JP2013093789A - イメージセンサ及び画像補正方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】感度を持つ波長が互いに異なる2種類以上の光センサを有し異なる種類の光センサの画素が積層された構造を有する撮像素子と、被写体からの光の光路をN種類の波長毎にずらして撮像素子の光センサ上の結像位置を1画素以上ずらす光学系と、ずらす画素数と不良画素の位置情報に基づき、任意の光センサの不良画素の画像データと同じ画像データを入力されている他の光センサの画素が検出した画像データで、前記任意の光センサの不良画素に起因する欠損を補完する処理回路を備えるように構成する。
【選択図】図1
Description
(付記1)
感度を持つ波長が互いに異なるN(Nは2以上の自然数)種類の光センサを有し、異なる種類の光センサの画素が積層された構造を有する撮像素子と、
被写体からの光の光路をN種類の波長毎にずらして前記撮像素子の前記N種類の光センサ上の結像位置をM(Mは1以上の自然数)画素ずらす光学系と、
前記Mの値と、前記撮像素子の不良画素の位置情報を予め格納した記憶部と、
前記記憶部に格納された前記Mの値と前記不良画素の位置情報に基づき、任意の1種類の光センサの不良画素の画像データと同じ画像データを入力されている他の1種類の光センサの画素が検出した画像データで、前記任意の1種類の光センサの不良画素に起因する欠損を補完する処理回路
を備えたことを特徴とする、イメージセンサ。
(付記2)
前記光学系は、前記被写体からの光を前記N種類の波長の色収差に応じて、前記N種類の波長毎に光路をずらす平行平板を含むことを特徴とする、付記1記載のイメージセンサ。
(付記3)
前記光学系は、格子ピッチで決まる前記N種類の波長毎の反射角の違いに応じて、前記N種類の波長毎に光路をずらす反射型回折格子を含むことを特徴とする、付記1記載のイメージセンサ。
(付記4)
前記処理回路は、前記任意の1種類の光センサの画素が検出する第1の波長での信号強度と、前記他の1種類の光センサの画素が検出する第2の波長での信号強度との関係に基づいて、前記他の1種類の光センサの画素が検出した画像データに第1及び第2の波長間の信号強度補正を施して、前記任意の1種類の光センサの不良画素に起因する欠損を補完することを特徴とする、付記1乃至3のいずれか1項記載のイメージセンサ。
(付記5)
前記処理回路の制御下で、前記撮像素子の前記N種類の光センサの各画素の検出画像データを読み出す読出集積回路を更に備えたことを特徴とする、付記1乃至4のいずれか1項記載のイメージセンサ。
(付記6)
M=2であり、且つ、前記第1及び第2の光センサは、夫々QWIP(Quantum Well Infrared Photodetector)で形成されていることを特徴とする、付記1乃至5のいずれか1項記載のイメージセンサ。
(付記7)
感度を持つ波長が互いに異なるN(Nは2以上の自然数)種類の光センサを有し、異なる種類の光センサの画素が積層された構造を有する撮像素子の不良画素を検出して記憶部に前記不良画素の位置情報を格納する不良画素検出処理と、
被写体からの光の光路を光学系によりN種類の波長毎にずらして前記撮像素子の前記N種類の光センサ上の結像位置をM(Mは1以上の自然数)画素ずらす処理と、
前記記憶部に格納された前記Mの値と前記不良画素の位置情報に基づき、処理回路により、任意の1種類の光センサの不良画素の画像データと同じ画像データを入力されている他の1種類の光センサの画素が検出した画像データで、前記任意の1種類の光センサの不良画素に起因する欠損を補完する補正処理
を含むことを特徴とする、画像補正方法。
(付記8)
前記ずらす処理は、前記被写体からの光を前記N種類の波長の色収差に応じて、前記N種類の波長毎に光路をずらす平行平板を含む光学系を用いることを特徴とする、付記7記載の画像補正方法。
(付記9)
前記ずらず処理は、格子ピッチで決まる前記N種類の波長毎の反射角の違いに応じて、前記N種類の波長毎に光路をずらす反射型回折格子を含む光学系を用いることを特徴とする、付記7記載の画像補正方法。
(付記10)
前記補正処理は、前記任意の1種類の光センサの画素が検出する第1の波長での信号強度と、前記他の1種類の光センサの画素が検出する第2の波長での信号強度との関係に基づいて、前記処理回路により前記他の1種類の光センサの画素が検出した画像データに第1及び第2の波長間の信号強度補正を施して、前記任意の1種類の光センサの不良画素に起因する欠損を補完することを特徴とする、付記7乃至9のいずれか1項記載の画像補正方法。
(付記11)
前記不良画素検出処理は、
前記撮像素子を用いて表面温度が均一に設定できる板状部材を複数の温度で撮像して前記第1又は第2の光センサの各画素の出力を前記記憶部に記録し、
前記記憶部に記録された各温度に対する各画素の出力を比較し、他の画素に比べて閾値以上の差を有する画素の位置情報を前記不良画素の位置情報として前記記憶部に記録する
ことを特徴とする、付記7乃至10のいずれか1項記載の画像補正方法。
(付記12)
前記不良画素検出処理は、
前記撮像素子により板状部材を撮像して前記撮像素子の第1又は第2の光センサの各画素の出力を記憶部に記録し、
前記記憶部に記録された前記撮像素子の各画素の出力の値と、前記記憶部に予め記録された、既知のパターンが描画された板状部材を理想的な撮像素子で撮像した場合に該理想的な撮像素子の光センサの各画素から出力されるべき理想値とを比較し、閾値以上の差を有する画素の位置情報を前記不良画素の位置情報として前記記憶部記録する
ことを特徴とする、付記7乃至10のいずれか1項記載の画像補正方法。
(付記13)
前記不良画素検出処理は、前記撮像素子の出荷前及び前記出荷後の任意のタイミングのうち少なくとも一方で実行することを特徴とする、付記11又は12記載の画像補正方法。
2 イメージセンサ
11 光学系
12 撮像素子
13 ROIC
14 駆動回路
15 処理回路
16 表示装置
111,113 レンズ
112 平行平板
115,117 ミラー
116 反射型回折格子
151 CPU
152 メモリ
Claims (9)
- 感度を持つ波長が互いに異なるN(Nは2以上の自然数)種類の光センサを有し、異なる種類の光センサの画素が積層された構造を有する撮像素子と、
被写体からの光の光路をN種類の波長毎にずらして前記撮像素子の前記N種類の光センサ上の結像位置をM(Mは1以上の自然数)画素ずらす光学系と、
前記Mの値と、前記撮像素子の不良画素の位置情報を予め格納した記憶部と、
前記記憶部に格納された前記Mの値と前記不良画素の位置情報に基づき、任意の1種類の光センサの不良画素の画像データと同じ画像データを入力されている他の1種類の光センサの画素が検出した画像データで、前記任意の1種類の光センサの不良画素に起因する欠損を補完する処理回路
を備えたことを特徴とする、イメージセンサ。 - 前記光学系は、前記被写体からの光を前記N種類の波長の色収差に応じて、前記N種類の波長毎に光路をずらす平行平板を含むことを特徴とする、請求項1記載のイメージセンサ。
- 前記光学系は、格子ピッチで決まる前記N種類の波長毎の反射角の違いに応じて、前記N種類の波長毎に光路をずらす反射型回折格子を含むことを特徴とする、請求項1記載のイメージセンサ。
- 前記処理回路は、前記任意の1種類の光センサの画素が検出する第1の波長での信号強度と、前記他の1種類の光センサの画素が検出する第2の波長での信号強度との関係に基づいて、前記他の1種類の光センサの画素が検出した画像データに第1及び第2の波長間の信号強度補正を施して、前記任意の1種類の光センサの不良画素に起因する欠損を補完することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか1項記載のイメージセンサ。
- M=2であり、且つ、前記第1及び第2の光センサは、夫々QWIP(Quantum Well Infrared Photodetector)で形成されていることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項記載のイメージセンサ。
- 感度を持つ波長が互いに異なるN(Nは2以上の自然数)種類の光センサを有し、異なる種類の光センサの画素が積層された構造を有する撮像素子の不良画素を検出して記憶部に前記不良画素の位置情報を格納する不良画素検出処理と、
被写体からの光の光路を光学系によりN種類の波長毎にずらして前記撮像素子の前記N種類の光センサ上の結像位置をM(Mは1以上の自然数)画素ずらす処理と、
前記記憶部に格納された前記Mの値と前記不良画素の位置情報に基づき、処理回路により、任意の1種類の光センサの不良画素の画像データと同じ画像データを入力されている他の1種類の光センサの画素が検出した画像データで、前記任意の1種類の光センサの不良画素に起因する欠損を補完する補正処理
を含むことを特徴とする、画像補正方法。 - 前記ずらす処理は、前記被写体からの光を前記N種類の波長の色収差に応じて、前記N種類の波長毎に光路をずらす平行平板を含む光学系を用いることを特徴とする、請求項6記載の画像補正方法。
- 前記ずらず処理は、格子ピッチで決まる前記N種類の波長毎の反射角の違いに応じて、前記N種類の波長毎に光路をずらす反射型回折格子を含む光学系を用いることを特徴とする、請求項6記載の画像補正方法。
- 前記補正処理は、前記任意の1種類の光センサの画素が検出する第1の波長での信号強度と、前記他の1種類の光センサの画素が検出する第2の波長での信号強度との関係に基づいて、前記処理回路により前記他の1種類の光センサの画素が検出した画像データに第1及び第2の波長間の信号強度補正を施して、前記任意の1種類の光センサの不良画素に起因する欠損を補完することを特徴とする、請求項6乃至8のいずれか1項記載の画像補正方法。
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