有机电致发光(EL)显示器的平板显示器被用作显示器125。在信号处理单元(未示出)处理从图像传感器121或AF传感器122提取的图像信号时获得的图像数据被供应给显示器125,并且,当前的被摄体图像(运动图像)被显示在显示器125上。在图1A和图1B中,显示器125被安装在壳体的后表面上,但是,本技术的实施例并不限于此。显示器125可以被安装在壳体的上表面等上,或者可以是可移动型显示器或可拆卸型显示器。
成像装置100具有上述配置。
[1-2.成像装置的操作和优点]
接下来,将描述具有上述配置的成像装置100的操作和优点。通过在AB方向上可旋转地驱动半透射膜123,相对于摄影透镜111的角度θ可以从θ1改变到θ2。
图3A到图3C是示出处于图1A中示出的第一状态(θ=θ1)中的滤光器124和半透射膜123的光谱透射率特性的示图。垂直轴表示透射率,水平轴表示波长。半透射膜123的光谱透射率特性以根据滤光器124的光谱透射率特性归一化的形式来示出。
图3A示出半透射膜123的光谱透射率特性。处于第一状态的半透射膜123的截止波长为825nm。被摄体光的等于或小于825nm的波带被透射,并且,被摄体光的等于或大于825nm的波带不被透射。
图3B示出滤光器124的光谱透射率特性。根据滤光器124的光谱透射率特性,等于或小于410nm的波带不被透射,可见光的410nm到650nm的波带被透射,650nm到830nm的波带不被透射,并且,等于或大于830nm的波带被透射。
图3C示出当处于第一状态的半透射膜123和滤光器124被组合时的光谱透射率特性。由于半透射膜123和滤光器124都透射使可见光的410nm到650nm的波带,因此被摄体光的410nm到650nm的波带被入射在图像传感器121上。
另一方面,等于或大于作为半透射膜123的截止波长的825nm的波带被透射通过滤光器124,但是其不被透射通过半透射膜123。因此,当半透射膜123和滤光器124被组合时,被摄体光的等于或大于825nm的波带不被透射通过半透射膜123,从而其不入射在图像传感器121上。因此,仅有可见光的410nm到650nm的波带入射在图像传感器121上,并且被摄体光的其它波带不入射在图像传感器121上。
这样,可以容易地设计颜色再现,并且,可以拍摄和生成具有高质量的图像。例如,通过使得作为被摄体光的不需要的波带的高波长的波带在白天拍摄时不被入射在图像传感器121上,可以实现通过白天拍摄获取的高质量的图像。
图4A到图4C是示出处于图1B中示出的第二状态(θ=θ2)中的半透射膜123和滤光器124的光谱透射率特性的示图。垂直轴表示透射率,水平轴表示波长。如上所述,假定θ1和θ2满足“θ1<θ2”的关系。更优选地,假定θ1和θ2满足“θ1<θ2<90°”的关系。
图4A示出半透射膜123的光谱透射率特性。根据处于第二状态的半透射膜123的光谱透射率特性,截止波长是850nm,等于或小于850nm的波带被透射,等于或大于850nm的波带不被透射。
由于满足“θ1<θ2”的关系,因此在半透射膜123上的被摄体光的入射角在“θ=θ2”的情况中较小,这样,与“θ=θ1”的情况相比,在半透射膜123上的光学薄膜中的光路长度的差较长。因此,截止波长向长波长侧偏移,从而从825nm变为850nm。这样,半透射膜123透射被摄体光的等于或小于850nm的波带。
由于滤光器124在第一状态与第二状态之间未改变,因此滤光器124的光谱透射率特性不变。在图4B中示出的滤光器124的光谱透射率特性与在图3B中示出的那些光谱透射率特性相同。
图4C示出当处于第二状态的半透射膜123和滤光器124被组合时的光谱透射率特性。可见光的410nm到650nm的波带的被摄体光被透射通过半透射膜123和滤光器124,然后入射在图像传感器121上。这种状态与第一状态相同。
由于在第二状态中半透射膜123的截止波长也偏移达到850nm,因此被摄体光的等于或小于850nm的波带被透射通过半透射膜123。另一方面,由于如图4C所示,滤光器124透射等于或大于830nm的波带的被摄体光,因此,830nm到850nm的波带也被透射通过半透射膜123和滤光器124,并然后入射在图像传感器121上。
也就是说,在第二状态中,被摄体光中的不仅可见光的410nm到650nm的波带而且830nm到850nm的波带都被透射通过图像传感器121。因此,当发射830nm到850nm的波带的红外光的发光元件被用来执行拍摄时,可以执行夜间拍摄。具有高于可见光的波带的波长的波带对应于本技术的实施例中的第二波带。
