CN102257822B

CN102257822B - 摄像装置和使用它的测距装置

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Publication number: CN102257822B
Application number: CN201080003670.9A
Authority: CN
Inventors: 今村典广
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2030-10-22
Also published as: US8520125B2; JP4796666B2; CN102257822A; US20110286634A1; JPWO2011052172A1; WO2011052172A1

Abstract

本发明的摄像装置具有：第一光学系统(10)，其具有第一色、第二色、第三色在光轴上的成像位置不同的轴向色像差；第一摄像区域(Na)，其使用透过所述第一光学系统(10)的光，生成所述第一色、第二色、第三色之中至少一个色的成分的图像；第二光学系统(20)，其具有与所述第一光学系统(10)不同的轴向色像差；第二摄像区域(Nb)，使用透过所述第二光学系统(20)的光，生成含有与所述至少一个色的成分相同的色成分的图像；运算处理部(C)，其使用在所述第一摄像区域(Na)生成的所述至少一个色成分的图像、和所述第二摄像区域(Nb)生成的所述至少一个色成分的图像之中的清晰度高的一方的成分的图像，生成输出图像。

Description

摄像装置和使用它的测距装置

技术领域

本发明涉及照相机等的摄像装置。

背景技术

构成透镜的材料所对应的光的折射率会根据波长有所不同。因此，在摄像装置的光学系统入射有各种波长的光的情况下，会产生轴向色像差，得到由色而使清晰度(图像的锐度)不同的图像。在清晰度低的色包含于图像中时，该色成为画质劣化的要因。

另外，在照相机等摄像装置中，被摄物体的位置包含在景深的范围内时，能够合焦且拍摄鲜明的图像。为了拍摄在各种位置上所配置的被摄物体，在摄像装置中分别需要检测焦点状态的机构、和进行调焦的机构。

为了解决以上的课题，提出有一种技术，其利用光学系统的轴向色像差，使第一色成分的清晰度反映到与第一色成分不同的第二色成分，由此实现景深的扩张和轴向色像差的矫正(专利文献1)。若根据专利文献1的方法，通过使第一色成分的清晰度反映到第二色成分，则能够提高第二色成分的清晰度。由此，能够扩大景深，能够不进行调焦就比较鲜明地拍摄各种距离的被摄物体。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：特表2008-532449号公报

在专利文献1的结构中，为了使第一色成分的清晰度反映到第二色成分，需要第一色成分和第二色成分双方的清晰度的信息。为此，焦点深度被限于全部的色的清晰度的信息存在的范围内。如此，在专利文献1的结构中，能够扩大焦点深度的范围存在界限，充分扩大景深有困难。

另外，例如拍摄以黑色为背景的单色(例如蓝色)的被摄物体时，图像中被摄物体的颜色以外的色(绿色和红色)的成分不存在。因此，在由轴向色像差而使被摄物体的图像模糊时，不能将图像上的其他色的清晰度检测出而使之反映到被摄物体的清晰度。

发明内容

本发明为了解决上述课题而做，其主要目的在于，提供一种能够得到焦点深度和景深大且清晰度高的图像的摄像装置。本发明的另一目的在于，提供一种能够以高清晰度拍摄以黑色为背景的单色(例如蓝色)的被摄物体的摄像装置。

本发明的摄像装置，具备：第一光学系统，其具有使第一色、第二色、第三色在光轴上的成像位置不同的轴向色像差；第一摄像区域，其使用透过所述第一光学系统的光，生成所述第一色、第二色、第三色之中至少一个色的成分的图像；第二光学系统，其具有与所述第一光学系统不同的轴向色像差；第二摄像区域，使用透过所述第二光学系统的光，生成含有与所述至少一个色的成分相同的色成分的图像；运算处理部，其使用在所述第一摄像区域所生成的所述至少一个色的成分的图像和在所述第二摄像区域所生成的所述至少一个色成分的图像之中清晰度高的一方的成分的图像，生成输出图像。

本发明的另一摄像装置，具有：第一光学系统，其具有使第一色、第二色、第三色在光轴上的成像位置不同的轴向色像差；第一摄像区域，其使用透过所述第一光学系统的光，生成所述第一色、第二色、第三色之中至少一个色的成分的图像；第二光学系统，其具有与所述第一光学系统不同的轴向色像差；第二摄像区域，其使用透过所述第二光学系统的光，生成含有与所述至少一个色的成分相同的色成分的图像；运算处理部，其使用在所述第一摄像区域所生成的所述至少一个色的成分的图像和在所述第二摄像区域所生成的所述至少一个色成分的图像之中对比度大的一方的成分的图像，生成输出图像。

根据本发明，通过基于在来自两个以上的摄像区域的图像之中各自色的清晰度高的一方的图像成分来生成输出图像，能够通过简单的手法提高输出图像的清晰度。另外能够比以往进一步扩大焦点深度，因此能够得到充分大的景深。

此外根据本发明，在拍摄以黑色为背景的红、绿或蓝的单色被摄物体时，在两个以上的摄像区域的任意一个之中，所述被摄物体的色的清晰度比规定值大。因此，能够生成清晰度高的图像。

附图说明

图1是本发明的摄像装置A的第一实施方式的模式图。

图2(a)的(1)～(3)是分别表示第一光学系统10的球面像差、像散和畸变的曲线图。(b)的(1)～(3)是分别表示第二光学系统20的球面像差、像散和畸变的曲线图。

图3(a)是表示第一光学系统10的轴向色像差的曲线图，(b)是表示第二光学系统20的轴向色像差的曲线图。

图4是表示第一光学系统10、第二光学系统20的离焦MTF特性的曲线图。

图5是按每个被摄物体距离地模式化地表示第一光学系10的离焦MTF特性和第二光学系统20的离焦MTF特性的图。

图6(a)是表示在从第一光学系统10取得的第一彩色图像上、从光轴上向其周围扩展的每个色的点像强度分布的曲线图。(b)是表示在从第二光学系统20取得的第二彩色图像上、从光轴上向其周围扩展的每个色的点像强度分布的曲线图。(c)是表示从第一彩色图像和第二彩色图像分别选择清晰度高的色时的点像强度分布的曲线图。(d)是表示将第一彩色图像和第二彩色图像按每个色相加运算时的点像强度分布的曲线图。

图7(a)是表示第二光学系统20的红色的点像强度分布、对其实施一次微分的分布、对其实施二次微分的分布的曲线图。(b)是表示从第一光学系统10的蓝色的点像强度分布减去第二光学系统20的红色点像强度分布的二次微分时的点像强度分布的曲线图。

