JP2006165601A - Imaging apparatus and imaging element - Google Patents

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JP2006165601A JP2004349243A JP2004349243A JP2006165601A JP 2006165601 A JP2006165601 A JP 2006165601A JP 2004349243 A JP2004349243 A JP 2004349243A JP 2004349243 A JP2004349243 A JP 2004349243A JP 2006165601 A JP2006165601 A JP 2006165601A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus and an imaging element applied for imaging an image for e.g., stereoscopic vision and range finding for utilizing a parallax that can simply create the image with respect to the imaging of the stereoscopic vision and easily increase a resolution. <P>SOLUTION: The imaging apparatus separates incident light L1 through a lens 2 into a plurality of luminous fluxes L11, L12 and thereafter uses the imaging elements 11R, 11L whose directivity differ from each other to acquire images SR, SL with the parallax. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、撮像装置及び撮像素子に関し、例えば立体視に供する画像の撮像、視差を利用した測距に適用することができる。本発明は、レンズからの入射光を複数の光束に分離した後、指向性の異なる撮像素子でこれらの光束をそれぞれ撮像して視差を有する画像を取得することにより、立体視に係る撮像に関して、簡易に作成することができ、かつ容易に解像度を増大させることができるようにする。   The present invention relates to an image pickup apparatus and an image pickup element, and can be applied to, for example, image pickup for stereoscopic viewing and distance measurement using parallax. The present invention separates incident light from a lens into a plurality of light fluxes, and then captures these light fluxes with imaging elements having different directivities to obtain parallax images. It is possible to easily create the resolution and to easily increase the resolution.

従来、立体視に供する画像の撮像装置が、特開2003−7994号公報等に提案されるようになされている。ここでこの特開2003−7994号公報に開示の撮像装置は、1つの撮像素子を形成する多数の画素をグループ分けし、オンチップマイクロレンズの遮光により、最大感度となる入射角の方向を各グループで異ならせ、これにより1つの撮像素子の工夫により視差を有する複数の画像を撮像するようになされている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an image capturing apparatus for stereoscopic viewing has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-7994. Here, the imaging apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-7994 groups a large number of pixels forming one imaging element, and sets the direction of the incident angle at which the maximum sensitivity is obtained by shielding the on-chip microlens. By making it different in groups, a plurality of images having parallax are captured by devising one image sensor.

しかしながらこのようにオンチップマイクロレンズの遮光により、最大感度となる入射角の方向を各グループで異ならせる場合にあっては、撮像素子の作成が困難になる問題がある。   However, there is a problem that it is difficult to create an image pickup device when the direction of the incident angle at which the maximum sensitivity is obtained varies among the groups by shielding the on-chip microlens.

また1つの撮像素子を形成する多数の画素をグループ分けした分、解像度が低下し、これにより十分な解像度を確保しようとすると、画素を小型化、狭ピッチ化する必要があり、これによっても撮像素子の作成が困難になる問題がある。   Also, the resolution is reduced by grouping a large number of pixels that form one image sensor, and if it is intended to secure sufficient resolution, it is necessary to reduce the size and pitch of the pixels. There is a problem that it is difficult to create an element.

これらの問題を解決する1つの方法として、光学系の工夫により視差を有する2つの光束を生成し、各光束をそれぞれ撮像素子により撮像する方法が考えられるが、この方法の場合、光学系の構成が煩雑になる問題がある。
特開2003−7994号公報
As one method for solving these problems, a method of generating two light beams having parallax by devising an optical system and imaging each light beam with an image sensor is conceivable. In this method, the configuration of the optical system is considered. There is a problem that becomes complicated.
JP 2003-7994 A

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、立体視に係る撮像に関して、簡易に作成することができ、かつ容易に解像度を増大させることができる撮像装置、この撮像装置に適用される撮像素子を提案しようとするものである。   The present invention has been made in view of the above points, and is applicable to an imaging apparatus that can be easily created and can easily increase the resolution regarding stereoscopic imaging, and the imaging apparatus. An image sensor is to be proposed.

かかる課題を解決するため請求項1の発明においては、撮像装置に適用して、レンズからの入射光を複数の光束に分割する分割光学系と、前記光束をそれぞれ受光して撮像結果を出力する複数の撮像素子とを有し、少なくとも前記複数の撮像素子のうちの第1及び第2の撮像素子は、指向性が異なるように形成されて、視差を有する撮像結果を出力する。   In order to solve such a problem, in the invention of claim 1, the optical system is applied to an imaging device, and a splitting optical system that splits incident light from a lens into a plurality of light beams, and each of the light beams and outputs an imaging result. A plurality of imaging elements, and at least the first and second imaging elements of the plurality of imaging elements are formed to have different directivities, and output imaging results having parallax.

