JP2002051357A - 撮像素子及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents
撮像素子及びそれを用いた撮像装置Info
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- JP2002051357A JP2002051357A JP2000233649A JP2000233649A JP2002051357A JP 2002051357 A JP2002051357 A JP 2002051357A JP 2000233649 A JP2000233649 A JP 2000233649A JP 2000233649 A JP2000233649 A JP 2000233649A JP 2002051357 A JP2002051357 A JP 2002051357A
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- Signal Processing (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 物体光の振幅、位相を高いSNRで検出す
る。 【解決手段】 半導体光検出素子を2次元的に配列した
撮像部2と、撮像部の光入射側に配置され、撮像部への
入射光の周波数に対して所定の周波数差を有した参照光
を発する発光素子部3と、を有し、入射光と前記発光素
子部からの参照光とを合波させて撮像部で検出してな
る。
る。 【解決手段】 半導体光検出素子を2次元的に配列した
撮像部2と、撮像部の光入射側に配置され、撮像部への
入射光の周波数に対して所定の周波数差を有した参照光
を発する発光素子部3と、を有し、入射光と前記発光素
子部からの参照光とを合波させて撮像部で検出してな
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は撮像素子及びそれを
用いた撮像装置に関し、ビデオカメラ及びスチールビデ
オカメラ、3次元形状入力装置等に好適に用いられるも
のである。
用いた撮像装置に関し、ビデオカメラ及びスチールビデ
オカメラ、3次元形状入力装置等に好適に用いられるも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来よりCCDやCMOS等の撮像素
子、及びそれを用いた撮像装置が種々と提案されてい
る。
子、及びそれを用いた撮像装置が種々と提案されてい
る。
【0003】これらの撮像装置では、被写体で散乱され
た外界からの光を結像レンズ系で撮像素子に導くだけで
あり、光量の不足に対しては、ストロボ等の追加光源を
被写体に対して発光、投射させる以外に無く、それらを
内蔵または外付けした撮像装置としては消費電力の増
大、装置サイズの増大と重量の増大を招いていた。
た外界からの光を結像レンズ系で撮像素子に導くだけで
あり、光量の不足に対しては、ストロボ等の追加光源を
被写体に対して発光、投射させる以外に無く、それらを
内蔵または外付けした撮像装置としては消費電力の増
大、装置サイズの増大と重量の増大を招いていた。
【0004】さらに、従来は単純でもっとも簡単な被写
体の2次元の撮像のみが備えられた機能でありそうして
撮像された単純な画像が得られるだけで、被写体からの
光が持つ被写体の物性の情報を得ることはできなかっ
た。
体の2次元の撮像のみが備えられた機能でありそうして
撮像された単純な画像が得られるだけで、被写体からの
光が持つ被写体の物性の情報を得ることはできなかっ
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】被写体の物性の情報は
別途、レーザー等の特殊光源を被写体に当て、その反射
光を物体光として捉え、いわゆる光計測装置にて測定す
るという全く別の装置で獲得していた。しかもそれらの
光計測装置は点、または線測定が主であり、2次元や3
次元の情報を得るには別途走査手段が必要であった。た
とえば3次元の情報を得るには、被写体を回転テーブル
上で固定軸を中心に回転させるか、測定装置を被写体を