通过仅在第二状态中将入射在图像传感器121上的波带设置为红外光的波带,第一状态可以被用于正常拍摄,第二状态可以被用于夜间拍摄。根据本技术的实施例,例如,不需要遮挡半透射膜123的操作。通过仅改变半透射膜123的角度,可以以高精度执行夜间拍摄。
通过改变半透射膜的角度,可以改变红外光的透射率。因此,与包括具有其中红外光可以被预先接收的光谱特性的滤光器的成像装置相比,在白天拍摄中,可以改进图像的质量。
例如,在成像装置100中,第一状态可以被设置为正常拍摄模式,第二状态可以被设置为夜间拍摄模式。然后,通过根据用户输入的成像装置100的模式切换来可旋转地驱动半透射膜123,可以切换第一状态和第二状态。
<2.第二实施例>
[2-1.成像装置的配置]
接下来,将描述本技术的第二实施例。图5A和图5B是示出根据本技术第二实施例的成像装置200的整体配置的示意性截面图。第二实施例与第一实施例的不同之处在于,滤光器201被配置为在AB方向上可旋转地驱动,从而使得滤光器201相对于摄影透镜111的光轴的角度θ可以被改变。例如,当驱动滤光器201的驱动机构在控制所有单元或每个单元的成像装置200的控制单元等的控制下根据用户对成像装置200的输入进行操作时,执行通过滤光器201的驱动进行的角度θ的改变。
在如图5A所示的“θ=θ3”的情况(在下文中称为第三状态)与如图5B所示的“θ=θ4”的情况(在下文中称为第四状态)之间,滤光器201具有不同的光谱透射率特性。因此,假定通过沉积和溅射膜形成等在滤光器201上形成这样的膜配置,其中,根据相对于摄影透镜111的光轴的角度来改变光谱透射率特性。滤光器201的详细光谱透射率特性将在下面被描述。此外,假定第三状态和第四状态满足“0<θ3<θ4(90°)”的关系。更优选地,假定第三状态和第四状态满足“45°<θ3<θ4(90°)”的关系。
第二实施例与第一实施例的不同之处在于,半透射膜202相对于摄影透镜111的光轴的角度不改变。但是,半透射膜202的光谱透射率特性不同于第一实施例的半透射膜的光谱透射率特性。半透射膜202的光谱透射率特性将在下面被描述。由于其它细节与第一实施例的相同,因此省略对其的描述。
[2-2.成像装置的操作和优点]
图6A到图6C是示出处于图5A中示出的第三状态(θ=θ3)中的滤光器201和半透射膜202的光谱透射率特性的示图。垂直轴表示透射率,水平轴表示波长。半透射膜202的光谱透射率特性以根据滤光器201的光谱透射率特性归一化的形式来示出。
图6A示出半透射膜202的光谱透射率特性。根据半透射膜202的光谱透射率特性,等于或小于410nm的波带不被透射,可见光的410nm到650nm的波带被透射,650nm到830nm的波带不被透射,并且,等于或大于830nm的波带被透射。
图6B示出滤光器201的光谱透射率特性。处于第三状态的滤光器201的截止波长为825nm,等于或小于825nm的波带被透射,并且等于或大于825nm的波带不被透射。
图6C示出当处于第三状态的滤光器201和半透射膜202被组合时的光谱透射率特性。由于滤光器201和半透射膜202两者都透射可见光的410nm到650nm的波带,因此410nm到650nm的波带的被摄体光被入射在图像传感器121上。
另一方面,等于或大于作为滤光器201的截止波长的825nm的波带被透射通过半透射膜202,但是其不被透射通过滤光器201。因此,当半透射膜202和滤光器201被组合时,等于或大于825nm的波带的被摄体光不被透射通过滤光器201,从而其不入射在图像传感器121上。因此,如图6C所示,仅有可见光的410nm到650nm的波带被入射在图像传感器121上,并且被摄体光的其它波带不入射在图像传感器121上。这样,可以容易地设计颜色再现,从而可以拍摄和生成具有高质量的图像。
图7A到图7C是示出处于图5B中示出的第四状态(θ=θ4(90°))中的半透射膜202和滤光器201的光谱透射率特性的示图。垂直轴表示透射率,水平轴表示波长。如上所述,假定满足“θ3<θ4(90°)”的关系。更优选地,假定满足“45°<θ3<θ4(90°)”的关系。
图7A示出半透射膜202的光谱透射率特性。由于在第三状态与第四状态之间半透射膜202不改变,因此光谱透射率特性与图6A中示出的光谱透射率特性相同。