また請求項10の発明においては、レンズからの入射光を少なくとも第1及び第2の光束に分割し、前記第1及び第2の光束より視差を有する撮像結果を生成する撮像装置に適用されて、前記第1又は第2の光束を受光して前記撮像結果を出力する撮像素子に適用して、撮像面の正面方向に対して偏った特性に指向性が設定されてなるようにする。   The invention according to claim 10 is applied to an imaging apparatus that divides incident light from a lens into at least first and second light fluxes and generates an imaging result having a parallax from the first and second light fluxes. The directivity is set to a characteristic biased with respect to the front direction of the imaging surface by applying to an imaging device that receives the first or second light flux and outputs the imaging result.

請求項1の構成により、撮像装置に適用して、レンズからの入射光を複数の光束に分割する分割光学系と、前記光束をそれぞれ受光して撮像結果を出力する複数の撮像素子とを有し、少なくとも前記複数の撮像素子のうちの第1及び第2の撮像素子は、指向性が異なるように形成されて、視差を有する撮像結果を出力すれば、光学系により視差を有する光束を形成しなくてもよいことにより、光学系の構成を簡略化して簡易に作成することができる。また撮像素子においては、単に指向性を異ならせればよいことにより、撮像素子についても、簡易に作成し得、また解像度についても、簡易に増大させることができる。   According to the configuration of the first aspect, there is provided a splitting optical system that is applied to an imaging apparatus and splits incident light from a lens into a plurality of light beams, and a plurality of image sensors that respectively receive the light beams and output an imaging result. At least the first and second imaging elements of the plurality of imaging elements are formed to have different directivities, and if an imaging result having parallax is output, a light beam having parallax is formed by the optical system. By not having to do so, the configuration of the optical system can be simplified and easily created. Further, in the image pickup device, it is only necessary to change the directivity, so that the image pickup device can be easily created and the resolution can be easily increased.

これにより請求項10の構成によれば、立体視に係る撮像に関して、簡易に作成することができ、かつ容易に解像度を増大させることができる撮像素子を提供することができる。   Thus, according to the configuration of the tenth aspect, it is possible to provide an imaging device that can be easily created and can easily increase the resolution for imaging related to stereoscopic viewing.

本発明によれば、立体視に係る撮像に関して、簡易に作成することができ、かつ容易に解像度を増大させることができる。   According to the present invention, it is possible to easily create a stereoscopic image and easily increase the resolution.

以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施例を詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.

(1)実施例の構成
図2は、本発明の実施例に係る撮像装置を示すブロック図である。この撮像装置1は、立体視の表示に供する画像の撮像装置であり、視差を有する右目用及び左目用の画像を撮像し、その撮像結果による右目用及び左目用の画像データDR及びDLを出力する。
(1) Configuration of Embodiment FIG. 2 is a block diagram illustrating an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. This imaging device 1 is an imaging device for images for stereoscopic display, captures right-eye and left-eye images having parallax, and outputs right-eye and left-eye image data DR and DL based on the imaging results. To do.

ここでレンズ2は、図示しないコントローラの制御により焦点距離、フォーカス、絞りを可変して入射光を撮像部3に集光する。撮像部3は、このレンズ2の出射光より右目用の画像及び左目用の画像を撮像し、その撮像結果である右目用及び左目用の撮像信号SR及びSLを出力する。ガンマ補正回路4R及び4Lは、それぞれ右目用及び左目用の撮像信号SR及びSLのガンマを補正して出力し、アナログディジタル変換回路(A/D)5R及び5Lは、それぞれガンマ補正回路4R及び4Lから出力される右目用及び左目用の撮像信号SR及びSLをアナログディジタル変換処理して、右目用及び左目用の画像データDR及びDLを出力する。信号処理回路6R及び6Lは、それぞれ右目用及び左目用の画像データDR及びDLをホワイトバランス調整等して出力し、メモリカード7は、この信号処理回路6R及び6Lから出力される右目用及び左目用の画像データDR及びDLを記録して保持する。この撮像装置1では、このメモリカード7を着脱可能に保持し、これによりこのメモリカード7を取り外して立体視に係る表示装置に装着することにより、この撮像装置1で取得した画像を立体視による立体画像として表示できるようになされている。   Here, the lens 2 condenses incident light on the imaging unit 3 by changing a focal length, a focus, and a diaphragm under the control of a controller (not shown). The imaging unit 3 captures a right-eye image and a left-eye image from the light emitted from the lens 2 and outputs right-eye and left-eye imaging signals SR and SL, which are the imaging results. The gamma correction circuits 4R and 4L correct and output the gamma of the imaging signals SR and SL for the right eye and the left eye, respectively. The analog-digital conversion circuits (A / D) 5R and 5L respectively have the gamma correction circuits 4R and 4L. The right-eye and left-eye image signals SR and SL output from the digital signal are subjected to analog-digital conversion processing, and right-eye and left-eye image data DR and DL are output. The signal processing circuits 6R and 6L output the image data DR and DL for the right eye and the left eye, respectively, after adjusting the white balance, and the memory card 7 outputs the right eye and the left eye output from the signal processing circuits 6R and 6L. Image data DR and DL are recorded and held. In this imaging device 1, the memory card 7 is detachably held, and thus the memory card 7 is detached and attached to a display device for stereoscopic viewing, whereby an image acquired by the imaging device 1 is stereoscopically viewed. It can be displayed as a stereoscopic image.