图8是表示第一光学系统10、第二光学系统20的离焦MTF特性的曲线图。

图9是表示第一光学系统10a、第二光学系统20a的离焦MTF特性的曲线图。

图10是表示第一光学系统10b、第二光学系统20b的离焦MTF特性的曲线图。

图11是表示本发明的摄像装置A的第二实施方式的模式图。

图12(a)的(1)～(3)是分别表示第一光学系统30的球面像差、像散和畸变的曲线图。(b)的(1)～(3)是分别表示第二光学系统40的球面像差、像散和畸变的曲线图。

图13(a)、(b)分别表示第一光学系统30的轴向色像差和第二光学系统40的轴向色像差的曲线图。

图14是用于说明测距装置的三角测量的原理的图。

图15是表示第一光学系统30、第二光学系统40的离焦MTF特性的曲线图。

图16是表示在具有3个光学系统的摄像装置中各个光学系统的轴向色像差的曲线图。

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边说明本发明的摄像装置的实施方式。

(第一实施方式)

图1是表示本发明的摄像装置A的第一实施方式的模式图。本实施方式的摄像装置A具有：第一光学系统10；透过第一光学系统10的光入射的第一摄像区域Na；第二光学系统20；透过第二光学系统20的光入射的第二摄像区域Nb；从第一摄像区域Na和第二摄像区域Nb取得图像的运算处理部C。第一光学系统10由光阑Sa、透镜L1a和透镜L2a构成，透镜L1a和透镜L2a具有共同的光轴。第二光学系统20由光阑Sb、透镜L1b和透镜L2b构成，透镜L1b和透镜L2b具有共同的光轴。

若光入射第一光学系统10的透镜L1a、L2a，则由于轴向色像差，而使光线在朝向透镜L1a、L2a的光轴上的像面的方向(从透镜L1a、L2a朝向第一摄像区域Na的方向)上按照例如蓝色(B)、绿色(G)、红色(R)的顺序成像。

另一方面，第二光学系统20的透镜L1b、L2b具有与第一光学系统10的透镜L1a、L2a不同的轴向色像差。例如，若光入射第二光学系统20的透镜L1b、L2b，则光线在朝向透镜L1b、L2b的光轴上的像面的方向(从透镜L1b、L2b朝向第二摄像区域Nb的方向)上按照例如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的顺序成像。

因为第一光学系统10和第二光学系统20具有互不相同的轴向色像差，所以，由第一摄像区域Na得到的图像中的红、蓝、绿各自的色成分的清晰度，与由第二摄像区域Nb得到的图像中的红、蓝、绿各自的色成分的清晰度不同。利用这种不同，从在第一摄像区域Na中所得到的第一彩色图像和在第二摄像区域Nb中所得到的第二彩色图像，使用在红色、蓝色、绿色各自中的清晰度高的一方的色成分，由此能够生成各自色的清晰度(或解像度)高的输出图像。

还有，入射到第一光学系统10和入射到第二光学系统20的光，可以不必是蓝色(B)、绿色(G)、红色(R)三色。可以是这三色之中的两色，也可以是这三色之中的一色。在第一彩色图像和第二彩色图像不包含红色、、蓝色、绿色的全部的色成分的情况下，通过使用在这些图像所含的各个色中清晰度高的一方的色成分，能够就图像所含的色而得到清晰度高的输出图像。这样的处理能够由运算处理部C进行。

因为清晰度越高，图像的模糊越少，所以，通常认为邻接的微小区域间的亮度值的差异(灰度的差异)变大。因此，在本实施方式中，在清晰度的高低的评价中，使用取得图像的规定的微小区域的亮度值、和与该规定的微小区域邻接的微小区域的亮度值的差分的绝对值。

以下，一边再度参照图1，一边对于本实施方式的摄像装置A更详细地进行说明。

在本实施方式的摄像装置A中，在第一光学系统10的透镜L1a和第二光学系统20的透镜L1b之间配置有分光构件M。分光构件M例如是半透明镜，其承担的任务是，将来自被摄物体的光线1一分为二，并引导至第一光学系统10的透镜L1a和第二光学系统20的透镜L1b。透镜L1a、L1b的光轴互相垂直地配置。并且，透镜L1a、L1b按照各自的光轴与分光构件M的镜面的角度成为45°的方式配置。入射到分光构件M的光之中的被分光构件M反射的光，经由第一光学系统10的光阑Sa，且入射透镜L1a。另一方面，入射到分光构件M的光之中的未被分光构件M反射而通过分光构件M的光，经由第二光学系统20的光阑Sb，且入射透镜L1b。在第一光学系统10中，通过透镜L1a、L2a的光会入射到第一摄像区域Na。在第二光学系统20中，通过透镜L1b、L2b的光会入射到第二摄像区域Nb。如此，在第一摄像区域Na和第二摄像区域Nb中，有来自同一被摄物体的光达到，因此入射到各个摄像区域Na、Nb的且被包含于图像的色成分，实质上是相同的。

第一、第二摄像区域Na、Nb与运算处理部C连接，运算处理部C处理从第一摄像区域Na和第二摄像区域Nb取得的两个彩色图像(第一彩色图像和第二彩色图像)，且生成一个彩色图像(输出图像)。

如上述，第一光学系统10和第二光学系统20的轴向色像差互不相同。各个光线成像的顺序和位置能够通过各自的透镜的形状和材质以及配置进行调节。

表1和表2分别表示图1所示的摄像装置A的第一光学系统10和第二光学系统20的设计数据。在表1和表2中，ri表示各面的近轴曲率半径(mm)，di表示各面的面中心间隔(mm)，nd表示透镜或滤波器的d线的折射率，νd表示透镜或滤波器的d线的阿贝数。

【表1】

·透镜数据

焦距＝10mm、F值＝4、λ＝550nm

视场角2ω＝11.47°、有效像场直径＝φ2mm

面编号	ri	di	nd	νd
					物体	∞	1000	-	-
R1面(光阑)	4.354157	0.9	1.5168	64.2
					R2面	-305.619392	0.4	1.755	27.6
R3面	37.307164	8.98	-	-
					像面	∞	-	-	-

【表2】

·透镜数据

焦距＝10mm、F值＝4、λ＝550nm

视场角2ω＝11.3°、有效像场直径＝φ2mm

面编号	ri	di	nd	νd
					物体	∞	1000	-	-
R1面(光阑)	3.809238	0.9	1.5168	64.2
					R2面	-5.29017	0.4	1.755	27.6
R3面	-105.871253	9.06	-	-
					像面	∞	-	-	-

图2(a)的(1)、(2)和(3)分别表示第一光学系统10的球面像差、像散和畸变的曲线图。图2(b)的(1)、(2)和(3)分别表示第二光学系统20的球面像差、像散和畸变的曲线图。