图7B示出滤光器201的光谱透射率特性。根据处于第四状态的滤光器201的光谱透射率特性,截止波长是850nm,等于或小于850nm的波带被透射,等于或大于850nm的波带不被透射。由于满足“θ=θ4(90°)”的关系,因此被摄体光在滤光器201上的入射角较小,从而,与第三状态相比,在滤光器201上的光学薄膜中的光路长度的差较长。因此,截止波长向长波长侧偏移。这样,滤光器201透射高达850nm的波带的被摄体光。
图7C示出当处于第四状态的滤光器201和半透射膜202被组合时的光谱透射率特性。可见光的410nm到650nm的波带被透射通过半透射膜202和滤光器201两者,然后入射在图像传感器121上。该状态与第三状态相同。
由于在第四状态中滤光器201的截止波长也被偏移达到850nm,因此被摄体光的等于或小于850nm的波带被透射通过滤光器201。另一方面,由于如图7C所示,半透射膜202透射等于或大于830nm的范围的被摄体光,因此,830nm到850nm的波带被透射通过半透射膜202和滤光器201,然后,入射在图像传感器121上。
也就是说,在第四状态中,被摄体光中的不仅可见光的410nm到650nm的波带,而且830nm到850nm的波带都被透射通过图像传感器121。因此,当发射830nm到850nm的波带的红外光的发光元件被用来执行拍摄时,可以执行夜间拍摄。该优点与第一实施例的优点相同。即,在第二实施例中,第一实施例中的半透射膜与滤光器之间的关系可以被视为反转了。
在第二实施例中,由于半透射膜202相对于摄影透镜111的光轴的角度未改变,因此可以获得与第一实施例相同的优点。同时,通过使被摄体光也入射在AF传感器122上,可以使用AF传感器122。
例如,甚至在第二实施例中,在成像装置100中,第三状态可以被设置为正常拍摄模式,第四状态可以被设置为夜间拍摄模式。然后,通过根据用户输入的成像装置100的模式切换来可旋转地驱动滤光器201,可以在第三状态和第四状态之间进行切换。
<3.第三实施例>
[3-1.成像装置的配置]
接下来,将描述本技术的第三实施例。图8A和图8B是示出根据本技术第三实施例的成像装置300的整体配置的示意性截面图。第三实施例与第一实施例和第二实施例的不同之处在于,提供了两个半透射膜。由于其它细节与第一实施例和第二实施例的其它细节相同,因此省略对其的描述。
在第三实施例中,在壳体120的内部,第二半透射膜302被设置在第一半透射膜301与滤光器303之间。第一半透射膜301与第二实施例的半透射膜相同,并被安装为使得相对于摄影透镜111的光轴的角度θ被固定为θ1。第一半透射膜301向AF传感器122反射经由摄影透镜111入射的被摄体光的一部分,并向图像传感器121透射剩余的被摄体光。
第二半透射膜302被配置为在AB方向上被可旋转地驱动,从而使得可以改变相对于摄影透镜111的光轴的角度θ。例如,当驱动第二半透射膜302的驱动机构在控制所有单元或每个单元的成像装置300的控制单元等的控制下根据用户对成像装置300的输入进行操作时,执行通过驱动半透射膜123的角度θ的改变。
在如图8A所示的“θ=θ5”的情况(在下文中称为第五状态)与如图8B所示的“θ=θ6”的情况(在下文中称为第六状态)之间,第二半透射膜302具有不同的光谱透射率特性。假定通过沉积和溅射膜形成等在第二半透射膜302上形成这样的膜配置,其中,根据相对于摄影透镜111的光轴的角度来改变光谱透射率特性。第二半透射膜302的详细光谱透射率特性将在下面被描述。此外,假定θ5和θ6满足“θ5<θ6”的关系。更优选地,假定θ5和θ6满足“θ5<θ6<90°”的关系。
滤光器303被设置在第二半透射膜302与图像传感器121之间。滤光器303被配置为不像第一实施例中的那样被驱动。滤光器303的光谱透射率特性将在下面被描述。根据第三实施例的成像装置300具有上述配置。
[3-2.成像装置的操作和优点]
接下来,将描述具有第三配置的成像装置300的操作和优点。图9A到图9D是示出处于第五状态的滤光器303、第一半透射膜301和第二半透射膜302的光谱透射率特性的示图,在第五状态中,如图8A所示,第二半透射膜302的角度是θ5。垂直轴表示透射率,水平轴表示波长。第一半透射膜301和第二半透射膜302的光谱透射率特性以根据滤光器303的光谱透射率特性归一化的形式来示出。
图9A示出第一半透射膜301的光谱透射率特性。第一半透射膜301的截止波长是850nm,等于或小于850nm的波带被透射,并且,等于或大于850nm的波带不被透射。
图9B示出第二半透射膜302的第五状态(θ=θ5)的光谱透射率特性。第二半透射膜302的截止波长是825nm,等于或小于825nm的波带被透射,并且,等于或大于825nm的波带不被透射。
