CN101971636A - 摄像装置 - Google Patents

摄像装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101971636A
CN101971636A CN2010800012386A CN201080001238A CN101971636A CN 101971636 A CN101971636 A CN 101971636A CN 2010800012386 A CN2010800012386 A CN 2010800012386A CN 201080001238 A CN201080001238 A CN 201080001238A CN 101971636 A CN101971636 A CN 101971636A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
photosensitive unit
unit
amount
spectroscopic element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800012386A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101971636B (zh
Inventor
平本政夫
杉谷芳明
米本和也
西胁青儿
铃木正明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of CN101971636A publication Critical patent/CN101971636A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101971636B publication Critical patent/CN101971636B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/702—SSIS architectures characterised by non-identical, non-equidistant or non-planar pixel layout
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H01L27/14629—Reflectors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/79—Arrangements of circuitry being divided between different or multiple substrates, chips or circuit boards, e.g. stacked image sensors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/16—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems
    • H04N7/173—Analogue secrecy systems; Analogue subscription systems with two-way working, e.g. subscriber sending a programme selection signal
    • H04N7/17309—Transmission or handling of upstream communications
    • H04N7/17318—Direct or substantially direct transmission and handling of requests
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/148—Charge coupled imagers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

本发明中的固体摄像元件由多个的单位要素构成。各单位要素，具有与第1光敏单元2a、第2光敏单元2b和第1光敏单元2a相面对而配置的分光要素1a。分光要素1a，将入射光的中第1色成分的光的一部分入射到第2光敏单元2b。第1光敏单元2a，将比入射到所述分光要素中的第1色成分的光的量少的量的第1色成分的光进行接受。第2光敏单元2b，将比入射到所述分光要素中的第1色成分的光的量多的量的第1色成分的光进行接受。从来自第1光敏单元2a的光电变换信号和来自第2光敏单元2b的光电变换信号的差，以及表示所述第2光敏单元所接受的第1色成分的光的量相对于入射光中所包含的第1色成分的光的量的比例的信息，算出入射光中所包含的第1色成分的光的量。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及摄像装置的固体摄像元件构造。
背景技术
近年，使用CCD、CMOS等的固体摄像元件(以下，有时称为“摄像元件”)数码相机、数字电影的高功能化、高性能化受到关注。特别是由于半导体制造技术的进步，固体摄像元件中的像素构造的微细化也正在进展。其结果，能够谋求固体摄像元件的像素以及驱动电路的高集成化。为此，以极少的年数摄像元件的像素数从100万像素程度显著地增加到1000万像素以上。其另一方面，伴随着摄像元件的多像素化，1像素的所接受的光的量(光量)减少，因此产生了摄像装置的灵敏度降低的问题。
此外，在通常的彩色照相机，由于在摄像元件的各光敏部上配置了以有机颜料为色素的减色型的有机色素滤光器(色滤光器)，由于光利用率相当低。例如，在以红(R)1像素，绿(G)2像素，蓝(B)1像素为基本构成的拜耳(ベイヤ一)型的色滤光器中，R滤光器透过R光，而吸收G光、B光。G滤光器透过G光而吸收R光、B光。B滤光器透过B光，而吸收R光、G光。也即，透过各色滤光器的光是RGB3色的内的1色，其他的2色被色滤光器所吸收。为此，所利用的光是入射到色滤光器的可见光的约1/3。
为了解决灵敏度降低的问题，专利文献1公开在摄像元件的受光部设置微透镜阵列而增加受光量的方法。根据该方法，通过由微透镜进行聚光，能够实质上提高光孔径率。该方法目前在几乎所有的固体摄像元件被使用。若使用该方法，则实质的孔径率提高，但是不能够解决由色滤光器引起的光利用率降低的问题。
作为同时解决光利用率降低和灵敏度降低的问题的方法，专利文献2公开了具有组合二向色反射镜(ダイクロイツクミラ一)和微透镜而将光最大限取入的构造的固体摄像装置。该装置具有不吸收光而使特定波段的光有选择地透过，并使其他的波段的光反射多个的二向色反射镜。各二向色反射镜仅选择必要的光，并使之入射到对应的光敏部，其他的光透过。在图13示出了专利文献2所公开的摄像元件的剖面图。
根据图示的摄像元件，入射到聚光微透镜11的光，由内透镜12调整光束后，入射到第1二向色反射镜13。第1二向色反射镜13透过红(R)光，并使其他的色的光反射。透过第1二向色反射镜13后的光，入射到正下的光敏部23。由第1二向色反射镜13所反射的光，入射到邻接的第2二向色反射镜14。第2二向色反射镜14反射绿(G)的光，透过蓝(B)的光。由第2二向色反射镜14所反射的绿光，入射到其正下的光敏部24。透过第2二向色反射镜14的蓝光，由第3二向色反射镜15所反射，并入射到其正下的光敏部25。根据该摄像元件，入射到聚光微透镜11的可见光无损失，其RGB的各成分被三个光敏部无浪费地所检测。
另外，专利文献3公开了使用微型棱镜的方法。该方法中，如图14所示，由各自所对应的光敏部23、24、25对利用微型棱镜16而分为红(R)、绿(G)、蓝(B)各成分的光进行受光。即使使用这种方法，也能够无光损失地检测出R、G、B各成分。
然而，在专利文献2以及专利文献3所公开的方法中，需要以所分光的色成分的数目设置光敏部。例如通过对分离为红、绿、蓝的各种的光进行受光，与使用以往的色滤光器的情况下所需要的光敏部的数目相比，必须使光敏部的数目增加3倍。
针对以上的技术，专利文献4公开了产生一部分光的损失，使用二向色反射镜和反射而提高光的利用率的技术。图15公开了使用该技术的摄像元件的剖面图的一部分。如图示的那样，透光性的树脂31内配置二向色反射镜32、33。二向色反射镜32透过G光，而反射R光、B光。另外，二向色反射镜33透过R光，而反射G光、B光。
根据这种构成，B光不能够由光敏部所受光，R光、G光能够基于以下的原理无损失地被检测。首先，若R光入射到二向色反射镜32、33，则在二向色反射镜32中被反射，此外被透光性的树脂31和空气的界面所全反射，并入射到二向色反射镜33。入射到二向色反射镜33的所有的R光，通过具有R光透过性的有机色素滤光器35以及微透镜36。光的一部分被金属层37所反射，同时几乎所有的R光入射到光敏部。另外，若G光入射到二向色反射镜32、33，则在二向色反射镜33中进行反射，并在透光性的树脂31和空气的界面被全反射，入射到二向色反射镜32。入射到二向色反射镜32的所有的G光，通过具有G光透过性的有机色素滤光器34以及微透镜36，几乎没有损失地入射到光敏部。
