成像裝置和成像方法
2023-06-09 13:47:41 1
成像裝置和成像方法
【專利摘要】本公開涉及成像裝置和成像方法。提供一種成像裝置，其包括：對被攝體光執行光電轉換以生成圖像信號的圖像傳感器、在圖像傳感器上形成被攝體光的像的攝影光學系統、以及透射經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一光學構件。該第一光學構件根據相對於攝影光學系統的光軸的角度來改變被攝體光的第一波帶的透射率。
【專利說明】成像裝置和成像方法
【技術領域】
[0001 ] 本技術涉及成像裝置和成像方法。
【背景技術】
[0002]近年來，不僅在用於安保的小尺寸監視照相機和安裝在車輛上的夜視照相機中，而且在一般的照相機中，對能夠甚至在諸如夜間的黑暗環境中執行成像的功能的需求都已經增加了。因此，已經提出了這樣一種照相機裝置，該照相機裝置包括紅外截止濾波器和啞玻璃(dummy glass),並且,其能夠通過根據被攝體是亮還是暗的情況在紅外截止濾波器與啞玻璃之間進行切換來對夜晚的黑暗等中的被攝體進行拍攝(日本未審專利申請公開N0.2005-318237)。
【發明內容】
[0003]但是，由於在日本未審專利申請公開N0.2005-318237中公開的照相機裝置具有這樣的配置，其中，為了切換用於夜間拍攝的光的透射波帶(transmissive band),在紅外截止濾波器與啞玻璃之間進行切換，因此需要空間以遮擋不使用的紅外截止濾波器或不使用的啞玻璃。此外，當使用諸如APSC的大尺寸圖像傳感器時，應當確保大的空間以遮擋紅外截止濾波器。因此，在紅外截止濾波器被遮擋的配置中，存在一個問題，即，由於確保了遮擋空間，因此照相機可能無法被小型化。
[0004]希望提供一種成像裝置和成像方法，其在不提供其中遮擋濾波器等的空間的情況下，能夠改變被攝體光的預定波帶(predetermined band)的透射率。
[0005]根據本技術的第一實施例，提供一種成像裝置，該成像裝置包括:對被攝體光執行光電轉換以生成圖像信號的圖像傳感器、在圖像傳感器上形成被攝體光的像的攝影光學系統、以及透射經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一光學構件。該第一光學構件可以根據相對於攝影光學系統的光軸的角度來改變被攝體光的第一波帶的透射率。
[0006]此外，根據本技術的第二實施例，提供一種由成像裝置執行的成像方法，該成像裝置包括:對被攝體光執行光電轉換以生成圖像信號的圖像傳感器、在圖像傳感器上形成被攝體光的像的攝影光學系統、以及透射經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一光學構件，該方法包括:通過改變第一光學構件相對於攝影光學系統的光軸的角度，來改變第一光學構件中的被攝體光的第一波帶的透射率。
[0007]根據本技術的實施例，在不提供遮擋諸如半透射膜的光學構件的空間的情況下，可以改變被攝體光的預定波帶的透射率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1A是示出根據第一實施例的處於第一狀態的成像裝置的整體配置的示意性截面圖；[0009]圖1B是示出根據第一實施例的處於第二狀態的成像裝置的整體配置的示意性截面圖；
[0010]圖2A是示出半透射膜的透射率的示圖；
[0011]圖2B是示出半透射膜的反射率的示圖；
[0012]圖3A是示出處於第一狀態的半透射膜的透射率特性的示圖；
[0013]圖3B是示出濾光器的透射率特性的示圖；
[0014]圖3C是示出當半透射膜與濾光器被組合時的透射率特性的示圖；
[0015]圖4A是示出處於第二狀態的半透射膜的透射率特性的示圖；
[0016]圖4B是示出濾光器的透射率特性的示圖；
[0017]圖4C是示出當半透射膜與濾光器被組合時的透射率特性的示圖；
[0018]圖5A是示出根據第二實施例的處於第三狀態的成像裝置的整體配置的示意性截面圖；
[0019]圖5B是示出根據第二實施例的處於第四狀態的成像裝置的整體配置的示意性截面圖；
[0020]圖6A是示出處於第三狀態的半透射膜的透射率特性的示圖；
[0021]圖6B是示出濾光器的透射率特性的示圖；
