CN107407852A - 拍摄装置、多透镜相机及拍摄装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

拍摄装置具备：多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；拍摄传感器，其具有多组包含多个像素的像素组，在各像素组分别接收通过微透镜阵列的各微透镜后的光；以及驱动部，其为了防止利用像素组接收的像的抖动而使拍摄传感器与微透镜阵列的位置关系变化。

Description

拍摄装置、多透镜相机及拍摄装置的制造方法
技术领域
本发明涉及拍摄装置、多透镜相机及拍摄装置的制造方法。
背景技术
在使用光场摄影(Light Field Photography)技术的相机(多透镜相机)中，公知有使微透镜阵列整体在微透镜的排列方向(与光轴正交的方向)上移动的技术(参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开2012-60460号公报
发明内容
发明要解决的问题
在以往技术中，只不过是进行模拟地缩短了微透镜的排列间距的拍摄，无法抑制因拍摄时产生的抖动而带来的影响。
用于解决问题的技术方案
根据本发明的第1技术方案，拍摄装置具备：多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；拍摄传感器，其具有多组包含多个像素的像素组，利用各像素组分别接收通过微透镜阵列的各微透镜后的光；以及驱动部，其为了防止利用像素组接收的像的抖动而使拍摄传感器与微透镜阵列的位置关系变化。
根据本发明的第2技术方案，在第1技术方案的拍摄装置中，优选驱动部基于表示拍摄装置的抖动的信号，使拍摄传感器与微透镜阵列的位置关系变化。
根据本发明的第3技术方案，在第1技术方案或第2技术方案的拍摄装置中，优选驱动部设置于微透镜阵列的与拍摄传感器相对向的部分和微透镜阵列的侧部中的至少一方，使微透镜阵列相对于拍摄传感器的位置变化。
根据本发明的第4技术方案，优选在第3技术方案的拍摄装置中，驱动部被设置在微透镜阵列的四角中的微透镜阵列的与拍摄传感器相对向的部分或者微透镜阵列的侧部。
根据本发明的第5技术方案，在第3技术方案的拍摄装置中，优选驱动部被设置在微透镜阵列的四边中的微透镜阵列的与拍摄传感器相对向的部分或者微透镜阵列的侧部。
根据本发明的第6技术方案，在第1技术方案至第5技术方案中的任一个技术方案的拍摄装置中，优选驱动部使微透镜阵列至少进行沿配置多个微透镜的二维上的交叉的两个轴方向的平移移动和绕与两个轴正交的轴的旋转移动。
根据本发明的第7技术方案，在第1技术方案至第6技术方案中的任一个技术方案的拍摄装置中，优选驱动部包括压电元件。
根据本发明的第8技术方案，在第7技术方案的拍摄装置中，优选压电元件具有位移放大功能。
根据本发明的第9技术方案，在第1技术方案至第8技术方案中的任一个技术方案的拍摄装置中，优选具备隔壁，所述隔壁设置在微透镜阵列与拍摄传感器之间，阻止向接收通过1个微透镜后的光的像素组进入通过其它的微透镜后的光。
根据本发明的第10技术方案，在第9技术方案的拍摄装置中，优选地，关于隔壁，至少隔壁的与微透镜阵列相对向的部分与微透镜阵列连接、或者隔壁的与拍摄传感器相对向的部分与拍摄传感器连接。
根据本发明的第11技术方案，在第9技术方案的拍摄装置中，优选隔壁配置成隔壁与微透镜阵列分离或者隔壁与拍摄传感器分离。
根据本发明的第12技术方案，在第9技术方案的拍摄装置中，优选地，关于隔壁，隔壁的与微透镜阵列相对向的部分与微透镜阵列连接，并且隔壁的与拍摄传感器相对向的部分与拍摄传感器连接。
根据本发明的第13技术方案，在第12技术方案的拍摄装置中，优选隔壁的至少一部分由弹性部件形成。
根据本发明的第14技术方案，在第1技术方案至第13技术方案中的任一个技术方案的拍摄装置中，优选具备信息生成部，所述信息生成部在拍摄传感器与微透镜阵列的位置关系变化时，生成表示对来自像素组的信号的限制的信息。
根据本发明的第15技术方案，在第14技术方案的拍摄装置中，优选在拍摄传感器与微透镜阵列的位置关系变化的状态下，在拍摄传感器进行光电转换的情况下，信息生成部生成表示限制用于信号处理的信号数量的附加信息。
根据本发明的第16技术方案，在第15技术方案的拍摄装置中，优选信息生成部生成表示通过去除来自接收通过1个微透镜后的光的像素组中的端部的像素的信号来限制信号数量的附加信息。
根据本发明的第17技术方案，多透镜相机具备第1技术方案至第16技术方案中的任一个技术方案的拍摄装置。
根据本发明的第18技术方案，拍摄装置的制造方法包括：准备多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；准备拍摄传感器，所述拍摄传感器具有多组包含多个像素的像素组，利用各像素组分别接收通过微透镜阵列的各微透镜后的光；准备驱动部，所述驱动部为了防止利用像素组接收的像的抖动而使拍摄传感器与微透镜阵列的位置关系变化；以及对微透镜阵列、拍摄传感器以及驱动部进行装配。
根据本发明的第19技术方案，拍摄装置具备：多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；拍摄传感器，其具有多组包含多个像素的像素组，利用各像素组分别接收通过微透镜阵列的各微透镜后的光；以及隔壁，其设置在微透镜阵列与拍摄传感器之间，阻止向接收通过一个微透镜后的光的像素组进入通过其它的微透镜后的光，隔壁构成为即使拍摄传感器与微透镜阵列的位置关系变化，也阻止向接收通过一个微透镜后的光的像素组进入通过其它的微透镜后的光。