图3(a)、(b)分别表示第一光学系统10的轴向色像差和第二光学系统20的轴向色像差。在图3(a)、(b)中，横轴表示光的波长，纵轴表示以波长0.55μm(绿色)的光的焦点位置为基准(0.00)时的成像位置的偏移(焦点位移)。由图3(a)可知，在第一光学系统10中，波长越短的光越向被摄物体侧聚集(即透镜L1a、L2a侧)。即，在第一光学系统10中，光线在朝向光轴上的像面的方向(从透镜L1a、L2a朝向第一摄像区域Na的方向)上以蓝色、绿色、红色的顺序成像。另一方面，由图3(b)可知，在第二光学系统20中，波长越短的光越向光轴上的第二摄像区域Nb侧聚集。即，在第二光学系统20中，光线在从光轴上的透镜L1b、L2b朝向第二摄像区域Nb的方向上，以红色、绿色、蓝色的顺序成像。

如图1所示，透镜L1a是凸透镜，透镜L2a是凹透镜。同样，透镜L1b是凸透镜，透镜L2b是凹透镜。通常，这样的凹凸两片结构的透镜其使用是为了矫正轴向色像差，但在本实施方式中，在第一光学系统10中使轴向色像差采用矫正不足的设计，在第二光学系统20中使轴向色像差采用过度矫正的设计。还有，本实施方式的透镜L1a、L2a的形状(凹透镜或凸透镜)的组合和透镜L1b、L2b的形状的组合并不限于图1所示的结构。

运算处理部C具有：第一清晰度检测部C1；第二清晰度检测部C2；生成输出图像的图像生成部C3。第一清晰度检测部C1按来自第一摄像区域Na的图像中的规定区域，检测各个色的清晰度。第二清晰度检测部C2按来自第二摄像区域Nb的图像中的规定区域，检测各个色的清晰度。图像生成部C3基于由第一清晰度检测部C1和第二清晰度检测部C2所计算出的清晰度，生成输出图像。运算处理部C可以是实现运算处理的电路、也可以是软件。

在第一、第二摄像区域Na、Nb中得到的图像的清晰度，根据距被摄物体的距离而变化。清晰度随着距被摄物体的距离会如何变化，能够由第一、第二光学系统10、20的MTF表示。所谓MTF是一种透镜的特性，表示被摄物体所拥有的对比度在像面上到底能够忠实地再现多少，能够判断MTF值越高清晰度越高。在本实施方式中，为了得到期望的清晰度，在第一、第二光学系统10、20的设计中使用MTF。以下，对于能够得到期望的清晰度的第一光学系统10、第二光学系统20的离焦MTF特性进行说明。

图4是表示第一光学系统10、第二光学系统20的离焦MTF特性的曲线图。图4中上面的曲线图表示第一光学系统10的离焦MTF特性，图4中下面的曲线图表示第二光学系统20的离焦MTF特性。在图4中，横轴表示焦点位移，纵轴表示空间频率为30Lp/mm时的MTF。在表示第一光学系统10的特性的曲线图中，MBa、MGa、MRa分别表示蓝色、绿色、红色的离焦MTF特性。另外，PBa、PGa、PRa表示各自的峰值位置。同样，在表示第二光学系统20的特性的曲线图中，MRb、MGb、MBb分别表示红色、绿色、蓝色的离焦MTF特性。另外，PRb、PGb、PBb表示各自的峰值位置。在本实施方式中，使PBa和PRb的焦点位移量设定得大致相同，使PRa和PBb的焦点位移量设定得大致相同。但是，其峰值的位置也可以不必设计得大致相同。

图5是按每个被摄物体距离地模式化地表示第一光学系10的离焦MTF特性和第二光学系统20的离焦MTF特性的图。意思是成像面的MTF越高、清晰度越高。

一般来说，被摄物体的距离距透镜越近，通过透镜的光会聚集到距透镜越远的区域(距被摄物体远的区域)。因此如图5所示，将被摄物体距离分为近距离、中距离、远距离时，MTF特性的峰值位置按近距离、中距离、远距离的顺序被配置在离透镜远的位置。如此，根据被摄物体距离达到哪种程度，在第一、第二摄像区域Na、Nb所得到的图像的各个色的MTF值会产生不同。

被摄物体距离为近距离时，如图5所示，第一光学系统10的蓝色1Bn的MTF值比第二光学系统20的蓝色的MTF值大。另一方面，第二光学系统20的绿色2Gn的MTF值比第一光学系统10的绿色的MTF值大。另外，第二光学系统20的红色2Rn的MTF值比第一光学系统10的红色的MTF值大。若选择在各个色中MTF值高的一方，则选择的是第一光学系统10的蓝色1Bn，第二光学系统20的绿色2Gn、红色2Rn。

若根据同样的方法，则在中距离时，选择的是第一光学系统10的红色1Rm和第二光学系统20的绿色2Gm、蓝色2Bm。在远距离时，选择的是第一光学系统10的红色1Rf、绿色1Gf和第二光学系统20的蓝色2Bf。

在第一光学系统10、20的设计时，以具有图5所示的离焦MTF特性的方式进行设计。这时，能够得到期望的清晰度的MTF值被设定为边界值。而且，关于第一、第二光学系统10、20得到的图像的各个色，MFT值高的一方的值比上述边界值大的被摄物体距离的范围(包含图5中的近距离、中距离、远距离的范围)就大致为景深。还有，“边界值”是图8等所示的规定值K，关于规定值K后述。

就MTF而言，由于表示被摄物体所拥有的对比度在像面上到底能够忠实地再现多少，因此为了计算MTF值，需要被摄物体的空间频率。为此在实际的拍摄时，不能从任意的图像直接检测MTF值。因此，在实际拍摄时，为了评价清晰度的高低而使用亮度值。因为清晰度越高，图像的模糊越少，所以通常清晰度高的图像一方，邻接的微小区域间的亮度值的差异大。

具体来说，首先，第一清晰度检测部C1，计算在第一摄像区域Na取得的图像上的规定的微小区域的亮度值、和与该规定的微小区域邻接的微小区域的亮度值。此外，计算这些亮度值的差的绝对值。同样，第二清晰度检测部C2也根据在第二摄像区域Nb中取得的图像，计算亮度值的差的绝对值。其次，图像生成部C3对于由第一摄像区域Na的图像求得的绝对值和由第二摄像区域Nb的图像求得的绝对值进行比较。能够判断由第一摄像区域Na的图像求得的绝对值和由第二摄像区域Nb的图像求得的绝对值之中值大的一方其清晰度高。以上这种判断按规定的微小区域在各个色成分(红、蓝、绿)中进行。

第一、第二光学系统10、20以上述的方法设计时，如果被摄物体被配置在景深内，则第一、第二摄像区域Na、Nb的图像之中亮度值的差的绝对值大的一方的清晰度处于期望的值的范围内。因此，即使不测量距被摄物体的距离，也能够通过比较亮度值的差的绝对值就各个色选择高清晰度的图像。