中心に回転させ全面を走査するしかないため、被写体に
大きな制限があった。また、そうして得られた情報を従
来の撮像装置で得られた画像と対応させるには、技術的
に乗り越える壁が多くあるため実用化されたものがほと
んど無かった。
別途、レーザー等の特殊光源を被写体に当て、その反射
光を物体光として捉え、いわゆる光計測装置にて測定す
るという全く別の装置で獲得していた。しかもそれらの
光計測装置は点、または線測定が主であり、2次元や3
次元の情報を得るには別途走査手段が必要であった。た
とえば3次元の情報を得るには、被写体を回転テーブル
上で固定軸を中心に回転させるか、測定装置を被写体を
中心に回転させ全面を走査するしかないため、被写体に
大きな制限があった。また、そうして得られた情報を従
来の撮像装置で得られた画像と対応させるには、技術的
に乗り越える壁が多くあるため実用化されたものがほと
んど無かった。
【0006】本発明は上記問題点に鑑み、物体光の振幅
と位相を高いSNR(signalto noise
ratioの略、信号対雑音電力比)で検出でき、小型
化及び低消費電力化を図りつつ、微弱光下の撮像から、
被写体の物性を捉えることのできる撮像素子及びそれを
用いた撮像装置を提供することを目的とする。
と位相を高いSNR(signalto noise
ratioの略、信号対雑音電力比)で検出でき、小型
化及び低消費電力化を図りつつ、微弱光下の撮像から、
被写体の物性を捉えることのできる撮像素子及びそれを
用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の撮像素子は、半
導体光検出素子を2次元的に配列した撮像部と、該撮像
部の光入射側に配置され、該撮像部への入射光の周波数
に対して所定の周波数差を有する参照光を発する発光素
子部と、を有し、前記入射光と前記発光素子部からの参
照光とを合波させて前記撮像部で検出してなる撮像素子
である。
導体光検出素子を2次元的に配列した撮像部と、該撮像
部の光入射側に配置され、該撮像部への入射光の周波数
に対して所定の周波数差を有する参照光を発する発光素
子部と、を有し、前記入射光と前記発光素子部からの参
照光とを合波させて前記撮像部で検出してなる撮像素子
である。
【0008】上記本発明の撮像素子は、前記所定の周波
数差が零であること、前記所定の周波数差が一定である
こと、または、前記所定の周波数差が一定の法則で変調
されること、前記参照光発光素子が各前記半導体光検出
素子に共通に設けられたこと、前記参照光発光素子が半
導体レーザーであること、前記入射光と前記参照光とを
重ね合わせる光学手段を有すること、前記光学手段が前
記半導体素子の各々に設けられたマイクロレンズアレイ
を有すること、前記光学手段が前記半導体素子の各々に
設けられた光導波路を有すること、前記半導体検出器の
出力から所望の周波数帯域を抽出する電気的フィルター
を有すること、又は前記電気的フィルターの出力を用い
て前記参照光の周波数を制御する手段を有すること、が
望ましい。
数差が零であること、前記所定の周波数差が一定である
こと、または、前記所定の周波数差が一定の法則で変調
されること、前記参照光発光素子が各前記半導体光検出
素子に共通に設けられたこと、前記参照光発光素子が半
導体レーザーであること、前記入射光と前記参照光とを
重ね合わせる光学手段を有すること、前記光学手段が前
記半導体素子の各々に設けられたマイクロレンズアレイ
を有すること、前記光学手段が前記半導体素子の各々に
設けられた光導波路を有すること、前記半導体検出器の
出力から所望の周波数帯域を抽出する電気的フィルター
を有すること、又は前記電気的フィルターの出力を用い
て前記参照光の周波数を制御する手段を有すること、が
望ましい。
【0009】さらに本発明による撮像装置は前記撮像素
子を用いたこと、前記撮像素子を複数個組合せて構成す
るを特徴としている。
子を用いたこと、前記撮像素子を複数個組合せて構成す
るを特徴としている。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例である集
積化された撮像素子の一例を示す斜視図である。
詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施例である集
積化された撮像素子の一例を示す斜視図である。
【0011】図1において、1は集積化された撮像素子
であり、この撮像素子1は、CMOSベースの2次元光
検出センサーと後述の増幅器等の回路が集積化されたC
MOS部2、半導体レーザー(以下LDと略す)と合波
器5からなる局発部3、2次元マイクロレンズアレイ4
から構成される。
であり、この撮像素子1は、CMOSベースの2次元光
検出センサーと後述の増幅器等の回路が集積化されたC
MOS部2、半導体レーザー(以下LDと略す)と合波
器5からなる局発部3、2次元マイクロレンズアレイ4
から構成される。
【0012】回路が集積化されたCMOS部2はSiウ
エハー上に通常のCMOSプロセスで作成可能である。
局発部3はGaAlAsもしくはInAlP等の化合物
半導体ベースに導波路構造の合波器とLDを集積化する
ことで作成可能である。またマイクロレンズアレイ4は
光学ガラスベースで作成可能である。
エハー上に通常のCMOSプロセスで作成可能である。
局発部3はGaAlAsもしくはInAlP等の化合物
半導体ベースに導波路構造の合波器とLDを集積化する
ことで作成可能である。またマイクロレンズアレイ4は
光学ガラスベースで作成可能である。
【0013】図1のA方向から通常の結像光学系を介し
た光が撮像素子1に入射する。マイクロレンズアレイ4
は、各々のレンズが、CMOS部2の各々の光センサー
に一対一で対応して配置されている。マイクロレンズア
レイ4に入射した光は、局発部3に導かれる。局発部3
は、レンズアレイ4、CMOS部2の各々の一対の組合
わせに対し、共通の一つの合波器を有し、また局発光の
発信源である共通の一つのLDを有する。図5にその1
次元方向の構造を示す。図5において、マイクロレンズ
アレイ4からの物体光は導波路からなる合波器5を導波
してマイクロレンズアレイ4の各々に一対一に対応する
CMOS部6に各々入射する。局発部であるLD9から
の参照光は2次元に分波導波され合波器5を介して、各
々のCMOS部6に入射する。このようにして、マイク
ロレンズアレイ4から導かれた光を物体光として、それ
ぞれの定められた光センサーの位置で、参照光であるL
Dからの局発光と合波する。合波された光は干渉し、干
渉光の強度が各々の光センサーに入力され、光電変換さ
れる。キャリアに変換された干渉光はCMOS部で増幅
された後、電気的に周波数フィルタリングされ、物体光
と参照光の周波数の差に対応した周波数帯域の信号のみ
が抽出される。
た光が撮像素子1に入射する。マイクロレンズアレイ4
は、各々のレンズが、CMOS部2の各々の光センサー
に一対一で対応して配置されている。マイクロレンズア
レイ4に入射した光は、局発部3に導かれる。局発部3
は、レンズアレイ4、CMOS部2の各々の一対の組合
わせに対し、共通の一つの合波器を有し、また局発光の
発信源である共通の一つのLDを有する。図5にその1
次元方向の構造を示す。図5において、マイクロレンズ
アレイ4からの物体光は導波路からなる合波器5を導波
してマイクロレンズアレイ4の各々に一対一に対応する
CMOS部6に各々入射する。局発部であるLD9から
の参照光は2次元に分波導波され合波器5を介して、各
々のCMOS部6に入射する。このようにして、マイク
ロレンズアレイ4から導かれた光を物体光として、それ
ぞれの定められた光センサーの位置で、参照光であるL
Dからの局発光と合波する。合波された光は干渉し、干
渉光の強度が各々の光センサーに入力され、光電変換さ
れる。キャリアに変換された干渉光はCMOS部で増幅
された後、電気的に周波数フィルタリングされ、物体光
と参照光の周波数の差に対応した周波数帯域の信号のみ
が抽出される。
【0014】この周波数差はビート周波数と呼ばれ、い
わゆるヘテロダイン検波の基本周波数となる。(参考文
献;AMNON YARIV著 多田邦雄、神谷武志共
訳「光エレクトロニクスの基礎」丸善株式会社。AMN
ON YARIV “INTRODUCTION TO
OPTICAL ELECTRONICS” Hol
t,Rinehart and Winston,In