根据本发明的第20技术方案，拍摄装置具备：多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；拍摄传感器，其具有多组包含多个像素的像素组，利用各像素组分别接收通过微透镜阵列的各微透镜后的光；隔壁，其设置在微透镜阵列与拍摄传感器之间，阻止向接收通过一个微透镜后的光的像素组进入通过其它的微透镜后的光；以及信息生成部，其在拍摄传感器与微透镜阵列的位置关系变化时，生成表示对来自像素组的信号的限制的信息。
附图说明
图1是说明光场相机的要部结构的图。
图2是说明图1中的微透镜阵列以及压电元件(Piezo element)的图。
图3是压电元件的放大图。
图4是放大了微透镜阵列和图像传感器的一部分的图。
图5是说明使图4的微透镜阵列平移移动的例子的图。
图6是说明控制部在VR工作时执行的处理的流程图。
图7是示意地示出光场相机的光学系统的图。
图8是例示从拍摄透镜侧观察的图像传感器的图。
图9是例示从拍摄透镜侧观察的图像传感器的图。
图10的(a)～图10的(c)是对LF相机的拍摄部的装配次序进行说明的图。
图11的(a)、图11的(b)是说明与隔壁相关的变形例的图。
图12的(a)～图12的(c)是说明与压电元件的位置相关的变形例的图。
图13是例示薄型的光场相机的外观的图。
图14是图13的光场相机的拍摄部的截面图。
图15的(a)～图15的(c)是对VR工作中向像素组PXs入射的光进行说明的图。
图16的(a)～图16的(c)是对VR工作中向像素组PXs入射的光进行说明的图。
图17的(a)～图17的(c)是对VR工作中向像素组PXs入射的光进行说明的图。
具体实施方式
<光场相机的概要>
图1是说明一个实施方式的光场(以下称为LF)相机100的要部结构的图。通常，LF相机100拍摄视点不同的多个图像。在图1中，拍摄透镜201将来自被拍摄对象的光向微透镜阵列202投射。拍摄透镜201构成为能够交换，安装于LF相机100的机身而使用。入射至微透镜阵列202的被拍摄对象光通过微透镜阵列202，由图像传感器203进行光电转换。
此外，也可以将拍摄透镜与LF相机100的机身一体地构成。
从图像传感器203读取的光电转换后的像素信号，向图像处理部210发送。图像处理部210对像素信号施加预定的图像处理。图像处理后的图像数据被记录于存储器卡等记录介质209。
此外，也可以不对从图像传感器203读取的像素信号施加图像处理地向记录介质209记录。
本实施方式的LF相机100，具备抑制在手持进行拍摄的情况下产生的摇动(所谓的手抖动)的影响的VR(Vibration Reduction；减震)功能。此外，VR功能不限于在手持进行拍摄的情况下产生的摇动和/或振动，也可以是抑制例如LF相机100被固定于被安装物(例如头盔等)的情况下的摇动和/或振动(例如LF相机作为所谓的运动相机使用的情况下的拍摄时的抖动)的影响的功能。
此外，图10所示的拍摄部，不仅可以应用于LF相机100，有时也应用于后述那样的薄型的LF相机300(参照图13)。薄型的LF相机300因为其较薄而能够安装于各种部位(被安装部)。上述VR功能作为抑制伴随着安装有薄型的LF相机300的被安装部的摇动的相机的抖动的影响的功能而发挥作用。关于VR工作的详细后述。在VR工作中拍摄到的图像数据中附加有例如表示是在VR工作中的元数据。另外，元数据也可以构成为除了包含表示是在VR工作中的信息之外，还包含LF相机100移动了的情况下的加速度信息。
微透镜阵列202通过将微小透镜(后述的微透镜202a)二维排列成栅格状或蜂巢形状而构成，设置于图像传感器203的拍摄面侧(拍摄透镜201侧)。
微透镜阵列202被作为压电元件的一例的压电元件205支撑。压电元件205的一端固定于微透镜阵列202，另一端固定于安装图像传感器203的基部150(图10)。因此，通过驱动压电元件205，能够变更微透镜阵列202与图像传感器203的相对的位置关系。此外，取代压电元件，也可以使用音圈马达和/或超声波马达等致动器。
在本实施方式中，通过控制微透镜阵列202与图像传感器203之间的位置关系，进行上述VR工作。在本实施方式中，使用微透镜阵列202被压电元件205驱动的例子进行说明，但是，也可以构成为图像传感器203被压电元件205驱动。
振动检测部207由加速度传感器以及角速度传感器构成。振动检测部207，作为LF相机100的振动，例如分别检测X轴、Y轴、Z轴的各轴方向的平移移动以及绕各轴的旋转。
在图1所示的坐标轴中，来自被拍摄对象的光朝向Z轴负方向。另外，在图1中，将朝上且与Z轴正交的朝向设为Y轴正方向，将与纸面垂直的跟前方向且与Z轴以及Y轴正交的朝向设为X轴正方向。在以后的几幅图中，将图1的坐标轴作为基准表示各个图中的方向。
控制部208控制LF相机100的拍摄工作。另外，控制部208基于来自振动检测部207的检测信号进行VR运算。振动检测部207包括加速度传感器，来自振动检测部207的检测信号包含在LF相机100移动了的情况下的加速度信息。VR运算的目的在于算出用于抑制图像传感器203上的像的摇动的必需的微透镜阵列202的驱动方向以及驱动量。VR运算与例如驱动拍摄透镜的公知的VR工作、驱动图像传感器的公知的VR工作中的运算同样。因此，省略关于VR运算的详细的说明。
压电元件驱动电路206根据来自控制部208的驱动方向以及驱动量的指示来驱动压电元件205。图2是说明图1中的微透镜阵列202以及压电元件205的图。在图2的例子中，多个微透镜202a排列成蜂巢形状。压电元件205由4个压电元件205-1～205-4构成。压电元件205-1～205-4分别固定于微透镜阵列202的四角且微透镜阵列202的后侧(图像传感器203侧)的面。
