JPWO2020110594A1 - 撮像装置及び撮像方法 - Google Patents
撮像装置及び撮像方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2020110594A1 JPWO2020110594A1 JP2020558222A JP2020558222A JPWO2020110594A1 JP WO2020110594 A1 JPWO2020110594 A1 JP WO2020110594A1 JP 2020558222 A JP2020558222 A JP 2020558222A JP 2020558222 A JP2020558222 A JP 2020558222A JP WO2020110594 A1 JPWO2020110594 A1 JP WO2020110594A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pupil region
- polarization direction
- light
- pixel
- light transmitted
- 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
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/30—Polarising elements
- G02B5/3025—Polarisers, i.e. arrangements capable of producing a definite output polarisation state from an unpolarised input state
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/10—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
- H04N23/12—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/50—Constructional details
- H04N23/55—Optical parts specially adapted for electronic image sensors; Mounting thereof
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Abstract
Description
図1は、第1の実施形態の撮像装置1の概略構成を示す図である。本実施形態では、互いに異なる2つの偏光方向(第1の偏光方向24及び第2の偏光方向26)を利用して、独立な2枚の画像を取得する。
図2は、第1の偏光フィルタ(第1の偏光子)12の概略構成を示す正面図である。第1の偏光フィルタ12は、図1に示すように撮像光学系10の瞳位置又はその近傍に備えられる。そして、第1の偏光フィルタ12は、同一方向の偏光透過軸(Aa)を全面に有し、第1の瞳領域E1及び第2の瞳領域E2を透過する光の偏光方向を第1の偏光方向24に揃える。例えば第1の偏光フィルタ12は、s偏光を遮光するように偏光透過軸が設けられた偏光フィルタが用いられる。第1の偏光フィルタ12にs偏光を遮光する偏光フィルタが用いられることにより、水面等の反射光により得られる複数の画像の見え方が反射光により異なることを抑制することができる。
図5は、撮像素子100の概略構成を示す図であり、撮像素子100の一部を分解し、拡大して示した図である。図6は、1画素(図5の破線部)の概略構成を示す断面図である。
信号処理部200は、撮像素子100から出力される信号を処理して、第1の瞳領域E1を透過した光に対応する第1の画像、及び第2の瞳領域E2を透過した光に対応する第2の画像を生成する。
また、第1の偏光方向24の光が第2の画素102Bで受光される割合をb21、第2の偏光方向26の光が第2の画素102Bで受光される割合をb22とすると、X1、X2とx2との間には、次の関係が成り立つ。
X1及びX2について、式2及び式3の連立方程式を解くことで、元の画像の画素信号、すなわち、第1の偏光方向24の光の画像、第2の偏光方向26の光の画像の画素信号X1、X2を取得できる。
次に、本発明の第2の実施形態に関して説明する。本実施形態では、波長フィルタ(バンドパスフィルタ)40を備え、各波長帯域の画像を独立に得ることができる。
次に、本発明の第3の実施形態に関して説明する。本実施形態では、互いに異なる3つの偏光方向(第1の偏光方向24、第2の偏光方向26、第3の偏光方向28)を利用して、独立に3枚の画像を取得する。
次に、本発明の第4の実施形態に関して説明する。本実施形態では、第1の偏光フィルタ12を透過して第1の瞳領域E1及び第2の瞳領域E2を透過する光、又は、第1の偏光フィルタ12を透過して第1の瞳領域E1、第2の瞳領域E2、及び第3の瞳領域E3を透過する光を各偏光子により透過させる。
10 :撮像光学系
12 :第1の偏光フィルタ
14 :第2の偏光フィルタ
20 :被写体
40 :波長フィルタ
100 :撮像素子
102A :第1の画素
102B :第2の画素
110 :ピクセルアレイ層
112 :フォトダイオード
120 :偏光素子アレイ層
122A :第1の偏光素子
122B :第2の偏光素子
122C :第3の偏光素子
130 :マイクロレンズアレイ層
132 :マイクロレンズ
200 :信号処理部
200A :アナログ信号処理部
200B :画像生成部
200C :係数記憶部
E1 :第1の瞳領域
E2 :第2の瞳領域
E3 :第3の瞳領域
L :光軸
Claims (13)
- 第1の瞳領域、及び前記第1の瞳領域とは異なる第2の瞳領域で構成される瞳領域を有する撮像光学系と、
前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域を透過する光の偏光方向を第1の偏光方向に揃える第1の偏光子と、
前記第2の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向の光を透過させる第2の偏光子と、