[0022]圖6C是示出當半透射膜與濾光器被組合時的透射率特性的示圖；
[0023]圖7A是示出處於第四狀態的半透射膜的透射率特性的示圖；
[0024]圖7B是示出濾光器的透射率特性的示圖；
[0025]圖7C是示出當半透射膜與濾光器被組合時的透射率特性的示圖；
[0026]圖8A是示出根據第三實施例的處於第五狀態的成像裝置的整體配置的示意性截面圖；
[0027]圖SB是示出根據第三實施例的處於第六狀態的成像裝置的整體配置的示意性截面圖；
[0028]圖9A是示出處於第五狀態的第一半透射膜的透射率特性的示圖；
[0029]圖9B是示出第二半透射膜的透射率特性的示圖；
[0030]圖9C是示出濾光器的透射率特性的示圖；
[0031]圖9D是示出當第一半透射膜、第二半透射膜與濾光器被組合時的透射率特性的示圖；
[0032]圖1OA是示出處於第六狀態的第一半透射膜的透射率特性的示圖；
[0033]圖1OB是示出第二半透射膜的透射率特性的示圖；
[0034]圖1OC是示出濾光器的透射率特性的示圖；以及
[0035]圖1OD是示出當第一半透射膜、第二半透射膜與濾光器被組合時的透射率特性的示圖。
【具體實施方式】
[0036]在下文中，將參照附圖詳細地描述本公開的優選實施例。請注意，在本說明書和附圖中，基本上具有相同的功能和結構的結構元件用相同的附圖標記表示，並且省略對這些結構元件的重複解釋。[0037]在下文中，將參照附圖描述本技術的實施例。將按照下面的順序對其進行描述。
[0038]〈1.第一實施例>
[0039][1-1.成像裝置的配置]
[0040][1-2.成像裝置的操作和優點]
[0041]〈2.第二實施例〉
[0042][2-1.成像裝置的配置]
[0043][2-2.成像裝置的操作和優點]
[0044]
[0045][3-1.成像裝置的配置]
[0046][3-2.成像裝置的操作和優點]
[0047]
[0048]〈1.第一實施例>
[0049][1-1.成像裝置的配置]
[0050]圖1A和圖1B是示出根據本技術第一實施例的成像裝置100的整體配置的示意性截面圖。如圖1A和圖1B所示，可更換的攝影光學系統110被安裝在形成成像裝置100的主體的殼體120上。攝影光學系統110通過將攝影透鏡111、光圈等安裝在透鏡筒112的內部來配置。攝影光學系統110的攝影透鏡111由聚焦驅動系統(未示出)來驅動，從而能夠進行AF操作。此外，攝影光學系統110可以與殼體120集成在一起。
[0051]圖像傳感器121被安裝在殼體120的內部。例如，圖像傳感器121是成像元件，諸如電荷耦合器件(CXD)或互補金屬氧化物半導體(CMOS)。圖像傳感器121對經由攝影透鏡111入射的被攝體光執行光電轉換，以將被攝體光轉換為電荷量並生成圖像信號。對該圖像信號進行諸如相關雙採樣(OTS)處理、白平衡調整處理和伽馬校正處理的預定信號處理，並最終作為圖像數據被存儲在成像裝置100的內部的存儲器(未示出)、外部存儲器等中。在圖1中，未示出快門機構，但是，機械快門和電子快門兩者都可以被應用於本技術的實施例中。
[0052]作為AF圖像傳感器的AF傳感器122也被安裝在殼體120的內部。例如，相差檢測型的AF傳感器122被用作AF傳感器122。但是，本技術的實施例並不限於相差檢測型，並且，也可以提供對比度AF型的AF傳感器122的功能。相差檢測型和對比度AF型可以被組合為AF型。為了甚至在黑暗的地方或者對具有低對比度的被攝體執行滿意的AF，可以生成AF輔助光並且可以從返回的光中獲得AF評估值。
[0053]在殼體120的內部，半透射膜123被設置在攝影光學系統110的攝影透鏡111與殼體120內部的圖像傳感器121之間。被攝體光經由攝影透鏡111被入射到半透射膜123上。半透射膜123反射經由攝影透鏡111從AF傳感器122入射的被攝體光的一部分，並將剩餘的光透射到圖像傳感器121。
[0054]半透射膜123被配置為在AB方向上被可旋轉地驅動，從而使得可以改變相對於攝影透鏡111的光軸的角度Θ。例如，當驅動半透射膜123的驅動機構在控制所有單元或每個單元的成像裝置100的控制單元等的控制下根據用戶對成像裝置100的輸入進行操作時，執行通過半透射膜123的旋轉的角度Θ的改變。