<压电元件>
图3是压电元件205-1的放大图。压电元件205-2～205-4都具有与压电元件205-1同样的结构。在图3中，压电元件205-1通过将位移方向分别不同的3个压电元件层叠而构成。即，压电元件PZ1是在Z轴方向上位移的厚度纵向振动型元件。压电元件PZ2是在Y轴方向上位移的厚度滑移型元件。压电元件PZ3是在X轴方向上位移的厚度滑移型元件。此外，如图3所示那样，压电元件PZ2和压电元件PZ3，不仅配置成在Y轴方向和X轴方向上分别位移，还可以配置成在XY平面上的交叉的任意的两轴方向上分别位移。
另外，将3个压电元件PZ1～PZ3层叠的顺序，也可以不如图3所示那样，也可以将顺序调换。此外，在压电元件205-1～205-4中层叠3个压电元件PZ1～PZ3的顺序也可以不同。进而，各压电元件也可以不具备未图示的放大机构。放大机构可以是铰链型、椭圆壳型、正六边连杆型等中的某一种。另外，例如，也可以省略进行Z轴方向的平移移动的压电元件PZ1。在该情况下，绕X轴的旋转移动、绕Y轴的旋转移动、Z轴方向的平移移动会无法进行，但是，能够减少图1中的Z轴方向、即拍摄部的厚度。
返回图2，在使4个压电元件205-1～205-4分别向相同朝向(X轴、Y轴或Z轴方向)位移的情况下，能够使微透镜阵列202相对于图像传感器203向各轴的方向平移移动。
另外，在4个压电元件205-1～205-4中的、位于图2的上侧的位置的压电元件205-1以及205-4与位于图2的下侧的压电元件205-2以及205-3之间，Z轴方向的位移为逆方向的情况下，能够使微透镜阵列202相对于图像传感器203绕X轴旋转移动。
进而，在4个压电元件205-1～205-4中的、位于图2的右侧的位置的压电元件205-3以及205-4与位于图2的左侧的位置的压电元件205-1以及205-2之间，Z轴方向的位移为逆方向的情况下，能够使微透镜阵列202相对于图像传感器203绕Y轴旋转移动。
进而，在使压电元件205-1向Y轴正方向位移、使压电元件205-4向X轴正方向位移、使压电元件205-3向Y轴负方向位移、使压电元件205-2向X轴负方向位移的情况下，能够使微透镜阵列202相对于图像传感器203绕Z轴沿顺时针方向旋转。
在各压电元件205-1～205-4的位移的朝向为上述的逆方向的情况下，能够使微透镜阵列202相对于图像传感器203绕Z轴沿逆时针方向旋转。
<微透镜阵列与图像传感器的相对的位置关系>
图4是将图1中的微透镜阵列202和图像传感器203的一部分放大后的图。图中的附图标记G表示微透镜阵列202与图像传感器203的间隔。图像传感器203具有排列成二维的多个像素，在各像素检测光的强度。图中的附图标记P表示像素间距。对各微透镜202a分别分配由多个像素构成的像素组PXs。构成像素组PXs的各像素相对于微透镜202a排列在预定的位置。由此，通过各微透镜202a后的光，被排列在该微透镜202a的后面的像素组PXs分割为多个部分。
在图4中，微透镜阵列202的图像传感器203侧的面202d相对于XY平面弯曲。使面202弯曲的理由是为了即便在通过驱动压电元件205-1～205-4(图2)而使微透镜阵列202绕X轴、绕Y轴旋转的情况下，也可确保在微透镜阵列202与图像传感器203之间有预定的空隙。
此外，图4的弯曲面，为了便于理解而夸张地示出。
在各微透镜202a的边界部分设置有遮挡光的隔壁204。隔壁204例如由弹性部件构成，隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d连接。另外，隔壁204的另一端与图像传感器203连接。设置隔壁204的理由是为了使通过微透镜202a后的光仅被排列在该微透镜202a的后面(图4中的下方)的像素组PXs接收，而不向排列在相邻的微透镜202a的后面(图4中的下方)的像素组PXs进入。
图5是说明使图4中的微透镜阵列202向Y轴正方向平移移动了的例子的图。微透镜阵列202的移动方向以及移动量，基于控制部208的VR运算结果来决定。由此，在图像传感器203的各像素，即便在LF相机100振动后也可以接收与LF相机100不振动的情况同样的光。
即便在微透镜阵列202与图像传感器203的位置关系变更了的情况下，隔壁204变形，由此，通过微透镜202a后的光也仅被排列在该微透镜202a的后面(图5中的下方)的像素组PXs接收，防止通过微透镜202a后的光向排列在相邻的微透镜202a的后面(图5中的下方)的像素组PXs进入。另外，即便隔壁204没有变形，通过隔壁204与微透镜阵列202的面202d连接的部分以及隔壁204与图像传感器203连接的部分变形，也可以防止通过微透镜202a后的光向排列在其相邻的微透镜202a的后面(图5中的下方)的像素组PXs进入。
<VR工作>
参照图6的流程图对控制部208在VR工作时执行的处理的流程进行说明。控制部208，在LF相机100所具备的未图示的VR开关被设定为开启的情况下，使图6的处理启动。用于进行图6的处理的程序，例如保存于控制部208内的非易失性存储器。
在图6的步骤S10中，控制部208将LF相机100的当前姿势作为初始位置，并移向步骤S20。在步骤S20中，控制部208从振动检测部207输入检测信号，并移向步骤S30。
在步骤S30中，控制部208基于来自振动检测部207的检测信号，算出前次算出的姿势(启动图6的处理，在第1次的情况下使用初始位置取代前次算出的姿势)与当前姿势的姿势差，并移向步骤S40。