これらによりこの撮像装置1では、撮像部3で得られる右目用及び左目用の撮像結果を並列処理して右目用及び左目用の画像データDR及びDLを記録するようになされている。またメモリカード7は、立体視による立体画像を表示する表示装置により撮像結果を表示可能に、画像データDR及びDLによる撮像結果を出力する出力手段を構成するようになされている。   As a result, the imaging apparatus 1 records the right-eye and left-eye image data DR and DL by processing the right-eye and left-eye imaging results obtained by the imaging unit 3 in parallel. In addition, the memory card 7 is configured to constitute an output means for outputting the imaging result by the image data DR and DL so that the imaging result can be displayed by a display device that displays a stereoscopic image by stereoscopic vision.

ここで図1は、撮像部3の構成を詳細に示す断面図である。撮像部3は、レンズ2からの入射光L1をビームスプリッタ10により入射角特性の等しい2つの光束L11、L12に分解し、これら2つの光束L11、L12をそれぞれ右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lにより撮像する。   Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the imaging unit 3 in detail. The imaging unit 3 decomposes the incident light L1 from the lens 2 into two light beams L11 and L12 having the same incident angle characteristics by the beam splitter 10, and each of the two light beams L11 and L12 is an image sensor 11R for the right eye and the left eye. And 11L.

ここでこれら右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lは、最大感度となる入射角の方向が撮像面の正面方向より偏った方向に設定され、この偏った方向が異なる方向に設定される。これにより撮像素子11R及び11Lは、それぞれ撮像面の正面方向に対して偏った特性に指向性が設定されて、指向性が異なるように形成される。撮像部3は、これら右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lによる撮像結果を右目用及び左目用の撮像信号SR及びSLとして出力する。   Here, the right-eye and left-eye imaging devices 11R and 11L are set such that the direction of the incident angle at which the maximum sensitivity is obtained is deviated from the front direction of the imaging surface, and the deviated directions are set to different directions. As a result, the imaging elements 11R and 11L are formed such that directivity is set to characteristics that are biased with respect to the front direction of the imaging surface, and the directivity is different. The imaging unit 3 outputs the imaging results of the right-eye and left-eye imaging elements 11R and 11L as the imaging signals SR and SL for the right eye and the left eye.

これによりこの撮像装置1では、光学系による入射光を入射角特性の等しい2つの光束に分離した後、各光束をそれぞれ右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lにより撮像して視差を有する右目用及び左目用の撮像結果を取得するようになされ、その分、光学系により視差を有する2つの光束を生成する場合に比して、光学系の構成を簡略化し、さらには小型化するようになされている。   As a result, in the imaging apparatus 1, after the incident light from the optical system is separated into two light beams having the same incident angle characteristics, each light beam is imaged by the right-eye and left-eye image sensors 11R and 11L, respectively, and the right eye having parallax. As compared with the case where two optical beams having parallax are generated by the optical system, the configuration of the optical system is simplified and further reduced in size. Has been made.

右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lは、例えばCCD固体撮像素子であり、半導体基板12上にマトリクス状にフォトセンサ13、このフォトセンサ13による蓄積電荷を順次転送して出力するレジスタが形成された後、表面にカラーフィルタ、オンチップマイクロレンズ14が形成されて作成される。右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lは、このオンチップマイクロレンズ14による入射瞳の設定により、最大感度となる入射角の方向が撮像面の正面方向より偏った方向に設定される。   The right-eye and left-eye image pickup devices 11R and 11L are, for example, CCD solid-state image pickup devices. A photosensor 13 is formed on the semiconductor substrate 12 in a matrix, and a register for sequentially transferring and outputting the accumulated charges by the photosensor 13 is formed. Then, a color filter and an on-chip microlens 14 are formed on the surface. The right-eye and left-eye imaging elements 11R and 11L are set such that the direction of the incident angle at which the sensitivity is maximum is deviated from the front direction of the imaging surface by the setting of the entrance pupil by the on-chip microlens 14.