根据上述的原理，在专利文献5所公开的技术中，R、G、B各成分中1色的成分损失，2色的光几乎没有损失地被受光。为此，不需要配置R、G、B这3色的光敏部。根据该技术，光利用率，与仅由有机色素滤光器构成的摄像元件中的光利用率相比较提高2倍。然而，该技术中3色中有1色损失，因此不能够使光利用率提高到100％。
【先行技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开昭59-90467号公报
【专利文献2】特开2000-151933号公报
【专利文献3】特表2002-502120号公报
【专利文献4】特开2003-78917号公报
在以往技术中，若使用光吸收型的色滤光器，则能够在不大幅度增加光敏部的情况下实现，但是光利用率较低。另外，若使用二向色反射镜、二向色棱镜(ダイクロイツクプリズム)，则光利用率较高，但是必须大幅度增加光敏部的数目。此外，在利用二向色反射镜和反射的专利文献5中所公开的的技术中，3色中产生1色的光损失。
发明内容
本发明目的在于提供一种能够利用分光而在不大幅度地增加光敏部的情况下提高光利用率，并且即使分光不充分也能够得到色信息的彩色摄像技术。
本发明的摄像装置，具备：多个像素，其以2维状排列；分光要素阵列，其对入射到各像素的光中至少1个的色成分的光进行分光，并以所述多个像素中所包含的二个像素的差信号与入射到各像素的光中所包含的所述色成分的光的量成比例的方式对所述色成分的光进行分光；信号处理部，其基于所述差信号的相对于入射到各像素的光中所包含的所述色成分的光的量的比例以及所述差信号，而生成与所述色成分的光的量相对应的色信号。
本发明的摄像装置，具备：固体摄像元件：光学***，其在所述固体摄像元件的摄像面形成像；信号处理部，其对从所述固体摄像元件输出的电信号进行处理，所述固体摄像元件，具有：包含多个光敏单元的光敏单元阵列；包含多个分光要素的分光要素阵列。所述光敏单元阵列以及所述分光要素阵列由多个单位要素构成，所述多个单位要素的每个，具有：第1光敏单元；第2光敏单元；与所述第1光敏单元相面对而配置的分光要素，在假定不存在所述分光要素阵列的情况下，将入射到每个所述多个光敏单元的光作为各光敏单元的单元入射光时，所述分光要素阵列构成为，将相对于所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光的量与第1比例相当的量的所述第1波段的光线入射到所述第1光敏单元，将与第2比例相当的量的所述第1波段的光线入射到所述第2光敏单元。所述第1光敏单元，输出与所接受的光的量相对应的第1光电变换信号，所述第2光敏单元，输出与所接受的光的量相对应的第2光电变换信号。所述信号处理部，基于所述第1比例以及所述第2比例，利用包含所述第1光电变换信号和所述第2光电变换信号的差分运算的处理，输出与所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光的量相对应的色信号。
也可以是，所述信号处理部具有存储器，在所述存储器，存储表示所述第1比例以及所述第2比例的信息。
也可以构成为，所述第1分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光线的一部分入射到所述第2光敏单元，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光线的其他的至少一部分入射到所述第1光敏单元。
也可以构成为，所述第1分光要素，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光线中除去了入射到所述第2光敏单元的光线的所述第1波段的光线，入射到所述第1光敏单元。
也可以构成为，所述第1分光要素，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的光线中除去了入射到所述第2光敏单元的光线的光线，入射到所述第1光敏单元。
在本发明的一个实施方式中，将所述分光要素作为第1分光要素时，所述多个单位要素的每个，具有：第3光敏单元；第4光敏单元；以及与所述第3光敏单元相面对而配置的第2分光要素，所述分光要素阵列，构成为，将相对于所述第3光敏单元的单元入射光中所包含的与第2色成分相当的第2波段的光的量而与第3比例相当的量的所述第2波段的光线入射到所述第3光敏单元，并将与第4比例相当的量的所述第2波段的光线入射到所述第4光敏单元，所述第3光敏单元输出与所接受的光的量相对应的第3光电变换信号，所述第4光敏单元，输出与所接受的光的量相对应的第4光电变换信号，所述信号处理部基于所述第3比例以及所述第4比例，利用包含所述第3光电变换信号和所述第4光电变换信号的差分运算的处理，输出与所述第3光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光的量相对应的色信号。
在本发明的一个实施方式中，将所述分光要素作为第1分光要素时，所述多个的单位要素的每个具有与所述第2光敏单元相面对而配置的第2分光要素，所述第1分光要素，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第2色成分相当的第2波段的光线的一部分入射到所述第2光敏单元，将所述第1光敏单元的单元入射光所包含的所述第2波段的光线的剩余部分和与所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第3色成分相当的第3波段的光线入射到所述第1光敏单元，所述第2分光要素，将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光线的一部分入射到所述第1光敏单元，将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的光线入射到所述第2光敏单元，由所述第1分光要素入射到所述第2光敏单元的所述第2波段的光的量，与由所述第2分光要素入射到所述第1光敏单元的所述第2波段的光的量相等。
在本发明的一个实施方式中，将所述分光要素作为第1分光要素时，所述多个单位要素的每个，具有与所述第2光敏单元相面对而配置的第2分光要素，所述第1分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第2色成分相当的第2波段的光线的一部分入射到邻接的第1邻接单位要素中所包含的第3光敏单元，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光线的剩余部分和所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第3色成分相当的第3波段的光线入射到所述第1光敏单元，所述第2分光要素将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光线的一部分分别按每等量入射到所述第1光敏单元以及邻接的第2邻接单位要素所包含的第4光敏单元，并将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的光线入射到所述第2光敏单元，由所述第1分光要素入射到所述第3光敏单元的所述第2波段的光的量，与由所述第2分光要素入射到所述第1光敏单元以及所述第4光敏单元的所述第2波段的光的量的合计相等。
在本发明的一个实施方式中，将所述分光要素作为第1分光要素时，所述多个的单位要素的每个，具有：第3光敏单元；与所述第2光敏单元相面对而配置的第2分光要素；与所述第3光敏单元相面对而配置的第3分光要素；以及与所述第1光敏单元相面对而配置的第4分光要素，所述第1分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第3色成分相当的第3波段的光线入射到所述第1光敏单元，所述第4分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第2色成分相当的第2波段的光线的一部分入射到所述第3光敏单元，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的所述第2波段的光线，以及所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第3波段的光线入射到所述第1光敏单元，所述第2分光要素将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光线的一部分入射到所述第3光敏单元，将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的光线，入射到所述第2光敏单元，所述第3分光要素将所述第3光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光线的一部分入射到所述第2光敏单元，将所述第3光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的光线入射到所述第3光敏单元，由所述第1分光要素入射到所述第2光敏单元的所述第1波段的光的量，与由所述第3分光要素入射到所述第2光敏单元的所述第1波段的光的量相等，由所述第1分光要素入射到所述第3光敏单元的所述第2波段的光的量，与由所述第2分光要素入射到所述第3光敏单元的所述第2波段的光的量相等，所述第3光敏单元，输出与所接受的光的量对应的第3光电变换信号，所述信号处理部，基于所述第3光敏单元所接受的所述第2波段的光的量相对于所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光的量的比例，利用包含所述第1光电变换信号和所述第3光电变换信号的差分运算的处理，输出与所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2色成分的光的量相对应的色信号。