另外，就清晰度而言，也可以基于将规定大小的图像块的亮度值进行傅里叶转换的频谱来求得。这时，能够求得规定的空间频率的响应值作为清晰度。即，通过对规定的空间频率的响应值进行比较，能够进行图像的清晰度高低的评价。还有，因为图像是二维的，所以优选使用二维傅里叶转换求得清晰度的方法。

在本实施方式中，在运算处理部C内的第一、第二清晰度检测部C1、C2中，实际上计算第一光学系统10和第二光学系统20的清晰度，在各个色成分中选择清晰度高的一方也可。

作为彩色图像合成的方法，有分别选择前述的清晰度高的色来合成一个输出图像的手法，和将两个彩色图像按每个色相加运算而合成的手法。据此方法，即使被摄物体距离发生变化，也能够生成清晰度高的输出图像。

图6(a)是表示在各个规定距离的从第一光学系统10取得的第一彩色图像上、从光轴上向其周围扩展的每个色的点像强度分布的曲线图。图6(b)是表示在从第二光学系统20取得的第二彩色图像上、从光轴上向其周围扩展的每个色的点像强度分布的曲线图。由图6(a)、(b)可知，第一光学系统10、20中，点像强度分布互不相同。

图6(c)是表示从第一彩色图像和第二彩色图像选择清晰度高的色时的点像强度分布的曲线图。图6(a)的蓝(B1)显示出比图6(b)的蓝(B2)更高的清晰度。另一方面，图6(a)的红(R1)和绿(G1)分别显示出比各图6(b)的红(R2)和绿(B2)低的清晰度。因此，若在各自色中选择清晰度高的一方，则如图6(c)所示，使用红(R2)、绿(G2)和蓝(B1)进行图像的生成。利用这样的合成手法，能够得到比由图6(a)、(b)那样1个光学系统所能够取得的清晰度更高的清晰度。

图6(d)是表示将第一彩色图像和第二彩色图像按每个色相加运算时的点像强度分布的曲线图。根据这一合成手法，也能够得到比由如图6(a)、(b)这样1个光学系统所能够取得的清晰度更高的清晰度。

作为合成手法选择图6(c)、(d)所示的哪种手法，根据被摄物体决定即可。例如，如果是明亮的被摄物体，则选择图6(c)这样的合成手法，如果是暗淡的被摄物体，则选择图6(d)这样的合成手法即可。

在图6(c)、(d)所示的合成手法中，合成后，蓝色的清晰度仍比绿色和红色的清晰度低。这种情况下，通过将清晰度最高的红色的清晰度反映到蓝色的清晰度，能够使蓝色的清晰度增加得与其他色的清晰度一样。以下，对于此方法具体地进行说明。

图7(a)是表示第二光学系统20的红色的点像强度分布、对其实施一次微分的分布、对其实施二次微分的分布的曲线图。进行一次微分时，能够得到微分前的分布强度的梯度。另一方面，进行二次微分时，因为微分前的分布强度的变化被强调，所以实施了二次微分的分布为边缘检测滤波器。因此，通过从第一光学系统10的蓝色的点像强度分布减去第二光学系统20的红色的点像强度分布的二次微分，能够使蓝色的清晰度增加。其结果如图7(b)所示，能够生成在全部的色成分中良好的清晰度的彩色图像。

还有，通过从蓝色的点像分布减去对蓝色成分进行了二次微分的分布，也能够使蓝色的清晰度增加。但是，蓝色的像模糊严重时，即使实施二次微分也不能进行良好的边缘检测，因此不能充分地增加清晰度。因此，优选如前述减去清晰度高的其他色成分的二次微分。

在本实施方式中，为了说明简单，使点像强度分布清晰化的说明以一维进行，但因为图像是二维的，所以实际上以二维进行清晰化处理。另外在本实施方式中，将二次微分直接减去，但也可以在二次微分上乘以规定的系数后再减去。

接下来，说明第一光学系统10和第二光学系统20的轴向色像差的范围。图8上面的曲线图表示第一光学系统10的离焦MTF特性，图8下面的曲线图表示第二光学系统20的离焦MTF特性。在图8中，纵轴表示红色、绿色和蓝色的在规定的空间频率下的MTF值，横轴表示光轴上的位置。

在图8中，曲线MBa、MGa、MRa分别表示蓝色、绿色、红色的MTF特性。曲线MBa、MGa、Mra互相交叠。曲线MRb、MGb、MBb分别表示红色、绿色、蓝色的MTF特性。MRb、MGb、MBb互相交叠。

如图8所示，横轴包括第一范围W10、第二范围W12、第三范围W13和第四范围W23。第二范围W12是与第一范围W10相比被摄物体距离更长的情况下的成像位置。同样，第三范围W13是与第一范围W10和第二范围W12相比被摄物体距离更长的情况下的成像位置。第四范围W23是与第一范围W10～第三范围W13相比被摄物体距离更长的情况下的成像位置。

在第三范围W13中，第一光学系统10的红色、绿色、蓝色全部的MTF值都是规定值K以上的值。还有，并非第一光学系统10，第二光学系统20的全部的色的MTF值是规定值K以上的值也可。

在第一范围W10中，第一光学系统10的蓝色的MTF值是规定值K以上的值，绿色和红色的MTF值是低于规定值K的值。另一方面，第二光学系统20的红色和绿色的MTF值是规定值K以上的值。

在第二范围W12中，第一光学系统10的蓝色和绿色的MTF值是规定值K以上的值，红色的MTF值是低于规定值K的值。另一方面，第二光学系统20的红色的MTF值是规定值K以上的值。

在第四范围W23中，第一光学系统10的绿色和红色的MTF值是规定值K以上的值，蓝色的MTF值是低于规定值K的值。另一方面，第二光学系统20的蓝色的MTF值是规定值K以上的值。

本实施方式中，在范围Ws中，能够使全部色的MTF值在第一光学系统10和第二光学系统20的任意一个中达到规定值K以上。基于这些色信息生成图像，由此可以在范围Ws中提高图像的清晰度。

在此，如果考虑只具有第一光学系统10的摄像装置，则能够取得清晰度高的图像的，仅为图8所示的第三范围W13。在本实施方式中，通过使用2个光学系统，与只具有单一的光学系统的摄像装置相比，能够大幅地扩大焦点深度，因此能够得到充分大的景深。另外，在拍摄以黑色为背景的红色、绿色或蓝色的单色被摄物体时，通过使用由第一光学系统10和第二光学系统20得到的图像数据之中的任意一个，也能够与具有单一的光学系统的情况相比在大范围生成清晰度高的图像。