c.)ビート周波数信号の振幅、位相を解析することに
より、物体光の振幅、位相が求められる。ヘテロダイン
検波のメリットの一つは、ビート周波数の帯域に帯域を
狭くすることにより、SNRを向上させることができ
る。またビート周波数をノイズの少ない帯域に設定する
ことによるSNR向上も実現できる。さらには、局発光
の強度を増加させることにより、いわゆるショット・ノ
イズ・リミットまでSNRを向上させることができ、熱
雑音が支配的な微弱光検出には絶大な効果を発揮する。
わゆるヘテロダイン検波の基本周波数となる。(参考文
献;AMNON YARIV著 多田邦雄、神谷武志共
訳「光エレクトロニクスの基礎」丸善株式会社。AMN
ON YARIV “INTRODUCTION TO
OPTICAL ELECTRONICS” Hol
t,Rinehart and Winston,In
c.)ビート周波数信号の振幅、位相を解析することに
より、物体光の振幅、位相が求められる。ヘテロダイン
検波のメリットの一つは、ビート周波数の帯域に帯域を
狭くすることにより、SNRを向上させることができ
る。またビート周波数をノイズの少ない帯域に設定する
ことによるSNR向上も実現できる。さらには、局発光
の強度を増加させることにより、いわゆるショット・ノ
イズ・リミットまでSNRを向上させることができ、熱
雑音が支配的な微弱光検出には絶大な効果を発揮する。
【0015】ビート周波数を安定化させるため、抽出し
たビート周波数のずれ量をLDのドライバを介してLD
にフィードバックし、LDの周波数を追随させる構成と
なっている。従って通常は物体光の光源から参照光を分
離し、光センサーの手前で物体光と合波干渉させる従来
のヘテロダイン、ホモダイン検出法に対し、独立に参照
光を用意し、必要に応じて参照光の周波数、振幅、位相
を制御できるため、周波数差、参照光強度等のパラメー
タを最適化することが可能になっている。
たビート周波数のずれ量をLDのドライバを介してLD
にフィードバックし、LDの周波数を追随させる構成と
なっている。従って通常は物体光の光源から参照光を分
離し、光センサーの手前で物体光と合波干渉させる従来
のヘテロダイン、ホモダイン検出法に対し、独立に参照
光を用意し、必要に応じて参照光の周波数、振幅、位相
を制御できるため、周波数差、参照光強度等のパラメー
タを最適化することが可能になっている。
【0016】このようにして検出される信号は、SNR
が高く、被写体からの光の強度(振幅)と位相の情報を
持っているため、通常の強度の画像だけでなく、位相の
画像を得ることが可能となる。本実施例では、撮像素子
のサイズを小さくでき、また個々の部材を独立して配置
する場合と比べて、組立調整等の工程をなくすことがで
き、コストダウンが見込まれる。
が高く、被写体からの光の強度(振幅)と位相の情報を
持っているため、通常の強度の画像だけでなく、位相の
画像を得ることが可能となる。本実施例では、撮像素子
のサイズを小さくでき、また個々の部材を独立して配置
する場合と比べて、組立調整等の工程をなくすことがで
き、コストダウンが見込まれる。
【0017】この実施例ではヘテロダイン検波を用いた
例を示したが、熱雑音が支配的な系の場合は、物体光の
周波数と参照光の周波数が等しい、いわゆるホモダイン
検波でもショット・ノイズ・リミットが達成できれば十
分なSNRの向上が見込めることは言うまでもない。本
実施例でビート周波数をゼロにしLPFの帯域をシフト
するだけでホモダイン検波が達成できる。その場合にお
いても、本発明の主旨である局発光を検出側に有するこ
とによる多くの効果を達成できる。ホモダイン検波はビ
ート周波数がゼロの場合のヘテロダイン検波と考えれ
ば、本発明はホモダイン検波を含むことは明白である。
例を示したが、熱雑音が支配的な系の場合は、物体光の
周波数と参照光の周波数が等しい、いわゆるホモダイン
検波でもショット・ノイズ・リミットが達成できれば十
分なSNRの向上が見込めることは言うまでもない。本
実施例でビート周波数をゼロにしLPFの帯域をシフト
するだけでホモダイン検波が達成できる。その場合にお
いても、本発明の主旨である局発光を検出側に有するこ