图9C示出滤光器303的光谱透射率特性。根据滤光器303的光谱透射率特性,等于或小于410nm的波带不被透射,可见光的410nm到650nm的波带被透射,650nm到830nm的波带不被透射,并且,等于或大于830nm的波带被透射。
图9D示出当处于第五状态的第一半透射膜301、第二半透射膜302和滤光器303被组合时的光谱透射率特性。由于第一半透射膜301、第二半透射膜302和滤光器303透射可见光的410nm到650nm的波带,因此410nm到650nm的波带的被摄体光被入射在图像传感器121上。
另一方面,由于第二半透射膜302的截止波长是825nm,因此等于或大于825nm的波带的被摄体光不被透射通过第二半透射膜302,并且不入射在图像传感器121上。因此,仅有可见光的410nm到650nm的范围中的被摄体光入射在图像传感器121上,并且被摄体光的其它波带不入射在图像传感器121上。这样,可以容易地设计颜色再现,从而可以拍摄和生成具有高质量的图像。
图10A到图10D是示出处于第六状态的滤光器303、第一半透射膜301和第二半透射膜302的光谱透射率特性的示图,在第六状态中,如图8B所示,第二半透射膜302相对于摄影透镜111的光轴的角度θ是θ6。如上所述,假定θ5和θ6满足“θ5<θ6”的关系。更优选地,假定θ5和θ6满足“θ5<θ6<90°”的关系。
图10A示出第一半透射膜301的光谱透射率特性。由于第一半透射膜301在第五状态与第六状态之间不变,因此光谱透射率特性与图9A中示出的光谱透射率特性相同。
图10B示出第二半透射膜302的光谱透射率特性。根据处于第六状态的第二半透射膜302的光谱透射率特性,截止波长是850nm,等于或小于850nm的波带被透射,并且,等于或大于850nm的波带不被透射。由于满足“θ5<θ6”的关系,因此在“θ=θ6”的情况中在第二半透射膜302上的被摄体光的入射角较小,这样,与“θ=θ5”的情况相比,在第二半透射膜302上的光学薄膜中的光路长度的差较长。因此,截止波长向长波长侧偏移。这样,第二半透射膜302透射等于或小于850nm的波带的被摄体光。
图10C示出滤光器303的光谱透射率特性。滤光器303在第五状态与第六状态之间不变,因此光谱透射率特性与图9C中示出的光谱透射率特性相同。
图10D示出当处于第六状态的第二半透射膜302、第一半透射膜301和滤光器303被组合时的光谱透射率特性。可见光的410nm到650nm的波带的被摄体光被透射通过第一半透射膜301、第二半透射膜302和滤光器303,然后入射在图像传感器121上。该状态与第五状态相同。
由于在第六状态中第二半透射膜302的截止波长被偏移达到850nm,因此第二半透射膜302透射等于或小于850nm的波带的被摄体光。第一半透射膜301也透射等于或小于850nm的波带的被摄体光。此外,滤光器303透射等于或大于830nm的波带。因此,如图10D所示,在第六状态中,不仅410nm到650nm的波带而且830nm到850nm的波带的被摄体光都被透射通过第一半透射膜301、第二半透射膜302和滤光器303。
也就是说,在第六状态中,不仅可见光的410nm到650nm的波带而且830nm到850nm的波带的光都被透射通过图像传感器121。因此,与第一实施例中一样,当发射830nm到850nm的波带的红外光的发光元件被用来执行拍摄时,可以执行夜间拍摄。
在第三实施例中,可以获得与第一实施例相同的优点,并且被摄体光甚至可以入射在AF传感器122上。此外,不需要驱动滤光器303。因此,例如,即使当图像传感器121和滤光器303被封装并且滤光器303可能不被驱动时,也可以应用本技术的实施例。
甚至在第三实施例中,例如,在成像装置100中,第五状态可以被设置为正常拍摄模式,并且,第六状态可以被设置为夜间拍摄模式。然后,通过根据用户输入的成像装置100的模式切换来可旋转地驱动第二半透射膜302,可以切换第五状态和第六状态。
在对本技术的实施例进行的描述中使用的波长的值是作为一个例子提出的。本技术的实施例并不限于该值。
<4.变型例>
已经在上面描述了本技术的详细实施例。但是,本技术并不限于上述实施例,并且基于本技术的技术精神和要旨,可以以各种方式对本技术进行修改。本技术还可以包括下列配置。
(1)一种成像装置,包括:
对被摄体光执行光电转换以生成图像信号的图像传感器;
在图像传感器上形成被摄体光的像的摄影光学系统;以及