具体的に、右目用の撮像素子11Rは、フォトセンサ13に対して、所定間隔TRだけオンチップマイクロレンズ14が水平方向に偏って作成される。また左目用の撮像素子11Lは、フォトセンサ13に対して、右目用の撮像素子11Rとは逆方向に、所定間隔TLだけオンチップマイクロレンズ14が偏って作成される。   Specifically, the imaging device 11R for the right eye is created with the on-chip microlenses 14 biased in the horizontal direction with respect to the photosensor 13 by a predetermined interval TR. Further, the left-eye image pickup device 11L is formed with the on-chip microlenses 14 biased by a predetermined interval TL in the opposite direction to the photosensor 13R with respect to the right-eye image pickup device 11R.

これにより右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lは、ビームスプリッタ10により分離された2つの光束L11、L12から、それぞれ右目用及び左目用に係る到来方向の光を選択的に入射して受光し、視差を有する右目用及び左目用の撮像結果を出力するようになされている。   As a result, the right-eye and left-eye imaging elements 11R and 11L selectively receive light in the arrival directions for the right eye and the left eye, respectively, from the two light beams L11 and L12 separated by the beam splitter 10. The imaging results for the right eye and the left eye having parallax are output.

(2)実施例の動作
以上の構成において(図1及び図2)、レンズ2より入射した光L1は、ビームスプリッタ10により入射角特性の等しい2つの光束L11及びL12に分離され、それぞれ右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lの撮像面に集光される。ここでこれら右目用及び左目用の撮像素子11R及び11Lでは、オンチップマイクロレンズ14が逆方向に偏って設けられて、撮像面に対して最大感度となる入射角の方向が異なる方向となるようにして指向性が異なるように形成されていることにより、これら2つの光束L11及びL12は、右目及び左目に対応する到来方向からの光のみが選択的に撮像素子11R及び11Lのフォトセンサ13に入射して光電変換処理される。
(2) Operation of Example In the above configuration (FIGS. 1 and 2), the light L1 incident from the lens 2 is separated into two light beams L11 and L12 having the same incident angle characteristics by the beam splitter 10, and each is for the right eye. Then, the light is condensed on the imaging surfaces of the imaging elements 11R and 11L for the left eye. Here, in the right-eye and left-eye imaging devices 11R and 11L, the on-chip microlenses 14 are provided in the opposite directions so that the direction of the incident angle that provides the maximum sensitivity with respect to the imaging surface is different. Since the two light beams L11 and L12 are formed so as to have different directivities, only light from the arrival directions corresponding to the right eye and the left eye is selectively transmitted to the photosensors 13 of the imaging devices 11R and 11L. Incident and photoelectric conversion processing.

これによりこの撮像装置1では、1つの光学系による入射光を入射角特性の等しい2つの光束L11及びL12に分離した後、撮像素子11R及び11Lにより受光して視差を有する右目用及び左目用の撮像結果を取得し、その分、光学系により視差を有する2つの光束に分離して処理する場合に比して、光学系の構成を簡略化し、さらには小型化できるようになされている。   As a result, in the imaging apparatus 1, incident light from one optical system is separated into two light beams L11 and L12 having the same incident angle characteristics, and then received by the imaging elements 11R and 11L for the right eye and the left eye having parallax. The configuration of the optical system can be simplified and further reduced in size as compared with the case where the imaging result is acquired and the optical system separates and processes the two light beams having parallax.

また撮像素子11R及び11Lにおいては、それぞれ最大感度となる入射角の方向が右目用及び左目用の撮像結果に対応する入射方向となるようにオンチップマイクロレンズ14により入射瞳を設定すればよいことにより、例えば1つの撮像素子上に、右目用及び左目用の画素をグループ化して設ける場合のように、専用にオンチップマイクロレンズ14を作成しなくても、作成することができ、その分、簡易に作成することができる。   In addition, in the image pickup devices 11R and 11L, the entrance pupil may be set by the on-chip microlens 14 so that the direction of the incident angle at which the maximum sensitivity is obtained becomes the incident direction corresponding to the imaging result for the right eye and the left eye. Thus, for example, as in the case where the right-eye and left-eye pixels are provided in a group on one image sensor, it can be created without creating the on-chip microlens 14 exclusively. It can be created easily.