在步骤S40中，控制部208基于姿势差算出用于抑制起因于LF相机100的摇动的抖动的影响(图像传感器203上的像的摇动)的微透镜阵列202的驱动方向以及驱动量，并移向步骤S50。
在步骤S50中，控制部208向压电元件驱动电路206发送指示，将4个压电元件205-1～205-4分别向在步骤S40中算出的驱动方向驱动所算出的驱动量。
例如，在使微透镜阵列202相对于图像传感器203(图1)向Y轴正方向平移移动的情况下，使构成压电元件205(图2的205-1～205-4)的压电元件PZ2(图3)分别向Y轴正方向位移。由此，微透镜阵列202相对于图像传感器203向Y轴正方向移动。
在步骤S60中，控制部208判定是否结束VR工作。在未图示的VR开关被设定为关闭的情况下，控制部208对步骤S60进行肯定判定，结束图6的处理。在未图示的VR开关未被设定为关闭情况下，控制部208对步骤S60进行否定判定，返回步骤S20。在返回了步骤S20的情况下，控制部208重复上述的处理。
<LF相机的光学系统>
图7是示意地示出LF相机100的光学系统的图。拍摄透镜201将来自被拍摄对象的光向微透镜阵列202引导。向各微透镜202a入射来自被拍摄对象的不同的部位的光。向微透镜阵列202入射了的光被构成微透镜阵列202的微透镜202a被分割为多个部分。并且，通过各微透镜202a后的光分别向排列在对应的微透镜202a的后面(图7中的右方)的预定位置的图像传感器203的像素组PXs入射。
在LF相机100中，通过各微透镜202a后的光被排列在该微透镜202a的后面的像素组PXs分割为多个部分。即，构成像素组PXs的各像素，分别接收来自被拍摄对象的1个部位且通过拍摄透镜201的不同的区域后的光。
通过以上的结构，得到微透镜202a的数量的小图像，该小图像是表示按被拍摄对象的各不同的部位，被拍摄对象光通过拍摄透镜201后的区域的光量分布。在本实施方式中，将这样的小图像的汇集称为LF图像。
上述实施方式的微透镜阵列202的厚度例如是150μm。微透镜202a的外径例如是50μm。排列在1个微透镜202a的后面(图7中的右方)的像素组PXs的像素数例如是几百。像素组PXs的像素间距P例如是2μm。由压电元件205-1～205-4所导致的1个方向的最大位移，例如是6μm。微透镜阵列202与图像传感器203的空隙例如是10μm。
在上述的LF相机100中，通过排列在各微透镜202a的后面(图7中的右方)的多个像素的位置，确定向各像素的光的入射方向。也即是，由于微透镜202a和其后面(图7中的右方)的图像传感器203的各像素的位置关系作为设计信息是已知的，因此，可以求出经由微透镜202a入射到各像素的光线的入射方向(方向信息)。因此，图像传感器203的各像素的像素信号会表示来自预定的入射方向的光的强度(光线信息)。
在本实施方式中，将向像素入射的来自预定的方向的光称为光线。
<再构筑处理中的有效范围>
通常，LF图像使用该数据实施图像的再构筑处理。再构筑处理是指通过进行基于LF图像所具有的上述光线信息和上述方向信息的运算(对光线排序的运算)而生成任意的焦距位置和/或视点处的图像的处理。由于这样的再构筑处理是公知的，因此省略对于再构筑处理的详细的说明。
此外，再构筑处理，既可以由图像处理部210在LF相机100内进行，又可以将记录介质209所记录的LF图像的数据向个人计算机等外部设备发送，在外部设备中进行。
在再构筑处理中，在通过LF相机100取得的LF图像的数据中附加有表示是在VR工作中的元数据的情况下，限制用于再构筑处理的光线。即，在附加了元数据的情况下，也可以将由排列在微透镜202a的后面的像素组PXs接收到的光线信息的一部分的信息不使用于再构筑处理。图8是例示在微透镜阵列202的后面排列的像素组PXs的图。图像处理部210通常使用与各微透镜202a对应的像素组PXs的各像素信号(光线信息)进行再构筑处理。像素组PXs是存在于范围203b(阴影线(Hatching)部分)内的像素。与此相对，在LF图像的数据中附加了元数据的情况下，图像处理部210使用如图9所示那样、与图8的范围203b相比缩小了直径的范围203c(阴影线部分)的各像素信号(光线信息)进行再构筑处理。此外，范围203c是例如将范围203b的直径缩小约10％的范围。
在像素组PXs中，限制用于再构筑处理的范围的理由如下。在微透镜阵列202与图像传感器203的位置关系变更了的情况下，在范围203c(阴影线部分)以外的范围的像素中，产生光未到达的像素。即，范围203c(阴影线部分)以外的范围的像素的像素信号(光线信息)的可靠性低。于是，通过从再构筑处理除去远离像素组PXs的中心的像素(范围203c(阴影线部分)以外的范围的像素)的像素信号(光线信息)，能够避免在微透镜阵列202与图像传感器203的位置关系变更了的情况下的不适当的再构筑处理。
<拍摄部的制造方法>
参照图10对搭载于LF相机100的拍摄部的装配次序进行说明。在图10(a)所示的第1工序中，例如操作者(也可以是机器人)准备图像传感器203。操作者使准备好的图像传感器203的拍摄面面向图10(a)中的上侧，向作为基体部件的基部150安装图像传感器203。
此外，省略了隔壁204(图4)的图示，在图像传感器203中在按各像素组PXs的预定位置分别设置有隔壁204。
在图10(b)所示的第2工序中，例如操作者准备微透镜阵列202和压电元件205(205-1～205-4)。操作者将压电元件205(205-1～205-4)的一端分别与微透镜阵列202的四角(参照图2)且成为微透镜阵列202的图像传感器203侧的面(图10(b)中的下面)粘接。