基于本发明的固体摄像元件，具有：包含多个的光敏单元的光敏单元阵列和包含多个分光要素的分光要素阵列，其中，所述光敏单元阵列和所述分光要素阵列由多个的单位要素构成，所述多个的单位要素的每个，具有：第1光敏单元；第2光敏单元；与所述第1光敏单元相面对而配置的分光要素，在假定所述分光要素阵列不存在的情况下将入射到所述多个的光敏单元的每个的光作为各光敏单元的单元入射光时，所述分光要素阵列，构成为，将相对于所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光的量与第1比例相当的量的所述第1波段的光线入射到所述第1光敏单元，将与第2比例相当的量的所述第1波段的光线入射到所述第2光敏单元，所述第1光敏单元输出与所接受的光的量相对应的第1光电变换信号，所述第2光敏单元输出与所接受的光的量相对应的第2光电变换信号。
本发明的摄像装置，构成为，使用将入射的光中所包含的至少1个的色成分的光进行分光的分光要素阵列，使二个的像素的差信号与入射光中所包含的所述色成分的光的量成比例。为此，能够基于所述差信号所表示的光的量相对于入射到各像素的光中所包含的所述色成分的光的量的比例，得到与入射光中所包含的1个的色成分的光的量相对应的信号。为此，能够在不大幅度地增加光敏单元的情况下提高光利用率，并能够在由光学材料的特性、构造引起的分光状态不充分的情况下，得到与入射光中所包含的1个的色成分的光的量相对应的信息。
附图说明
图1表示本发明的各实施方式中的分光要素阵列和光敏单元的配置的示意图。
图2(a)是表示入射光量相对较少的情况下的入射光的每色成分的量的图，(b)是表示与(a)的入射光相对应而由光敏单元2a所受光的光的每色成分的量的图，(c)是表示与(a)的入射光相对应而由光敏单元2b所受光的光的每色成分的量的图。
图3中(a)是表示入射光量相对较多的情况下的入射光的每色成分的量的图，(b)是与(a)的入射光相对应而由光敏单元2a所受光的光的每色成分的量的图，(c)是表示与(a)的入射光相对应而由光敏单元2b所受光的光的每色成分的量的图。
图4是表示本发明的实施方式1中的摄像装置的构成的方框图。
图5是表示本发明的实施方式1中的透镜以及摄像元件的立体图。
图6A是表示本发明的实施方式1中的作为分光要素使用微型棱镜的情况下的分光要素和光敏单元的配置俯视图。
图6B是本发明的实施方式1中的A-A′线剖面图。
图7是表示本发明的实施方式1中的为了得到三个的色成分的分光要素和光敏单元的配置的例子的俯视图。
图8是表示本发明的实施方式1中的变形例的构成的图。
图9A是表示本发明的实施方式2中的作为分光要素而使用微型棱镜的情况下的分光要素和光敏单元的配置的俯视图。
图9B是本发明的实施方式2中的B-B′线剖面图。
图10是表示本发明的实施方式2中的变形例的构成的图。
图11是表示本发明的实施方式3中的分光要素和光敏单元的配置的俯视图。
图12是使入射光的一部分入射到邻接的1个的像素的微型棱镜的外形图。
图13是将同色的光的一部分分别入射到在两侧邻接的2个的像素的微型棱镜的外形图。
图14是使用微透镜和反射型的色滤光器的以往的固体摄像元件的剖面图。
图15是使用微型棱镜的以往技术的分光以及受光状态的图。
图16是使用二向色反射镜和反射而提高光的利用率的摄像元件的剖面的一部分的图。
具体实施方式
本发明的各实施方式中的摄像装置，具备：在摄像面以2维状排列的多个的像素(本说明书称作光“光敏单元”)；以及将入射到像素的光中至少第1色成分(例如R、G、B的其中之一的色成分)的光进行分光而入射到多个的像素的分光要素阵列。各光敏单元若受光，则进行光电变换，并输出与所接受的光的量相对应的电信号(光电变换信号)。分光要素阵列，构成为，互相接近的二个像素所受光的第1色成分的光的量的差和与入射到各像素的第1色成分相对应的波段的光的量成比例。换言之，利用分光要素阵列，在二个的光敏单元，以相对于入射光中包含的第1色成分的光的量相互不同的比例入射第1色成分的光。为此，若二个的光敏单元的差信号所表示的光的量相对于入射光中包含的第1色成分的光的量的比例已知，则基于所述差信号，能够生成与入射光中包含的第1色成分的光的量相对应的色信号。
图1是表示分光要素阵列4以不同的比例将使第1色成分的光入射到二个光敏单元2a、2b的例子。在图示的例中，将入射光中包含的第1色成分的光的量作为Ci，将其他的二个的色成分的光的量作为Cj以及Ck，将入射光量L作为L＝Ci+Cj+Ck而表示。基于分光要素阵列4的分光的结果，光敏单元2a接受Ci的α倍的量的第1色成分的光，光敏单元2b接受Ci的β倍的量的第1色成分的光。这里，是α＞β＞0。对于第1色成分以外的光，由光敏单元2a所接受的光和由光敏单元2b所接受的光之间不存在差异。其结果，由光敏单元2a、2b分别所接受的光的量L2a、L2b，能够分别表示为L2a＝αCi+Cj+Ck，L2b＝βCi+Cj+Ck。
这里，为了说明，设第1色成分的光为I光，设其它二个色成分的光为J光以及K光。图2(a)，表示入射光中的I、J、K各成分的光的量的一例。图2(b)、(c)是表示相对于图2(a)所示的入射光，光敏单元2a、2b所分别接受的光中的I、J、K各成分的光的量。另外，图3(a)，表示与图2(a)所示的例相比较将各色成分的光相对较多地包含的入射光中的I、J、K各成分的光的量的例。图3(b)、(c)，表示相对于图3(a)所示的入射光而分别由光敏单元2a、2b所接受的光的I、J、K各成分的光量。
在图2(a)～(c)所示的例中，入射光中所包含的I光的量是Ci，J光的量是Cj，K光的量是Ck。因此，入射光量L表示为L＝Ci+Cj+Ck。与此相对，在图3(a)～(c)所示的例中，入射光中所包含的I光的量是Ci′(＞Ci)，J光的量是Cj′(＞Cj)，K光的量是Ck′(＞Ck)。因此，入射光量L′表示为L′＝Ci′+Cj′+Ck′。基于分光要素阵列4的分光的结果，在图2(a)～(c)所示的例中，由光敏单元2a，2b所分别所接受的光的量L2a，L2b分别由以下的式1、2所表示。
(式1)L2a＝αCi+Cj+Ck
(式2)L2b＝βCi+Cj+Ck
同样，在图3(a)～(c)所示的例中，光敏单元2a、2b分别所接受的光的量L2a′、L2b′，分别由以下的式3、4所表达。
(式3)L2a′＝αCi′+Cj′+Ck′
(式4)L2b′＝βCi′+Cj′+Ck′
通过从式2减去式1，能够得到以下的式5。
(式5)L2b-L2a＝(β-α)Ci
同样，通过从式4减去式3，能够得到以下的式6。
(式6)L2b′-L2a′＝(β-α)Ci′
从式5、6可知：若预先知道β-α的值，则能够与入射光量无关地计算出入射光中所包含的第1色成分的光的量(Ci以及Ci′)。也即，若预先知道二个的光敏单元的差信号所表示的光的量相对于入射光中所包含的第1色成分的光的量的比例，则能够生产与入射光中所包含的第1色成分的光的量相对应的色信号。
本发明中的各实施方式中，能够基于上述的原理，得到与入射到各像素的1个的色成分的光的量相关的信息。另外，基于同样的原理，能够得到其他的二个的色成分的光的量。
另外，虽然以覆盖多个光敏单元的方式描绘图1中分光要素阵列4，但是也可以相对于1个的光敏单元配置1个的分光要素。另外，不需要相对于所有的光敏单元配置分光要素，也可以存在没有相面对的分光要素的光敏单元。若以在二个的光敏单元所接受的1个的色成分的光的量产生差异，其他的二个的色成分的光的量相同的方式构成分光要素阵列，则能够得到本发明的效果。
参照以下附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，对于在所有的图中共通的元件附加同一的符号。另外，本说明书中，表示‘上’、‘正下’‘斜向下’等的方向的用语，基于所参照的附图而进行解释。实际的摄像装置中的摄像面的朝向恒常地变化，本说明书中的表示方向的用语，能够在现实中表示与摄像面的朝向相对应的各种的方向。
(实施方式1)
图4是表示本发明的第1实施方式中的摄像装置的全体构成的方框图。图示的摄像装置，具备：摄像部100；以及接受来自摄像部100的信号并生成映像信号的信号处理部200。以下，对摄像部100以及信号处理部200进行说明。
摄像部100，具备：用于成像被写体的透镜101；光学板102；将通过透镜101以及光学板102而成像的光信息利用光电变换而变换为电信号的固体摄像元件103；信号发生以及像素信号受信部104。这里，光学板102，是在用于降低像素排列因故而发生的莫尔(モアレ)图案的水晶低通滤光器上合体用于除去红外线的红外截止滤光器后的器件。另外，信号发生以及像素信号受信部104，产生用于驱动固体摄像元件103的基本信号，并且对来自固体摄像元件103的信号进行受理，并送出到信号处理部200。
