JP6589006B2 - シフトされたマイクロレンズアレイを有するイメージセンサ - Google Patents
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Description
1 イメージセンサ
2 レンズ
3 画像信号プロセッサ
4 ハウジング
10 センサアレイ
11 光電素子
20 マイクロレンズアレイ
21 マイクロレンズ
L1 光線
121、122〜12N マイクロピクセル
121A、121B、121C、121D 光電素子
ML1〜ML4 マイクロレンズ
A1、A2、A3、A4 オフセット
15 中心
R1、R2 半径距離
250、260 センサアレイ上の位置
θ1、θ2 内角
300 点オブジェクト(point object)
L2、L3、L4 入射光
310、311、312 マクロピクセル
320 センサアレイの領域
3101、3102、3103、3104 光電素子
3111〜3114 光電素子
3121〜3124 光電素子
ML3101、ML3102、ML3103、ML3104 マイクロレンズ
ML3111〜ML3114 マイクロレンズ
ML3121〜ML3124 マイクロレンズ
400 点オブジェクト
410、411、412 マクロピクセル
420 センサアレイの領域
4101、4102、4103、4104 光電素子
4111〜4114 光電素子
4121〜4124 光電素子
ML4101、ML4102、ML4103、ML4104 マイクロレンズ
ML4111〜ML4114 マイクロレンズ
ML4121〜ML4124 マイクロレンズ
500 点オブジェクト(point object)
510、511、512 マクロピクセル
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5101、5102、5103、5104 光電素子
5111〜5114 光電素子
5121〜5124 光電素子
ML5101、ML5102、ML5103、ML5104 マイクロレンズ
ML5111〜ML5114 マイクロレンズ
ML5121〜ML5124 マイクロレンズ
30 カラーフィルターアレイ
31 カラーフィルター
900 マクロセル
901、902、903、904 マクロピクセル
9011、9012、9013、9014 光電素子
9021、9022、9023、9024 光電素子
9031、9032、9033、9034 光電素子
9041、9042、9043、9044 光電素子
ML9011、ML9012、ML9013、ML9014 マイクロレンズ
ML9021、ML9022、ML9023、ML9024 マイクロレンズ
ML9031、ML9032、ML9033、ML9034 マイクロレンズ
ML9041、ML9042、ML9043、ML9044 マイクロレンズ
Claims (10)
- 複数のマイクロレンズを含むマイクロレンズアレイ、および
複数のマクロピクセル内に配置された複数の光電素子を含むセンサアレイを含み、
前記複数のマクロピクセルの各々は、それぞれ前記複数のマイクロレンズの第1のマイクロレンズ、第2のマイクロレンズ、第3のマイクロレンズ、および第4のマイクロレンズを介して入射光を受光する第1の光電素子、第2の光電素子、第3の光電素子、および第4の光電素子を含み、
前記複数のマクロピクセルの各々の前記第1のマイクロレンズ、前記第2のマイクロレンズ、前記第3のマイクロレンズ、および前記第4のマイクロレンズは、第1の初期オフセット、第2の初期オフセット、第3の初期オフセット、および第4の初期オフセットをそれぞれ有し、
前記複数のマクロピクセルの各々の前記第1のマイクロレンズおよび前記第2のマイクロレンズは、第1の追加のオフセットおよび第2の追加のオフセットをそれぞれ更に有し、
前記複数のマクロピクセルの各々の前記第1の光電素子、前記第2の光電素子、前記第3の光電素子、および前記第4の光電素子は、第1の2×2アレイで配置され、前記センサアレイの前記複数のマクロピクセルの各々は、前記入射光からオブジェクトの距離および方向情報を求めるのに用いられる強度信号を出力し、前記センサアレイの前記複数のマクロピクセルの各々からの前記強度信号の複数の強度分布を記録するルックアップテーブルは、前記オブジェクトの前記距離および方向情報を求めるのに用いられるイメージセンサ。 - 前記複数のマクロピクセルの各々の前記第1のマイクロレンズ、前記第2のマイクロレンズ、前記第3のマイクロレンズ、および前記第4のマイクロレンズは、前記第1の初期オフセット、前記第2の初期オフセット、3の初期オフセット、および前記第4の初期オフセットで前記センサアレイの中心に向けてそれぞれシフトされる請求項1に記載のイメージセンサ。