また解像度についても、1つの撮像素子上に右目用及び左目用の画素を設ける場合に比して、画素を小型化、狭ピッチ化しなくても、解像度を容易に増大することができる。また例えば一方の撮像素子のみ高解像度化して見かけの解像度を増大させる等の工夫を試みることもでき、これによっても解像度を容易に増大させることができる。   Further, the resolution can be easily increased without downsizing and narrowing the pixels as compared with the case where the pixels for the right eye and the left eye are provided on one image sensor. Further, for example, it is possible to try to increase the apparent resolution by increasing the resolution of only one of the image sensors, and the resolution can be easily increased by this.

これらによりこの実施例においては、立体視に係る撮像に関して、簡易に作成することができ、かつ容易に解像度を増大させることができるようになされている。   As a result, in this embodiment, it is possible to easily create an image related to stereoscopic vision and to easily increase the resolution.

またさらにこの撮像装置1においては、このようなオンチップマイクロレンズ14による入射瞳の設定が、フォトセンサ12に対して、水平方向にオンチップマイクロレンズ14を偏らせて形成されていることにより、撮像素子11R及び11Lにおいては、通常の撮像素子の製造工程において、単にオンチップマイクロレンズ14の作成に係る一連のマスクを位置ずらしして作成することができ、これにより一段と簡易な構成により作成することができるようになされている。   Furthermore, in the imaging apparatus 1, the setting of the entrance pupil by the on-chip microlens 14 is formed by biasing the on-chip microlens 14 in the horizontal direction with respect to the photosensor 12, In the imaging devices 11R and 11L, in a normal imaging device manufacturing process, a series of masks related to the creation of the on-chip microlens 14 can be created by shifting the position, thereby creating a simpler configuration. It has been made so that it can.

(3)実施例の効果
以上の構成によれば、レンズによる入射光を2つの光束に分離した後、指向性の異なる撮像素子で撮像して視差を有する画像を取得することにより、立体視に係る撮像に関して、簡易に作成することができ、かつ容易に解像度を増大させることができる。
(3) Effects of the embodiment According to the above configuration, the incident light from the lens is separated into two light fluxes, and then captured by an imaging element having different directivity to obtain an image having parallax, thereby achieving stereoscopic viewing. Regarding such imaging, it can be easily created and the resolution can be easily increased.

またこのとき最大感度となる入射角の方向が異なるように形成して、撮像素子の指向性を異ならせることにより、立体視に適用して好適に視差を有する撮像結果を得ることができる。   Further, at this time, the direction of the incident angle that is the maximum sensitivity is formed to be different, and the directivity of the image sensor is made different, so that it is possible to obtain an imaging result having a parallax suitably applied to stereoscopic viewing.

またオンチップマイクロレンズ14をそれぞれ水平方向に偏らせて、最大感度となる入射角の方向を異ならせることにより、一段と簡易にこの種の撮像素子、撮像装置を作成することができる。   In addition, by deviating the on-chip microlenses 14 in the horizontal direction and changing the direction of the incident angle at which the maximum sensitivity is obtained, this type of image pickup device and image pickup apparatus can be created more easily.

これにより撮像素子についてみれば、撮像面の正面方向に向いた特性より偏った特性に指向性を設定することにより、立体視に係る撮像に関して、簡易に作成することができ、かつ容易に解像度を増大させることができる   As a result, regarding the imaging device, by setting the directivity to a characteristic that is biased from the characteristic oriented in the front direction of the imaging surface, it is possible to easily create an image related to stereoscopic vision and easily set the resolution. Can be increased

図3は、図1との対比により本発明の実施例2に係る撮像装置に適用される撮像部を示す断面図である。この実施例に係る撮像装置は、図1について上述した撮像部2に代えて、この図3に示す撮像部23が適用される点を除いて、実施例1について上述した撮像装置1と同一に構成される。   FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an imaging unit applied to the imaging apparatus according to the second embodiment of the present invention in comparison with FIG. The imaging apparatus according to this embodiment is the same as the imaging apparatus 1 described above with reference to the first embodiment except that the imaging section 23 illustrated in FIG. 3 is applied instead of the imaging section 2 described above with reference to FIG. Composed.

ここでこの撮像部23においては、レンズ2からの入射光をビームスプリッタ10により入射角特性の等しい2つの光束L11及びL12に分離し、各光束L11及びL12をそれぞれ右目用及び左目用の撮像素子24R及び24Lにより受光して視差を有する右目用及び左目用の撮像信号SR及びSLを生成する。   Here, in the imaging unit 23, the incident light from the lens 2 is separated into two light beams L11 and L12 having the same incident angle characteristics by the beam splitter 10, and the light beams L11 and L12 are respectively image sensors for the right eye and the left eye. Imaging signals SR and SL for right eye and left eye having parallax received by 24R and 24L are generated.