透射经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光的第一光学构件,
其中,该第一光学构件根据相对于摄影光学系统的光轴的角度来改变被摄体光的第一波带的透射率。
(2)根据(1)所述的成像装置,其中,通过将相对于摄影光学系统的光轴的角度从第一角度切换到第二角度,第一光学构件改变入射在图像传感器上的被摄体光的第一波带的透射率。
(3)根据(2)所述的成像装置,其中,通过将相对于摄影光学系统的光轴的角度从第一角度切换到大于第一角度的第二角度,第一光学构件增大入射在图像传感器上的被摄体光的第一波带的透射率。
(4)根据(1)到(3)中的任意一项描述的成像装置,其中,不管相对于摄影光学系统的光轴的角度如何,第一光学构件都透射被摄体光的第二波带。
(5)根据(1)到(4)中的任意一项所述的成像装置,还包括:
第二光学构件,其被设置在图像传感器与第一光学构件之间,并透射被摄体光的第一波带。
(6)根据(5)所述的成像装置,其中,第二光学构件还透射被摄体光的第二波带。
(7)根据(6)所述的成像装置,其中,第二光学构件不透射被摄体光的第一波带与第二波带之间的第三波带。
(8)根据(1)到(7)中的任意一项所述的成像装置,其中第一波带是红外光的波带。
(9)根据(1)到(8)中的任意一项所述的成像装置,其中第二波带是可见光的波带。
(10)一种由成像装置执行的成像方法,该成像装置包括:对被摄体光执行光电转换以生成图像信号的图像传感器、在图像传感器上形成被摄体光的像的摄影光学系统、以及透射经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光的第一光学构件,该方法包括:
通过改变第一光学构件相对于摄影光学系统的光轴的角度,来改变第一光学构件中的被摄体光的第一波带的透射率。
本公开包含与在2012年5月31日提交在日本专利局中的日本在先专利申请JP2012-123941中公开的主题相关的主题,该专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
Claims (10)
1.一种成像装置,包括:
图像传感器,该图像传感器对被摄体光执行光电转换以生成图像信号;
摄影光学系统,该摄影光学系统在图像传感器上形成被摄体光的像;以及
第一光学构件,该第一光学构件透射经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光,
其中,第一光学构件根据相对于摄影光学系统的光轴的角度来改变被摄体光的第一波带的透射率。
2.根据权利要求1所述的成像装置,其中,通过将相对于摄影光学系统的光轴的角度从第一角度切换到第二角度,第一光学构件改变经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光的第一波带的透射率。
3.根据权利要求2所述的成像装置,其中,通过将相对于摄影光学系统的光轴的角度从第一角度切换到大于第一角度的第二角度,第一光学构件增大经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光的第一波带的透射率。
4.根据权利要求1所述的成像装置,其中,不管相对于摄影光学系统的光轴的角度如何,第一光学构件都透射被摄体光的第二波带。
5.根据权利要求1所述的成像装置,还包括:
第二光学构件,该第二光学构件被设置在图像传感器与第一光学构件之间,并透射被摄体光的第一波带。
6.根据权利要求5所述的成像装置,其中,第二光学构件还透射被摄体光的第二波带。
7.根据权利要求6所述的成像装置,其中,第二光学构件不透射被摄体光的第一波带与第二波带之间的第三波带。
8.根据权利要求1所述的成像装置,其中,第一波带是红外光的波带。
9.根据权利要求4所述的成像装置,其中,第二波带是可见光的波带。
10.一种由成像装置执行的成像方法,该成像装置包括:图像传感器,该图像传感器对被摄体光执行光电转换以生成图像信号;摄影光学系统,该摄影光学系统在图像传感器上形成被摄体光的像;以及第一光学构件,该第一光学构件透射经由摄影光学系统入射在图像传感器上的被摄体光,该方法包括:
通过改变第一光学构件相对于摄影光学系统的光轴的角度来改变第一光学构件中的被摄体光的第一波带的透射率。
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