- 前記複数のマイクロレンズは、2次元状に配置され、前記複数のマイクロレンズの各2つの隣接するマイクロレンズ間に間隙があり、前記間隙は、低屈折率材料で充填される請求項1に記載のイメージセンサ。
- 前記複数のマイクロレンズは、2次元状に配置され、前記複数のマイクロレンズの各2つの隣接するマイクロレンズ間に間隙があり、前記間隙は、空気で充填される請求項1に記載のイメージセンサ。
- 前記複数のマイクロレンズの形状は、フラットタイプまたはカーブタイプである請求項1に記載のイメージセンサ。
- 前記第1のマイクロレンズは、第1の方向に前記第1の追加のオフセットで更にシフトされ、前記第2のマイクロレンズは、前記第1の方向と反対方向の第2の方向に前記第2の追加のオフセットで更にシフトされ、前記第1の追加のオフセットは、前記第2の追加のオフセットと等しく、
前記第3のマイクロレンズは、第3の追加のオフセットを更に有し、前記第4のマイクロレンズは、第4の追加のオフセットを更に有し、前記第3のマイクロレンズは、第3の方向に前記第3の追加のオフセットで更にシフトされ、前記第4のマイクロレンズは、前記第3の方向と反対方向の第4の方向に前記第4の追加のオフセットで更にシフトされ、 前記第3の追加のオフセットは、前記第4の追加のオフセットと等しく、前記第1の方向は、前記第3の方向に対して垂直である請求項2に記載のイメージセンサ。 - 前記第1のマイクロレンズは、第1の方向に前記第1の追加のオフセットで更にシフトされ、前記第2のマイクロレンズは、前記第1の方向に前記第2の追加のオフセットで更にシフトされ、前記第1の追加のオフセットは、前記第2の追加のオフセットより大きく、
前記第3のマイクロレンズは、第3の追加のオフセットを更に有し、前記第4のマイクロレンズは、第4の追加のオフセットを更に有し、前記第3のマイクロレンズは、第2の方向に前記第3の追加のオフセットで更にシフトされ、前記第4のマイクロレンズは、前記第2の方向に前記第4の追加のオフセットで更にシフトされ、
前記第3の追加のオフセットは、前記第4の追加のオフセットより大きく、前記第1の方向は、前記第2の方向に対して垂直である請求項2に記載のイメージセンサ。 - 前記マイクロレンズアレイと前記センサアレイの間に配置されたカラーフィルターアレイを更に含み、前記カラーフィルターアレイは、
前記入射光から緑色光を抽出する複数の緑色フィルター、
前記入射光から赤色光を抽出する複数の赤色フィルター、および
前記入射光から青色光を抽出する複数の青色フィルターを含む請求項1に記載のイメージセンサ。 - 前記複数のマクロピクセルは、複数のマクロセル内に配置され、前記複数のマクロセルの各々は、第2の2×2アレイで配置された第1のマクロピクセル、第2のマクロピクセル、第3のマクロピクセル、および第4のマクロピクセルを含み、
前記複数のマクロセルの各々の前記第1のマクロピクセル、前記第2のマクロピクセル、前記第3のマクロピクセル、および前記第4のマクロピクセルは、前記緑色光、前記赤色光、前記青色光、および前記緑色光をそれぞれ受光する請求項8に記載のイメージセンサ。 - 前記複数のマクロピクセルは、複数のマクロセル内に配置され、前記複数のマクロセルの各々は、第2の2×2アレイで配置された第1のマクロピクセル、第2のマクロピクセル、第3のマクロピクセル、および第4のマクロピクセルを含み、
前記複数のマクロセルの各々の前記第2のマクロピクセルと前記第3のマクロピクセルの前記第1のマイクロレンズの前記第1の追加のオフセットと前記第2のマイクロレンズの前記第2の追加のオフセットは、ゼロであり、
前記複数のマクロセルの各々の前記第1のマクロピクセルと前記第4のマクロピクセルの前記第1のマイクロレンズの前記第1の追加のオフセットと前記第2のマイクロレンズの前記第2の追加のオフセットは、非ゼロである請求項8に記載のイメージセンサ。
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