撮像素子24R及び24Lは、それぞれ通常の撮像素子と同様に、各フォトセンサ13にオンチップマイクロレンズ14が設けられ、各オンチップマイクロレンズ14の表面に遮光部25が設けられる。撮像素子24R及び24Lは、この遮光部25により入射光を部分的に遮光し、これにより実施例1について上述した撮像素子11R及び11Lと同様に、指向性が異なるように形成される。なおこの遮光部25は、例えば金属膜の蒸着等により、さらには遮光性のインクを部分的に付着させること等により形成される。   In each of the image sensors 24R and 24L, each photosensor 13 is provided with an on-chip microlens 14 and a light-shielding portion 25 is provided on the surface of each on-chip microlens 14 in the same manner as a normal image sensor. The imaging elements 24R and 24L partially shield the incident light by the light shielding portion 25, and thus are formed so as to have different directivities as in the imaging elements 11R and 11L described above for the first embodiment. The light shielding portion 25 is formed, for example, by vapor deposition of a metal film, and further by partially attaching light shielding ink.

この実施例によれば、オンチップマイクロレンズに設けた遮光部により入射光を部分的に遮光することにより、指向性を異ならせるようにしても、実施例1と同様の効果を得ることができる。   According to this embodiment, even if the directivity is made different by partially blocking incident light by the light blocking portion provided on the on-chip microlens, the same effect as in the first embodiment can be obtained. .

この実施例に係る撮像装置においては、実施例1について上述した右目用及び左目用の撮像素子により視差を有する画像を取得するようにして、オンチップマイクロレンズの表面形状の設定により、右目用及び左目用の撮像素子で指向性を異ならせるようにする。   In the imaging apparatus according to the present embodiment, images having parallax are obtained by the right-eye and left-eye imaging elements described above with reference to the first embodiment, and the right-eye and left-eye images are set by setting the surface shape of the on-chip microlens. The directivity of the left eye image sensor is made different.

この実施例のように、オンチップマイクロレンズの表面形状の設定により、指向性を異ならせるようにしても、実施例1と同様の効果を得ることができる。   Even if the directivity is made different by setting the surface shape of the on-chip microlens as in this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

この実施例に係る撮像装置は、実施例1〜3について上述した構成において、右目用及び左目用の撮像素子にそれぞれマイクロアクチュエータが設けられ、このマイクロアクチュエータの駆動により右目用及び左目用の撮像素子をそれぞれ撮像面に沿って水平方向に可動できるように作成される。   In the imaging apparatus according to this embodiment, in the configuration described above with respect to Embodiments 1 to 3, the right-eye and left-eye imaging elements are each provided with microactuators, and the right-eye and left-eye imaging elements are driven by driving the microactuators. Are respectively movable in the horizontal direction along the imaging surface.

この撮像装置は、例えばオートフォーカス機構と連動させて、被写体までの距離に応じてマイクロアクチュエータを可動するように形成され、これにより視差の大きさを変更できるようになされている。   This imaging device is formed to move the microactuator in accordance with the distance to the subject in conjunction with, for example, an autofocus mechanism, thereby changing the magnitude of the parallax.

この実施例においては、撮像面に沿った方向に撮像素子を可動させるアクチュエータを設けることにより、立体視に係る視差を適切に設定することができ、その分、立体画像を一段と臨場感の高いものとすることができる。   In this embodiment, by providing an actuator that moves the image sensor in the direction along the imaging surface, it is possible to appropriately set the parallax related to stereoscopic viewing, and the stereoscopic image is much more realistic. It can be.

なお上述の実施例においては、右目用及び左目用の撮像素子の双方について、指向性を偏らせる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実用上十分な特性を確保できる場合には、右目用又は左目用の撮像素子の一方についてのみ、指向性を偏らせるようにしてもよい。   In the above-described embodiments, the case where the directivity is biased for both the right-eye and left-eye image pickup devices has been described. However, the present invention is not limited to this, and when practically sufficient characteristics can be secured. The directivity may be biased with respect to only one of the right-eye image sensor and the left-eye image sensor.

さらに上述の実施例においては、右目用及び左目用による2つの撮像素子で視差を有する撮像結果を取得する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、2つ以上の複数の撮像素子において、撮像素子間で視差を有する撮像結果を取得する場合に広く適用することができる。   Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the imaging result having parallax is acquired by the two imaging elements for the right eye and the left eye has been described. However, the present invention is not limited to this, and in two or more imaging elements. The present invention can be widely applied when acquiring an imaging result having parallax between imaging elements.

また上述の実施例においては、視差を有する撮像結果を同時並列的に出力する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、時分割多重化して出力する場合等、表示装置への出力方法にあっては、種々の手法を広く適用することができる。   In the above-described embodiments, the case where the imaging results having parallax are output simultaneously in parallel has been described. However, the present invention is not limited to this, and the output method to the display device, such as the case of time-division multiplexing output. In this case, various methods can be widely applied.