前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域を透過する光を受光する、互いに異なる偏光方向の光を受光する第1の画素と第2の画素とを一組とする画素ユニットを複数有する撮像素子と、
前記第1の画素及び前記第2の画素の画素信号に混信除去処理を施し、前記混信除去処理後の前記画素信号に基づいて、前記第1の瞳領域を透過する光に対応する第1の画像及び前記第2の瞳領域を透過する光に対応する第2の画像を生成する画像生成部と、
を備える撮像装置。 - 前記第1の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向及び前記第2の偏光方向とは異なる第3の偏光方向の光を透過させる第3の偏光子を備える請求項1に記載の撮像装置。
- 第1の瞳領域、及び前記第1の瞳領域とは異なる第2の瞳領域で構成される瞳領域を有する撮像光学系と、
前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域を透過する光の偏光方向を第1の偏光方向に揃える第1の偏光子と、
前記第2の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向の光を透過させる第2の偏光子と、
前記第1の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向とは異なり且つ前記第2の偏光方向とは直交する第3の偏光方向の光を透過させる第3の偏光子と、
前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域を透過する光を受光する、前記第2の偏光方向の光を受光する第1の画素と前記第3の偏光方向の光を受光する第2の画素とを一組とする画素ユニットを複数有する撮像素子と、
前記第1の画素及び前記第2の画素の画素信号に基づいて、前記第1の瞳領域を透過する光に対応する第1の画像及び前記第2の瞳領域を透過する光に対応する第2の画像を生成する画像生成部と、
を備える撮像装置。 - 前記第1の瞳領域を透過する光のうち、第1の波長帯域の光を透過させる第1の波長フィルタと、
前記第2の瞳領域を透過する光のうち、第2の波長帯域の光を透過させる第2の波長フィルタと、
を備える請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 第1の瞳領域、前記第1の瞳領域とは異なる第2の瞳領域、及び前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域とは異なる第3の瞳領域で構成される瞳領域を有する撮像光学系と、
前記第1の瞳領域、前記第2の瞳領域、及び前記第3の瞳領域を透過する光の偏光方向を第1の偏光方向に揃える第1の偏光子と、
前記第2の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向の光を透過させる第2の偏光子と、
前記第3の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向及び前記第2の偏光方向とは異なる第3の偏光方向の光を透過させる第3の偏光子と、
前記第1の瞳領域、前記第2の瞳領域、及び前記第3の瞳領域を透過する光を受光する、互いに異なる偏光方向の光を受光する第1の画素、第2の画素、及び第3の画素を一組とする画素ユニットを複数有する撮像素子と、
前記第1の画素、前記第2の画素、及び前記第3の画素の画素信号に混信除去処理を施し、前記混信除去処理後の前記画素信号に基づいて、前記第1の瞳領域を透過する光に対応する第1の画像、前記第2の瞳領域を透過する光に対応する第2の画像、及び前記第3の瞳領域を透過する光に対応する第3の画像を生成する画像生成部と、
を備える撮像装置。 - 前記第1の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向、前記第2の偏光方向、及び前記第3の偏光方向とは異なる第4の偏光方向の光を透過させる第4の偏光子を備える請求項5に記載の撮像装置。
- 前記第1の瞳領域を透過する光のうち、第1の波長帯域の光を透過させる第1の波長フィルタと、
前記第2の瞳領域を透過する光のうち、第2の波長帯域の光を透過させる第2の波長フィルタと、
前記第3の瞳領域を透過する光のうち、第3の波長帯域の光を透過させる第3の波長フィルタと、
を備える請求項5又は6に記載の撮像装置。 - 前記第1の偏光子は、s偏光を遮光する請求項1から7のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子は、前記画素ユニットが偏光素子を備える画素により構成されている請求項1から8のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記撮像素子は、前記画素を構成するフォトダイオードとマイクロレンズとの間に前記偏光素子を有する請求項9に記載の撮像装置。
- 第1の瞳領域、及び前記第1の瞳領域とは異なる第2の瞳領域で構成される瞳領域を有する撮像光学系の、前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域を透過する光の偏光方向を、第1の偏光子により、第1の偏光方向に揃えるステップと、
前記第2の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向の光を、第2の偏光子により、透過させるステップと、
前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域を透過する光を受光する、互いに異なる偏光方向の光を受光する第1の画素と第2の画素とを一組とする画素ユニットを複数有する撮像素子の、前記第1の画素及び前記第2の画素の画素信号に混信除去処理を施し、前記混信除去処理後の前記画素信号に基づいて、前記第1の瞳領域を透過する光に対応する第1の画像及び前記第2の瞳領域を透過する光に対応する第2の画像を生成するステップと、
を含む撮像方法。 - 第1の瞳領域、及び前記第1の瞳領域とは異なる第2の瞳領域で構成される瞳領域を有する撮像光学系の、前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域を透過する光の偏光方向を、第1の偏光子により、第1の偏光方向に揃えるステップと、