とによる多くの効果を達成できる。ホモダイン検波はビ
ート周波数がゼロの場合のヘテロダイン検波と考えれ
ば、本発明はホモダイン検波を含むことは明白である。
【0018】さらに上記実施例では、ビート周波数を一
定の値に安定化する場合について説明したが、SNRの
ノイズ帯域によっては、ビート周波数自身を変調、制御
し、よりSNRの高い撮像を実現することができる。そ
れにはビート周波数を検出し所望の周波数に制御すれば
よいので、上記実施例のビート周波数安定化の構成で基
準信号をシフトする機能を追加すれば達成できる。例え
ば温度や周囲の電磁波環境により当初の帯域のSNRが
下がって画質の劣化が判明すれば、帯域をシフトするこ
とが可能である。またそれらの外部の擾乱、ゆらぎの周
波数に対してビート周波数の変調周波数を最適に設定す
ることにより、外部の影響と周波数分離することが可能
になり、SNRの高い撮像が実現できる。
定の値に安定化する場合について説明したが、SNRの
ノイズ帯域によっては、ビート周波数自身を変調、制御
し、よりSNRの高い撮像を実現することができる。そ
れにはビート周波数を検出し所望の周波数に制御すれば
よいので、上記実施例のビート周波数安定化の構成で基
準信号をシフトする機能を追加すれば達成できる。例え
ば温度や周囲の電磁波環境により当初の帯域のSNRが
下がって画質の劣化が判明すれば、帯域をシフトするこ
とが可能である。またそれらの外部の擾乱、ゆらぎの周
波数に対してビート周波数の変調周波数を最適に設定す
ることにより、外部の影響と周波数分離することが可能
になり、SNRの高い撮像が実現できる。
【0019】次に、本発明の第2の実施例を図2に示
す。
す。
【0020】図2は本発明で集積度を上げずに構成した
実施例を示すブロック構成図である。図2において、図
1と同一構成部材については同一番号を付する。
実施例を示すブロック構成図である。図2において、図
1と同一構成部材については同一番号を付する。
【0021】同図において、4はマイクロレンズアレ
イ、5は合波器、6は2次元アレイの光センサーを有す
るCMOS部、7は出力、8はLDドライバー、9は局
発LDである。
イ、5は合波器、6は2次元アレイの光センサーを有す
るCMOS部、7は出力、8はLDドライバー、9は局
発LDである。
【0022】本実施例では、個別の素子を組み合わせて
も本発明が実施可能であることを示している。つまり、
物体光がA方向から入射するが、通常のマイクロレンズ
アレイ4の後ろに、光学ガラスもしくは光学プラスティ
ックで構成した導波路型の合波器5を密着配置し、局発
光用のLD9からの参照光を合波器5で物体光と合波、
干渉させ、増幅器、BPF(バンドパスフィルタ)等が
集積化されたCMOS部6の光センサ領域に干渉光を入
射させる構成となっている。また単体LD9のドライバ
ー8も個別単体でよく、上記の構成に対し外付けであ
る。
も本発明が実施可能であることを示している。つまり、
物体光がA方向から入射するが、通常のマイクロレンズ
アレイ4の後ろに、光学ガラスもしくは光学プラスティ
ックで構成した導波路型の合波器5を密着配置し、局発
光用のLD9からの参照光を合波器5で物体光と合波、
干渉させ、増幅器、BPF(バンドパスフィルタ)等が
集積化されたCMOS部6の光センサ領域に干渉光を入
射させる構成となっている。また単体LD9のドライバ
ー8も個別単体でよく、上記の構成に対し外付けであ
る。
【0023】このような単体を組み合わせた構成におい
ても、第1の実施例にあげた本発明の機能は達成され
る。これは第1の実施例のような集積化技術が必ずしも
実現できない場合でも、現実的に実施可能であることを
示している。
ても、第1の実施例にあげた本発明の機能は達成され
る。これは第1の実施例のような集積化技術が必ずしも
実現できない場合でも、現実的に実施可能であることを
示している。
【0024】本発明の第3の実施例を図3に示す。
【0025】図3は本発明で、集積度を図1の構成より
さらに上げた場合の実施例を示すブロック構成図であ
る。図3において、図1と同一構成部材については同一
番号を付する。
さらに上げた場合の実施例を示すブロック構成図であ
る。図3において、図1と同一構成部材については同一
番号を付する。
【0026】同図において、1′は一つのピクセルを表
し、10はマイクロレンズアレイの1ピクセル1′に対
応したマイクロレンズ、11は導波路型の光合波器、1
2は光センサー部、13は増幅器、14は出力端子、1
5はバンドパスフィルタ(BPF)、16はLDドライ
バー、17は局発LDであり、1つのピクセル1′は集
積化されて構成されている。
し、10はマイクロレンズアレイの1ピクセル1′に対
応したマイクロレンズ、11は導波路型の光合波器、1
2は光センサー部、13は増幅器、14は出力端子、1
5はバンドパスフィルタ(BPF)、16はLDドライ
バー、17は局発LDであり、1つのピクセル1′は集
積化されて構成されている。
【0027】このような素子は、Siウエハー上にCM
OSプロセスで、光合波器11、光センサー12、増幅
器13、バンドパスフィルタ15、LDドライバー16
を集積化して作成可能である。Siウエハーの上に多重
量子井戸構造を格子歪の緩和機構として設けそこに化合
物半導体からなるLDをさらに集積化し、このような素
子が作成される。
OSプロセスで、光合波器11、光センサー12、増幅
器13、バンドパスフィルタ15、LDドライバー16
を集積化して作成可能である。Siウエハーの上に多重
量子井戸構造を格子歪の緩和機構として設けそこに化合
物半導体からなるLDをさらに集積化し、このような素
子が作成される。
【0028】図6に示すように、このような素子を2次
元アレイ状に配列した構成を集積化して作成することに
より、サイズがよりコンパクトになり消費電力も減り、
組立調整の工程を減らすことが可能になる。
元アレイ状に配列した構成を集積化して作成することに
より、サイズがよりコンパクトになり消費電力も減り、
組立調整の工程を減らすことが可能になる。
【0029】図4に上記撮像素子を用いた撮像装置の概
略図を示す。同図に示すように、光学系71を通って入
射した物体光は撮像素子72上に結像する。撮像素子7
2上に配置されているピクセルアレイによって光信号は
電気信号へと変換される。その電気信号は信号処理回路
73によって上述したように物体光の振幅、位相等が求
められる。またホワイトバランス補正、ガンマ補正、輝
度信号形成、色信号形成、輪郭補正処理等予め決められ
た方法によって信号変換処理され、出力される。信号処
理された信号は、記録系、通信系74により情報記録装
置により記録、あるいは情報転送される。記録、あるい
は転送された信号は再生系77により再生される。撮像
素子72、信号処理回路73はタイミング制御回路75
により制御され、光学系71、タイミング制御回路7
5、記録系・通信系74、再生系77はシステムコント
ロール回路76により制御される。
略図を示す。同図に示すように、光学系71を通って入
射した物体光は撮像素子72上に結像する。撮像素子7
2上に配置されているピクセルアレイによって光信号は
電気信号へと変換される。その電気信号は信号処理回路
73によって上述したように物体光の振幅、位相等が求
められる。またホワイトバランス補正、ガンマ補正、輝
度信号形成、色信号形成、輪郭補正処理等予め決められ
た方法によって信号変換処理され、出力される。信号処
理された信号は、記録系、通信系74により情報記録装
置により記録、あるいは情報転送される。記録、あるい
は転送された信号は再生系77により再生される。撮像
素子72、信号処理回路73はタイミング制御回路75
により制御され、光学系71、タイミング制御回路7
5、記録系・通信系74、再生系77はシステムコント
ロール回路76により制御される。
【0030】さらに、本発明の撮像素子を所定の配列で
複数個並べることにより複眼構成の撮像装置を構成する
ことができる。例えば2つの撮像装置を所定距離(基線
長)離して配置することにより、いわゆる立体撮像装置
構成となり、2つの撮像素子によって作られる輻輳角と
基線長によ立体画像を得るとができるため、立体物の3
次元的な情報を即座に得ることができる。
複数個並べることにより複眼構成の撮像装置を構成する
ことができる。例えば2つの撮像装置を所定距離(基線
長)離して配置することにより、いわゆる立体撮像装置
構成となり、2つの撮像素子によって作られる輻輳角と
基線長によ立体画像を得るとができるため、立体物の3
次元的な情報を即座に得ることができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、物
体光の振幅、位相を高いSNRで検出できることによっ
て、小型化及び低消費電力化を図りつつ、微弱光下の撮
像から、被写体の物性を捉えることのできる撮像素子及
びそれを用いた撮像装置を提供することができる。
体光の振幅、位相を高いSNRで検出できることによっ
て、小型化及び低消費電力化を図りつつ、微弱光下の撮
像から、被写体の物性を捉えることのできる撮像素子及
びそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【図1】本発明の第1の実施例を説明する為の斜視図で
ある。
ある。
【図2】本発明の第2の実施例を説明する為の構成図で
ある。
ある。
【図3】本発明の第3の実施例を説明する為の構成図で
ある。
ある。
【図4】本発明による撮像装置を示す概略図である。
【図5】本発明の第1の実施例を説明するための構成図
である。
である。
【図6】本発明の第2の実施例を説明するための斜視図
である。
である。
1 撮像素子 2 CMOS部 3 合波部 4 マイクロレンズアレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // G01B 11/00 G01B 11/00 H Fターム(参考) 2F065 AA53 BB05 FF04 FF51 GG06 JJ03 JJ26 LL10 UU07 5C022 AA01 AB37 AB67 AC42 AC54 5C024 AX03 CX03 CX41 CY04 CY42 DX06 EX43 EX54 GY31 HX01 HX07 HX17 5C061 AB04 AB06
Claims (13)
- 【請求項1】 半導体光検出素子を2次元的に配列した
撮像部と、該撮像部の光入射側に配置され、該撮像部へ
の入射光の周波数に対して所定の周波数差を有する参照
光を発する発光素子部と、を有し、 前記入射光と前記発光素子部からの参照光とを合波させ
て前記撮像部で検出してなる撮像素子。 - 【請求項2】 前記所定の周波数差が零であることを特
徴とする請求項1記載の撮像素子。 - 【請求項3】 前記所定の周波数差が一定であることを
特徴とする請求項1記載の撮像素子。 - 【請求項4】 前記所定の周波数差が一定の法則で変調
されることを特徴とする請求項1記載の撮像素子。 - 【請求項5】 前記発光素子部が各半導体光検出素子に
共通に設けられたことを特徴とする請求項1記載の撮像
素子。 - 【請求項6】 前記発光素子部が半導体レーザーからな
ることを特徴とする請求項1記載の撮像素子。 - 【請求項7】 前記入射光と前記参照光とを重ね合わせ
る光学手段を有することを特徴とする請求項1記載の撮
像素子。 - 【請求項8】 前記光学手段が前記半導体光検出素子の
各々に設けられたマイクロレンズアレイを有することを
特徴とする請求項7記載の撮像素子。 - 【請求項9】 前記光学手段が前記半導体光検出素子の
各々に設けられた光導波路を有することを特徴とする請
求項7記載の撮像素子。 - 【請求項10】 前記半導体光検出素子の出力から所望
の周波数帯域を抽出する電気的フィルターを有する請求
項1〜7のいずれか1項に記載の撮像素子。 - 【請求項11】 前記電気的フィルターの出力を用いて
前記参照光の周波数を制御する手段を有する請求項10
に記載の撮像素子。 - 【請求項12】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の
撮像素子と、該撮像素子へ光を結像する光学系と、該撮
像素子からの出力信号を処理する信号処理回路とを有す
ることを特徴とする撮像装置。 - 【請求項13】 請求項1〜9のいずれか1項に記載の
撮像素子を複数個組合せて構成することを特徴とする撮
像装置。
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