在图8中，第一光学系统10中各个色的光聚集的顺序和第二光学系统中色会聚的顺序逆转。在本实施方式中，各个色的光聚集的顺序也可以是除此以外的顺序。以下，对于光按照与图8不同的顺序聚集的情况进行说明。图9是表示第一光学系统10a第二光学系统20a的离焦MTF特性的曲线图。在第一光学系统10a中，光在朝向像面的方向(从透镜朝向摄像区域的方向)上按照蓝色、绿色、红色的顺序聚集；在第二光学系统20a中，光在朝向像面的方向上按照红色、蓝色、绿色的顺序聚集。即，在第一光学系统10a和第二光学系统20a中，最靠近透镜侧所会聚的色、最靠近像面侧所会聚的色、和在其之间所会聚的色完全不同。

这种情况下，在第一范围W10，在第一光学系统10a和第二光学系统20a中，绿色的MTF值为低于规定值K的值。因此，在第一范围W10中，不能提高绿色的清晰度。

在第二范围W12中，第一光学系统10a的蓝色和绿色的MTF值是规定值K以上的值，红色的MTF值是低于规定值K的值。另一方面，第二光学系统20a的红色的MTF值是规定值K以上的值。

在第三范围W13中，第一光学系统10a的红色、绿色、蓝色全部的MTF值都是规定值K以上的值。还有，并非在第一光学系统10a中，第二光学系统20a的全部色的MTF值是规定值K以上的值也可。

在第四范围W23中，第一光学系统10a的绿色和红色的MTF值为规定值K以上的值，蓝色的MTF值是低于规定值K的值。另一方面，第二光学系统20a的蓝色的MTF值是规定值K以上的值。

根据以上的结果，在图9所示的这种情况下，从第二范围W12至第四范围W23，满足与图8所示的情况同样的条件。

此外，对于光以不同于图8、图9的顺序聚集的情况进行说明。图10是表示第一光学系统10b和第二光学系统20b的离焦MTF特性的曲线图。在第一光学系统10b中，光在朝向像面的方向(从透镜朝向摄像区域的方向)上按照蓝色、绿色、红色的顺序聚集；在第二光学系统20b中，光在朝向像面的方向上按照绿色、蓝色、红色的顺序聚集。即，在第一光学系统10b和第二光学系统20b中，在最靠近透镜侧所会聚的色和在中央所会聚的色不同，但最靠近像面侧所会聚的色相同。

这种情况下，在第一范围W10中，第一光学系统10b和第二光学系统20b中的红色的MTF值为低于规定值K的值。因此，在第一范围W10中，不能提高红色的清晰度。

在第二范围W12中，第一光学系统10b和第二光学系统20b中的红色的MTF值也是低于规定值K的值。因此，在第二范围W12中，不能提高红色的清晰度。

在第三范围W13中，第一光学系统10b的红色、绿色、蓝色全部的MTF值都是规定值K以上的值。还有，并非在第一光学系统10b中，第二光学系统20b的全部色的MTF值是规定值K以上的值也可。

在第四范围W23中，第一光学系统10b的绿色和红色的MTF值为规定值K以上的值，蓝色的MTF值是低于规定值K的值。另一方面，在第二光学系统20b中，蓝色的MTF值是规定值K以上的值。

根据以上的结果，在图10所示的这种情况下，从第三范围W13和第四范围W23，满足与图8所示的情况同样的条件。

还有在图8至图10中，为了使相互的对应容易理解，在第一光学系统10(10a、10b)中，使各个色聚集的顺序相同(在朝向像面的方向上为蓝色、绿色、红色)。但是，在本实施方式中，在第一光学系统10(10a、10b)中，各个色聚集的顺序并不限于此顺序。

图8和图9所示的结果中，如果比较空间频率相等的MTF值，则能够以如下方式概括。在表示第一光学系统10中光线在朝向像面的方向上以第一色、第二色、第三色的顺序聚集的轴向色像差时，在第三范围W13中，第一光学系统10和第二光学系统20之中的至少任意一方的第一色～第三色的MTF值均为规定值以上。在第二范围W12中，第一色和第二色的MTF值在第一光学系统10中为规定值以上，第三色的MTF值在第一光学系统10中低于规定值、且在第二光学系统20中为规定值以上。在第四范围W23中，第二色和第三色的MTF值在第一光学系统10中为规定值以上，第一色的MTF值在第一光学系统10中低于规定值、且在第二光学系统20中为规定值以上。

但是，这样的条件成立的情况是，在第一光学系统10和第二光学系统20中，各个色的光聚集的顺序逆转的情况(图8)；或者在第一光学系统10和第二光学系统20中，在最靠近透镜侧所会聚的色、在最靠近像面侧所会聚的色、在其之间所会聚的色完全不同的情况(图9)。在第一光学系统10和第二光学系统20中，在最靠近透镜侧所会聚的色或在最靠近像面侧所会聚的色一致时(图10)，这样的条件不成立。还有，作为第一色、第二色、第三色，也可以用任意一种方式组织蓝色、绿色、红色。

但是，在第一光学系统10和第二光学系统20中，各个光从透镜侧按红、绿、蓝或蓝、绿、红的任意一种顺序聚集时(图8所示的方式)，与其以外的方式相比较，三个色的光的峰值位置互相间隔最远。因此，这种方式时，能够最大程度增大焦点深度。

另外，就规定的空间频率而言，在Bayer排列的摄像元件中，例如期望设定为从奈奎斯特频率的1/3至1/2左右。在此，所谓奈奎斯特频率是1/(像素间距×2)。另外，前述所谓MTF的规定值，例如是期望在前述空间频率下设定为15％左右以上的值。

根据本实施方式，基于来自第一摄像区域Na的第一彩色图像和来自第二摄像区域Nb的第二彩色图像之中的各个色中清晰度高的一方的色成分来生成输出图像，由此能够以简单的手法提高输出图像的清晰度。另外如图8和图9所示，无论在从第二范围W12至第四范围W23之间的哪个位置配置第一、第二摄像区域Na、Nb时，都能够使三色全部的清晰度比规定值K大。因此，与以往相比能够大幅扩大集点深度，所以能够得到充分大的景深。此外，根据本实施方式，不使用检测焦点状态的机构和进行调节的机构，也能够拍摄各种被摄物体距离的被摄物体。

在本实施方式中，拍摄以黑色为背景的红、绿或蓝的单色的被摄物体时，在第一、第二摄像区域Na、Nb的任意一个之中，被摄物体的色的清晰度比规定值大。因此，能够生成清晰度高的图像。

还有，在本实施方式的说明中，只对于彩色图像的光轴上的区域的合成进行了记述。关于轴外区域，优选在实施倍率色像差矫正和畸变矫正之后生成彩色图像。

还有，在本实施方式中，图像的清晰度高低的评价，是通过比较亮度值的差分的绝对值即清晰度本身而进行的。此外，也可以通过比较例如对比度值来进行。通常，对比度值大的图像的一方其清晰度高。就对比度值而言，例如能够由规定的运算块内的最大亮度值Lmax和最低亮度值Lmin的比(Lmax/Lmin)求得。清晰度为亮度值的差分，相对于此，对比度值是亮度值的比。也可以根据作为最大亮度值的一点和作为最低亮度值的一点的比来求得对比度值，例如根据亮度值的上位数点的平均值和亮度值的下位数点的平均值的比来求得对比度值。这时，运算处理部C采用具有如下部件的结构：第一对比度检测部，其按来自第一摄像区域Na的图像中的规定区域对各色的对比度进行检测；第二对比率检测部，其按来自第二摄像区域Nb的图像中的规定区域对各色的对比度进行检测。

还有，在本实施的方式中，第一光学系统10和第二光学系统20分别以具有两片透镜的结构进行说明，但本发明并不限定于这一结构。例如也可以为如下结构：2个光学系统分别由单透镜构成，在一方的单透镜的透镜面设置衍射光栅。

(第二实施方式)

图11是表示本发明的摄像装置A的第二实施方式的模式图。本实施方式的摄像装置A具有：第一光学系统30；透过第一光学系统30的光入射的第一摄像区域Na；第二光学系统40；来自第二光学系统40的光入射的第二摄像区域Nb；从第一摄像区域Na和第二摄像区域Nb取得图像的运算处理部C。第一光学系统30由光阑Sa、单透镜La和滤波器Fa构成。第二光学系统40由光阑Sb、单透镜Lb和滤波器构成。

若光入射第一光学系统10的透镜La，则由于轴向色像差，而使光线在朝向透镜La的光轴上的像面的方向(从透镜La朝向第一摄像区域Na的方向)上按照例如蓝色(B)、绿色(G)、红色(R)的顺序成像。

另一方面，第二光学系统40的透镜Lb，具有与第一光学系统30的透镜La不同的轴向色像差。例如，若光入射第二光学系统40的透镜Lb，则光线在朝向透镜Lb的光轴上的像面的方向(从透镜Lb朝向第二摄像区域Nb的方向)上，按照例如红色、绿色、蓝色的顺序成像。第二光学系统40的轴向色像差之所以逆转，是为了在单透镜Lb的像侧的透镜面设置衍射光栅，从而控制轴向色像差。

运算处理部C中，处理从第一摄像区域Na和第二摄像区域Nb取得的两个图像，生成一个图像。

表3和表4分别示出图11所示的摄像装置A的第一光学系统30和第二光学系统40的设计数据。在表3和表4中，ri表示各面的近轴曲率半径(mm)，di表示各面的面中心间隔(mm)，nd表示透镜或滤波器的d线的折射率，νd表示透镜或滤波器的d线的阿贝数。

【表3】

·透镜数据

焦距＝5mm、F值＝2.8、λ＝550nm

视场角2ω＝41.0°、有效像场直径＝φ3.6mm

面编号	ri	di	nd	νd
					物体	∞	600	-	-
光阑	∞	0.15	-	-
					R1面	-9.360618	2.05	1.5253	56.0
R2面	-2.209847	0.2	-	-
					滤波器1面	∞	0.4	1.5168	62.2
滤波器2面	∞	4.9	-	-
					像面	∞	-	-	-

·非球面系数

	k	A4	A6	A8	A10	A12
							R1面	0	-0.036136	0.093437	-0.253351	0.265391	-0.101874
R2面	-0.29183	-0.000514	-0.003577801	0.0013238	-0.000377815	0.000005440

【表4】

·透镜数据

焦距＝5mm、F值＝2.8、λ＝550nm

视场角2ω＝41.4°、有效像场直径＝φ3.6mm

面编号	ri	di	nd	νd
					物体	∞	600	-	-
光阑	∞	0.15	-	-
					R1面	-8.388239	2.05	1.5253	56.0
R2面	-2.377743	0.2	-	-
					滤波器1面	∞	0.4	1.5168	62.2
滤波器2面	∞	4.9	-	-
					像面	∞	-	-	-

·非球面系数

	k	A4	A6	A8	A10	A12
							R1面	0	-0.033063	0.090700	-0.265445	0.290672	-0.113899
R2面	0.502062	0.006111	0.000691403	-0.0015210	-0.000232742	0.000336119

·相位函数系数(衍射光+1次)

	B2	B4	B6	B8	B10
						R2面	127.95782	3.6697148	18.771722	-27.375686	8.0272227

就透镜的非球面形状而言，在距面顶点的切面在光轴方向的距离设为x，距光轴的高度设为h，r设为近轴曲率半径，k设为圆锥常数，Am(m＝4.6、8、10、12)设为第m次的非球面系数时，由(算式1)表示。

[算式1]

x = \frac{\frac{1}{r} h^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k) {(\frac{1}{r})}^{2} h^{2}}} + A_{4} h^{4} + A_{6} h^{6} + A_{8} h^{8} + A_{10} h^{10} + A_{12} h^{12}

另外，在表4中，衍射面(R2面)的相位差函数φ(h)，在距光轴的高度设为h，Bn(n＝2、4、6、8、10)设为第n次的相位函数的系数时，单位为弧度，由(算式2)表示。

[算式2]

φ(h)＝B₂h²+B₄h⁴+B₆h⁶+B₈h⁸+B₁₀h¹⁰

图12(a)的(1)、(2)和(3)分别表示第一光学系统30的球面像差、像散和畸变。图12(b)的(1)、(2)和(3)分别表示第二光学系统40的球面像差、像散和畸变。

图13(a)、(b)分别表示第一光学系统30的轴向色像差和第二光学系统40的轴向色像差。在图13(a)、(b)中，横轴表示光的波长，纵轴表面以波长0.55μm(绿色)为基准时的成像位置的偏移。由图3(a)可知，在第一光学系统30中，波长越短的光越向被摄物体侧聚集(即透镜La侧)。即，在第一光学系统30中，光线在朝向光轴的像面的方向(从透镜La朝向第一摄像区域Na的方向)上以蓝色、绿色、红色的顺序成像。另一方面，由图13(b)可知，在第二光学系统40中，波长越短的光越向光轴上的第二摄像区域Nb侧聚集。即，在第二光学系统40中，光线在从光轴上的透镜Lb朝向第二摄像区域Nb的方向上以红色、绿色、蓝色的顺序成像。

本实施方式与第一实施方式不同，具有第一光学系统30的光轴和第二光学系统40的光轴平行这样的配置。在本实施方式中，在由第一光学系统30取得的第一彩色图像和由第二光学系统40取得的第二彩色图像之间产生视差。视差量能够通过模式匹配进行提取。