在图10(c)所示的第3工序中，例如操作者从安装于基部150的图像传感器203之上，使微透镜202a的位置与图像传感器203的像素组PXs相配合地安装紧贴有压电元件205(205-1～205-4)的微透镜阵列202。操作者将压电元件205(205-1～205-4)的另一端分别与基部150粘接。由此，拍摄部完成。
此外，上述的拍摄部的装配次序，也可以适当调换顺序。例如，也可以是，在对基部150分别安装了图像传感器203、压电元件205(205-1～205-4)、隔壁204后，最后从上面安装微透镜阵列202。
根据上述的实施方式，可以得到如下的作用效果。
(1)LF相机100的拍摄部具备：将多个微透镜202a在二维上配置的微透镜阵列202；对通过微透镜阵列202后的光进行光电转换的图像传感器203；以及基于表示LF相机100的振动的信号使图像传感器203与微透镜阵列202的位置关系变化的压电元件205-1～205-4。由此，与例如使拍摄透镜201与图像传感器203的位置关系变化的情况相比，可以通过较小的结构实现VR工作。
(2)压电元件205-1～205-4设置在微透镜阵列202的图像传感器203侧的面202d，使微透镜阵列202相对于图像传感器203的位置变化。由于仅使微透镜阵列202移动即可，因此，能够以与音圈马达等相比较小的压电元件205-1～205-4使其移动。
(3)压电元件205-1～205-4设置在微透镜阵列202的四角且微透镜阵列202的图像传感器203侧的面202d，因此，与设置在微透镜阵列202的侧部的情况相比，能够将图2中的X轴方向以及Y轴方向的尺寸抑制为较小。
(4)压电元件205-1～205-4使微透镜阵列202至少进行向配置多个微透镜202a的二维上的交叉的两轴(X轴以及Y轴)方向的平移移动和绕与两轴正交的Z轴的旋转移动。由此，可以实现适合抑制手抖动的影响的VR工作。
例如，在省略进行Z轴方向的平移移动的压电元件PZ1(图3)的情况下，能够减少图1中的Z轴方向、即拍摄部的厚度。
(5)利用作为压电元件的压电元件205-1～205-4使微透镜阵列202移动，因此不需要例如在使用音圈马达的情况下所必需的停止机构，能够形成为简单的结构。
(6)在使用具有位移放大功能的压电元件205-1～205-4的情况下，能够增加微透镜阵列202的移动量。适合VR工作的移动量例如是2P～3P(两个像素间距至三个像素间距)左右。
(7)LF相机100的图像传感器203具有对所接收到的光进行光电转换的多个像素，LF相机100的微透镜阵列202配置成多个像素接收通过1个微透镜202a后的光。通过使微透镜阵列202移动的VR工作，可以适当地抑制拍摄LF图像时的手抖动的影响。
(8)具备隔壁204，该隔壁204设置在微透镜阵列202与图像传感器203之间，防止通过其它的微透镜202a后的光进入接收通过1个微透镜202a后的光的多个像素(像素组PXs)。隔壁204在图像传感器203与微透镜阵列202的位置关系变化了的情况下也防止通过了其它的微透镜202a后的光的进入，因此能够防止LF图像的劣化。
(9)隔壁204的微透镜阵列202侧的一端与微透镜阵列202连接，图像传感器203侧的一端与图像传感器203连接，因此，即便在图像传感器203与微透镜阵列202的位置关系变化了的情况下，也能够可靠地防止通过其它的微透镜202a后的光进入。
(10)由于隔壁202由弹性部件形成，因此，能够根据变化了的图像传感器203与微透镜阵列202的位置关系而变形，能够可靠地防止通过其它的微透镜202a后的光进入。
(11)LF相机100具备控制部208，该控制部208对来自多个像素的信号实施预定的信号处理而生成表示是否限制用于再构筑图像的信号处理的信号数量的元数据。由此，通过由对LF图像进行再构筑处理的外部设备检查元数据，而能够避免不恰当的再构筑处理。
(12)控制部208在图像传感器203与微透镜阵列202的位置关系变化的状态下、在图像传感器203进行光电转换的情况下，生成上述元数据。由此，例如外部设备能够进行使针对VR工作中所取得的LF图像的再构筑处理与针对非VR工作中所取得的LF图像的再构筑处理不同等、微透镜阵列202与图像传感器203的位置关系变化了的情况下的应对。
(13)控制部208生成用于限制在针对VR工作中所取得的LF图像的再构筑处理中利用的像素信号的元数据。由此，能够避免在外部设备中使用了可靠性低的像素信号的不恰当的再构筑处理。
作为实施方式，使用图1的光场相机进行了说明，但是，不限定为全部的结构要素是本发明必需的结构要素。例如，本发明能够由微透镜阵列202；对通过微透镜阵列202后的光进行光电转换的图像传感器203；以及使图像传感器203与微透镜阵列202的位置关系变化的驱动部构成。在该情况下，也能够抑制抖动。另外，例如，本发明能够仅由按照由多个像素接收通过1个微透镜后的光的方式配置的微透镜阵列202；对通过微透镜阵列202后的光进行光电转换的图像传感器203；以及使图像传感器203与微透镜阵列202的位置关系变化的驱动部构成。在该情况下，也能够抑制拍摄LF图像时的抖动。另外，例如，本发明能够仅由按照由多个像素接收通过1个微透镜后的光的方式配置的微透镜阵列202；对通过微透镜阵列202后的光进行光电转换的图像传感器203；设置在微透镜阵列202与图像传感器203之间并且用于防止通过其它的微透镜后光向接收通过1个微透镜后的光的多个像素进入的隔壁；以及使图像传感器203与微透镜阵列202的位置关系变化的驱动部构成。在该情况下，也能够防止通过其它的微透镜后的光的进入。
另外，如下述那样的变形也包含于本发明的范围内，变形例的一个或多个也能够与上述的实施方式组合。
(变形例1)
在上述实施方式(图4、图5)中，说明了将隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d连接、将隔壁204的另一端与图像传感器203的面连接的例子。取代于此，也可以如图11(a)所例示的那样，仅将隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d连接，而使隔壁204的另一端与图像传感器203分离。相反地，也可以仅将隔壁204的一端与图像传感器203连接，而使隔壁204的另一端与微透镜阵列202分离。
另外，也可以如图11(b)例示的那样，将隔壁204的两端与微透镜阵列202的面202d以及图像传感器203的面分别连接，并且利用弹性部件构成隔壁204的一部分。例如，仅隔壁204中的与图像传感器203(或微透镜阵列202)连接的接点部204b由弹性部件构成，而隔壁204的接点部以外的部分204a由非弹性部件构成。
进而，也可以取代通过弹性变形伸缩的弹性部件，而使用具备例如蛇纹管那样的伸缩机构的伸缩部件构成隔壁的一部分或全部。
(变形例2)
<隔壁的位置>
在上述实施方式(图4、图5)中，对将隔壁204设置在微透镜阵列202与图像传感器203之间的例子进行了说明，但是，也可以将隔壁设置在微透镜阵列202之前(图4中的上方的拍摄透镜201侧)，还可以构成为将隔壁埋入微透镜阵列202内。
(变形例3)
<压电元件的安装位置>
在上述实施方式(图2)中，对将压电元件205(205-1～205-4)分别设置在微透镜阵列202的后面的面的四角(图2)的例子进行了说明。取代于此，也可以如图12(a)所例示的那样构成为将压电元件205(205-1～205-4)分别设置在微透镜阵列202的后面的面的各边。此时，能够构成于各边的中央部、距各边的端部的三分之一的部位等任意的位置。
另外，也可以如图12(b)所例示的那样构成为将压电元件205(205-1～205-4)在微透镜阵列202的侧部(在侧部的四角或侧部的各边)分别设置。
进而，如图12(c)所例示的那样，也可以构成为将压电元件205的一部分(例如205-1、205-2)设置在微透镜阵列202的侧部，将其余的压电元件205(例如205-3、205-4)设置在微透镜阵列202的后面的面。
这样，压电元件205(205-1～205-4)也可以在微透镜阵列202的侧部或后面的面，在微透镜阵列202的四角或四边，适当变更安装位置。
根据变形例3，将压电元件205(205-1～205-4)设置在微透镜阵列202的四边中的微透镜阵列202的图像传感器203侧或微透镜阵列202的侧部，因此，能够与图10(c)那样的容纳拍摄部的空间相对应地向适当的位置配置压电元件205(205-1～205-4)。
(变形例4)
<薄型的多透镜相机>
在以上的说明中，如图1所例示的那样，对被拍摄对象光经由拍摄透镜201而向拍摄部被引导的LF相机进行了说明。LF相机不限定于此，能够形成为省略拍摄透镜201而由微透镜阵列202、图像传感器203、压电元件205构成的LF相机。在省略拍摄透镜201的情况下，可以得到卡那样的薄型的LF相机。
图13是示出薄型的LF相机300的外观的一例的图。LF相机300例如由中央部301和周边部302构成。在中央部301配置包括微透镜阵列202、图像传感器203、压电元件205的拍摄部(参照图14)。另一方面，在周边部302，如虚线所记载的那样配置例如电池302a、控制电路302b、振动检测部302c、通信部302d等。作为电池302a，作为一例，可以使用能够充电的二次电池、具备足够的电荷储蓄容量的电容器等。
作为振动检测部302c，可以使用具有与图1中已说明的振动检测部207同样的功能且薄的部件。作为控制电路302b，可以使用具有与图1中已说明的压电驱动电路206以及控制部208同样的功能且薄的部件。通信部302d具有将图像传感器所拍摄到的图像信号通过无线通信对外部接收机(例如，进行图像的记录的外部记录介质、具备图像的显示功能和/或图像信号的存储器功能的智能手机等电子设备等)发送的功能。
此外，也可以构成为在控制电路302b中设置图1中已说明的图像处理部210的功能，将进行图像处理后的信号向外部接收机发送。此外，配置在周边部302的电池302a不是必需的。例如，也可以构成为通过使用公知的电磁感应技术，即便不具有电源，LF相机300也能够工作。
图14示出沿着Y轴切断了图13的LF相机300的中央部301的情况下的截面图的一例。在图14中，向作为基体部件的基部150固定图像传感器203。另外，压电元件205的一端向基部150固定，压电元件205的另一端与微透镜阵列202固定，支撑微透镜阵列202。
在LF相机300中，包括图14所记述的微透镜阵列202、图像传感器203和压电元件205的拍摄部的工作与上述的LF相机100的工作同样。
根据薄型的多透镜相机所涉及的上述变形例4的实施方式，可以得到如下的作用效果。
(1)由于LF相机300是薄型的，因而被固定于被安装物(例如头盔等)也不会成为障碍。
(2)由于LF相机300是薄型的，因而能够弯曲，能够粘接于具有曲面的被安装物(例如电线杆等)。
(3)由于LF相机300是薄型的，因此能够如各种卡那样容纳于钱包等。
(4)由于LF相机300是薄型的，因此在固定于被安装物(例如汽车、直升飞机的机身等)的情况下，不会受到空气阻力。
(5)在将LF相机300或LF相机300的中央部301(拍摄部)组装入物体的情况下，能够不变更物体的设计(design)地组装。
(6)在将LF相机300或LF相机300的中央部301(拍摄部)组装入物体的情况下，即便在物体为薄壁的情况下也能够组装。