信号处理部200，具备：对表示各像素所接受的该色成分的光的量相对于从信号发生以及像素信号受信部104受取的信号以及入射光中所包含的特定的色成分的光的量比例的信息进行存储的存储器201；基于从存储器201读出的数据生成针对每个像素的色信号的色信号生成部202；以及将色信号输出到外部的接口(IF)部203。
另外，以上的构成毕竟是一例，本发明中，除了固体摄像元件103的构成元件，能够适当组合公知的元件而使用。以下，针对本实施方式的固体摄像元件103进行说明。
图5是示意性地表示透过透镜101后的光入射到固体摄像元件103的样子。这里，在固体摄像元件103的摄像面103a，2维状排列包含多个的光敏单元的光敏单元阵列。基于透镜101的成像以及上述低通滤光器的作用的结果为向摄像面103a入射光(可见光)。入射到摄像面103a的光的量(入射光量)以及每个波段的入射光量的分布，因入射位置而不同。各个的光敏单元，典型地是光电二极管，并利用光电变换输出与入射光量对应的电信号(光电变换信号)。
固体摄像元件103典型地是CCD或CMOS单元，能够利用公知的半导体制造技术制造。并且，与形成了光敏单元阵列的面相面对地设置包含多个的分光要素的分光要素阵列。
本实施方式的摄像装置，能够利用基于分光要素阵列的分光而生成彩色画像信号。在1个的光敏单元所输出的信号，重叠与不同的多个的波段的光相对应的信号成分。通过利用1个的光敏单元所输出的信号和其他的光敏单元所输出的信号的运算，能够取出各色的色信号。
本实施方式中的分光要素是例如图12所示的微型棱镜。如果在这样的微型棱镜入射光，则折射角随着波长而不同，因此其行路(行路)也随着波长而不同。为此，通过调整微型棱镜的长度L，能够对各色的光线入射到光敏单元的受光面上的位置进行控制。
图12中，示出了向微型棱镜的斜向下方向入射蓝(B)的光，向正下方向入射其补色(黄(Ye)：红(R)+绿(G))的光的例子。通过对微型棱镜的长度L、微型棱镜相对于光敏单元的相对位置进行调整，能够变化入射到与该微型棱镜相面对的光敏单元的波段的光线。另外，将本说明书中将对波段的不同的光成分进行空间的分离，称作“分光”。
利用这种棱镜(プリズム)型的分光要素，能够使第1波段的光向相对于入射光而呈第1角度的方向透过，并使第2波段的光(第1波段的光的补色)向相对于该入射光而呈第2角度的方向透过。另外，通过调节长度L和光敏单元的相对位置，能够在三个的方向透过分别不同的波段的光。分光后的各波段的光，均包含在包含入射光的平面中。通过以入射光的光轴为中心而使分光要素旋转而配置，能够变化包含分光的上述平面的朝向。
具有以上的那样的分光要素的分光要素阵列，通过公知的半导体制造技术，能够执行薄膜的堆积以及图案化，而制造。另外，将分光要素排列为2维状的方法(图案)是多样的。通过适当地设计分光要素的排列图案，能够相对于构成光敏单元阵列的各个的光敏单元，入射将入射光分离/统合为所望的波段而入射。其结果，能够从各光敏单元所输出的光电变换信号的组，计算出与必要的色成分对应的信号。
另一方面，能够作为上述微型棱镜的替代使用利用了光的衍射的类型的分光要素。该类型的分光要素，具有：由折射率相对高的材料形成的高折射率透明构件(芯部)和，与由折射率相对低的材料形成的与芯部的各自的侧面相接的低折射率透明构件(包覆部)。利用芯部和包覆部的折射率差，入射光发生衍射。为此，能够使第1波段的光向相对于入射光成第1角度的方向入射，并能够使第2波段的光(第1波段的光的补色)向相对于该入射光成第2角度的方向入射。另外，能够在三个的方向透过分别不同波段的光。因为芯部的存在，分光成为可能，因此本说明书中，各个的高折射率透明构件也称作‘分光要素’。在这样的由折射率的不同的材料形成的、产生衍射的分光要素中，与使用微型棱镜的情况下同样，能够利用使用来自光敏单元的光电变换信号的简单的运算，高效地取出色信号。
以下参照图6A、6B而对本实施方式的固体摄像元件103进一步详细地进行说明。
图6A是表示本实施方式中的固体摄像元件103的摄像面103a中的光敏单元2a、2b和微型棱镜1a的配置的俯视图。在图示的构成中，作为分光要素使用微型棱镜1a。图6A表示用于从2像素得到1个的色成分的基本构成。图6B是图6A所示的A-A′线中的剖面图。
本实施方式中的固体摄像元件103，具有多个的单位要素，该多个的单位要素分别包含光敏单元2a、光敏单元2b、与光敏单元2a相面对而配置的微型棱镜1a。在各单位要素，光(可见光)从图6B中的上方向入射。这里，为了说明，将入射到各单位要素的可见光的波段分为第1波段、第2波段、第3波段，并将与各波段相对应的色成分分别称作I、J、K。I、J、K的各色成分，典型地也可以是与R(红)、G(绿)、B(蓝)的其中之一的色成分相对应，而与R、G、B不同的色成分。在以下的说明中，将I、J、K各色成分的光分别称作I光、J光、K光。在假定不存在分光要素阵列的情况下，入射到光敏单元2a、2b的光的量W，能够表现为W＝Ci+Cj+Ck。这里，Ci、Cj、Ck分别表示与I、J、K的各色成分相对应的光的量。在以下的说明中，在假定不存在分光要素阵列的情况下，将入射到光敏单元X的光，称作光敏单元X的‘单元入射光’。
微型棱镜1a将入射光分离为与I、J、K3色相对应的三个的波段的光。并且，微型棱镜1a使光敏单元2a的单元入射光中I成分的光的一部分(与量ΔCi相当)入射到邻接像素(光敏单元2b)，使其以外的光入射到相面对的光敏单元2a。光敏单元2a、2b，对分别接受的光进行光电变换，并输出与各自的受光量相对应的光电变换信号。
根据以上的构成，能够求出入射光所包含的I成分的光的量Ci。以下对根据光敏单元2a、2b的光电变换信号计算Ci的过程进行说明。
基于微型棱镜1a的分光的结果，光敏单元2a从光敏单元2a的单元入射光接受除去了ΔCi的量的I成分的光的光。因此，光敏单元2a所接受的光的量表示为W-ΔCi。另一方面，光敏单元2b，除了光敏单元2b的单元入射光，还接受从微型棱镜1a入射的ΔCi的量的I成分的光。因此，光敏单元2b所接受的光的量由W+ΔCj所表达。这里，若将与量W、Ci、ΔCi相对应的光电变换信号分别设为Ws、Cis、ΔCis，从光敏单元2a、2b分别输出的光电变换信号S2a、S2b，分别由以下的式7、8所表达。
(式7)S2a＝Ws-ΔCis
(式8)S2b＝Ws+ΔCis
若从式8减去式7，则得到以下的式9。
(式9)S2b-S2a＝2ΔCis
如式9所示的那样，从光敏单元2a、2b的差信号，得到与光敏单元2a、2b所接受的I光的量的差2ΔCi相对应的信号。
此外，本实施方式的摄像装置能够预先保有表示向基于微型棱镜1a的各像素的I光的分光分布的数据。例如，能够将表示光敏单元2a、2b分别接受的I光的量相对于入射光中所包含的I光的量(Ci)的比例的数据存储到存储器201。根据这样的数据，能够得到光敏单元2a、2b的差信号所表示的光的量相对于入射光中所包含的I光的量的比例(2ΔCi/Ci)。也即，由于已知入射光中所包含的I光的量Ci与入射到邻接的像素(光敏单元2b)的I光的量ΔCi之间的关系，因此能够从分光量ΔCi计算出Ci。另外，表示ΔCi相对于Ci的比例的信息，需要必须存储在存储器201。预先信号处理电路也可以构成为，信号处理部能够基于上述比例，从ΔCi计算出Ci。
这里，若将Ci和ΔCi的比设为Ki(＝Ci/ΔCi)，则通过使从式9得到的2ΔCis为Ki倍，而能够得到Cis的2倍的信号。另外，通过S2a、S2的加算而得到2Ws。信号处理部进行以上的处理，能够从2像素的信号计算出入射光中所包含的1个的色成分的光的量Ci和入射光量W。
如以上的那样，根据本实施方式的摄像装置，将2像素作为最小单位，以将入射光中所包含的1个色成分的光的一部分入射在一方的像素中的方式，与1个的像素相面对而配置分光要素(微型棱镜)。预先对各像素所接受的该色成分的光的量相对于入射光量中所包含的1个的色成分的光的量的比例进行研究，能够计算出该色成分。
本实施方式的摄像装置中，分光要素也可以按照在1个的光敏单元的单元入射光中，将1个的色成分的光的一部分入射到其他的光敏单元的方式进行配置。为此，1个的分光要素也可以不完全覆盖1个的光敏单元。因此，相对于分光要素的长度(長手)方向垂直方向(与摄像面大致平行的方向)的剖面积也可以比光敏单元的受光面积小。另外，分光要素具有如下的实用性特点：即不需要将1个的色成分的光的全部入射到相面对的像素的邻接像素，因此能够缓和分光要素所要求的分光的程度，分光要素的制作比较容易。
以上，说明了将2像素作为基本而得到入射光中所包含的1个的色成分的光的量的构成。本实施方式中的摄像元件中，通过2组使用图6A所示的构成，能够得到入射光中所包含的三个的色成分的光的量。图7表示这样的摄像元件中的单位要素的一例。在图示的构成中，各单位要素除了图6A所示的元件，还具有二个的光敏单元2c、2d和1个的微型棱镜1h。微型棱镜1h，将光敏单元2d的单元入射光中所包含的与色成分J相对应的波段的光的一部分(与量ΔCj相当)入射到光敏单元2c。通过该构成，能够从光敏单元2c、2d的差信号得到与量2ΔCj相对应的信号。因此，通过预先求算Cj和ΔCj的关系，能够求得Cj。若得到Ci和Cj，则能够从W＝Ci+Cj+Ck的关系也得到与其余的色成分K相对应的波段的光的量Ck。作为结果，能够得到表示入射光中所包含的三个的色成分Ci、Cj、Ck的光的量的信息，并能够进行彩色画像的再现。