在本实施方式的运算处理部C，除了第一清晰度检测部C1、第二清晰度检测部C2和图像生成部C3以外，还具有视差量检测部C4，其检测来自第一光学系统30的图像和来自第二光学系统40的图像之间的视差量。

图14是用于对测距装置的三角测量进行说明的图。如图14所示，将对象物O上的点P作为测量点。对象物O的像通过第一光学系统30的透镜La被成像在第一摄像区域Na，通过第二光学系统40的透镜Lb被成像在第一摄像区域Nb。

点P位于第一光学系统30的光轴Aa上时，点P在第一摄像区域Na和第一光学系统30的光轴Aa交叉的点成像。第二光学系统40按照使第一光学系统30的光轴Aa和第二光学系统40的光轴Ab相隔规定的间隔B且互相平行的方式配置。

将第二摄像区域Nb与第二光学系统40的光轴Ab交叉的点、和第一摄像区域Na与第一光学系统30的光轴Aa交叉的点相连结的线段，是不会因对象物的位置而发生变化的作为三角测量的基准的线段，被称为基线。该基线的长度、即基线长与间隔B相等。

在第二摄像区域Nb，点P在从第二光学系统40的光轴Ab在基线之上离开距离Δ的位置成像。这称为视差，其长度称为视差量Δ。

若第一和第二光学系统30、40的摄像透镜La、Lb的焦距设为f，则以下的近似式成立。

[算式3]

Δ \approx B \cdot \frac{f}{Z}

就视差量Δ而言，使用成像于第一摄像区域Na的第一彩色图像和成像于第二摄像区域Nb的第二彩色图像，通过模式匹配而求得。视差量Δ的单位为像素，但是也可以通过插补处理而以0.1像素单位(亚像素单位)进行运算。

运算处理部C的视差检测部C4中，按由第一、第二摄像区域Na、Nb得到的图像的每个微小区域检测视差量Δ，且基于检测的视差量Δ进行图像的位置匹配。运算处理部C根据与第一实施方式同样的方法，能够基于每个色中清晰度高的一方的图像来生成图像。

但是，第一光学系统30和第二光学系统40具有相不相同的轴向色像差，因此若在彩色图像状态下进行前述的模式匹配，则不能高精度地检测视差。若比较图12(a)、(b)的球面像差图，则绿色的成分(550nm)具有彼此类似的特性。因此，只使用绿色的色成分进行模式匹配，由此能够高精度地检测视差量Δ。

(算式3)中关于求Z，通过将视差量Δ、基线长B和焦距f代入(算式3)，由此能够根据三角测量的原理求得距离Z。

在第一实施方式中，在图4中Pba和PRb的焦点位移量设计得大致相同，PRa和PBb的焦点位移量设计得大致相同。如第一实施方式，光学系统10、20分别由两片透镜构成时，设计得使绿色的焦点位移量一致、且使红色和蓝色的焦点位移量恰好逆转，这在透镜材料的波长色散特性的特性上有困难。因此，在第一实施方式中，在Pga和PGb之间发生偏移。

另一方面，在本实施方式中，在第二光学系统40的被摄物体侧的透镜面设有衍射光栅，由此，使第一光学系统30和第二光学系统40的绿色的焦点位移量一致，也能够以红色和蓝色的焦点位移量恰好逆转的方式设定轴向色像差。由此，能够生成清晰度更高的图像。

一般来说，为了矫正光学系统的轴向色像差而设置衍射光栅，但在本实施方式中，按照通过衍射光栅过度矫正第二光学系统40的轴向色像差、且与第一光学系统30的轴向色像差逆转的方式设定。

图15中上面的曲线图表示第一光学系统30的离焦MTF特性，图15中下面的曲线图表示第二光学系统40的离焦MTF特性。在图15中，横轴表示焦点位移，纵轴表示空间频率为30Lp/mm时的MTF。在表示第一光学系统30的特性的曲线图中，MBa、MGa、MRa分别表示蓝色、绿色、红色的离焦MTF特性。另外，PBa、PGa、PRa表示各自的峰值位置。同样，在表示第二光学系统40的特性的曲线图中，MRb、MGb、MBb分别表示红色、绿色、蓝色的离焦MTF特性。另外，PRb、PGb、PBb表示各自的峰值位置。如前述，在本实施方式中，使PGa和PGb的焦点位移量彼此一致时，以使PBa和PRb的焦点位移量大致相同、且使PRa和PBb的焦点位移量大致相同的方式进行设定。

在本实施方式中，在运算处理部C内的第一、第二清晰度检测部C1、C2中，实际上计算第一光学系统30和第二光学系统40的清晰度(亮度值的差的绝对值)，选择在各个色成分中清晰度(亮度值的差的绝对值)高的一方也可。或者，使用距被摄物体的距离，选择具有在该距离下高的一方的MTF特性的色成分也可。这时，在运算处理部C内，记录有第一光学系统30和第二光学系统40各自的被摄物体距离和MTF特性的相关关系，在测量距被摄物体的距离后，选择具有高的一方的MTF特性的色成分。

在本实施方式中，能够得到与第一实施方式同样的效果，此外，还能够实现作为测距装置的功能。

另外，通过在单透镜Lb的透镜面设置衍射光栅，能够控制轴向色像差，因此能够使三色的焦点位移量大致相同。由此，能够生成清晰度更高的输出图像，并且能够以高精度计算视差量。在本实施方式中，没有如第一实施方式那样由半透明镜分割光路，因此与第一实施方式相比，能够取得更明亮的图像。

在本实施方式中，各光学系统30、40分别由一片透镜构成，但各光学系统30、40也可以由多片透镜构成。

另外，也可以使用本实施方式的各光学系统、并且如第一实施方式那样用半透明镜分割光路。这种情况下，如上述在第一光学系统30和第二光学系统40中，未必需要使绿色的焦点位移量一致。

在本实施方式中，摄像装置由2个光学系统30、40构成，但也可以由3个以上的轴向色像差特性互不相同的光学系统构成。图16是表示在具有3个光学系统的摄像装置中各个光学系统的轴向色像差的曲线图。在图16中，横轴表示光的波长，纵轴表面以波长0.55μm(绿色)的光的焦点位置为基准(0.00)时的成像位置的偏移(焦点位移)。如图16所示，在第一光学系统中，波长越短的光越向被摄物体侧(即透镜侧)聚集。在第二光学系统中，波长越短的光越向摄像区域侧聚集。在第三光学系统中，波长为0.45μm和0.65μm的光的焦点位移变成0，在0.45μm至0.65μm之间，将0.55μm的波长的时候作为峰值，焦点缓慢地向被摄物体侧移动。通过使用这3个光学系统，与使用两个光学系统的情况相比，能够提高中间距离的清晰度。