参照图15至图17，对VR工作中向像素组PXs入射的光进行说明。
参照图15(a)至图15(c)，对隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d连接、隔壁204的另一端与图像传感器203的被拍摄对象侧的面203a分离的情况进行说明。图15(a)是示意地示出开始VR工作前的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。图15(b)是示意地示出通过VR工作使微透镜阵列202相对于图像传感器203如箭头401所示那样向图15中的右侧移动了时的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。图15(c)是示意地示出通过VR工作使微透镜阵列202相对于图像传感器203如箭头402所示那样向图15中的左侧移动了时的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。
如图15(a)所示，在开始VR工作前，通过微透镜202a后的光向对应的像素组PXs入射。但是，如图15(b)、图15(c)所示，若通过VR工作使微透镜阵列202与图像传感器203的位置关系变更，则隔壁204与微透镜阵列202一起移动，因此，隔壁204的另一端与图像传感器203的位置关系变更。因此，存在向像素组PXs的多个像素中位于周边侧的位置的像素203d和/或像素203e入射的光受隔壁204妨碍的担忧。
因此，优选将控制部208构成为：在隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d连接、隔壁204的另一端与图像传感器203的被拍摄对象侧的面203a分离的情况下，生成上述的元数据。
参照图16(a)至图16(c)，对隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d连接、隔壁204的另一端与图像传感器203的被拍摄对象侧的面203a连接的情况进行说明。图16(a)是示意地示出开始VR工作前的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。图16(b)是示意地示出通过VR工作使微透镜阵列202相对于图像传感器203如箭头401所示那样向图16中的右侧移动了时的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。图16(c)是示意地示出通过VR工作使微透镜阵列202相对于图像传感器203如箭头402所示那样向图16中的左侧移动了时的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。
如图16(a)所示，在开始VR工作前，通过微透镜202a后的光向对应的像素组PXs入射。另外，如图16(b)、图16(c)所示，在通过VR工作而微透镜阵列202与图像传感器203的位置关系变更时，隔壁204的一端与微透镜阵列202一起移动。但是，由于隔壁204的另一端与图像传感器203的被拍摄对象侧的面203a连接，因此，即便通过VR工作使微透镜阵列202与图像传感器203的位置关系变更，隔壁204的另一端与图像传感器203的位置关系也不变。因此，向像素组PXs的多个像素中位于周边侧的位置的像素入射的光受隔壁204妨碍的担忧降低。
因此，在隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d连接、隔壁204的另一端与图像传感器203的被拍摄对象侧的面203a连接的情况下，控制部208也可以不生成上述的元数据。
参照图17(a)至图17(c)，对隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d分离、隔壁204的另一端与图像传感器203的被拍摄对象侧的面203a连接的情况进行说明。图17(a)是示意地示出开始VR工作前的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。图17(b)是示意地示出通过VR工作使微透镜阵列202相对于图像传感器203如箭头401所示那样向图17中的右侧移动了时的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。图17(c)是示意地示出通过VR工作使微透镜阵列202相对于图像传感器203如箭头402所示那样向图17中的左侧移动了时的微透镜阵列202、隔壁204和图像传感器203的位置关系的图。
如图17(a)所示，在开始VR工作前，通过微透镜202a后的光向对应的像素组PXs入射。另外，如图17(b)、图17(c)所示，即便通过VR工作使微透镜阵列202与图像传感器203的位置关系变更，由于隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d分离、隔壁204的另一端与图像传感器203的被拍摄对象侧的面203a连接，因此，隔壁204和图像传感器203的位置关系不变。因此，不必担忧向像素组PXs的多个像素中位于周边侧的位置的像素入射的光会受隔壁204妨碍。
因此，在隔壁204的一端与微透镜阵列202的面202d分离、隔壁204的另一端与图像传感器203的被拍摄对象侧的面203a连接的情况下，控制部208也可以不生成上述的元数据。
在上述，说明了各种实施方式以及变形例，但是本发明不限定于这些内容。在本发明的技术思想的范围内所能想到的其它的技术方案也包含于本发明的范围内。