本实施方式中的微型棱镜构成为使入射光中所包含的第1色成分的光入射到二个的光敏单元。但是，微型棱镜也可以构成为使入射光中所包含的第1色成分的光入射到三个以上的光敏单元。图8是表示具有如此构成的微型棱镜的摄像元件的例。图示的摄像元件，具有：以直线状交互配置光敏单元2a和光敏单元2b的多个的光敏单元；与光敏单元2a相面对而配置的微型棱镜1i。微型棱镜1i，构成为，将光敏单元2a的单元入射光中所包含的1个的色成分的光的一部分每一半(与量ΔCi/2相当)地入射到相面对的光敏单元2a的两邻的二个的光敏单元2b。通过这种构成，光敏单元2a所接受的光的量，能够表示为W-ΔCi。另外，光敏单元2b所接受的光的量，能够表示为W+ΔCi。因此，在该构成中，从光敏单元2a、2b输出的光电变换信号，能够分别由式7、8所表示。因此，基于同样的原理，能够求出Ci。另外，微型棱镜1i，以例如图13所示的那样，使用二个微型棱镜1，并变化这些的朝向而进行接合(接合)的透镜。根据这样的微型棱镜，能够向二个不同的方向每等量地入射1个色成分的光。这里，图13表示以将B光向二个的不同的方向入射的方式而构成的微型棱镜1j，但是毕竟是一例。入射到微型棱镜1i的二个的光敏单元2b的色成分，是哪个色成分均可以。
本实施方式的摄像装置作为分光要素使用微型棱镜，但是分光要素不限于微型棱镜。分光要素只要是根据波段将所入射的光分光的器件均可以。例如，也可以使用利用上述的光衍射的分光要素。另外，本实施方式的摄像装置中，也可以相对于1个的像素而配置多个的分光要素。该情况下，如果按照2像素的和信号与入射光量成比例，差信号与入射光中所包含的1个色成分的光的量成比例的方式配置这些分光要素，能够得到同样的效果。
(实施方式2)
接下来，对本发明的第2实施方式，参照图9A、9B而进行说明。本实施方式的摄像装置，与实施方式1的摄像装置比较，仅仅摄像元件不同，其他的构成元件相同。为此，以下仅对与实施方式1的摄像装置不同的点进行说明。在以下的说明中，与实施方式1的摄像装置和重复的构成元件附加同一的参照符号。
图9A表示本实施方式中的摄像元件的摄像面中的光敏单元和分光要素的配置。在图示的构成中，作为分光要素，使用二个的微型棱镜1b、1c。图9B是图9A所示的B-B′线中的剖面图。
本实施方式中的摄像元件，具有多个的单位要素，该多个的单位要素包含：光敏单元2a、光敏单元2b、与光敏单元2a相面对而配置的微型棱镜1b、与光敏单元2b相面对而配置的微型棱镜1c。在各单位要素，从图9B中的上方向入射光。与实施方式1中的摄像元件同样，光敏单元2a、2b的单元入射光的量W能够表示为W＝Ci+Cj+Ck。
这里，把将各光敏单元的单元入射光中所包含的I光和J光合成(合わせた)的光作为Z光，Z光的量Cz能够表示为Cz＝Ci+Cj。另外，通过W＝Ci+Cj+Ck，在色成分I、J、K为原色光的情况下，K光和Z光处于互相原色和补色的关系。本实施方式中的微型棱镜1b配置为，在光敏单元2a的单元入射光中，将Z光的一部(与量ΔCz相当)入射到邻接像素(光敏单元2b)，将其以外的光入射到相面对的光敏单元2a。这里，将ΔCz中所包含的I光、J光的量分别设为ΔCi，ΔCj_bb，则能够表达为ΔCz＝ΔCi+ΔCj_bb。也即，微型棱镜1b，将光敏单元2a的单元入射光中，量ΔCi的I光和量ΔCj_bb的J光入射到光敏单元2b，将量(Ci-ΔCi)的I光、量(Cj-ΔCj_bb)的J光和量Ck的K光入射到光敏单元2a。另外，微型棱镜1c配置为，将光敏单元2b的单元入射光中J光的一部分(与量ΔCj_ca相当)入射到邻接像素(光敏单元2a)，将此以外的光也即量Ci的I光、量(Cj-ΔCj_ca)的J光、和量Ck的K光入射到相面对的光敏单元2b。
本实施方式的摄像装置在以下2点具有特征。第1点，是预先将表示基于微型棱镜1b、1c的向各像素的I光的分光分布的信息进行保有。第2点是以如下方式配置各微型棱镜：即将微型棱镜1b入射到光敏单元2b的J光的量ΔCj_bb、由微型棱镜1c入射到光敏单元2a的J光的量ΔCj_ca相等。也即，ΔCj_bb＝ΔCj_ca成立。图9A、9B中，将ΔCj_bb以及ΔCj_ca表示为ΔCj。
根据以上的构成，能够求出入射光中所包含的I成分的光的量Ci。以下，对从光敏单元2a、2b的光电变换信号算出1个的色成分Ci的过程进行说明。
首先，对摄像元件的光敏单元2a、2b入射量W(＝Ci+Cj+Ck)的光。基于微型棱镜1b的分光的结果为，光敏单元2a，对从光敏单元2a的单元入射光中除了量ΔCz的Z光外的光进行受光。另外，基于微型棱镜1c分光的结果为，光敏单元2a对量ΔCj_ca的J光进行受光。另一方面，光敏单元2a的邻接像素(光敏单元2b)，基于微型棱镜1c的分光的结果为，对从光敏单元2b的单元入射光除去了一部分的量ΔCj_ca的J光的光进行受光。另外，基于微型棱镜1b的分光的结果为，光敏单元2b，对量ΔCi的I光和量ΔCj_bb的J光进行受光。这里，使与量W、ΔCi、ΔCj_bb、ΔCj_ca相对应的光电变换信号分别设为Ws、ΔCis、ΔCjs_bb、ΔCjs_ca。如此，光敏单元2a、2b分别输出的光电变换信号S2a、S2b，分别能够由以下的式10、11所表示。
(式10)S2a＝Ws-ΔCis-ΔCjs_bb+ΔCjs_ca
(式11)S2b＝Ws-ΔCjs_ca+ΔCisΔCjs_bb
在本实施方式中，由于ΔCjs_bb＝ΔCjs_ca成立，因此式10以及式11分别能够改写(書き換え)为以下的式12以及13。
(式12)S2a＝Ws-ΔCis
(式13)S2b＝Ws+ΔCis
式12以及式13，分别与实施方式1中的式7以及式8相同。通过从式13减去式12，能够得到以下的式14。
(式14)S2b-S2a＝2ΔCis
如式14所示的那样，能够从光敏单元2a、2b的差信号，得到与光敏单元2a，2b所接受的I光的量的差2ΔCi相对应的信号。
此外，本实施方式的摄像装置中，预先对表示基于微型棱镜1a、1b的向各像素的I光的分光分布信息进行保有。例如，能够将表示光敏单元2a、2b分别所接受的I光的量相对于入射光中所包含的I光的量(Ci)的比例的信息存储在存储器201。并基于这种信息，能够得到光敏单元2a、2b的差信号所表示的光的量相对于入射光中所包含的I光的量的比例(2ΔCi/Ci)。并基于表示预先准备的上述比例的信息，能够求出与入射光Ci邻接的像素ΔCi的比Ki(＝Ci/ΔCi)。通过将由式14所得到的2ΔCis设为Ki倍，能够得到Cis的2倍的信号。
另外，若使用不同的二个的光敏单元和微型棱镜，则同样也能够得到光Cj的光电变换信号。若得到Ci和Cj，能够从W＝Ci+Cj+Ck的关系得到其余的光成分Ck。其结果，能够得到表示入射光中所包含的三个的色成分Ci、Cj、Ck的光的量的信息，彩色画像的再现成为可能。
如以上那样根据本实施方式的摄像装置，将2像素作为最小单位，而配置与这些的像素相面对而配置微型棱镜1b、1c。微型棱镜1b配置为，将入射光中所包含的I成分的光的一部分和J成分的光的一部分入射在相面对的像素的邻接像素(光敏单元2b)。微型棱镜1c配置为，在相面对的像素的邻接像素(光敏单元2a)中入射与入射光中所包含的J成分的光的一部分。以微型棱镜1b使光敏单元2b中入射的J成分的光的量和，微型棱镜1c使入射在光敏单元2a的J成分的光的量相等的方式设计各微型棱镜。并且，预先对入射在每个像素的I成分的光的分光分布进行调查，从而能够计算出入射光中所包含的I成分的光的量。微型棱镜1b也可以构成为，不需要将入射光中所包含的1个的色成分的光的全部入射到邻接像素(光敏单元2b)，而将一部分的光入射。因此，具有能够缓和分光要素所需要的分光的程度，分光要素的制作比较的容易的实用的特长。
根据图9A、9B所示的摄像元件，二个的光敏单元的每个所接受的J成分的光的量相互抵消，因此能够求出入射光中所包含的I成分的光的量。这通过使用具有图9A、9B所示的构成以外的构成的摄像元件也能够实现。例如，使用图10所示的摄像元件，同样也能够得到1个的色成分。
图示所示的摄像元件，具备：直线状地交互配置光敏单元2a和光敏单元2b的多个的光敏单元；与光敏单元2a相面对配置的微型棱镜1d；与光敏单元2b相面对配置的微型棱镜1e。微型棱镜1d构成为与微型棱镜1b比较而将光分光/入射到空间上较宽的范围。微型棱镜1d，构成为将光敏单元2a的单元入射光的中与I光的一部分(与量ΔCi相当)和J光的一部(与量ΔCj相当)，分别入射到与相面对的光敏单元邻接的二个的光敏单元2b。微型棱镜1e，将光敏单元2b的单元入射光中所包含的J光的一部分每一半(与量ΔCj/2相当)地入射到与相面对的光敏单元2b邻接的二个的光敏单元2a。
通过这种构成，光敏单元2a所接受的光的量，能够表示为W-ΔCi。另外，光敏单元2b所接受的光的量，能够表示为W+ΔCi。因此，在该构成中，从光敏单元2a、2b输出的光电变换信号，分别能够由式12、13所表示。因此，基于同样的原理，能够求出Ci。