[0055]在如圖1A所示的「 Θ = Θ I」的情況(在下文中稱為第一狀態)與如圖1B所示的「 θ = θ 2」的情況(在下文中稱為第二狀態)之間，半透射膜123具有不同的光譜透射率特性。假定通過沉積和濺射膜形成等在半透射膜123上形成這樣的膜配置，其中，根據相對於攝影透鏡111的光軸的角度來改變光譜透射率特性。半透射膜123的詳細光譜透射率特性將在下面被描述。此外假定Θ I和Θ 2滿足「 Θ 1< Θ 2」的關係。更優選地，假定Θ I和Θ 2滿足「9 1〈0 2〈90° 」的關係。
[0056]處於在圖1A中示出的第一狀態的半透射膜123的透射率在圖2Α中示出。圖2Α是示出處於第一狀態的半透射膜的透射率的示圖。垂直軸表示透射率，水平軸表示波長。透射通過半透射膜123的被攝體光經由濾光器124入射到圖像傳感器121上。處於在圖1A中示出的狀態的半透射膜123的反射率在圖2Β中示出。圖2Β是示出處於第一狀態的半透射膜的反射率的示圖。垂直軸表示反射率，水平軸表示波長。從半透射膜123反射的被攝體光被入射在AF傳感器122上。
[0057]在圖1A和圖1B中，虛線指示入射在圖像傳感器121上的被攝體光的光通量，單點劃線指示從半透射膜反射併入射在AF傳感器122上的被攝體光的光通量。
[0058]濾光器124被設置在半透射膜123與圖像傳感器121之間。作為實施例，濾光器124被配置為具有預定的光譜透射率特性。濾光器124的詳細光譜透射率特性將在下面被描述。
[0059]具有電子取景器的功能的顯示器125被安裝在成像裝置100的殼體120中。諸如液晶顯示器(LCD)或有機電致發光(EL)顯示器的平板顯示器被用作顯示器125。在信號處理單元(未示出)處理從圖像傳感器121或AF傳感器122提取的圖像信號時獲得的圖像數據被供應給顯示器125，並且，當前的被攝體圖像(運動圖像)被顯示在顯示器125上。在圖1A和圖1B中，顯示器125被安裝在殼體的後表面上，但是，本技術的實施例並不限於此。顯示器125可以被安裝在殼體的上表面等上，或者可以是可移動型顯示器或可拆卸型顯示器。
[0060]成像裝置100具有上述配置。
[0061][1-2.成像裝置的操作和優點]
[0062]接下來，將描述具有上述配置的成像裝置100的操作和優點。通過在AB方向上可旋轉地驅動半透射膜123，相對於攝影透鏡111的角度Θ可以從Θ I改變到Θ 2。
[0063]圖3A到圖3C是示出處於圖1A中示出的第一狀態(θ = θ I)中的濾光器124和半透射膜123的光譜透射率特性的示圖。垂直軸表示透射率,水平軸表示波長。半透射膜123的光譜透射率特性以根據濾光器124的光譜透射率特性歸一化的形式來示出。
[0064]圖3Α示出半透射膜123的光譜透射率特性。處於第一狀態的半透射膜123的截止波長為825nm。被攝體光的等於或小於825nm的波帶被透射，並且，被攝體光的等於或大於825nm的波帶不被透射。
[0065]圖3B示出濾光器124的光譜透射率特性。根據濾光器124的光譜透射率特性，等於或小於410nm的波帶不被透射，可見光的410nm到650nm的波帶被透射，650nm到830nm的波帶不被透射，並且，等於或大於830nm的波帶被透射。
[0066]圖3C示出當處於第一狀態的半透射膜123和濾光器124被組合時的光譜透射率特性。由於半透射膜123和濾光器124都透射使可見光的410nm到650nm的波帶，因此被攝體光的410nm到650nm的波帶被入射在圖像傳感器121上。[0067]另一方面，等於或大於作為半透射膜123的截止波長的825nm的波帶被透射通過濾光器124，但是其不被透射通過半透射膜123。因此，當半透射膜123和濾光器124被組合時，被攝體光的等於或大於825nm的波帶不被透射通過半透射膜123，從而其不入射在圖像傳感器121上。因此，僅有可見光的410nm到650nm的波帶入射在圖像傳感器121上，並且被攝體光的其它波帶不入射在圖像傳感器121上。
[0068]這樣，可以容易地設計顏色再現，並且，可以拍攝和生成具有高質量的圖像。例如，通過使得作為被攝體光的不需要的波帶的高波長的波帶在白天拍攝時不被入射在圖像傳感器121上，可以實現通過白天拍攝獲取的聞質量的圖像。
[0069]圖4A到圖4C是示出處於圖1B中示出的第二狀態(Θ = Θ 2)中的半透射膜123和濾光器124的光譜透射率特性的示圖。垂直軸表示透射率，水平軸表示波長。如上所述，假定Θ I和Θ 2滿足「 Θ 1< Θ 2」的關係。更優選地，假定Θ I和Θ 2滿足「 Θ 1< Θ 2〈90° 」的關係。
[0070]圖4A示出半透射膜123的光譜透射率特性。根據處於第二狀態的半透射膜123的光譜透射率特性，截止波長是850nm,等於或小於850nm的波帶被透射,等於或大於850nm的波帶不被透射。
[0071]由於滿足「 Θ 1< Θ 2」的關係，因此在半透射膜123上的被攝體光的入射角在「 Θ = Θ 2」的情況中較小，這樣，與「 Θ = Θ I」的情況相比，在半透射膜123上的光學薄膜中的光路長度的差較長。因此，截止波長向長波長側偏移，從而從825nm變為850nm。這樣，半透射膜123透射被攝體光的等於或小於850nm的波帶。
[0072]由於濾光器124在第一狀態與第二狀態之間未改變，因此濾光器124的光譜透射率特性不變。在圖4B中示出的濾光器124的光譜透射率特性與在圖3B中示出的那些光譜透射率特性相同。
[0073]圖4C示出當處於第二狀態的半透射膜123和濾光器124被組合時的光譜透射率特性。可見光的410nm到650nm的波帶的被攝體光被透射通過半透射膜123和濾光器124,然後入射在圖像傳感器121上。這種狀態與第一狀態相同。
[0074]由於在第二狀態中半透射膜123的截止波長也偏移達到850nm，因此被攝體光的等於或小於850nm的波帶被透射通過半透射膜123。另一方面，由於如圖4C所示，濾光器124透射等於或大於830nm的波帶的被攝體光，因此，830nm到850nm的波帶也被透射通過半透射膜123和濾光器124，並然後入射在圖像傳感器121上。
[0075]也就是說，在第二狀態中，被攝體光中的不僅可見光的410nm到650nm的波帶而且830nm到850nm的波帶都被透射通過圖像傳感器121。因此，當發射830nm到850nm的波帶的紅外光的發光元件被用來執行拍攝時，可以執行夜間拍攝。具有高於可見光的波帶的波長的波帶對應於本技術的實施例中的第二波帶。
[0076]通過僅在第二狀態中將入射在圖像傳感器121上的波帶設置為紅外光的波帶，第一狀態可以被用於正常拍攝，第二狀態可以被用於夜間拍攝。根據本技術的實施例，例如，不需要遮擋半透射膜123的操作。通過僅改變半透射膜123的角度，可以以高精度執行夜間拍攝。
[0077]通過改變半透射膜的角度，可以改變紅外光的透射率。因此，與包括具有其中紅外光可以被預先接收的光譜特性的濾光器的成像裝置相比，在白天拍攝中，可以改進圖像的質量。
[0078]例如，在成像裝置100中，第一狀態可以被設置為正常拍攝模式，第二狀態可以被設置為夜間拍攝模式。然後，通過根據用戶輸入的成像裝置100的模式切換來可旋轉地驅動半透射膜123，可以切換第一狀態和第二狀態。
[0079]
[0080][2-1.成像裝置的配置]
[0081]接下來，將描述本技術的第二實施例。圖5A和圖5B是示出根據本技術第二實施例的成像裝置200的整體配置的示意性截面圖。第二實施例與第一實施例的不同之處在於，濾光器201被配置為在AB方向上可旋轉地驅動，從而使得濾光器201相對於攝影透鏡111的光軸的角度Θ可以被改變。例如，當驅動濾光器201的驅動機構在控制所有單元或每個單元的成像裝置200的控制單元等的控制下根據用戶對成像裝置200的輸入進行操作時，執行通過濾光器201的驅動進行的角度Θ的改變。
[0082]在如圖5A所示的「 Θ = Θ 3」的情況(在下文中稱為第三狀態)與如圖5B所示的「 Θ = Θ 4」的情況(在下文中稱為第四狀態)之間，濾光器201具有不同的光譜透射率特性。因此，假定通過沉積和濺射膜形成等在濾光器201上形成這樣的膜配置，其中，根據相對於攝影透鏡111的光軸的角度來改變光譜透射率特性。濾光器201的詳細光譜透射率特性將在下面被描述。此外，假定第三狀態和第四狀態滿足「0〈Θ3〈Θ 4(90° )」的關係。更優選地，假定第三狀態和第四狀態滿足「45° <Θ3〈Θ4(90° )」的關係。
[0083]第二實施例與第一實施例的不同之處在於，半透射膜202相對於攝影透鏡111的光軸的角度不改變。但是，半透射膜202的光譜透射率特性不同於第一實施例的半透射膜的光譜透射率特性。半透射膜202的光譜透射率特性將在下面被描述。由於其它細節與第一實施例的相同，因此省略對其的描述。
[0084][2-2.成像裝置的操作和優點]
[0085]圖6Α到圖6C是示出處於圖5Α中示出的第三狀態(θ = Θ 3)中的濾光器201和半透射膜202的光譜透射率特性的示圖。垂直軸表示透射率,水平軸表示波長。半透射膜202的光譜透射率特性以根據濾光器201的光譜透射率特性歸一化的形式來示出。
[0086]圖6Α示出半透射膜202的光譜透射率特性。根據半透射膜202的光譜透射率特性，等於或小於410nm的波帶不被透射，可見光的410nm到650nm的波帶被透射，650nm到830nm的波帶不被透射,並且,等於或大於830nm的波帶被透射。
[0087]圖6B示出濾光器201的光譜透射率特性。處於第三狀態的濾光器201的截止波長為825nm,等於或小於825nm的波帶被透射，並且等於或大於825nm的波帶不被透射。
[0088]圖6C示出當處於第三狀態的濾光器201和半透射膜202被組合時的光譜透射率特性。由於濾光器201和半透射膜202兩者都透射可見光的410nm到650nm的波帶，因此41Onm到650nm的波帶的被攝體光被入射在圖像傳感器121上。
[0089]另一方面，等於或大於作為濾光器201的截止波長的825nm的波帶被透射通過半透射膜202，但是其不被透射通過濾光器201。因此，當半透射膜202和濾光器201被組合時，等於或大於825nm的波帶的被攝體光不被透射通過濾光器201，從而其不入射在圖像傳感器121上。因此，如圖6C所示，僅有可見光的410nm到650nm的波帶被入射在圖像傳感器121上，並且被攝體光的其它波帶不入射在圖像傳感器121上。這樣，可以容易地設計顏色再現，從而可以拍攝和生成具有高質量的圖像。
[0090]圖7A到圖7C是示出處於圖5B中示出的第四狀態(Θ = Θ4 (90° ))中的半透射膜202和濾光器201的光譜透射率特性的示圖。垂直軸表示透射率，水平軸表示波長。如上所述，假定滿足「 Θ3〈Θ4(90° )」的關係。更優選地，假定滿足「45° <Θ3〈Θ4(90° )」的關係。
[0091]圖7Α示出半透射膜202的光譜透射率特性。由於在第三狀態與第四狀態之間半透射膜202不改變，因此光譜透射率特性與圖6Α中示出的光譜透射率特性相同。
[0092]圖7Β示出濾光器201的光譜透射率特性。根據處於第四狀態的濾光器201的光譜透射率特性，截止波長是850nm,等於或小於850nm的波帶被透射,等於或大於850nm的波帶不被透射。由於滿足「 Θ = Θ 4(90° ) 」的關係，因此被攝體光在濾光器201上的入射角較小，從而，與第三狀態相比，在濾光器201上的光學薄膜中的光路長度的差較長。因此，截止波長向長波長側偏移。這樣，濾光器201透射高達850nm的波帶的被攝體光。
[0093]圖7C示出當處於第四狀態的濾光器201和半透射膜202被組合時的光譜透射率特性。可見光的410nm到650nm的波帶被透射通過半透射膜202和濾光器201兩者，然後入射在圖像傳感器121上。該狀態與第三狀態相同。
[0094]由於在第四狀態中濾光器201的截止波長也被偏移達到850nm，因此被攝體光的等於或小於850nm的波帶被透射通過濾光器201。另一方面，由於如圖7C所示，半透射膜202透射等於或大於830nm的範圍的被攝體光，因此，830nm到850nm的波帶被透射通過半透射膜202和濾光器201，然後，入射在圖像傳感器121上。
[0095]也就是說，在第四狀態中，被攝體光中的不僅可見光的410nm到650nm的波帶，而且830nm到850nm的波帶都被透射通過圖像傳感器121。因此，當發射830nm到850nm的波帶的紅外光的發光元件被用來執行拍攝時，可以執行夜間拍攝。該優點與第一實施例的優點相同。即，在第二實施例中，第一實施例中的半透射膜與濾光器之間的關係可以被視為反轉了。
[0096]在第二實施例中，由於半透射膜202相對於攝影透鏡111的光軸的角度未改變，因此可以獲得與第一實施例相同的優點。同時，通過使被攝體光也入射在AF傳感器122上，可以使用AF傳感器122。
[0097]例如，甚至在第二實施例中，在成像裝置100中，第三狀態可以被設置為正常拍攝模式，第四狀態可以被設置為夜間拍攝模式。然後，通過根據用戶輸入的成像裝置100的模式切換來可旋轉地驅動濾光器201，可以在第三狀態和第四狀態之間進行切換。
[0098]
[0099][3-1.成像裝置的配置]
[0100]接下來，將描述本技術的第三實施例。圖8A和圖SB是示出根據本技術第三實施例的成像裝置300的整體配置的示意性截面圖。第三實施例與第一實施例和第二實施例的不同之處在於，提供了兩個半透射膜。由於其它細節與第一實施例和第二實施例的其它細節相同，因此省略對其的描述。
[0101]在第三實施例中，在殼體120的內部，第二半透射膜302被設置在第一半透射膜301與濾光器303之間。第一半透射膜301與第二實施例的半透射膜相同，並被安裝為使得相對於攝影透鏡111的光軸的角度Θ被固定為Θ I。第一半透射膜301向AF傳感器122反射經由攝影透鏡111入射的被攝體光的一部分，並向圖像傳感器121透射剩餘的被攝體光。
[0102]第二半透射膜302被配置為在AB方向上被可旋轉地驅動，從而使得可以改變相對於攝影透鏡111的光軸的角度Θ。例如，當驅動第二半透射膜302的驅動機構在控制所有單元或每個單元的成像裝置300的控制單元等的控制下根據用戶對成像裝置300的輸入進行操作時，執行通過驅動半透射膜123的角度Θ的改變。
[0103]在如圖8A所示的「 Θ = Θ 5」的情況(在下文中稱為第五狀態)與如圖8B所示的「 Θ = Θ 6」的情況(在下文中稱為第六狀態)之間，第二半透射膜302具有不同的光譜透射率特性。假定通過沉積和濺射膜形成等在第二半透射膜302上形成這樣的膜配置，其中，根據相對於攝影透鏡111的光軸的角度來改變光譜透射率特性。第二半透射膜302的詳細光譜透射率特性將在下面被描述。此外，假定Θ5和0 6滿足「0 5〈0 6」的關係。更優選地，假定Θ 5和Θ 6滿足「 Θ 5〈 Θ 6〈90。」的關係。
[0104]濾光器303被設置在第二半透射膜302與圖像傳感器121之間。濾光器303被配置為不像第一實施例中的那樣被驅動。濾光器303的光譜透射率特性將在下面被描述。根據第三實施例的成像裝置300具有上述配置。
[0105][3-2.成像裝置的操作和優點]
[0106]接下來，將描述具有第三配置的成像裝置300的操作和優點。圖9A到圖9D是示出處於第五狀態的濾光器303、第一半透射膜301和第二半透射膜302的光譜透射率特性的示圖，在第五狀態中，如圖8A所示，第二半透射膜302的角度是Θ5。垂直軸表示透射率，水平軸表示波長。第一半透射膜301和第二半透射膜302的光譜透射率特性以根據濾光器303的光譜透射率特性歸一化的形式來示出。
[0107]圖9A示出第一半透射膜301的光譜透射率特性。第一半透射膜301的截止波長是850nm,等於或小於850nm的波帶被透射,並且,等於或大於850nm的波帶不被透射。
[0108]圖9B示出第二半透射膜302的第五狀態(Θ = Θ 5)的光譜透射率特性。第二半透射膜302的截止波長是825nm,等於或小於825nm的波帶被透射，並且,等於或大於825nm的波帶不被透射。
[0109]圖9C示出濾光器303的光譜透射率特性。根據濾光器303的光譜透射率特性，等於或小於410nm的波帶不被透射，可見光的410nm到650nm的波帶被透射，650nm到830nm的波帶不被透射，並且，等於或大於830nm的波帶被透射。
[0110]圖9D示出當處於第五狀態的第一半透射膜301、第二半透射膜302和濾光器303被組合時的光譜透射率特性。由於第一半透射膜301、第二半透射膜302和濾光器303透射可見光的410nm到650nm的波帶，因此410nm到650nm的波帶的被攝體光被入射在圖像傳感器121上。
[0111]另一方面，由於第二半透射膜302的截止波長是825nm,因此等於或大於825nm的波帶的被攝體光不被透射通過第二半透射膜302，並且不入射在圖像傳感器121上。因此，僅有可見光的410nm到650nm的範圍中的被攝體光入射在圖像傳感器121上，並且被攝體光的其它波帶不入射在圖像傳感器121上。這樣，可以容易地設計顏色再現，從而可以拍攝和生成具有聞質量的圖像。
[0112]圖1OA到圖1OD是示出處於第六狀態的濾光器303、第一半透射膜301和第二半透射膜302的光譜透射率特性的示圖，在第六狀態中，如圖SB所示，第二半透射膜302相對於攝影透鏡111的光軸的角度θ是θ 6。如上所述,假定Θ5和Θ 6滿足「 Θ 5〈 Θ 6」的關係。更優選地，假定Θ5和Θ 6滿足「 Θ 5〈 Θ 6〈90° 」的關係。
[0113]圖1OA示出第一半透射膜301的光譜透射率特性。由於第一半透射膜301在第五狀態與第六狀態之間不變，因此光譜透射率特性與圖9A中示出的光譜透射率特性相同。
[0114]圖1OB示出第二半透射膜302的光譜透射率特性。根據處於第六狀態的第二半透射膜302的光譜透射率特性,截止波長是850nm,等於或小於850nm的波帶被透射,並且,等於或大於850nm的波帶不被透射。由於滿足「 Θ 5〈 Θ 6」的關係，因此在「 Θ = Θ 6」的情況中在第二半透射膜302上的被攝體光的入射角較小，這樣，與「 Θ = Θ 5」的情況相比，在第二半透射膜302上的光學薄膜中的光路長度的差較長。因此，截止波長向長波長側偏移。這樣，第二半透射膜302透射等於或小於850nm的波帶的被攝體光。
[0115]圖1OC示出濾光器303的光譜透射率特性。濾光器303在第五狀態與第六狀態之間不變，因此光譜透射率特性與圖9C中示出的光譜透射率特性相同。
[0116]圖1OD示出當處於第六狀態的第二半透射膜302、第一半透射膜301和濾光器303被組合時的光譜透射率特性。可見光的410nm到650nm的波帶的被攝體光被透射通過第一半透射膜301、第二半透射膜302和濾光器303，然後入射在圖像傳感器121上。該狀態與第五狀態相同。
[0117]由於在第六狀態中第二半透射膜302的截止波長被偏移達到850nm，因此第二半透射膜302透射等於或小於850nm的波帶的被攝體光。第一半透射膜301也透射等於或小於850nm的波帶的被攝體光。此外，濾光器303透射等於或大於830nm的波帶。因此，如圖1OD所示,在第六狀態中，不僅410nm到650nm的波帶而且830nm到850nm的波帶的被攝體光都被透射通過第一半透射膜301、第二半透射膜302和濾光器303。
[0118]也就是說，在第六狀態中，不僅可見光的41Onm到650nm的波帶而且830nm到850nm的波帶的光都被透射通過圖像傳感器121。因此，與第一實施例中一樣，當發射830nm到850nm的波帶的紅外光的發光元件被用來執行拍攝時，可以執行夜間拍攝。
[0119]在第三實施例中，可以獲得與第一實施例相同的優點，並且被攝體光甚至可以入射在AF傳感器122上。此外，不需要驅動濾光器303。因此，例如，即使當圖像傳感器121和濾光器303被封裝並且濾光器303可能不被驅動時，也可以應用本技術的實施例。
[0120]甚至在第三實施例中，例如，在成像裝置100中，第五狀態可以被設置為正常拍攝模式，並且，第六狀態可以被設置為夜間拍攝模式。然後，通過根據用戶輸入的成像裝置100的模式切換來可旋轉地驅動第二半透射膜302，可以切換第五狀態和第六狀態。
[0121]在對本技術的實施例進行的描述中使用的波長的值是作為一個例子提出的。本技術的實施例並不限於該值。
[0122]〈4.變型例〉
[0123]已經在上面描述了本技術的詳細實施例。但是，本技術並不限於上述實施例，並且基於本技術的技術精神和要旨，可以以各種方式對本技術進行修改。本技術還可以包括下列配置。
[0124](I) 一種成像裝置，包括:
[0125]對被攝體光執行光電轉換以生成圖像信號的圖像傳感器；[0126]在圖像傳感器上形成被攝體光的像的攝影光學系統；以及
[0127]透射經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一光學構件，
[0128]其中，該第一光學構件根據相對於攝影光學系統的光軸的角度來改變被攝體光的第一波帶的透射率。
[0129](2)根據(I)所述的成像裝置，其中，通過將相對於攝影光學系統的光軸的角度從第一角度切換到第二角度，第一光學構件改變入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一波帶的透射率。
[0130](3)根據(2)所述的成像裝置，其中，通過將相對於攝影光學系統的光軸的角度從第一角度切換到大於第一角度的第二角度，第一光學構件增大入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一波帶的透射率。
[0131](4)根據(I)到(3)中的任意一項描述的成像裝置，其中，不管相對於攝影光學系統的光軸的角度如何，第一光學構件都透射被攝體光的第二波帶。
[0132](5)根據(I)到(4)中的任意一項所述的成像裝置，還包括:
[0133]第二光學構件，其被設置在圖像傳感器與第一光學構件之間，並透射被攝體光的
第一波帶。
[0134](6)根據(5)所述的成像裝置，其中，第二光學構件還透射被攝體光的第二波帶。
[0135](7)根據(6)所述的成像裝置，其中，第二光學構件不透射被攝體光的第一波帶與第二波帶之間的第三波帶。
[0136](8)根據(I)到(7)中的任意一項所述的成像裝置，其中第一波帶是紅外光的波帶。
[0137](9)根據(I) IlJ(S)中的任意一項所述的成像裝置，其中第二波帶是可見光的波帶。
[0138](10) 一種由成像裝置執行的成像方法，該成像裝置包括:對被攝體光執行光電轉換以生成圖像信號的圖像傳感器、在圖像傳感器上形成被攝體光的像的攝影光學系統、以及透射經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一光學構件，該方法包括:
[0139]通過改變第一光學構件相對於攝影光學系統的光軸的角度，來改變第一光學構件中的被攝體光的第一波帶的透射率。
[0140]本公開包含與在2012年5月31日提交在日本專利局中的日本在先專利申請JP2012-123941中公開的主題相關的主題，該專利申請的全部內容以引用的方式併入本文中。
【權利要求】
1.一種成像裝置，包括: 圖像傳感器，該圖像傳感器對被攝體光執行光電轉換以生成圖像信號； 攝影光學系統，該攝影光學系統在圖像傳感器上形成被攝體光的像；以及 第一光學構件，該第一光學構件透射經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光， 其中，第一光學構件根據相對於攝影光學系統的光軸的角度來改變被攝體光的第一波帶的透射率。
2.根據權利要求1所述的成像裝置，其中，通過將相對於攝影光學系統的光軸的角度從第一角度切換到第二角度，第一光學構件改變經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一波帶的透射率。
3.根據權利要求2所述的成像裝置，其中，通過將相對於攝影光學系統的光軸的角度從第一角度切換到大於第一角度的第二角度，第一光學構件增大經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光的第一波帶的透射率。
4.根據權利要求1所述的成像裝置，其中，不管相對於攝影光學系統的光軸的角度如何，第一光學構件都透射被攝體光的第二波帶。
5.根據權利要求1所述的成像裝置，還包括: 第二光學構件，該第二光學構件被設置在圖像傳感器與第一光學構件之間，並透射被攝體光的第一波帶。
6.根據權利要求5所述的成像裝置，其中，第二光學構件還透射被攝體光的第二波帶。
7.根據權利要求6所述的成像裝置，其中，第二光學構件不透射被攝體光的第一波帶與第二波帶之間的第三波帶。
8.根據權利要求1所述的成像裝置，其中，第一波帶是紅外光的波帶。
9.根據權利要求4所述的成像裝置，其中，第二波帶是可見光的波帶。
10.一種由成像裝置執行的成像方法，該成像裝置包括:圖像傳感器，該圖像傳感器對被攝體光執行光電轉換以生成圖像信號；攝影光學系統，該攝影光學系統在圖像傳感器上形成被攝體光的像；以及第一光學構件，該第一光學構件透射經由攝影光學系統入射在圖像傳感器上的被攝體光，該方法包括: 通過改變第一光學構件相對於攝影光學系統的光軸的角度來改變第一光學構件中的被攝體光的第一波帶的透射率。
【文檔編號】H04N5/225GK103454837SQ201310196294
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月24日 優先權日:2012年5月31日
【發明者】中辻達也 申請人:索尼公司