r>[0061 ] 在此,基準環(huán)境條件是將支架50以及透鏡陣列層疊體1設(shè)為成為用于規(guī)定變形的 程度的基準的形狀的環(huán)境條件。例如,若使產(chǎn)生支架50以及透鏡陣列層疊體1的變形的因 子為環(huán)境溫度,則支架50以及透鏡陣列層疊體1成為基準形狀的溫度(例如20°C的常溫) 為基準環(huán)境條件。此時,能夠在室溫下裝配透鏡陣列層疊體1、支架50等,能夠容易地制作 攝像裝置100。
[0062] 此外,第一位置T1是,固定有透鏡陣列層疊體1的支架50伴隨環(huán)境條件的變化而 主要沿平面方向變形時的、相對于支撐支架50的構(gòu)件(在本實施方式中基板SB)從光軸0A 方向看時的相對位置實質(zhì)上沒有變化的支架50上的位置。在本實施方式的情況下,第一位 置T1是,在支架50中,被固定在基板SB上的部分的中心、即在俯視的支架50中矩形框的 中心(對角線的交點)。在基板SB和傳感器陣列60的環(huán)境變化時的變形與支架50的變形 相比充分小的情況下,第一位置T1還能夠看作相對于傳感器陣列60位置不變。像這樣,通 過在支架50上存在相對于傳感器陣列60位置不變的第一位置T1,變得易于掌握伴隨著環(huán) 境條件的變化的支架50的變形,圖像處理變得容易。
[0063] 此外,在本實施方式中,第二位置T2是,相對于支架50固定的透鏡陣列層疊體1 伴隨環(huán)境條件的變化而主要沿平面方向變形時的、相對于支架50相對位置實質(zhì)上沒有變 化的透鏡陣列層疊體1上的位置。在本實施方式的情況下,第二位置T2是,在透鏡陣列層 疊體1中,框狀的被粘結(jié)部QB的中心(對角線的交點)。也就是說,透鏡部排列區(qū)域LR的 中心軸AX與變形中心大致一致。
[0064] 另外,設(shè)為第一位置T1和第二位置T2分離的狀態(tài)是由于,第一,難以使兩者準確 地一致的理由。第二,在如下的要因下,不能將支架50的形狀設(shè)為與透鏡陣列層疊體1的 透鏡部排列區(qū)域LR的縱橫比相同的形狀的理由。具體而言,(1)在傳感器陣列60中,除了 光電轉(zhuǎn)換部以外需要讀出部等功能部,(2)存在傳感器陣列60的引線接合(wire bonding) 沒有配設(shè)于四邊的情況,(3)存在在基板SB上安裝傳感器陣列60的情況下,必須在傳感器 陣列60附近配置電阻或電容器等其他電部件的情況,(4)復眼攝像裝置的設(shè)計上的要求, (5)在透鏡陣列10、20為塑料制的情況下,在用于射出成形的門部的旁邊為了提高射出的 穩(wěn)定性而設(shè)置空白部的結(jié)果,透鏡陣列10、20的形狀變得不是相對于透鏡部排列區(qū)域相似 的形狀等。由于這些理由,透鏡陣列層疊體1的透鏡部排列區(qū)域LR被固定在相對于支架50 偏移的位置上,難以使透鏡陣列層疊體1的透鏡部排列區(qū)域LR的中心位置和支架50的中 心一致,伴隨環(huán)境溫度等的環(huán)境條件的變化,在傳感器陣列60上成像的各光學像的位置示 出與以透鏡部l〇a、20a的排列的中心為起點的各向同性的變化不同的舉動。
[0065] 如已經(jīng)說明那樣,透鏡陣列層疊體1以及支架50分別由樹脂形成。透鏡陣列層疊 體1(透鏡陣列1〇、20)的線膨脹系數(shù)α2和支架50的線膨脹系數(shù)α 1優(yōu)選滿足1.2> α2/ α 1 >0· 8的關(guān)系。存在支架50、透鏡陣列層疊體1的線膨脹系數(shù)α 1、α 2變得比傳感器 陣列60的線膨脹系數(shù)更大(例如5倍以上),傳感器陣列60上的各單眼像的位置偏差變大 的趨勢。此外,透鏡陣列層疊體1的線膨脹系數(shù)和支架50的線膨脹系數(shù)比較接近,所以在 環(huán)境條件變化時的變形中心位置變得接近于支架50的第一位置Τ1,因此在傳感器陣列60 上成像的多個光學像的相對的位置偏差變得比較小。由此,能夠防止在位置偏差的前后產(chǎn) 生的相當于非重復部分的像素變多,用于校正的計算變得簡單。
[0066] 支架50的線膨脹系數(shù)α 1 (1/°C )、第一位置T1與第二位置T2的距離L(mm)、以 及傳感器陣列60的像素間距P(mm)滿足30L · α 1 < 5P、更優(yōu)選滿足30L · α 1 < 2P的關(guān) 系。通過這樣,能夠可靠地確保由透鏡陣列10、20的透鏡部10a、20a、支架50、以及傳感器 陣列60的相對位置的關(guān)系決定的為了圖像取得所需的有效區(qū)域。換言之,不需要非必要地 增多傳感器陣列60的像素數(shù)。在此,上述關(guān)系式成為設(shè)想30°C的溫度變化的關(guān)系式。
[0067] 透鏡陣列層疊體1 (透鏡陣列10、20)的線膨脹系數(shù)α 2、以及傳感器陣列60的線 膨脹系數(shù)α 3滿足α 2/α 3 > 5的關(guān)系。通過這樣,與伴隨著環(huán)境溫度的變化的透鏡陣列 10、20的變形量相比,能夠充分減小伴隨著環(huán)境溫度的變化的傳感器陣列60的變形量,變 得易于減輕對圖像處理的負荷。
[0068] 以下,說明環(huán)境條件變化時的透鏡陣列層疊體1的變形、位置偏差的狀態(tài)。在以下 為了使說明簡單,說明第一透鏡陣列10的形狀變化狀態(tài),但關(guān)于透鏡陣列層疊體1的形狀 變化狀態(tài)也是同樣。也就是說,關(guān)于第一透鏡陣列10而產(chǎn)生的變形、位置偏差,關(guān)于透鏡陣 列層疊體1也同樣地產(chǎn)生。此時,在第一以及第二透鏡陣列1〇、20間存在稍微的膨脹率差 的情況下,產(chǎn)生將第一以及第二透鏡陣列1〇、20的膨脹率平均化后的變形、位置偏差。
[0069] 在假設(shè)為支架50沒有產(chǎn)生變形的情況下,在環(huán)境條件變化時,僅第一透鏡陣列10 變形,其變形中心即第二位置Τ2與支撐中心(支撐基準點0S)或中心軸ΑΧ-致,第一透鏡 陣列10以支撐中心(支撐基準點0S)或中心軸ΑΧ為中心而各向同性地變形。從而,如圖 3Β所示,相對于傳感器陣列60以第二位置Τ2為中心而各向同性且放射狀地產(chǎn)生位置偏差。 另外,在使支架50的變形中心、透鏡陣列層疊體1的變形中心、以及傳感器陣列60的中心 位置一致的情況下也同樣。
[0070] 另一方面,如本實施方式那樣,在支架50的變形中心即第一位置Τ1和第一透鏡陣 列10的變形中心即第二位置Τ2分離距離L的情況下(參照圖2),第一透鏡陣列10以第一 位置Τ1為中心而各向同性地變形,且由于支架50的變形而相對于傳感器陣列60移動。
[0071] 在圖3Α中,將表示支架50的變形所導致的第二位置Τ2的移動的矢量Ml以一點劃 線來表示,將表示第一透鏡陣列10的變形的矢量M2以二點劃線來表示。將矢量Ml和矢量 M2進行合成后的方向成為在環(huán)境條件發(fā)生了變化時的相對于第一透鏡陣列10的基板SB、 傳感器陣列60等的變形矢量M3。從傳感器陣列60側(cè),觀察為恰如以某一點(圖3A的坐 標SP0)為中心,各透鏡部10a放射狀地進行了移動。在環(huán)境條件的變化的程度為圖3A的 1/2的情況下,如圖3C所示,第一透鏡陣列10的變形矢量M3變?yōu)橐话氲拇笮?。另外,在圖 3A~3C中,為了易于理解而將各矢量Ml、M2、M3夸張而圖示。