また上述の実施例においては、本発明を立体視に係る撮像装置に適用した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、視差を有する画像を画像処理手段により比較して視差により距離を測定する測距装置等にも広く適用することができる。   In the above-described embodiments, the case where the present invention is applied to an imaging apparatus for stereoscopic vision has been described. However, the present invention is not limited to this, and an image having parallax is compared by an image processing unit, and the distance is determined by parallax. The present invention can be widely applied to a distance measuring device for measuring.

本発明は、立体視に供する画像の撮像、視差を利用した測距に適用することができる。   The present invention can be applied to imaging for stereoscopic viewing and distance measurement using parallax.

本発明の実施例1に係る撮像装置に適用される撮像部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the imaging part applied to the imaging device which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る撮像装置を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an imaging apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例2に係る撮像装置に適用される撮像部の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the imaging part applied to the imaging device which concerns on Example 2 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1……撮像装置、2……レンズ、3……撮像部、10……ビームスプリッタ、12……半導体基板、13……フォトディテクタ、11R、11L、24R、24L……撮像素子、14……オンチップマイクロレンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imaging device, 2 ... Lens, 3 ... Imaging part, 10 ... Beam splitter, 12 ... Semiconductor substrate, 13 ... Photo detector, 11R, 11L, 24R, 24L ... Imaging device, 14 ... ON Chip micro lens

Claims (11)

レンズからの入射光を複数の光束に分割する分割光学系と、
前記光束をそれぞれ受光して撮像結果を出力する複数の撮像素子とを有し、
少なくとも前記複数の撮像素子のうちの第1及び第2の撮像素子は、
指向性が異なるように形成されて、視差を有する撮像結果を出力する
ことを特徴とする撮像装置。
A splitting optical system that splits incident light from the lens into a plurality of light fluxes;
A plurality of image sensors each receiving the luminous flux and outputting an imaging result;
At least the first and second image sensors of the plurality of image sensors are
An imaging apparatus that is formed to have different directivities and outputs an imaging result having parallax.
前記第1及び第2の撮像素子は、
撮像面に対して最大感度となる入射角の方向が異なる方向となるように形成されて、指向性が異なるように形成された
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The first and second imaging elements are
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is formed so that the direction of the incident angle with the maximum sensitivity with respect to the imaging surface is different, and the directivity is different.
前記第1及び第2の撮像素子は、
マトリクス状に配置した受光素子に、それぞれオンチップマイクロレンズを配置して形成され、
前記オンチップマイクロレンズによる入射瞳を各受光素子に対して偏らせることにより、指向性が異なるように形成れた
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The first and second imaging elements are
Formed by arranging on-chip microlenses on the light receiving elements arranged in a matrix, respectively.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the on-chip microlens is formed to have different directivities by biasing an entrance pupil with respect to each light receiving element.
前記第1及び第2の撮像素子は、
マトリクス状に配置した受光素子に、それぞれオンチップマイクロレンズを配置して形成され、
各受光素子に対して前記オンチップマイクロレンズを偏らせて配置することにより、指向性が異なるように形成された
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The first and second imaging elements are
Formed by arranging on-chip microlenses on the light receiving elements arranged in a matrix, respectively.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the on-chip microlens is arranged so as to be biased with respect to each light receiving element, so that the directivity is different.
前記第1及び第2の撮像素子は、
マトリクス状に配置した受光素子に、それぞれオンチップマイクロレンズを配置して形成され、
前記オンチップマイクロレンズに設けた遮光部により入射光を部分的に遮光することにより、指向性が異なるように形成された
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The first and second imaging elements are
Formed by arranging on-chip microlenses on the light receiving elements arranged in a matrix, respectively.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the directivity is different by partially shielding incident light by a light shielding portion provided in the on-chip microlens.
前記第1及び第2の撮像素子は、
マトリクス状に配置した受光素子に、それぞれオンチップマイクロレンズを配置して形成され、
前記オンチップマイクロレンズの表面形状の設定により、指向性が異なるように形成された
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The first and second imaging elements are
Formed by arranging on-chip microlenses on the light receiving elements arranged in a matrix, respectively.
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging device is formed so as to have different directivities according to a setting of a surface shape of the on-chip microlens.
撮像面に沿った方向に前記第1及び又は第2の撮像素子を可動させるアクチュエータを有する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising an actuator that moves the first and / or second imaging element in a direction along the imaging surface.
立体視による立体画像を表示する表示装置により、前記第1及び第2の撮像素子による撮像結果を表示可能に、前記第1及び第2の撮像素子による撮像結果を出力する出力手段を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
An output unit that outputs the imaging results of the first and second imaging elements so that the imaging results of the first and second imaging elements can be displayed by a display device that displays a stereoscopic image by stereoscopic viewing; The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is characterized.
前記第1及び第2の撮像素子による撮像結果の比較により、被写体までの距離を計測する画像処理手段を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The imaging apparatus according to claim 1, further comprising an image processing unit that measures a distance to a subject by comparing the imaging results of the first and second imaging elements.
レンズからの入射光を少なくとも第1及び第2の光束に分割し、前記第1及び第2の光束より視差を有する撮像結果を生成する撮像装置に適用されて、前記第1又は第2の光束を受光して前記撮像結果を出力する撮像素子であって、
撮像面の正面方向に対して偏った特性に指向性が設定された
ことを特徴とする撮像素子。
The first or second light beam is applied to an imaging device that divides incident light from a lens into at least first and second light beams and generates an imaging result having a parallax from the first and second light beams. An image sensor that receives light and outputs the imaging result,
An imaging device characterized in that directivity is set to a characteristic biased with respect to the front direction of the imaging surface.
マトリクス状に配置した受光素子に、それぞれオンチップマイクロレンズを配置して形成され、
前記オンチップマイクロレンズによる入射瞳を各受光素子に対して偏らせて前記指向性が設定された
ことを特徴とする請求項10に記載の撮像素子。