产业上的可利用性

本发明的摄像装置，作为数字静态照相机和数字视频摄录机等摄像装置有用。另外也能够应用于测距装置等的用途。

符号说明

A 摄像装置

Sa 第一光学系统的光阑

Sb 第二光学系统的光阑

L1a、L2a、La 第一光学系统的构成透镜

L1b、L2b、Lb 第二光学系统的构成透镜

Na 第一摄像区域

Nb 第二摄像区域

10、10a、10b 第一光学系统

20、20a、20b 第二光学系统

30 第一光学系统

40 第二光学系统

Claims

1.一种摄像装置，具备：

第一光学系统，其具有使第一色、第二色、第三色在光轴上的成像位置不同的轴向色像差；

第一摄像区域，其使用透过所述第一光学系统的光，生成所述第一色、第二色、第三色之中至少一个色的成分的图像；

第二光学系统，其具有与所述第一光学系统不同的轴向色像差；

第二摄像区域，其使用透过所述第二光学系统的光，生成含有与所述至少一个色的成分相同的色成分的图像；

运算处理部，其使用在所述第一摄像区域所生成的所述至少一个色的成分的图像和在所述第二摄像区域所生成的所述至少一个色成分的图像之中清晰度高的一方的成分的图像，生成输出图像。

2.根据权利要求1所述的摄像装置，其中，

所述第一摄像区域和所述第二摄像区域中，生成所述第一色、第二色、第三色之中多个色的成分的图像，

所述运算处理部中，使用在所述多个色各自中清晰度高的一方的成分的图像，生成所述输出图像。

3.根据权利要求2所述的摄像装置，其中，

在所述第一光学系统中，在朝向所述光轴上的像面的方向上，按照所述第一色、第二色、第三色的顺序配置光线的成像位置，

所述运算处理部中，在来自所述第一摄像区域的图像和来自所述第二摄像区域的图像中包含所述第一色、所述第二色和所述第三色的成分时，使用所述第一色、所述第二色、所述第三色各自中的清晰度高的一方的成分，生成含有所述第一色、所述第二色、所述第三色的成分的所述输出图像。

4.根据权利要求3所述的摄像装置，其中，

所述第一光学系统和所述第二光学系统具有离焦MTF特性，该离焦MTF特性具有如下范围：

光轴上的第一范围，所述第一色和所述第二色在规定的空间频率的MTF值，在所述第一光学系统中为规定值以上，所述第三色在所述规定的空间频率的MTF值，在所述第一光学系统中低于所述规定值、且在所述第二光学系统中为所述规定值以上；

光轴上的第二范围，在所述第一光学系统和所述第二光学系统之中的至少任意一方，从所述第一色至所述第三色在所述规定的空间频率的MTF值均为规定值以上；

光轴上的第三范围，所述第二色和所述第三色在所述规定的空间频率的MTF值，在所述第一光学系统中为所述规定值以上，所述第一色在所述规定的空间频率的MTF值，在所述第一光学系统中低于所述规定值、且在所述第二光学系统中为所述规定值以上。

5.根据权利要求4所述的摄像装置，其中，

所述第二范围是在与所述第一范围相比被摄物体距离更长时配置所述第一摄像区域和所述第二摄像区域的在所述光轴上的位置，

所述第三范围是在与所述第一范围和所述第二范围相比被摄物体距离更长时配置所述第一摄像区域和所述第二摄像区域的在所述光轴上的位置。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其中，

还具有将所述第一光学系统的光路和所述第二光学系统的光路进行分割的分光构件。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其中，

所述第一光学系统的光轴与所述第二光学系统的光轴平行，

所述第一摄像区域和所述第二摄像区域被配置为同一平面状。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其中，

所述第一色、第二色、第三色是蓝色、绿色、红色，

在所述第一光学系统中，光线在朝向光轴上的像面的方向上以蓝色、绿色、红色的顺序成像，

在所述第二光学系统中，光线在朝向光轴上的像面的方向上以红色、绿色、蓝色的顺序成像。

9.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其中，

所述运算处理部具有：

第一清晰度检测部，其按来自所述第一光学系统的图像中的规定区域对各色的清晰度进行检测；

第二清晰度检测部，其按来自第二光学系统的图像中的规定区域对各色的清晰度进行检测；

图像生成部，其基于按来自所述第一光学系统的图像的规定区域的各色的清晰度和按来自所述第二光学系统的图像的规定区域的各色的清晰度，按规定区域生成所述输出图像。

10.根据权利要求9所述的摄像装置，其中，

所述运算处理部还具有视差量检测部，该视差量检测部检测所述第一光学系统的绿色的成分和所述第二光学系统的绿色的成分之视差量，

在所述图像生成部中，基于所述视差量生成所述输出图像。

11.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其中，

所述运算处理部将来自所述第一摄像区域的图像和来自所述第二摄像区域的图像之中的所述第一色、所述第二色和所述第三色各自中的清晰度高的一方的成分，作为输出图像的所述第一色、所述第二色、所述第三色进行使用。

12.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其中，

所述运算处理部将来自所述第一摄像区域的图像的所述第一色、所述第二色和所述第三色的成分和来自所述第二摄像区域的图像的所述第一色、所述第二色和所述第三色的成分，按色相加运算，由此生成所述输出图像。

13.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其中，

所述运算处理部基于所述第一色、所述第二色和所述第三色之中清晰度最高的成分，使其他成分清晰化。

14.根据权利要求1～5中任一项所述的摄像装置，其中，

在所述第一光学系统和所述第二光学系统之中至少一方，至少1个透镜面具有衍射透镜形状。

15.根据权利要求10所述的摄像装置，其中，

基于所述视差量对距被摄物体的距离进行测量。

16.一种摄像装置，具备：

运算处理部，其使用在所述第一摄像区域所生成的所述至少一个色的成分的图像和在所述第二摄像区域所生成的所述至少一个色成分的图像之中对比度大的一方的成分的图像，生成输出图像。

17.根据权利要求16所述的摄像装置，其中，

所述运算处理部中，使用在所述多个色各自中对比度大的一方的成分的图像，生成所述输出图像。

18.根据权利要求16或17所述的摄像装置，其中，

所述运算处理部具有：

第一对比度检测部，其按来自所述第一光学系统的图像中的规定区域对各色的对比度进行检测；

第二对比度检测部，其按来自第二光学系统的图像中的规定区域对各色的对比度进行检测；

图像生成部，其基于按来自所述第一光学系统的图像的规定区域的各色的对比度和来自所述第二光学系统的图像的规定区域的各色的对比度，按规定区域生成所述输出图像。