另外，微型棱镜1d是对图12所示的微型棱镜1的未加工的一端(片端)进行加工，而使两端倾斜。微型棱镜1e，如图13所示的那样是使用两个微型棱镜1并变更它们的朝向而进行接合的透镜。根据这种的微型棱镜，能够在二个的不同的方向等量地入射1个的色成分的光。这里，图13表示以将B光入射到二个的不同的方向的方式构成的微型棱镜1j，但是这毕竟是一例。由微型棱镜1e入射到二个的光敏单元2b中色成分，是哪种的色成分均可以。
本实施方式的摄像装置中，作为分光要素使用微型棱镜，但是分光要素不限于微型棱镜。分光要素，只要是将所入射的光根据波段而分光的元件，是任何均可以。例如，也可以使用利用上述的光衍射的分光要素。另外，本实施方式的摄像装置中，也可以配置与1个的像素相面对的多个的分光要素。在该情况下，若以2像素的和信号与入射光量呈成比例、差信号与入射光中所包含的1个的色成分的光的量成比例的方式配置这些分光要素，则能够得到同样的效果。
(实施方式3)
接下来对本发明的第3实施方式参照图11进行说明。本实施方式的摄像装置，与实施方式1的摄像装置相比较，仅仅摄像元件不同，其他的构成元件相同。为此，以下，仅针对于实施方式1的摄像装置不同的点进行说明。在以下的说明中，对于与实施方式1的摄像装置重复的构成元件附加同一的参照符号。
图11是表示作为分光要素每两个地使用2种的微型棱镜，用于从3像素得到二个的色成分的基本构成的俯视图。本实施方式中的摄像元件具有多个的单位要素，该多个的单位要素包含光敏单元2a、2b，2c；与光敏单元2a相面对而配置的微型棱镜1f，1l；与光敏单元2c相面对而配置的微型棱镜1g；与光敏单元2c相面对而配置的微型棱镜1k。与实施方式1中的摄像元件同样，各光敏单元的单元入射光的量W，能够表示为W＝Ci+Cj+Ck。
微型棱镜1f、1k，构成为，将I成分的光的一部分(与量ΔCi相当)入射到相面对的像素的邻接像素，将此以外的光入射到相面对的像素。微型棱镜1g、1l将J成分的光的一部(与量ΔCj相当)入射到相面对的像素的邻接像素，将此以外的光入射到相面对的像素。另外，光敏单元2a、2b、2c，利用摄像元件的像素的一部分，对入射光进行光电变换，并输出与入射光量相对应的光电变换信号。本实施方式中，微型棱镜1f、1g接受入射光的面积，与像素的受光面积相比相当小。
本实施方式的摄像装置在以下两点具有特征。第、1点，是预先将表示基于微型棱镜1f、1g、1k、1l的向各像素的I光以及J光的分光分布的信息进行保有。如此，可知入射光中所包含的I光的量Ci和J光的量Cj，与向邻接像素的分光量ΔCi、ΔCj的关系，并能够根据分光量ΔCi、ΔCj计算出Ci、Cj。第2点，根据特定的色成分的光集中的像素和不集中的像素的信号差处理计算出入射光中所包含的该色成分的量。
以下，对从光敏单元2a、2b、2c的光电变换信号算出二个的色成分Ci、Cj的过程进行说明。
首先，量W(＝Ci +Cj+Ck)的光相对于摄像元件的光敏单元2a、2b、2c而入射。基于微型棱镜1f、1g、1k、1l的分光的结果，各光敏单元所接受的光按照以下的那样。首先，光敏单元2a，从光敏单元2a的单元入射光接受除去了量ΔCi的I光和量ΔCj的J光的光。光敏单元2b，对从光敏单元2b的单元入射光除去了量ΔCj的J光的光和从微型棱镜1f入射的量ΔCi的I光进行接受。光敏单元2c，对从光敏单元2c的单元入射光除去了量ΔCi的I光的光和从微型棱镜1g入射的量ΔCj的J光以及从微型棱镜1l入射的量ΔCj的J光进行接受。
如此，在光敏单元2b集中I成分的光，在光敏单元2c集中J成分的光。在光敏单元2a不进行特定的色成分的光的集中。这里，将与光量W、Ci、Cj、ΔCi、ΔCj相对应的光电变换信号分别设为Ws、Cis、Cjs、ΔCis、ΔCjs。如此，光敏单元2a、2b、2c的光电变换信号S2a、S2b、S2c分别由以下的式15～17所表达。
(式15)S2a＝Ws-ΔCis-ΔCjs
(式16)S2b＝Ws+2ΔCis-ΔCjs
(式17)S2c＝Ws-ΔCis+2ΔCjs
通过从式16减去式15，得到以下的式18。
(式18)S2b-S2a＝3ΔCis
另外，通过从式17减去式15，得到以下的式19。
(式19)S2c-S2a＝3ΔCjs
如式18所示的那样，能够从光敏单元2a、2b的差信号，得到与光敏单元2a、2b所接受的I光的量的差3ΔCi相对应的信号3ΔCis。另外，如式19所示的那样，能够从光敏单元2a、2c的差信号，得到与光敏单元2a、2c所接受的J光的量的差3ΔCj相对应的信号3ΔCjs。
本实施方式的摄像装置中，如上述的那样，将表示入射光中所包含的I成分的光的量Ci和由微型棱镜1f、1k入射到邻接像素的I成分的光的量ΔCi的关系的信息预先保有。同样，将表示入射光中所包含的J成分的光的量Cj和由微型棱镜1g、1l入射到邻接像素的J成分的光的量ΔCj的关系的信息预先保有。例如，能够将表示光敏单元2a、2b分别所接受的I光的量相对于入射光中所包含的I光的量(Ci)的比例的信息存储在存储器201。基于这样的信息，能够得到光敏单元2a、2b的差信号所表示的光的量相对于入射光中所包含的I光的量的比例(3ΔCi/Ci)。同样，能够得到表示光敏单元2a、2c分别所接受的J光的量相对于入射光中所包含的J光的量(Cj)的比例的信息也存储于存储器201。基于这种信息，能够得到光敏单元2a、2c的差信号所表示的光的量相对于入射光中所包含的J光的量的比例(3ΔCj/Cj)。并且，如果设Ci/ΔCi＝Ki，则通过使3ΔCis为Ki倍，能够得到Cis的3倍的信号。同样，若设Cj/ΔCj＝Kj，则通过使3ΔCjs为Kj倍，则能够得到Cjs的3倍的信号。另外，通过采用式15、16、17的和，则能够得到3Ws。因此，若能够得到Ci和Cj，则能够从W＝Ci+Cj+Ck的关系得到其余的光成分Ck。其结果，能够得到表示入射光中所包含的三个的色成分Ci、Cj、Ck的光的量的信息，彩色画像的再现成为可能。
如以上那样，根据本实施方式的摄像装置，以3像素作为基本构成，而与各像素相面对配置1个以上的分光要素。作为分光要素，2种类的微型棱镜各配置2个。微型棱镜1f、1k，构成为，在与各个相面对的像素的邻接像素(光敏单元2b)，分别入射在入射光中所包含的I成分的光的一部分。其结果，在光敏单元2b，与其他的光敏单元相比较I成分的光集中。微型棱镜1g、1l构成为，在与各个相面对的像素的邻接像素(光敏单元2c)，分别入射入射光中所包含的J成分的光的一部分。其结果，在光敏单元2c，与其他的光敏单元相比较J成分的光集中。通过预先对基于这些的微型棱镜的I成分以及J成分的光的每个像素的分光分布进行研究，能够算出入射光中所包含的I成分以及J成分的光的量。如此，具有仅利用入射光中所包含的1个色成分的光的一部分的信息，而算出该色成分的光的量的效果。为此，不需要将所求出的色成分的光全部入射到邻接像素。因此，能够缓和分光要素所要求的分光的程度，具有分光要素的制作比较容易实用的特长。
本实施方式的摄像装置中，作为分光要素使用微型棱镜，但是分光要素不限于微型棱镜。分光要素，只要是将所入射的光根据波段进行分光，什么都可以。例如，也可以使用利用上述的光衍射的分光要素。另外，本实施方式的摄像装置中，配置与1个的像素相面对的多个的分光要素。在该情况下，以3像素的和信号与入射光量成比例、2像素的差信号与入射光中所包含的1个的色成分的光的量成比例的方式配置这些的分光要素，则能够得到同样的效果。
另外，不以3像素为基本构成的构成也是可能的。也可以是，以n为2以上的整数，以n像素为基本构成，在n-1个的像素分别集中其中之一的色成分的光，在1个的像素哪种色的光也不集中的构成。该构成中，根据包含哪种色的光也不集中的像素和1个色成分的光集中的像素的差分运算的处理，能够计算出入射光中所包含的该色成分的光的量。
在以上的实施方式1～实施方式3中，针对像素排列没有言及，但是不是特别限定的。以2维正方状排列的构成中，在蜂窝(ハニカム)构造的配置构成中，本技术也是能够适用的。此外，不仅表面照射型的固体摄像元件，对于背面照射型的固体摄像元件的那样的全面受光型的摄像元件也能够没有问题地适用，其有效性不变。
【产业上的利用可能性】
本发明所涉及的摄像装置，能够用于使用固体摄像元件的民生用摄像机，所谓的数码相机、数字电影、广播用的固体摄像机、产业用的固体监视摄像机等。另外，本发明不仅对于摄像装置是固体摄像元件，对于所有的彩色照相机是有效的。
符号说明
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k、1l    微型棱镜
2a、2b、2c、2d    摄像元件的光敏单元
4    分光要素阵列
11    微透镜
12    内透镜
13    反射红(R)以外的二向色反射镜
14    仅反射绿(G)的二向色反射镜
15    仅反射蓝(B)的二向色反射镜
16    以往的微型棱镜
23、24、25    以往技术中的摄像元件的光敏部
31    透光性的树脂
32    G光透过的二向色反射镜
33    R光透过的二向色反射镜
34    G光透过的有机色素滤光器
35    R光透过的有机色素滤光器
36    微透镜
37    金属层
100   摄像部
101   光学透镜
102   光学板
103   摄像元件
103a  摄像面
104   信号发生以及像素信号受信部
200   信号处理部
201   存储器
202   色信号生成部
203   视频接口部

Claims (11)

1.一种摄像装置，其中
具备：
多个像素，其以2维状排列；
分光要素阵列，其对入射到各像素的光中至少1个的色成分的光进行分光，并以所述多个像素中所包含的二个像素的差信号与入射到各像素的光中所包含的所述色成分的光的量成比例的方式对所述色成分的光进行分光；
信号处理部，其基于所述差信号的相对于入射到各像素的光中所包含的所述色成分的光的量的比例以及所述差信号，而生成与所述色成分的光的量相对应的色信号。
2.一种摄像装置，其中，
具备：
固体摄像元件；
光学***，其在所述固体摄像元件的摄像面形成像；
信号处理部，其对从所述固体摄像元件输出的电信号进行处理，
所述固体摄像元件，具有：
包含多个光敏单元的光敏单元阵列；
包含多个分光要素的分光要素阵列，
所述光敏单元阵列以及所述分光要素阵列由多个单位要素构成，
所述多个单位要素的每个，具有：
第1光敏单元；
第2光敏单元；
与所述第1光敏单元相面对而配置的分光要素，
在假定不存在所述分光要素阵列的情况下，将入射到每个所述多个光敏单元的光作为各光敏单元的单元入射光时，
所述分光要素阵列构成为，将相对于所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光的量与第1比例相当的量的所述第1波段的光线入射到所述第1光敏单元，将与第2比例相当的量的所述第1波段的光线入射到所述第2光敏单元，
所述第1光敏单元，输出与所接受的光的量相对应的第1光电变换信号，
所述第2光敏单元，输出与所接受的光的量相对应的第2光电变换信号，
所述信号处理部，基于所述第1比例以及所述第2比例，利用包含所述第1光电变换信号和所述第2光电变换信号的差分运算的处理，输出与所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光的量相对应的色信号。
3.根据权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，
所述信号处理部具有存储器，
在所述存储器，存储表示所述第1比例以及所述第2比例的信息。
4.根据权利要求2或3所述的摄像装置，其特征在于，
所述分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光线的一部分入射到所述第2光敏单元，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光线的其他的至少一部分入射到所述第1光敏单元。
5.根据权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，
所述分光要素，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光线中除去了入射到所述第2光敏单元的光线的所述第1波段的光线，入射到所述第1光敏单元。
6.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，
所述分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的光线中除去了入射到所述第2光敏单元的光线的光线，入射到所述第1光敏单元。
7.根据权利要求2～6中的其中任何一项所述的摄像装置，其特征在于，
将所述分光要素作为第1分光要素时，所述多个单位要素的每个，具有：
第3光敏单元；
第4光敏单元；以及
与所述第3光敏单元相面对而配置的第2分光要素，
所述分光要素阵列，构成为，将相对于所述第3光敏单元的单元入射光中所包含的与第2色成分相当的第2波段的光的量而与第3比例相当的量的所述第2波段的光线入射到所述第3光敏单元，并将与第4比例相当的量的所述第2波段的光线入射到所述第4光敏单元，
所述第3光敏单元输出与所接受的光的量相对应的第3光电变换信号，
所述第4光敏单元，输出与所接受的光的量相对应的第4光电变换信号，
所述信号处理部基于所述第3比例以及所述第4比例，利用包含所述第3光电变换信号和所述第4光电变换信号的差分运算的处理，输出与所述第3光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光的量相对应的色信号。
8.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，
将所述分光要素作为第1分光要素时，
所述多个的单位要素的每个具有与所述第2光敏单元相面对而配置的第2分光要素，
所述第1分光要素，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第2色成分相当的第2波段的光线的一部分入射到所述第2光敏单元，将所述第1光敏单元的单元入射光所包含的所述第2波段的光线的剩余部分和与所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第3色成分相当的第3波段的光线入射到所述第1光敏单元，
所述第2分光要素，将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光线的一部分入射到所述第1光敏单元，将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的光线入射到所述第2光敏单元，
由所述第1分光要素入射到所述第2光敏单元的所述第2波段的光的量，与由所述第2分光要素入射到所述第1光敏单元的所述第2波段的光的量相等。
9.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，
将所述分光要素作为第1分光要素时，
所述多个单位要素的每个，具有与所述第2光敏单元相面对而配置的第2分光要素，
所述第1分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第2色成分相当的第2波段的光线的一部分入射到邻接的第1邻接单位要素中所包含的第3光敏单元，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光线的剩余部分和所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第3色成分相当的第3波段的光线入射到所述第1光敏单元，
所述第2分光要素将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光线的一部分分别按每等量入射到所述第1光敏单元以及邻接的第2邻接单位要素所包含的第4光敏单元，并将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的光线入射到所述第2光敏单元，
由所述第1分光要素入射到所述第3光敏单元的所述第2波段的光的量，与由所述第2分光要素入射到所述第1光敏单元以及所述第4光敏单元的所述第2波段的光的量的合计相等。
10.根据权利要求5所述的摄像装置，其特征在于，
将所述分光要素作为第1分光要素时，
所述多个的单位要素的每个，具有：
第3光敏单元；
与所述第2光敏单元相面对而配置的第2分光要素；
与所述第3光敏单元相面对而配置的第3分光要素；以及
与所述第1光敏单元相面对而配置的第4分光要素，
所述第1分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第3色成分相当的第3波段的光线入射到所述第1光敏单元，
所述第4分光要素将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的与第2色成分相当的第2波段的光线的一部分入射到所述第3光敏单元，将所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的所述第2波段的光线，以及所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第3波段的光线入射到所述第1光敏单元，
所述第2分光要素将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光线的一部分入射到所述第3光敏单元，将所述第2光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的光线，入射到所述第2光敏单元，
所述第3分光要素将所述第3光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光线的一部分入射到所述第2光敏单元，将所述第3光敏单元的单元入射光中所包含的剩余的光线入射到所述第3光敏单元，
由所述第1分光要素入射到所述第2光敏单元的所述第1波段的光的量，与由所述第3分光要素入射到所述第2光敏单元的所述第1波段的光的量相等，
由所述第1分光要素入射到所述第3光敏单元的所述第2波段的光的量，与由所述第2分光要素入射到所述第3光敏单元的所述第2波段的光的量相等，
所述第3光敏单元，输出与所接受的光的量对应的第3光电变换信号，
所述信号处理部，基于所述第3光敏单元所接受的所述第2波段的光的量相对于所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2波段的光的量的比例，利用包含所述第1光电变换信号和所述第3光电变换信号的差分运算的处理，输出与所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第2色成分的光的量相对应的色信号。
11.一种固体摄像元件，具有：包含多个的光敏单元的光敏单元阵列和包含多个分光要素的分光要素阵列，其中，
所述光敏单元阵列和所述分光要素阵列由多个的单位要素构成，
所述多个的单位要素的每个，具有：
第1光敏单元；
第2光敏单元；
与所述第1光敏单元相面对而配置的分光要素，
在假定所述分光要素阵列不存在的情况下将入射到所述多个的光敏单元的每个的光作为各光敏单元的单元入射光时，
所述分光要素阵列，构成为，将相对于所述第1光敏单元的单元入射光中所包含的所述第1波段的光的量与第1比例相当的量的所述第1波段的光线入射到所述第1光敏单元，将与第2比例相当的量的所述第1波段的光线入射到所述第2光敏单元，
所述第1光敏单元输出与所接受的光的量相对应的第1光电变换信号，
所述第2光敏单元输出与所接受的光的量相对应的第2光电变换信号。
CN2010800012386A 2009-01-14 2010-01-05 摄像装置 Active CN101971636B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009005475 2009-01-14
JP2009-005475 2009-01-14
PCT/JP2010/000026 WO2010082455A1 (ja) 2009-01-14 2010-01-05 撮像装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101971636A true CN101971636A (zh) 2011-02-09
CN101971636B CN101971636B (zh) 2013-12-04