Formed by arranging on-chip microlenses on the light receiving elements arranged in a matrix, respectively.
The imaging device according to claim 10, wherein the directivity is set by biasing an entrance pupil by the on-chip microlens with respect to each light receiving device.

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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102081294A (en) * 2009-11-25 2011-06-01 奥林巴斯映像株式会社 Image pickup apparatus
JP2012008370A (en) * 2010-06-25 2012-01-12 Nikon Corp Imaging device and interchangeable lens
WO2012039110A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-29 富士フイルム株式会社 Radiation image capturing device and radiation image signal acquiring method
WO2012090481A1 (en) * 2010-12-27 2012-07-05 富士フイルム株式会社 Three-dimensional display device
JP2013057744A (en) * 2011-09-07 2013-03-28 Nikon Corp Imaging device
WO2013042281A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-28 パナソニック株式会社 Solid-state image capture device
WO2013094121A1 (en) 2011-12-21 2013-06-27 シャープ株式会社 Imaging device and electronic information device
JP2013175807A (en) * 2012-02-23 2013-09-05 Nikon Corp Image pickup device
JP2013192229A (en) * 2007-03-19 2013-09-26 Sony Corp Two dimensional/three dimensional digital information acquisition and display device
JP2014077830A (en) * 2012-10-09 2014-05-01 Olympus Corp Imaging apparatus and focus control method
US8780185B2 (en) 2009-11-25 2014-07-15 Olympus Imaging Corp. Image pickup apparatus having a display controlled using interchangeable lens information and/or finder information
JP2015100868A (en) * 2013-11-22 2015-06-04 セイコーエプソン株式会社 Robot system

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013192229A (en) * 2007-03-19 2013-09-26 Sony Corp Two dimensional/three dimensional digital information acquisition and display device
CN102081294B (en) * 2009-11-25 2013-06-05 奥林巴斯映像株式会社 Image pickup apparatus
CN102081294A (en) * 2009-11-25 2011-06-01 奥林巴斯映像株式会社 Image pickup apparatus
US8780185B2 (en) 2009-11-25 2014-07-15 Olympus Imaging Corp. Image pickup apparatus having a display controlled using interchangeable lens information and/or finder information
JP2012008370A (en) * 2010-06-25 2012-01-12 Nikon Corp Imaging device and interchangeable lens
WO2012039110A1 (en) * 2010-09-22 2012-03-29 富士フイルム株式会社 Radiation image capturing device and radiation image signal acquiring method
WO2012090481A1 (en) * 2010-12-27 2012-07-05 富士フイルム株式会社 Three-dimensional display device
JP2013057744A (en) * 2011-09-07 2013-03-28 Nikon Corp Imaging device
WO2013042281A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-28 パナソニック株式会社 Solid-state image capture device
US9466626B2 (en) 2011-09-20 2016-10-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Solid-state imaging apparatus
WO2013094121A1 (en) 2011-12-21 2013-06-27 シャープ株式会社 Imaging device and electronic information device
JP2013175807A (en) * 2012-02-23 2013-09-05 Nikon Corp Image pickup device
JP2014077830A (en) * 2012-10-09 2014-05-01 Olympus Corp Imaging apparatus and focus control method
JP2015100868A (en) * 2013-11-22 2015-06-04 セイコーエプソン株式会社 Robot system

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