[0072] 從而,作為單純的模型,通過將表示透鏡陣列10自身的變形的程度的矢量M2、和 表示透鏡陣列10的移動的矢量Ml進行合成,能夠大致準確地掌握這些影響所導致的位置 偏差。例如,預(yù)先存儲基準環(huán)境條件下的矢量Ml、M2,與環(huán)境條件的變化配合而校正矢量 Ml、M2,從而能夠通過校正后的矢量Ml、M2的合成來掌握位置偏差。實際上,為了更準確地 進行校正,優(yōu)選在基于兩個矢量而預(yù)測了偏差之后,縮小區(qū)域而進行圖像分析從而進行校 正。通過這樣,能夠準確且快速進行校正。另外,傳感器區(qū)域61具有能夠充分覆蓋環(huán)境條 件的變化所導致的單眼像的位置偏差的像素數(shù)的區(qū)域。
[0073] 圖4是表示說明透鏡陣列層疊體1的環(huán)境條件變化所導致的變形、位置偏差的 實際測量結(jié)果的圖。在實際測量時,使用4X4個透鏡部以2. 5mm的間距進行了矩陣排 列的11mm角的塑料制透鏡陣列10、和頂板部50a的尺寸為橫(X方向)13. 9mm、縱(Y方 向)13. 7mm的塑料制支架50。透鏡陣列10的材質(zhì)設(shè)為環(huán)狀聚烯烴即三井化學公司制 APEL(線膨脹系數(shù)70X1(T6/°C ),支架50的材質(zhì)設(shè)為聚碳酸酯(線膨脹系數(shù)60ΧΚΓ6/°C )。作為傳感器陣列60,使用了像素間距P為1. 7 μπι,線膨脹系數(shù)為4X 10_6/°C的傳 感器陣列。透鏡陣列10使用熱硬化性粘結(jié)劑而粘結(jié)在支架50上,以使第一位置T1和第二 位置T2的距離L成為1. 5_。此時,相對于多個透鏡部10a的排列的中心對稱地以包圍多 個透鏡部l〇a的方式四邊形狀地涂覆粘結(jié)劑而粘結(jié)在支架50上。將支架50的腿部50b粘 結(jié)固定在安裝了傳感器陣列60的基板上。并且,使環(huán)境溫度從26°C變化至58°C,對所得到 的圖像進行分析,從而對各單眼像的中心位置的變化進行測定。圖4是關(guān)于與各單眼對應(yīng) 的16個圖像數(shù)據(jù),僅取出中心像素附近而排列的圖。伴隨環(huán)境溫度上升而產(chǎn)生位置偏差, 在外觀上,觀測到以從透鏡部排列區(qū)域LR的中心軸AX偏差的位置(坐標SP0)為中心而放 射狀地產(chǎn)生了位置偏差。
[0074] 〔攝像裝置的電路部分〕
[0075] 圖5A是說明本實施方式所涉及的攝像裝置的基本的電路結(jié)構(gòu)的框圖。如圖示那 樣,攝像裝置100包含像檢測部l〇l、CPU(中央處理單元,Central Processing Unit)102、 數(shù)字處理電路103、圖像顯示部104、卡接口(I/F) 107、存儲部108、操作鍵109。
[0076] 另外,攝像裝置100能夠構(gòu)成為以獨立的裝置將各部具體化的系統(tǒng),通用地說,作 為數(shù)字照相機、個人計算機、便攜通信終端等而具體化。即,數(shù)字照相機等的用戶使用攝像 裝置100來拍攝被攝體,從而能夠在圖像顯示部104中對高分辨率的圖像進行視覺辨認,能 夠在存儲部108中保管高分辨率的圖像。具體而言,在攝像裝置100中,像檢測部101對來 自被攝體的光進行檢測而生成相當于被攝體的圖像信號(輸入圖像),數(shù)字處理電路103的 圖像處理電路80對該圖像信號進行后述那樣的圖像處理,從而生成與輸入圖像相比具有 高頻率分量的高分辨率的輸出圖像(以下,也稱為"高分辨率圖像")。并且,數(shù)字處理電路 103將該高分辨率圖像輸出至圖像顯示部104、存儲部108等。
[0077] 像檢測部101是通過拍攝被攝體,從而作為數(shù)據(jù)而生成被攝體的圖像(將被攝體 影像化后的輸入圖像)的部分,也稱為照相機模塊。像檢測部101如已經(jīng)說明那樣,包含 如圖1A以及1B所示的包含光學系統(tǒng)的主體部分101a、以及與該主體部分101a連接的A/ D(模擬至數(shù)字,Analog to Digital)轉(zhuǎn)換部101b。A/D轉(zhuǎn)換部101b將由主體部分101a檢 測到的表示被攝體的影像信號(模擬電信號)轉(zhuǎn)