以下的优先权基础申请的公开内容作为引用文被援引至此。
日本国专利申请2015年第68875号(2015年3月30日申请)
附图标记的说明
100、300…LF相机；150…基部；201…拍摄透镜；202…微透镜阵列；202a…微透镜；203…图像传感器；204…隔壁；205(205-1～205-4、PZ1～PZ3)…压电元件；206…压电元件驱动电路；207…振动检测部；208…控制部；209…记录介质；210…图像处理部；PXs…像素组。

Claims (20)

1.一种拍摄装置，具备：
多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；
拍摄传感器，其具有多组包含多个像素的像素组，利用各像素组分别接收通过所述微透镜阵列的各微透镜后的光；以及
驱动部，其为了防止利用所述像素组接收的像的抖动而使所述拍摄传感器与所述微透镜阵列的位置关系变化。
2.根据权利要求1所述的拍摄装置，
所述驱动部基于表示所述拍摄装置的抖动的信号，使所述拍摄传感器与所述微透镜阵列的位置关系变化。
3.根据权利要求1或2所述的拍摄装置，
所述驱动部设置于所述微透镜阵列的与所述拍摄传感器相对向的部分和所述微透镜阵列的侧部中的至少一方，使所述微透镜阵列相对于所述拍摄传感器的位置变化。
4.根据权利要求3所述的拍摄装置，
所述驱动部被设置在所述微透镜阵列的四角中的所述微透镜阵列的与所述拍摄传感器相对向的部分或者所述微透镜阵列的侧部。
5.根据权利要求3所述的拍摄装置，
所述驱动部被设置在所述微透镜阵列的四边中的所述微透镜阵列的与所述拍摄传感器相对向的部分或者所述微透镜阵列的侧部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的拍摄装置，
所述驱动部使所述微透镜阵列至少进行沿配置所述多个微透镜的二维上的交叉的两个轴方向的平移移动和绕与所述两个轴正交的轴的旋转移动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的拍摄装置，
所述驱动部包括压电元件。
8.根据权利要求7所述的拍摄装置，
所述压电元件具有位移放大功能。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的拍摄装置，
具备隔壁，所述隔壁设置在所述微透镜阵列与所述拍摄传感器之间，阻止向接收通过1个微透镜后的光的所述像素组进入通过其它的微透镜后的光。
10.根据权利要求9所述的拍摄装置，
关于所述隔壁，至少所述隔壁的与所述微透镜阵列相对向的部分与所述微透镜阵列连接、或者所述隔壁的与所述拍摄传感器相对向的部分与所述拍摄传感器连接。
11.根据权利要求9所述的拍摄装置，
所述隔壁配置成所述隔壁与所述微透镜阵列分离或者所述隔壁与所述拍摄传感器分离。
12.根据权利要求9所述的拍摄装置，
关于所述隔壁，所述隔壁的与所述微透镜阵列相对向的部分与所述微透镜阵列连接，并且所述隔壁的与所述拍摄传感器相对向的部分与所述拍摄传感器连接。
13.根据权利要求12所述的拍摄装置，
所述隔壁的至少一部分由弹性部件形成。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的拍摄装置，
具备信息生成部，所述信息生成部在所述拍摄传感器与所述微透镜阵列的位置关系变化时，生成表示对来自所述像素组的信号的限制的信息。
15.根据权利要求14所述的拍摄装置，
在所述拍摄传感器与所述微透镜阵列的位置关系变化的状态下，在所述拍摄传感器进行光电转换的情况下，所述信息生成部生成表示限制用于信号处理的信号数量的附加信息。
16.根据权利要求15所述的拍摄装置，
所述信息生成部生成表示通过去除来自接收通过1个微透镜后的光的所述像素组中的端部的像素的信号来限制所述信号数量的附加信息。
17.一种多透镜相机，具备权利要求1至16中任一项所述的拍摄装置。
18.一种拍摄装置的制造方法，包括：
准备多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；
准备拍摄传感器，所述拍摄传感器具有多组包含多个像素的像素组，利用各像素组分别接收通过所述微透镜阵列的各微透镜后的光；
准备驱动部，所述驱动部为了防止利用所述像素组接收的像的抖动而使所述拍摄传感器与所述微透镜阵列的位置关系变化；以及
对所述微透镜阵列、所述拍摄传感器以及所述驱动部进行装配。
19.一种拍摄装置，具备：
多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；
拍摄传感器，其具有多组包含多个像素的像素组，利用各像素组分别接收通过所述微透镜阵列的各微透镜后的光；以及
隔壁，其设置在所述微透镜阵列与所述拍摄传感器之间，阻止向接收通过一个微透镜后的光的所述像素组进入通过其它的微透镜后的光，
所述隔壁构成为即使所述拍摄传感器与所述微透镜阵列的位置关系变化，也阻止向接收通过所述一个微透镜后的光的所述像素组进入通过其它的微透镜后的光。
20.一种拍摄装置，具备：
多个微透镜在二维上配置的微透镜阵列；
拍摄传感器，其具有多组包含多个像素的像素组，利用各像素组分别接收通过所述微透镜阵列的各微透镜后的光；
隔壁，其设置在所述微透镜阵列与所述拍摄传感器之间，阻止向接收通过一个微透镜后的光的所述像素组进入通过其它的微透镜后的光；以及信息生成部，其在所述拍摄传感器与所述微透镜阵列的位置关系变化时，生成表示对来自所述像素组的信号的限制的信息。
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