Family

ID=42339707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010800012386A Active CN101971636B (zh) 2009-01-14 2010-01-05 摄像装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8289422B2 (zh)
JP (1) JP5296077B2 (zh)
KR (1) KR20110115072A (zh)
CN (1) CN101971636B (zh)
TW (1) TWI500330B (zh)
WO (1) WO2010082455A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103404152A (zh) * 2011-12-26 2013-11-20 松下电器产业株式会社 固体摄像元件、摄像装置、以及信号处理方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5237998B2 (ja) * 2010-07-12 2013-07-17 パナソニック株式会社 固体撮像素子、撮像装置および信号処理方法
JP2012093248A (ja) * 2010-10-27 2012-05-17 Ricoh Co Ltd 分光画像撮像装置
EP2439716B1 (en) 2010-09-16 2013-11-13 Ricoh Company, Ltd. Object identification device, moving object controlling apparatus having object identification device and information presenting apparatus having object identification device
WO2012172735A1 (ja) * 2011-06-16 2012-12-20 パナソニック株式会社 固体撮像素子、撮像装置および信号処理方法
JP5894573B2 (ja) * 2011-10-31 2016-03-30 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 固体撮像素子、撮像装置および信号処理方法
WO2013094178A1 (ja) 2011-12-19 2013-06-27 パナソニック株式会社 撮像装置
JP6039567B2 (ja) * 2012-05-02 2016-12-07 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカＰａｎａｓｏｎｉｃ Ｉｎｔｅｌｌｅｃｔｕａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ 固体撮像装置
JP5885608B2 (ja) * 2012-07-23 2016-03-15 株式会社東芝 固体撮像装置
WO2014034149A1 (ja) * 2012-09-03 2014-03-06 パナソニック株式会社 固体撮像素子および撮像装置
US9332235B2 (en) * 2013-12-10 2016-05-03 Visera Technologies Company Limited Imaging capture apparatus having plurality of image sensors generating respective image signals based on emitted light areas
KR102159166B1 (ko) 2014-05-09 2020-09-23 삼성전자주식회사 색분리 소자 및 상기 색분리 소자를 포함하는 이미지 센서
KR102276434B1 (ko) * 2014-07-03 2021-07-09 삼성전자주식회사 색분리 소자를 포함하는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서를 포함하는 촬상 장치
KR102299714B1 (ko) 2014-08-18 2021-09-08 삼성전자주식회사 컬러 필터 격리층을 구비하는 이미지 센서 및 상기 이미지 센서의 제조 방법
KR102323204B1 (ko) 2014-08-22 2021-11-08 삼성전자주식회사 선명한 색 구현이 가능한 이미지 센서 및 그 제조방법
KR102340346B1 (ko) 2014-08-26 2021-12-16 삼성전자주식회사 칼라 필터 어레이 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서
KR102316447B1 (ko) 2014-08-28 2021-10-22 삼성전자주식회사 광 이용 효율이 향상된 이미지 센서
KR102307458B1 (ko) 2014-10-20 2021-09-30 삼성전자주식회사 색분리 소자 및 그 제조 방법 및 이를 포함하는 이미지 센서
KR102409389B1 (ko) 2015-10-06 2022-06-15 삼성전자주식회사 색분리 소자를 포함하는 이미지 센서
EP3812801B1 (en) 2019-10-23 2024-06-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor including color separating lens array and electronic device including the image sensor
CN112701132A (zh) 2019-10-23 2021-04-23 三星电子株式会社 图像传感器和包括该图像传感器的电子装置
US11682685B2 (en) 2019-10-24 2023-06-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Color separation element and image sensor including the same
US11652121B2 (en) 2019-11-28 2023-05-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Color separation element and image sensor including the same
CN113257846A (zh) 2020-02-11 2021-08-13 三星电子株式会社 图像传感器和包括图像传感器的电子设备
CN114447009A (zh) 2020-10-30 2022-05-06 三星电子株式会社 包括分色透镜阵列的图像传感器和包括该图像传感器的电子装置
CN114447006A (zh) 2020-10-30 2022-05-06 三星电子株式会社 包括分色透镜阵列的图像传感器和包括图像传感器的电子设备

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5990467A (ja) 1982-11-15 1984-05-24 Mitsubishi Electric Corp 固体撮像素子
US6882364B1 (en) 1997-12-02 2005-04-19 Fuji Photo Film Co., Ltd Solid-state imaging apparatus and signal processing method for transforming image signals output from a honeycomb arrangement to high quality video signals
US6300612B1 (en) 1998-02-02 2001-10-09 Uniax Corporation Image sensors made from organic semiconductors
JP2000151933A (ja) 1998-11-06 2000-05-30 Nec Corp 撮像素子及びその製造方法
TW469733B (en) * 2000-01-07 2001-12-21 Dynacolor Inc Method of dynamically modulating image brightness and image catching device using the method
JP4652634B2 (ja) 2001-08-31 2011-03-16 キヤノン株式会社 撮像装置
JP3742775B2 (ja) 2002-02-21 2006-02-08 富士フイルムマイクロデバイス株式会社 固体撮像素子
JP2005167356A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Canon Inc 撮像素子
JP4836625B2 (ja) * 2006-03-24 2011-12-14 パナソニック株式会社 固体撮像素子
JP4740018B2 (ja) * 2006-04-10 2011-08-03 パナソニック株式会社 固体撮像装置、カメラおよび信号処理方法
US8314872B2 (en) * 2008-11-19 2012-11-20 Panasonic Corporation Imaging device
US8208052B2 (en) * 2008-12-19 2012-06-26 Panasonic Corporation Image capture device
WO2010100896A1 (ja) * 2009-03-05 2010-09-10 パナソニック株式会社 撮像装置および両面照射型固体撮像素子
WO2011010455A1 (ja) * 2009-07-24 2011-01-27 パナソニック株式会社 撮像装置および固体撮像素子
JP5237998B2 (ja) * 2010-07-12 2013-07-17 パナソニック株式会社 固体撮像素子、撮像装置および信号処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103404152A (zh) * 2011-12-26 2013-11-20 松下电器产业株式会社 固体摄像元件、摄像装置、以及信号处理方法
CN103404152B (zh) * 2011-12-26 2016-11-23 松下电器（美国）知识产权公司 固体摄像元件、摄像装置、以及信号处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101971636B (zh) 2013-12-04
TWI500330B (zh) 2015-09-11
JP5296077B2 (ja) 2013-09-25
US8289422B2 (en) 2012-10-16
KR20110115072A (ko) 2011-10-20
WO2010082455A1 (ja) 2010-07-22
US20110007179A1 (en) 2011-01-13
JPWO2010082455A1 (ja) 2012-07-05
TW201031225A (en) 2010-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101971636B (zh) 摄像装置
US11056526B2 (en) Imaging device camera system and driving method of the same
CN101919256B (zh) 图像拍摄装置
CN101779288B (zh) 固体摄像装置
US9497370B2 (en) Array camera architecture implementing quantum dot color filters
CN102714738B (zh) 固体摄像元件和摄像装置
US9681057B2 (en) Exposure timing manipulation in a multi-lens camera
US8208052B2 (en) Image capture device
CN202750183U (zh) 视差成像设备和视差成像***
CN204697179U (zh) 具有像素阵列的图像传感器
CN102484723B (zh) 固体摄像元件、摄像装置以及信号处理方法
US20160205311A1 (en) Phase-detect autofocus
US20080080028A1 (en) Imaging method, apparatus and system having extended depth of field
JP2013546249A5 (zh)
US9276029B1 (en) Optical isolation grid over color filter array
CN102918355B (zh) 三维摄像装置、图像处理装置
CN103503143A (zh) 固体摄像装置
CN102007592A (zh) 固体摄像元件以及摄像装置
CN103222267A (zh) 固体摄像元件、摄像装置和信号处理方法
CN103503144B (zh) 固体摄像装置
CN106412533A (zh) 数字成像装置、数字成像设备和数字成像方法
CN102959961A (zh) 固体摄像元件、摄像装置及信号处理方法
JP2007088732A (ja) 固体撮像素子
CN104661002A (zh) 数码摄像机以及固体摄像装置
Radl Suppressing moiré with lateral dispersion

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: MATSUSHITA ELECTRIC (AMERICA) INTELLECTUAL PROPERT

Free format text: FORMER OWNER: MATSUSHITA ELECTRIC INDUSTRIAL CO, LTD.

Effective date: 20140714

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20140714

Address after: California, USA

Patentee after: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY CORPORATION OF AMERICA

Address before: Osaka Japan

Patentee before: Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: SAMSUNG ELECTRONICS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: MATSUSHITA ELECTRIC (AMERICA) INTELLECTUAL PROPERTY COMPANY

Effective date: 20150617

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150617

Address after: Gyeonggi Do, South Korea

Patentee after: SAMSUNG ELECTRONICS Co.,Ltd.

Address before: California, USA

Patentee before: PANASONIC INTELLECTUAL PROPERTY CORPORATION OF AMERICA