前記第2の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向の光を、第2の偏光子により、透過させるステップと、
前記第1の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向とは異なり且つ前記第2の偏光方向とは直交する第3の偏光方向の光を、第3の偏光子により、透過させるステップと、
前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域を透過する光を受光する、前記第2の偏光方向の光を受光する第1の画素と前記第3の偏光方向の光を受光する第2の画素とを一組とする画素ユニットを複数有する撮像素子の、前記第1の画素及び前記第2の画素の画素信号に基づいて、前記第1の瞳領域を透過する光に対応する第1の画像及び前記第2の瞳領域を透過する光に対応する第2の画像を生成するステップと、
を含む撮像方法。 - 第1の瞳領域、前記第1の瞳領域とは異なる第2の瞳領域、及び前記第1の瞳領域及び前記第2の瞳領域とは異なる第3の瞳領域で構成される瞳領域を有する撮像光学系の、前記第1の瞳領域、前記第2の瞳領域、及び前記第3の瞳領域を透過する光の偏光方向を、第1の偏光子により、第1の偏光方向に揃えるステップと、
前記第2の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向とは異なる第2の偏光方向の光を、第2の偏光子により、透過させるステップと、
前記第3の瞳領域を透過する前記第1の偏光方向に揃った光のうち、前記第1の偏光方向及び前記第2の偏光方向とは異なる第3の偏光方向の光を、第3の偏光子により、透過させるステップと、
前記第1の瞳領域、前記第2の瞳領域、及び前記第3の瞳領域を透過する光を受光する、互いに異なる偏光方向の光を受光する第1の画素、第2の画素、及び第3の画素を一組とする画素ユニットを複数有する撮像素子の、前記第1の画素、前記第2の画素、及び前記第3の画素の画素信号に混信除去処理を施し、前記混信除去処理後の前記画素信号に基づいて、前記第1の瞳領域を透過する光に対応する第1の画像、前記第2の瞳領域を透過する光に対応する第2の画像、及び前記第3の瞳領域を透過する光に対応する第3の画像を生成するステップと、
を含む撮像方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018220490 | 2018-11-26 | ||
JP2018220490 | 2018-11-26 | ||
PCT/JP2019/042860 WO2020110594A1 (ja) | 2018-11-26 | 2019-10-31 | 撮像装置及び撮像方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020110594A1 true JPWO2020110594A1 (ja) | 2021-10-14 |
JP7135108B2 JP7135108B2 (ja) | 2022-09-12 |
Family
ID=70854319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020558222A Active JP7135108B2 (ja) | 2018-11-26 | 2019-10-31 | 撮像装置及び撮像方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11917276B2 (ja) |
JP (1) | JP7135108B2 (ja) |
WO (1) | WO2020110594A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111487201B (zh) * | 2020-04-27 | 2021-02-09 | 华中科技大学 | 一种偏振图像信息的表征方法和表征参数的计算方法 |
US20220086321A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-17 | Micron Technology, Inc. | Reduced diffraction micro lens imaging |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013077935A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Sony Corp | 撮像装置及び撮像方法 |
JP2013197770A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Sony Corp | 画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム |
WO2018074064A1 (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | ソニー株式会社 | 画像処理装置と画像処理方法および撮像装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5320735B2 (ja) | 2007-12-28 | 2013-10-23 | 株式会社ニコン | 撮像装置 |
JP2009169096A (ja) | 2008-01-16 | 2009-07-30 | Fujifilm Corp | 撮像デバイス |
JP2012203274A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Sony Corp | 撮像装置および電子機器 |
JP6286678B2 (ja) * | 2013-07-12 | 2018-03-07 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 撮像装置 |
JP6391316B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2018-09-19 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
US9661193B2 (en) * | 2014-08-01 | 2017-05-23 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Imaging apparatus and analyzing apparatus |
CA2902675C (en) * | 2014-08-29 | 2021-07-27 | Farnoud Kazemzadeh | Imaging system and method for concurrent multiview multispectral polarimetric light-field high dynamic range imaging |
US11252362B2 (en) * | 2018-08-31 | 2022-02-15 | Sony Semiconductor Solutions Corporation | Imaging element, imaging device, and imaging method |
-
2019
- 2019-10-31 JP JP2020558222A patent/JP7135108B2/ja active Active
- 2019-10-31 WO PCT/JP2019/042860 patent/WO2020110594A1/ja active Application Filing
-
2021
- 2021-05-18 US US17/322,921 patent/US11917276B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013077935A (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-25 | Sony Corp | 撮像装置及び撮像方法 |
JP2013197770A (ja) * | 2012-03-19 | 2013-09-30 | Sony Corp | 画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム |
WO2018074064A1 (ja) * | 2016-10-17 | 2018-04-26 | ソニー株式会社 | 画像処理装置と画像処理方法および撮像装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7135108B2 (ja) | 2022-09-12 |
WO2020110594A1 (ja) | 2020-06-04 |
US11917276B2 (en) | 2024-02-27 |
US20210274070A1 (en) | 2021-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Keller et al. | Solar speckle polarimetry | |
CN105872525B (zh) | 图像处理装置和图像处理方法 | |
JP5421365B2 (ja) | 3次元撮像装置 | |
EP2330811B1 (en) | Imaging apparatus with light transmissive filter | |
EP2276262B1 (en) | Image pick-up apparatus with a light transmissive filter | |
EP3070507B1 (en) | Endoscope imaging device | |
US11917276B2 (en) | Imaging device and imaging method | |
US11877076B2 (en) | Imaging device and imaging method | |
US10048413B2 (en) | Imaging systems and methods | |
US20210235006A1 (en) | Imaging device and imaging method | |
US20080211956A1 (en) | Image Pickup Device | |
WO2012153533A1 (ja) | カラーフィルタアレイ及び撮像素子 | |
WO2012144162A1 (ja) | 3次元撮像装置、光透過部、画像処理装置、およびプログラム | |
JP2011176710A (ja) | 撮像装置 | |
CN112805992B (zh) | 摄像装置 | |
CN109246349B (zh) | 高品质超分辨面阵成像相机及成像方法 | |
WO2018186201A1 (ja) | 撮像素子および撮像装置 | |
JP2012154847A (ja) | 偏光画像撮像装置 | |
JP7293020B2 (ja) | 撮像素子、およびこれを備える撮像装置 | |
WO2023286496A1 (ja) | 画像処理装置及び方法、及び撮像装置 | |
JP7399194B2 (ja) | 画像処理装置、撮像装置、画像処理方法及び画像処理プログラム | |
Shogenji et al. | Multispectral imaging system by compact compound optics | |
Tudela et al. | An image restoration approach for artificial compound eyes | |
JP2023112239A (ja) | 処理装置、撮像装置、レンズ装置、処理方法、及びプログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210610 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220808 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220831 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7135108 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |