摄像模块和摄像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够实现小型和制造成本低、并且更好地对拍摄图像的晃动进行校正的摄像模块和摄像装置。以摄像透镜(103)形成的像的尺寸与来自被拍摄体(200)的主光线入射至摄像透镜(103)的角度成比例的方式构成摄像透镜(103)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具备使摄像透镜和摄像元件中的至少一方偏移的OIS(Optical Image Stabilizer：光学抖动校正机构)的摄像模块和摄像装置。
技术介绍
以往，作为数字视频摄像机和数字静态摄像机等摄像装置，具备对由抖动引起的拍摄图像的晃动进行校正的OIS的摄像装置已实用化。OIS具有利用角速度等检测由抖动引起的摄像装置的倾斜的陀螺传感器。OIS基于陀螺传感器的输出信号，使摄像透镜或摄像元件在相对于摄像透镜的光轴的法线方向上偏移。由此，OIS对由摄像元件的受光面与摄像透镜的光轴的相对错位引起的拍摄图像的晃动进行校正。利用OIS的功能，摄像装置能够对由抖动引起的拍摄图像的晃动进行校正，抑制拍摄图像的模糊。特别是，使摄像透镜偏移的透镜偏移方式的OIS能够由使摄像透镜偏移的紧凑的机构构成，因此被广泛地使用。另一方面，透镜偏移方式的OIS中，对在拍摄图像的周边部分产生的晃动充分地进行校正成为技术问题。拍摄图像的周边部分是指拍摄图像的边缘和其附近。作为解决上述技术问题的技术，能够举出专利文献1和2公开的技术。在专利文献1中公开了对拍摄图像实施用于校正扭曲的图像处理的技术。在专利文献2中公开了通过使摄像透镜的畸变最佳化来抑制由抖动时的摄像装置的倾斜引起的变形成分的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本国公开特许公报“特开2006-129175号公报(2006年5月18日公开)”专利文献2：日本国公开特许公报“特开2012-68540号公报(2012年4月5日公开)”
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在专利文献1公开的技术中，进行了复杂的图像处理。因此，在专利文献1公开的技术中，为了执行数字校正需要高性能的ISP(Image Signal Processor：图像信号处理)。其结果，在专利文献1公开的技术中，存在图像处理用的装置的处理量增大，结果导致摄像装置的大型化和高成本化的问题。特别是在拍摄图像为运动图像的情况下，为在摄像装置中不断地发生抖动的状态。在该情况下，在专利文献1公开的技术中，为了高速地进行校正，需要搭载大容量的缓冲存储器，为了总是驱动电路，需要与消耗电力的增大相应地增设电池。由此，在专利文献1公开的技术中，摄像装置的大型化和高成本化进一步变得显著。在专利文献2公开的技术中，拍摄图像的晃动的校正并不充分。对其理由进行说明。由摄像透镜形成的像的尺寸，与来自被拍摄体的主光线入射至摄像透镜的角度的正切成比例。由此，在0～π/2rad的范围中，该角度越大，被拍摄体的像越大。在使用这样的摄像透镜的校正中，难以进行与被拍摄体的像的大小对应的校正。在专利文献2公开的技术中，没有考虑以上的问题，因此，存在更好地对拍摄图像的晃动进行校正的余地。此外，在专利文献2公开的技术中，对摄像透镜的最大像高区域施加了负的畸变，因此，能够使拍摄图像的周边光量比(像周边的光量相对于像中心的光量的比率)变大，能够改善拍摄图像的周边部分的晃动。另一方面，在摄像透镜的中间像高区域，畸变为正，其结果，拍摄图像的中间部分的晃动变大。拍摄图像的中间部分是指拍摄图像的中心部分(拍摄图像的中心和其附近)与拍摄图像的周边部分之间的部分。本专利技术是鉴于上述技术问题而做出的，其目的在于提供能够实现小型和低制造成本、并且更好地对拍摄图像的晃动进行校正的摄像模块和摄像装置。用于解决技术问题的手段为了解决上述技术问题，本专利技术的一个方式的摄像模块具备：摄像透镜；接受通过上述摄像透镜的光的摄像元件；和根据来自被拍摄体的主光线入射至上述摄像透镜的角度，使上述摄像透镜和上述摄像元件中的至少一方在相对于上述摄像透镜的光轴的法线方向上偏移的光学抖动校正机构，上述摄像透镜形成的像的尺寸与上述角度成比例。此外，为了解决上述技术问题，本专利技术的一个方式的摄像装置具备本专利技术的一个方式的摄像模块，并且具有对上述摄像模块的上述摄像元件的输出信号实施图像处理的图像处理部。专利技术效果根据本专利技术的一个方式，能够实现小型和低制造成本、并且更好地对拍摄图像的晃动进行校正。附图说明图1的(a)是表示现有技术的摄像透镜的入射角度与像的尺寸的关系的图表，图1的(b)是表示本专利技术的实施方式1的摄像透镜的入射角度与像的尺寸的关系的图表，图1的(c)是在现有技术的摄像透镜与本专利技术的实施方式1的摄像透镜(fθ透镜)之间，对入射角度与像的尺寸的关系进行比较的图表。图2的(a)是表示本专利技术的实施方式1的摄像装置的结构的截面图，图2的(b)是对图2的(a)所示的摄像装置中的OIS部的功能进行简单说明的截面图。图3是对OIS部的功能的原理进行说明的图，图3的(a)表示校正前，图3的(b)表示校正后。图4的(a)是对现有技术的摄像透镜形成的像进行说明的图，图4的(b)是对本专利技术的实施方式1的摄像透镜形成的像进行说明的图。图5是表示本专利技术的实施方式1的摄像装置的栅格图的摄像结果的一个例子的图。图6的(a)是表示构成现有技术的摄像透镜的各透镜的结构例的图，图6的(b)是表示构成本专利技术的实施方式1的摄像透镜的各透镜的结构例的图。图7是对图像处理部的图像处理进行说明的图。图8是在图1的(c)所示的图表中追加图7所示的各拍摄图像的尺寸的概念而得到的图。图9是对于具备现有技术的摄像透镜的摄像装置和具备本专利技术的实施方式1的摄像透镜的摄像装置，将相对于入射角度的拍摄图像的尺寸的特性进行比较的图表。图10是对于具备现有技术的摄像透镜的摄像装置和具备本专利技术的实施方式1的摄像透镜的摄像装置，将相对于入射角度的发生1deg的抖动时的晃动的校正后的拍摄图像的晃动量的特性进行比较的图表。图11是对于具备现有技术的摄像透镜的摄像装置和具备本专利技术的实施方式1的摄像透镜的摄像装置，将相对于入射角度的畸变的特性进行比较的图表。图12是将关于实施下述数学式(1)所示的图像处理而得到的拍摄图像的特性追加到图9所示的图表中而得到的图。图13是对于具备现有技术的摄像透镜的摄像装置和具备本专利技术的实施方式1的摄像透镜的摄像装置，将栅格图的摄像结果进行比较的图。图14是对于具备本专利技术的实施方式1的摄像透镜的摄像装置，将图像处理前后的栅格图的摄像结果进行比较的图。图15是对本专利技术的实施方式2的摄像装置的结构和该摄像装置中的OIS部的功能进行简单说明的截面图。具体实施方式〔专利技术的要旨〕在面向小型设备的摄像模块中，多使用使摄像透镜相对于摄像元件偏移的透镜偏移方式的OIS。透镜偏移方式的OIS消除由抖动产生的被拍摄体的像的偏移，抑制该像的晃动。本专利技术的摄像模块和摄像装置构成为，摄像透镜形成的像的尺寸与来自被拍摄体的主光线入射至摄像透镜的角度成比例。由此，被拍摄体的像的大小与上述角度无关而为一定，因此，仅使摄像透镜偏移就能够充分地校正拍摄图像的晃动。上述角度越接近π/2rad，本专利技术的效果越显著。作为上述摄像透镜，能够使用所谓的fθ透镜。fθ透镜是指，fθ透镜形成的像的尺寸与光向fθ透镜的入射角度θ成比例的透镜，畸变特性dist.如以下那样定义。dist.＝100×(θ-tanθ)/tanθ(％)此外，如果使摄像透镜的畸变为负，则拍摄图像的尺寸变小。由此，能够确保对于拍摄图像的有效像圆径的余量，因此，能够对更大的抖动进行适当的校正。[实施方式1]〔摄像装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摄像模块，其特征在于，具备：摄像透镜；接受通过所述摄像透镜的光的摄像元件；和根据来自被拍摄体的主光线入射至所述摄像透镜的角度，使所述摄像透镜和所述摄像元件中的至少一方在相对于所述摄像透镜的光轴的法线方向上偏移的光学抖动校正机构，所述摄像透镜形成的像的尺寸与所述角度成比例。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 JP 2014-0395361.一种摄像模块，其特征在于，具备：摄像透镜；接受通过所述摄像透镜的光的摄像元件；和根据来自被拍摄体的主光线入射至所述摄像透镜的角度，使所述摄像透镜和所述摄像元件中的至少一方在相对于所述摄像透镜的光轴的法线方向上偏移的光学抖动校正机构，所述摄像透镜形成的像的尺寸与所述角度成比例。2.如权利要求1所述的摄像模块，其特征在于：所述摄像透镜的畸变为负。3.如权利要求1或2所述的摄像模块，其特征在于：所述摄像透镜为f...

【专利技术属性】
技术研发人员：重光学道，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP