JP2014138372A5 - - Google Patents

Claims (18)

1. 第一のマイクロレンズを共有する第一の複数の画素および第二のマイクロレンズを共有する第二の複数の画素を含み、該第一の複数の画素および該第二の複数の画素の飽和特性が互いに異なる撮像素子から得られる信号を処理する信号処理装置であって、
   前記第一の複数の画素および前記第二の複数の画素のうち電荷量が飽和レベルに達している飽和画素を検出する飽和検出手段と、
   前記飽和画素の近傍画素を用いて前記飽和画素の電荷量を推定する推定手段と、を有することを特徴とする信号処理装置。
2. 前記推定手段は、前記飽和画素の周辺に配置された、異なる飽和特性を有する前記近傍画素の電荷量を用いて、該飽和画素の電荷量を推定することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
3. 前記推定手段は、前記飽和画素の周辺に配置された前記近傍画素のリニアリティが保たれている画素加算値を用いて、該飽和画素の電荷量を推定することを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
4. 第一のマイクロレンズを共有する第一の複数の画素および第二のマイクロレンズを共有する第二の複数の画素を含み、該第一の複数の画素および該第二の複数の画素の飽和特性が互いに異なる撮像素子と、
   前記第一の複数の画素および前記第二の複数の画素のうち電荷量が飽和レベルに達している飽和画素を検出する飽和検出手段と、
   前記飽和画素の近傍画素を用いて前記飽和画素の電荷量を推定する推定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
5. 前記第一の複数の画素は、
   第一の画素、第二の画素、および、第三の画素と、
   前記第一の画素と前記第二の画素との間に設けられた第一の境界部と、
   前記第一の画素と前記第三の画素との間に設けられた第二の境界部と、を有し、
   前記第一の画素の電荷量が飽和した場合、該第一の画素から前記第一の境界部を介して前記第二の画素へ移動する第一の電荷量は、該第一の画素から前記第二の境界部を介して前記第三の画素へ移動する第二の電荷量よりも多く、
   前記第二の複数の画素は、
   第四の画素、第五の画素、および、第六の画素と、
   前記第四の画素と前記第五の画素との間に設けられた第三の境界部と、
   前記第四の画素と前記第六の画素との間に設けられた第四の境界部と、を有し、
   前記第四の画素の電荷量が飽和した場合、該第四の画素から前記第三の境界部を介して前記第五の画素へ移動する第三の電荷量は、該第四の画素から前記第四の境界部を介して前記第六の画素へ移動する第四の電荷量よりも多いことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記第一の画素の電荷量が飽和した場合、
   前記第一の境界部は、前記第一の画素から前記第二の画素への電荷移動を可能とするように構成され、
   前記第二の境界部は、前記第一の画素から前記第三の画素への電荷移動を妨げるように構成され、
   前記第四の画素の電荷量が飽和した場合、
   前記第三の境界部は、前記第四の画素から前記第五の画素への電荷移動を可能とするように構成され、
   前記第四の境界部は、前記第四の画素から前記第六の画素への電荷移動を妨げるように構成されていることを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 前記第一の境界部および前記第三の境界部を互いに異なる方向に設けることにより、前記第一の複数の画素および前記第二の複数の画素の前記飽和特性は互いに異なることを特徴とする請求項５または６に記載の撮像装置。
8. 前記第一の複数の画素は、第一の画素および第二の画素と、該第一の画素と該第二の画素との間に設けられた第一の境界部とを有し、
   前記第二の複数の画素は、第三の画素および第四の画素と、該第三の画素と該第四の画素との間に設けられた第二の境界部とを有し、
   前記第一の画素および前記第三の画素の電荷量が飽和した場合、該第一の画素から前記第一の境界部を介して前記第二の画素へ移動する第一の電荷量は、該第三の画素から前記第二の境界部を介して前記第四の画素へ移動する第二の電荷量よりも多いことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
9. 前記第一の画素および前記第三の画素の電荷量が飽和した場合、
   前記第一の境界部は、前記第一の画素から前記第二の画素への電荷移動を可能とするように構成され、
   前記第二の境界部は、前記第三の画素から前記第四の画素への電荷移動を妨げるように構成されていることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 前記第一のマイクロレンズと前記第二のマイクロレンズとを二次元状に交互に配列することにより、前記第一の複数の画素および前記第二の複数の画素の前記飽和特性は互いに異なることを特徴とする請求項８または９に記載の撮像装置。
11. 前記第一の境界部および前記第二の境界部はＰ型半導体で構成されており、
    前記第一の境界部のＰ型不純物濃度は、前記第二の境界部のＰ型不純物濃度よりも低いことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 撮像光学系と、
    請求項４乃至１１のいずれか１項に記載の撮像装置と、を有することを特徴とする撮像システム。
13. 第一のマイクロレンズを共有する第一の複数の画素および第二のマイクロレンズを共有する第二の複数の画素を含み、該第一の複数の画素および該第二の複数の画素の飽和特性が互いに異なる撮像素子を有し、
    前記第一の複数の画素は、第一の位置に第一の画素、第二の位置に第二の画素、および、第三の位置に第三の画素と、該第一の画素と該第二の画素との間に設けられた第一の境界部、および、該第一の画素と該第三の画素との間に設けられた第二の境界部とを有し、
    前記第一の画素の電荷量が飽和した場合、該第一の画素から前記第一の境界部を介して前記第二の画素へ移動する第一の電荷量は、該第一の画素から前記第二の境界部を介して前記第三の画素へ移動する第二の電荷量よりも多く、
    前記第二の複数の画素は、前記第一の位置に第四の画素、前記第二の位置に第五の画素、および、前記第三の位置に第六の画素と、該第四の画素と該第五の画素との間に設けられた第三の境界部、および、該第四の画素と該第六の画素との間に設けられた第四の境界部と、を有し、
    前記第四の画素の電荷量が飽和した場合、該第四の画素から前記第三の境界部を介して前記第五の画素へ移動する第三の電荷量は、該第四の画素から前記第四の境界部を介して前記第六の画素へ移動する第四の電荷量よりも多く、
    前記第一の複数の画素および前記第二の複数の画素のうち電荷量が飽和レベルに達している前記第一の位置における飽和画素を検出する飽和検出手段と、
    前記第二の位置における前記第二の画素および第四の画素を用いて、前記第一の複数の画素のうち前記第二の画素を推定することで前記第一の位置における前記飽和画素の電荷量を推定する推定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
14. 第一のマイクロレンズを共有する第一の複数の画素および第二のマイクロレンズを共有する第二の複数の画素を含み、該第一の複数の画素および該第二の複数の画素の飽和特性が互いに異なる撮像素子を有し、
    前記第一の複数の画素は、第一の位置に第一の画素、第二の位置に第二の画素、第三の位置に第三の画素、および、第四の位置に第四の画素と、該第一の画素と該第二の画素との間および該第三の画素と該第四の画素との間に設けられた第一の境界部、および、該第一の画素と該第三の画素との間および該第二の画素と該第四の画素との間に設けられた第二の境界部と、を有し、
    前記第一の画素の電荷量が飽和した場合、該第一の画素から前記第一の境界部を介して前記第二の画素へ移動する第一の電荷量は、該第一の画素から前記第二の境界部を介して前記第三の画素へ移動する第二の電荷量よりも多く、
    前記第二の複数の画素は、前記第一の位置に第五の画素、前記第二の位置に第六の画素、第三の位置に第七の画素、および、前記第四の位置に第八の画素と、該第五の画素と該第七の画素との間および該第六の画素と該第八の画素との間に設けられた第三の境界部、および、該第五の画素と該第六の画素との間および該第七の画素と該第八の画素との間に設けられた第四の境界部と、を有し、
    前記第五の画素の電荷量が飽和した場合、該第五の画素から前記第三の境界部を介して前記第六の画素へ移動する第三の電荷量は、該第五の画素から前記第四の境界部を介して前記第七の画素へ移動する第四の電荷量よりも多く、
    前記第一の複数の画素および前記第二の複数の画素のうち電荷量が飽和レベルに達している前記第一の位置における飽和画素を検出する飽和検出手段と、
    前記第二の位置における前記第二の画素および第四の画素を用いて、前記第一の複数の画素のうち前記第二の画素を推定することで前記第一の位置における前記飽和画素の電荷量を推定する推定手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
15. 前記第一の画素の電荷量が飽和した場合、
    前記第一の境界部は、前記第一の画素から前記第二の画素への電荷移動を可能とするように構成され、
    前記第二の境界部は、前記第一の画素から前記第三の画素への電荷移動を妨げるように構成され、
    前記第五の画素の電荷量が飽和した場合、
    前記第三の境界部は、前記第五の画素から前記第六の画素への電荷移動を可能とするように構成され、
    前記第四の境界部は、前記第七の画素から前記第六の画素への電荷移動を妨げるように構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の撮像装置。
16. 前記第一の境界部および前記第三の境界部を互いに異なる方向に設けることにより、前記第一の複数の画素および前記第二の複数の画素の前記飽和特性は互いに異なることを特徴とする請求項１４または１５に記載の撮像装置。
17. 前記推定手段は、前記第一のマイクロレンズを共有する、飽和している第一の画素の電荷量を、
    前記第一のマイクロレンズを共有する、飽和していない別の第一の画素の電荷量を前記第一のマイクロレンズとは異なる前記第二のマイクロレンズを共有する、前記別の第一の画素の周囲にある第二の画素の電荷量を用いて算出し、
    算出された前記別の第一の画素の電荷量と前記撮像素子によって得られた前記別の第一の画素の電荷量を比較し、
    前記比較結果を用いることで推定し、
    前記第一の画素の電荷量が飽和している場合、前記第一の画素から前記別の第一の画素へ、電荷は移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
18. 前記推定手段は、前記第一のマイクロレンズを共有する、飽和している第一の画素の電荷量を、前記第一の画素から別の第一の画素へ移動する電荷量を計算することで推定し、
    前記別の第一の画素は、前記第一のマイクロレンズを共有し、その電荷量は飽和しておらず、
    前記第一の画素から前記別の第一の画素へ移動する電荷量は、前記第一のマイクロレンズとは異なる前記第二のマイクロレンズを共有する、前記別の第一の画素の周囲にある第二の画素の電荷量を用いて算出され、
    前記第一の画素の電荷量が飽和している場合、前記第一の画素から前記別の第一の画素へ、電荷は移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。